[发明专利]一种大尺寸高精度铝合金异形件的加工工艺方法

说明书

本发明涉及航空航天技术领域，公开了一种大尺寸高精度铝合金异形件的加工工艺方法，达到解决了大尺寸铝合金异形类零件在加工中易变形、形位公差不易保证、装配后精度低等问题的目的。本发明通过采用时效‑冷处理‑时效‑冷处理交替式两次去应力的方式，该方式能够彻底去除残余应力，保证后续加工的稳定性，并且在每次大余量加工完后便采取稳定化处理，有多少个粗加工，后面便采取多少个时效处理，从而保证时效后无切削应力的存在，使整个大尺寸异形铝合金在加工时不易发生形变的现象，进而提高加工合格率，增加加工精准度，最后采用慢走丝保证了零件外形精度，避免产生应力，保证形位公差合格，提高装配后的精度。

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，具体为一种大尺寸高精度铝合金异形件的加工工艺方法。

背景技术

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入，目前铝合金是应用最多的合金，铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能。

对于大尺寸铝合金异形件加工变形，一直是机械行业的加工难点，主要问题是铝合金零件加工时切削量过大后应力集中，容易发生变形，热处理消除应力不彻底，导致再次加工中存在应力集中现象，无法保证后续加工尺寸精度。通常的机械加工方法是在普铣或数控加工中心上加工，大致路线为：粗车-粗铣-稳定化处理-半精铣-精铣。传统的铝合金类零件稳定化处理一般为130℃～140℃下去应力，应力去除不彻底有残余，因此现有的技术难以保证装配精度，而且对零件表面保护不到位，导致报废率很高。这样的问题在于零件加工中容易因应力释放导致变形严重，导致后续加工精度降低，形位公差不符合要求，特别是有较高要求的装配难以实现，普通机床加工中对于零件加工定位不到位，导致加工中应力集中，切削力不均匀，例如图1 中的异形零件，尺寸大致为280*100*80，对零件的平面度和位置度要求较高，尺寸公差在0.05以下。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种大尺寸高精度铝合金异形件的加工工艺方法，达到解决了大尺寸铝合金异形类零件在加工中易变形、形位公差不易保证、装配后精度低等问题的目的。

本发明提供如下技术方案：一种大尺寸高精度铝合金异形件的加工工艺方法，包括以下步骤：

1)粗铣，去掉大部分毛坯余量

①将图1中的异形铝合金工件放置在铣床上，使用铣床夹具进行紧固位置；

②利用铣刀对异形铝合金工件进行粗铣处理，机床主轴转速n为：取n＝200r/min，实际铣削速度V’为：

2)稳定化处理

稳定化处理采用时效-冷处理-时效-冷处理交替式两次去应力的方式，时效温度为130℃～140℃，保温3小时，冷处理温度为-50～-80℃；

3)半精铣，控制精铣余量

将经过稳定化处理的异形铝合金工件放置在铣床上，使用铣刀对其进行半精铣处理；

4)稳定化处理

采用上述步骤2相同工序进行稳定化处理，时效温度为130℃～150℃，保温5小时，冷处理温度为-50～-80℃；

5)精铣，完成最终尺寸的控制和表面的光洁度

利用铣刀对异形铝合金工件进行粗铣处理，去掉大部分毛坯余量，机床主轴转速n为：取n＝300r/min，实际铣削速度V’为：

6)稳定化处理