[发明专利]大型非金属复合材料锥形舱体的加工方法

说明书

大型非金属复合材料锥形舱体的加工方法，涉及机械加工工艺技术领域，其包括以下步骤：一、用工装在半锥形舱体坯件上刻划出轴向基准面标记线和后端面标记线；二、加工半锥形舱体成品及锥形舱体成品：通过上述工装在所述半锥形舱体坯件刻划出标记线后，再利用手持式切割设备沿标记线切除该半锥形舱体坯件多余部分，从而得到半锥形舱体成品，将两个所述半锥形舱体成品通过铰链及扣件拼接到一起即可得到锥形舱体成品。对于小批量订单量生产，上述加工方法比传统生产方式具有明显的成本优势且其操作过程也比较简单、方便。

技术领域

本发明涉及机械加工工艺技术领域，特别涉及一种大型非金属复合材料锥形舱体的加工方法。

背景技术

图1和图2示出了一种大型非金属复合材料锥形舱体，该锥形舱体前端小、后端大、舱壁厚度一致，主要包括沿锥形体轴线剖开得到的两个半锥形舱体（为便于后续表述，在本发明中，将把锥形舱体剖开成两部分的平面定义为轴向基准面），生产时，上述两个半锥形舱体分开加工（主要在两个半锥形舱体坯件上完成轴向基准面和后端面加工，长度方向的加工余量在半锥形舱体坯件的后端预留出来），加工完成后再将两个半锥形舱体通过铰链及扣件拼接到一起，从而形成中空的锥形舱体。该锥形舱体的总长度达到6030mm，长度公差要求控制在10mm，由于舱体形状呈锥形，无法通过压块等简单的夹持件将其固定在龙门铣床的工作台上，并且由于非金属复合材料的半锥形舱体坯件为内部空心的薄壁件，夹持力稍大就容易变形，工厂生产时必须定制结构复杂的大型夹具来对其进行夹持固定。

针对上述锥形舱体，传统的加工方式是由高精度的夹具底座及专用的定位支撑件组合来实现产品定位，然后通过大型龙门铣床来完成相应的尺寸加工。

8米以上（工作台长度）的大型龙门铣床价格普遍在人民币70万元以上，对于订单量不大的情况，为生产图1和图2所示的锥形舱体而专门购入大型的龙门铣床并定制复杂的大型夹具显然是不划算的，此外，由于针对该锥形舱体的夹具体积庞大、自身过重，将其吊装到机床工作台上并校准的工作难度也较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种大型非金属复合材料锥形舱体的加工方法，对于小批量订单量生产，本发明比传统加工方法具有明显的成本优势且操作过程也比较简单、方便。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种大型非金属复合材料锥形舱体的加工方法，包括以下步骤：

一、利用工装在半锥形舱体坯件上刻划出标记线；

所述工装包括底座，所述底座上竖直安装有多根高度一致的铝型材立杆，所述铝型材立杆排成相互平行的两列，每列铝型材立杆的顶端安装纵向线轨，安装在两列铝型材立杆顶端的纵向线轨相互平行；

在两列铝型材立杆之间形成用于放置半锥形舱体坯件的坯件放置区，所述坯件放置区中由前往后间隔设置有多块用于定位托起半锥形舱体坯件的定位支撑板，所述定位支撑板竖直设置在底座上方且与底座固定连接，所述定位支撑板上设有与半锥形舱体坯件外周面相匹配的弧形承托面；

所述纵向线轨的上方水平设置一根横梁，所述横梁横跨于坯件放置区上方并通过纵向滑块与纵向线轨连接，所述纵向滑块上安装有用于将其锁止在纵向线轨上的第一导轨锁，所述横梁上安装有横向线轨，所述横向线轨与纵向线轨垂直；

所述横向线轨上安装有可沿其长度方向来回移动的滑台，所述滑台上安装有竖向导轨副，所述竖向导轨副包括竖向滑块以及竖直设置的竖向线轨，所述竖向滑块固定连接于滑台，所述竖向线轨的底端连接有划针安装座，所述竖向滑块上还安装有用于锁止竖向线轨使其无法上下移动的第二导轨锁，所述划针安装座上设有一个第一通孔和两个第二通孔，所述第一通孔竖直开设，所述两个第二通孔水平相向开设，所述第一通孔中插入一支竖向划针，所述竖向划针通过可松开的顶紧件抵住并固定于第一通孔中，所述两个第二通孔中各插入一支水平划针，两支水平划针的尖头端相向设置，所述水平划针通过可松开的顶紧件抵住并固定于第二通孔中；