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超大型壁板类零件如何实现变形控制?_科技频道_东方资

发布日期:2020-08-22 01:35   来源:未知   阅读:

飞机由于体型庞大,其所使用的零部件大多都是超大型板类零件,例如飞机的机翼与地板。超大型板类零件的尺寸相对较大,在加工过程中的去除率很高,所以对于加工过程中的变形控制要求非常严格。

近几年,国产大飞机是我国航空工业重点的发展方向,而且已经有了成功案例,例如C919。与普通民用客机不同,大飞机的研制更加困难, 需要高、精、尖的技术支持。超大型板类零件具有尺寸大、结构复杂、精度要求更高的特点,是目前制造大飞机结构件的一个难点。

从结构上来看,超大型板类零件一般可分为异孔型、加强筋条等,通常情况下均由精密数控加工完成制造,以保证尺寸精度。我国国产大飞机研制中采用了超大型壁板类零件的结构,其精度要求如下:腹板和筋条厚度公差±0.15mm,筋条高度公差为±0.2mm,壁板外表面贴平台,翘曲不大于5mm,不允许有鼓动。

对于超大型整体结构件的加工而言,要满足以上精度要求,除了有高精度的制造手段,还要有科学合理的加工变形控制技术,两者缺一不可,才能够满足加工的要求。

整体加工变形控制工艺方法

1、整体加工变形控制流程

在正式进入制造流程之前,需对超大型板类零件的整体工艺进行分析,通常情况下会采用有限元软件从毛坯到成型进行逐一分析。由于材料去除率高达95%左右,板材在加工过程中由于残余应力的释放会造成一定的变形,如果无法有效的处理好残余应力释放导致的变形,极容易导致加工过程中及过程后出现大变形,导致尺寸超差或不满足验收要求而造成损失与浪费。

超大型壁板类零件的常见加工流程包括:大余量开槽腔、粗加工、定位面精加工、自然时效、真空装夹、在线测量余量和精加工等。大余量开槽腔的目的是释放毛坯内部存在的残余应力,是控制变形的基本手段;定位面精加工、粗加工和自然时效是释放粗加工残余应力,进一步释放残余应力,这一工序的加工已形成均布余量的零件毛坯。