飞机薄壁结构件数控加工重量误差控制研究.pdf

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1、数控加工NCMACHINING飞机薄壁结构件数控加工*重量误差控制研究StudyonWeightErrorControlofThin-WalledPartinCNCMachining中航工业成都飞机工业（集团）有限责任公司数控加工厂陈代鑫　韩　雄刘　适张　威从生产实践中发现，通常新机研制过程中通过数控加工的飞机薄壁结构件经常出现重量超大的问题，导致大量零件返工，而且返工基本上不可能重新再用数控机床进行，只能通过钳工手工打磨保证，对零件的尺寸精度，尤其是外形尺寸精度造成了极大的影响，质量隐患严重。计、详细设计，还是生产试制、试飞排壁结构件数控加工超重问题进行了故阶段，重量控制均处

2、于重要地位。系统性分析，找出导致问题的主要因薄壁结构件是目前飞机大型结构件素及有效的控制方法是很有必要的。陈代鑫的主要类型，由于其尺寸精度要求工程师，硕士研究生学历。现就职基于重量特征的航空结构件高，公差范围小，对零件的重量控制于中航工业成都飞机工业（集团）有限[1-2]特点公司数控加工厂工程技术室，主要从事要求则更高。飞机结构件高效数控加工工艺方法、工从生产实践中发现，通常新机研随着现代设计水平和制造能力艺工作标准化等研究。制过程中通过数控加工的飞机薄壁的提高，飞机设计已广泛地采用了整结构件经常出现重量超大的问题，导体薄壁结构件，如飞机的大框、大梁致大量零件返工，而且返工基本

3、上不等普遍采用整体化结构设计，这对飞近年来，随着航空制造业的大力可能重新再用数控机床进行，只能通机制造产生了深远的影响，不仅大幅发展，大量新机型开展研制工作。在过钳工手工打磨保证，对零件的尺寸减少了飞机结构件数量和装配焊接飞机研制过程中，飞机重量是影响飞精度，尤其是外形尺寸精度造成了极工序，同时也有效减轻了飞机整机重行性能、操稳、强度等的依据，直接影大的影响，质量隐患严重。由于超重量，提高了零件强度和可靠性，使飞响飞机的飞行性能和飞行品质，不问题原因的不确定性和多样性，因此机的制造质量显著提高。论是处于飞机研制方案论证、打样设往往要反复进行技术复查以找出超由于零件的轻量化，零件

4、的重量重原因，给产品研制及生产交付进度容差也不断减小，在满足零件尺寸容*　航空大型复杂结构件高效加工工艺应用[3]等带来极大压力。为此，对飞机薄差要求的情况下还要满足重量容差试验研究(2010ZX04016-11)资助。78航空制造技术·2014年第5期数控加工NCMACHINING要求，对加工的精度要求更加严格，表1零件重量误差汇总记录表一个稍微大型的零件动辄上百甚至零件实测零件轮廓重量腹板重量闭角残留重转角重量重量误差上千个尺寸，即便所有的尺寸都在公重量误差/序号误差/kg误差/kg量误差/kg误差/kg之和/kgkg差范围内，但尺寸误差的积累叠加效10.1430.0380

5、.0870.0160.0140.155应也完全有可能导致零件的重量超20.390-0.0130.0250.3270.0300.369差，因此，零件加工出的实际尺寸只30.1730.0590.0990.0160.0080.182有在越接近名义尺寸的情况下才能40.1910.0320.1400.0130.0140.199有效的保证重量在公差范围内。50.1140.0190.0690.0240.0070.119从零件结构类型看，主要包括60.1580.0410.0280.0890.0020.161框、梁、肋、壁板、接头等典型类别，虽70.1040.0250.0570.0000.006

6、0.088然各类零件结构形式各不相同，但它80.2690.0020.0400.1900.0060.238们均由一些典型特征构成，这些特征90.1380.0020.1140.0000.0060.122是构成零件的基本单元，特征尺寸是100.0900.0300.0510.0000.0080.089110.0400.0040.0170.0000.0080.029零件整体结构尺寸的基本构成，而从120.2160.0830.1050.0000.0140.202重量的角度来看，这些特征也成为零130.1780.0030.1330.0130.0040.153件重量构成的基本要素，总体上讲，对

7、航空薄壁结构件重量影响较大的实际重量；Mt为零件理论重量。为正值，即零件实际重量超过了理论主要特征可分为腹板、轮廓、转角、闭根据本文前述提到的重量的特重量，而分析各个特征的重量误差及角残留等几类，如图1分别用不同颜征构成，如果细化到零件特征上，将其总和发现，各个特征也基本上都为色所表示。零件重量误差分解到几类主要特征正值误差且其总和与零件的实测重单元，其各个特征的整个零件的实测量误差比较接近，且二者变化趋势也数控加工重量误差主要原因重量误差与重量误差之和应该是相基本吻合（如图2所示），因此，