[发明专利]一种空中吊舱的光窗骨架精铸件机加工方法

摘要

一种空中吊舱的光窗骨架精铸件机加工方法，包括选取基准面、钳工划线、加工第二基准面、加工前试刀、精铣第一基准面及所述内圈轮廓线、精铣所述五处窗口所在的凹曲面、精铣所述外圈轮廓线、精铣所述凸曲面、精铣所述五处窗口内沿、去除六处工艺铸台及后续处理，解决了复杂薄壁曲面六面体铸件的基准面定位问题，通过五面体龙门加工中心FP40/60粗铣出基准面并以此来制定光窗骨架精铸件中各窗口的加工步骤，再通过DUM‑125P五轴加工设备精铣出各凹曲面、凸曲面及各处窗口，通过使用特装工装来辅助加工，最终使光窗骨架精铸件的薄壁曲面六面体不产生形变，保证了梯状红外接收窗口、四角状雷达探测窗口和三角状目标观测窗口的尺寸精度。

主权项

1.一种空中吊舱的光窗骨架精铸件机加工方法，光窗骨架精铸件采用ZTC4铸钛合金精铸而成且其呈薄壁曲面六面体，在所述薄壁曲面六面体上分别配置有两处梯状红外接收窗口(1)、两处四角状雷达探测窗口(2)和一处三角状目标观测窗口(3)共五处窗口及一处湿度计连接口(4)，两处梯状红外接收窗口相互对称配置而两处四角状雷达探测窗口也相互对称配置，两处四角状雷达探测窗口分别位于三角状目标观测窗口的左右两侧，两处梯状红外接收窗口分别位于两处四角状雷达探测窗口的左右两侧，而湿度计连接口则位于左侧梯状红外接收窗口所在的平面上，根据设计要求两处梯状红外接收窗口分别相对目标观测窗口所呈的角度均是143.43°±6但其倾斜方向相反，两处四角状雷达探测窗口间的相互夹角是94.91°±6，两处四角状雷达探测窗口分别相对三角状目标观测窗口所呈的角度均是132°±6但其倾斜方向相反，两处梯状红外接收窗口和两处四角状雷达探测窗口与三角状目标观测窗口所围成的内曲面加上其它加工要求不严的内曲面共同形成凹曲面，与所述凹曲面相反的外曲面则形成凸曲面，沿所述凹曲面向上延伸一周形成封闭的六边结合平面，在所述六边结合平面上附铸有同平面的六个工艺铸台，光窗骨架精铸件的其它各设计参数给定，该机加工方法包括选取基准面、钳工划线、加工第二基准面、加工前试刀、精铣第一基准面及所述内圈轮廓线、精铣所述五处窗口所在的凹曲面、精铣所述外圈轮廓线、精铣所述凸曲面、精铣所述五处窗口内沿、去除六处工艺铸台、后续处理，在该机加工方法中使用到五面体龙门加工设备FP40/60和DUM‑125P五轴加工设备，其特征是：[1]选取基准面：将所述六边结合平面的上平面设定为第一基准面(5)，将六个所述工艺铸台的下平面设定为第二基准面(6)，第一基准面与第二基准面位置相反并形成高度差；[2]钳工划线：将所述六边结合平面的上平面连同六个工艺铸台的上平面一同锉修推平，锉修推平后所述六边结合平面的平面度控制在在0.02mm以内，根据光窗骨架精铸件已给定设计参数中的上下最大高度、左右最大宽度的对称中心线划出所述六边结合平面待加工的内圈轮廓线和外圈轮廓线；[3]加工第二基准面：将所述六边结合平面的上平面面对FP40/60加工设备的工作台并通过数个常规夹具固定光窗骨架精铸件，要求所述六边结合平面平行于所述工作台，若所述六边结合平面与所述工作台之间存在间隙则用铜皮找平，然后通过FP40/60加工设备精铣加工六处工艺铸台的下平面并使其平面度控制在0.02mm以内，精铣加工后六处工艺铸台的厚度控制到10mm使其成为第二基准面；[4]加工前试刀：将第二基准面面对FP40/60加工设备的工作台并通过六个特装夹具夹紧光窗骨架精铸件，依据所述内圈轮廓线和外圈轮廓线在所述六边结合平面的上平面及所述外圈轮廓线分别进行试刀一圈，然后分别粗铣所述六边结合平面的上平面及所述外圈轮廓线一圈使其见光，要求粗铣后所述六边结合平面的上平面至所述工作台的最大垂直高度控制在297±0.05mm，左右最大宽度控制在502±0.05mm，对称中心线长度控制在1007±0.05mm，所述最大垂直高度、所述左右最大宽度和所述对称中心线长度均符合给定设计参数；[5]精铣第一基准面及所述内圈轮廓线：根据上述工序[4]，分别半精铣、精铣所述六边结合平面的上平面和所述内圈轮廓线，精铣后的所述六边结合平面即为第一基准面，要求所述内圈轮廓线必须彻底清根以符合给定设计参数；[6]精铣所述五处窗口所在的凹曲面：将第二基准面面对DUM‑125P五轴加工设备的工作台并通过六个特装夹具夹紧光窗骨架精铸件，半精铣和精铣所述五处窗口所在的凹曲面，精铣后要求两处梯状红外接收窗口分别相对三角状目标观测窗口所呈的角度均是143.43°±6，两处四角状雷达探测窗口间的相互夹角是94.91°±6，两处四角状雷达探测窗口分别相对三角状目标观测窗口所呈的角度均是132°±6；[7] 精铣所述外圈轮廓线：将第一基准面面对DUM‑125P五轴加工设备的工作台，通过一个专用工装支撑两处四角状雷达探测窗口所呈夹角的筋骨部位并通过数个常规夹具夹紧光窗骨架精铸件，装夹光窗骨架精铸件时务必使其夹紧以防所述筋骨部位发生弹刀或是导致光窗骨架精铸件产生变形，粗铣、半精铣和精铣所述外圈轮廓线至给定设计参数，注意粗铣、半精铣和精铣所述外圈轮廓线时要抬刀避让并不碰及六处工艺铸台；[8] 精铣所述凸曲面：根据上述工序[7]，粗铣、半精铣和精铣所述凸曲面，加工时为了保证给定设计参数，在所述筋骨部位通过上述专用工装将其支撑，以防所述筋骨部位发生弹刀或是导致光窗骨架精铸件产生变形；[9] 精铣所述五处窗口内沿：根据上述工序[8]，分别粗铣、半精铣和精铣所述五处窗口内沿，精铣后两处梯状红外接收窗口、两处四角状雷达探测窗口以及三角状目标观测窗口的尺寸精度和表面粗糙度符合给定设计参数；[10] 去除六处工艺铸台：上述工序[9]完成后再通过精铣去除六处工艺铸台使其与所述外圈轮廓线保持同一平面；[11]后续处理：对上述各工序余留的锐边毛刺进行去除，再经三坐标检验所述五处窗口符合给定设计参数后入库即可；上述[3]～[10]工序中的半精铣或是精铣时的铣刀进给量均控制在1000～1050mm/min。