[发明专利]一种飞机空中吊舱前球壳的机加工方法

说明书

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，尤其是一种飞机空中吊舱前球壳的机加工方法。

技术背景

前球壳是飞机空中吊舱的主要部件之一且位于吊舱前端。根据吊舱的设计需要并结合图1，在前球壳上设置有红外观测孔1、第一激光发射孔2、信号定位孔3和第二激光发射孔4，上述四孔的孔径加工尺寸不相同且各孔的凸出面也是相互不平行的，在上述四孔中分别安装配置不同的测绘装置，以观察和测绘飞机前方的目标情况。

为减轻飞机吊舱的重量，前球壳通常采用ZL205A或是ZL101A铝合金铸造而成，其壁厚仅为2.5mm，在前球壳的凹曲面内侧均匀分布着四根宽3mm、高2mm和两根宽30mm、高2mm的通体加强筋，以提高前球壳的整体强度。

综上，前球壳是一种薄壁凸曲面碗状精铸件，加工上述四孔遇到的最大问题是：

1、如何在前球壳上找到合适的定位面；

2、通过什么加工手段来加工上述四孔，并保证上述四孔的加工精度；

3、加工手段是否能保证前球壳不产生曲面变形；

4、由于前球壳的材质所限，前球壳的工艺加工性能较差且切削加工困难，加工过程中非常容易吸收氢并产生高温及应力变形，此外加工前球壳时其表面还会产生碳化现象，直接影响各项设计参数的加工精度要求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种飞机空中吊舱前球壳的机加工方法，该机加工方法首先解决了复杂薄壁凸曲面碗状精铸件的基准面定位问题，通过基准面的加工来制定前球壳上各孔的加工步骤，再通过EU-1000四轴加工设备精铣出各孔的孔径，加工过程中前球壳没有产生曲面变形现象，机加工方法简单实用。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种飞机空中吊舱前球壳的机加工方法，前球壳采用ZL205A或是ZL101A铝合金精铸而成且其呈薄壁凸曲面碗状结构，在所述凸曲面上分别配置有红外观测孔、第一激光发射孔、信号定位孔和第二激光发射孔，信号定位孔和第二激光发射孔分别位于前球壳下端的左右两端，第一激光发射孔位于信号定位孔和第二激光发射孔之上，红外观测孔位于信号定位孔之上，要求红外观测孔的孔径尺寸是要求第一激光发射孔的孔径尺寸是要求信号定位孔的孔径尺寸是要求第二激光发射孔的孔径尺寸是与所述凸曲面相反的凹面最外沿一周是封闭结合平面，所述封闭结合平面用于和其它飞机吊舱部件实施对接，该机加工方法包括选取基准面、钳工划线、加工第二基准面、加工第一基准面和第三基准面、加工红外观测孔、加工第一激光发射孔、加工信号定位孔、加工第二激光发射孔、后续处理，在该机加工方法中使用到V.M.C-1401加工设备、TSL250型立卧回转工作台、EU-1000四轴加工设备，其特征分述如下：

①选取基准面：

选取所述封闭结合平面为第二基准面，选取所述凸曲面的上端平面为第三基准面，选取所述凸曲面的下端平面为第一基准面；

②钳工划线：

将所述凸曲面面对平台，通过垫块调整使所述封闭结合平面平行于所述平台，注意此时所述封闭结合平面是精铸平面，然后找出所述封闭结合平面的对称中心线，根据所述封闭结合平面的上下高度以及左右宽度设计要求并依据所述对称中心线划出所述封闭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：

将所述凸曲面面对V.M.C-1401加工设备的桥板并通过数个夹具夹紧前球壳，要求所述封闭结合平面平行于所述桥板，先通过粗铣加工所述封闭结合平面、然后再通过精铣加工使其成为第二基准面，精铣加工后要求第二基准面至所述桥板的垂直高度控制在155±0.05mm；

④加工第一基准面和第三基准面：

将第二基准面平放在V.M.C-1401加工设备的桥板上并通过数个夹具夹紧前球壳，然后依据所述外圈轮廓线分别粗铣出第一基准面及第三基准面，要求粗铣后第一基准面的上端所述外圈轮廓线和第三基准面的下端所述外圈轮廓线距所述对称中心线的距离分别控制在177±0.2mm；然后通过精铣分别加工出第一基准面和第三基准面，要求精铣后第一基准面的上端所述外圈轮廓线和第三基准面的下端所述外圈轮廓线距所述对称中心线的距离分别控制在176±0.2mm，所述外圈轮廓线的左端和右端粗铣或精铣过程与上述加工过程同步进行，精铣所述外圈轮廓线的左端和右端以压线为准；

所述外圈轮廓线精铣完后再依据所述内圈轮廓线对其进行粗铣、精铣，精铣所述内圈轮廓线均以压线为准；

⑤加工红外观测孔：