齊延男,張 旭
(1沈陽機床(集團)有限責任公司航空航天分公司 遼寧 沈陽 110142)
(2沈陽機床(集團)有限責任公司精密數(shù)控機床分公司 遼寧 沈陽 110142)
飛機起落架(如圖1)是一個綜合的部件,它是集中和液壓、機電還有材料力學等等,起落架的零件還需要抗疲勞和氣密性實驗,保證飛機起落架在起飛、降落和飛行中的安全,所以對起落架的要求包括以下。
(1)對于起落架中承力零件的設計,要保證它具有高強度,材料毛坯上的生產(chǎn)采用整體模鍛;
(2)在對飛機零件的生產(chǎn)上,需要有相關資質的生產(chǎn)廠和設備,試驗機構要國家專門機構,保證零件的質量;
(3)數(shù)控機床的加工范圍廣,必要的零件要采用專用機床,加工效率要高,建立加工數(shù)據(jù)庫,提高起落架的精度。
圖1 起落架簡圖
飛機起落架的外筒零件是一個形狀復雜,結構上有臺階孔以及安裝槽,所以普通加工機床制造周期長,加工質量不能保證,所以需要高精密的數(shù)控車銑復合加工中心進行加工,同時還需要使用軟件進行三維建模,保證加工的零件符合圖紙要求。
數(shù)控加工技術是用計算機來控制的機床。數(shù)控機床的運動和輔助動作均受控與數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令,實現(xiàn)機床的自動加工。在航空領域的數(shù)控加工,需要數(shù)控技術更高,航空領域的數(shù)控加工關系到國家飛機制造水平。
圖2 外筒零件示意圖
如圖2,外筒零件帶有結合孔,在數(shù)控加工的時候要保證精度,對生產(chǎn)時候的尺寸精度、表面粗糙度、位置精度等著重注意,選取五軸或者四軸數(shù)控車銑復合加工中心進行加工。
這種高精密加工設備,成本高,所以在加工時候要合理安排加工工序,零件的毛坯處理采用三軸機床就可以,多軸數(shù)控機床可以實現(xiàn)外形車銑加工與孔位加工在同一工位完成,能夠保證零件的高精度要求。為了保證零部件的高要求及高精密度,還要對零部件進行熒光滲透試驗、熱處理消除應力、磨削等設計和工藝要求。
對起落架外筒零件的加工采用專用夾具,保證零件在加工過程中的穩(wěn)定和降低零件裝夾對零件產(chǎn)生的加工誤差,對毛坯處理時候采用普通刀具,對零件主體進行加工時候采用進口刀具,保證加工精度,在對加工設備準備完成之后需要對夾具的位置,工件的位置還有刀架的精度等進行檢測,零件加工完成之后利用三坐標檢測儀進行加工尺寸檢驗。
起落架外筒零件的設計到生產(chǎn)的流程為,首先是對起落架進行設計,然后對外筒進行設計,將零件圖和三維模型繪制完成,編寫零件的制造要求制造信息,制定加工設備,根據(jù)加工設備編寫加工工藝規(guī)程,對零件進行生產(chǎn),最后是檢驗零件。在這個流程中,通過三維零件模型進行NC建模,然后編制NC程序,將程序輸入到設備中,最終加工出合格的零件。
起落架外筒的加工中,可以影響零件質量的有工藝方法、夾具的精度和夾持方法、毛坯本身的質量、機床的加工精度、刀具的質量、熱處理、工人技術水平等,通過這些可以看出加工工藝對零件的影響是非常重要的。圖3為外筒數(shù)控加工的工藝路程
圖3 數(shù)控加工工藝流程
飛機起落架外筒的加工階段分為粗加工、精加工、細加工、光整加工,粗加工主要是對外筒零件的毛坯處理,將大部分的加工余量切削掉,為精加工做準備,精加工是通過精車、精銑對零件進行加工,這個時候已經(jīng)將零件加工出來了,只是零件表面粗糙度在Ra1.6以上,在通過細加工對零件特殊位置進行加工,例如精磨、擴鉸等,最后是光整加工,這是對零件進行拋光,研磨,將零件的表面粗糙度達到圖紙和技術要求的數(shù)值。
外筒零件在加工過程中,由于零件較大、外形不規(guī)則、所以采用設計基準和制造基準重合的原則,在裝夾時候要依靠定位面的平面度和位置精度來保證加工精度,工藝上采用孔和外圓直徑定位,這樣可以保證定位面的精度,還能避免定位不重合而產(chǎn)生的誤差。
飛機上的零件、部件加工都很費工時,在以往生產(chǎn)時候,起落架零件生產(chǎn)制造周期長,精度不能得到保證,利用多軸數(shù)控機床進行加工,可以改變這個缺陷,根據(jù)起落架零件的結構特點、分類來進行制造,再結合國外先進制造技術,設計研發(fā)出適合國內(nèi)飛機零件的制造工藝,劃分主要的加工階段,選擇正確的數(shù)控機床,分析解決零件制造外界的影響,選擇正確的材料進行加工,控制加工誤差和裝配誤差,保證起落架整體質量。
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