飞机复杂整体座舱骨架加工工艺优化研究.pdf

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1、工艺与检测Techn0IogyandTest飞机复杂整体座舱骨架加工工艺优化研究木曹爱萍欧阳承向兵飞兰惠刘彤(江西洪都航空工业股份有限公司，江西南昌330024)摘要：针对飞机整体座舱骨架数控加工过程中由于复杂结构特征、初始残余应力、装夹和加工策略不当引起的加工变形问题，分析工件加工全过程的变形因素，制定防变形加工工艺方案，综合考虑装夹结构、装夹方法、Jjn-r策略、加工顺序和加工参数等因素，通过整体座舱骨架装夹方案优化和加工工艺优化，在国内首次实现了飞机座舱骨架的整体结构工艺方案制定及精确制造，满足了整体座舱骨架的高效优质加工，为复杂结构件、易变形大型

2、锻件类工件的工艺技术研究提供了解决方案。关键词：飞机座舱骨架；加工工艺；装夹优化；工艺优化；变形控制中图分类号：TG506文献标识码：AResearchonoptimizationforprocesstechnologyofthecomplexholisticcockpitofaircraftCAOAiping，OUYANGCheng，XIANGBingfei，IJANHui，LIUTong(HongDuAviationIndustryGroup，Nanchang330024，CHN)Abstract：Inordertoaddresstheissueof

3、machiningdeformationinducedbythecharacteristicsofcomplexstruc—ture，originalresidualstress，fixture，andimpropermachiningstrategiesofaircraftintegratedcockpit，thedeformationfactorsofthewholemachiningprocessareanalyzed，andthedeformation—againstma—chiningprocessschemeismade．Throughthe

4、optimizationofthefixtureschemeandmachiningprocess，higheficiencyandqualitymachiningofaircraftintegratedcockpitisrealized．Theresearchresultspro—videtechnologysupportforthemanufacturingoflargeforgingpartswiththecharacteristicsofcomplexstructureandeasydeformation．Keywords：aircraftcoc

5、kpit；processtechnology；fixtureoptimization；processoptimization；deformationcontrol双座式飞机活动舱盖骨架传统工艺方案采用专用型架组装前弧框、中弧框、后弧框、左侧型材和右侧型材这5大部件，而工件加工后互换协调的准确度难以保证，骨架易产生变形，与透明件装配关系复杂，同时其刚度也会受到影响¨。为了提高飞机活动舱盖骨架的整体结构刚性和装配互换一致性，在骨架设计上开创性地采用了整体骨架布局方式。该设计方案大大降低座舱盖骨架的装配难度，改善透明件与骨架的装图1飞机整体厘舱骨架结构示意图配

6、关系，提高其使用寿命，降低了维护成本。但是整体(1)工件结构特征复杂座舱骨架的精确制造成为了飞机结构件数控制造需要整体座舱骨架结构特征复杂，外形呈多u型、多攻克的关键技术。角度、变曲率、敞开式布局。大量减轻槽和密封槽导致整体座舱骨架采用大型模锻件作为整体座舱骨架数控机床需要五轴联动加工，A角行程±125。，C角行毛坯，加工成材料去除率达到96．5％。图1为飞机整程±220。。与飞机典型结构件相比，整体座舱骨架无体座舱骨架结构示意图。可参考的定位基准。其复杂的结构特征s~DI1了数控编在零件的制造过程中，其结构和工艺难点为：程、数控加工和定位装夹难度。“高

7、档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项“国产高档数控机床与数控系统在飞机筋肋梁等加工单元中的应用”(2013ZX04001-021)u10等卅}工艺与检测no10gyQndTesf案。。，编程策略采用粗加工与下料一起考虑去除恒定为了避免切除余量大、损坏刀具和机床，来用仿真体积，粗加工材料去除率为72．3％，大量材料的去除加工软件优化切深、切宽和进给速度，得到安全高效的消除了锻件大量初始残余应力和加工变形。增加自然数控程序，保证工件加工质量和提高加工效率。时效时间，消除数控加工变形。增加半精加工工序，消半精加工和精加工采用顺铣方式恒定切除材料厚除机加应

8、力，控制工件变形。度，保证加工余量均匀。为了消除毛坯残余应力、装夹2．1加工策略