一種化銑樣板加工方法與流程

本發明屬于工裝制造技術，具體涉及一種化銑樣板的加工方法。

背景技術：

對尺寸較大的單曲面薄壁類化銑零件，經常是要提供零件的化銑樣板和切面樣板進行加工的。如圖1所示，傳統加工化銑樣板的工藝方法是按產品圖紙或產品數模制造反切內樣板，再按反切內樣板制造拉伸模胎，并由工人將化銑圖形及基準線刻畫在模胎上，然后按模胎制造實樣，再按實樣制造標準樣板，接著制造化銑樣板，上述化銑樣板加工過程中，存在著模胎劃線精度、樣板移形精度、樣板加工精度，樣板加工周期過長，費用高等方面的缺陷。

隨著生產力的快速發展，原有的這種化銑樣板加工方法慢慢變得越來越不能夠滿足現在的生產需要了，迫切需要一種新的能夠快速加工化銑樣板的方法來滿足現在的生產需要。

技術實現要素：

發明目的：提供一種在保證了曲面外形要求、加工精度的同時，能夠大大縮短化銑樣板制造周期和有效降低制造成本的加工方法。

技術方案

一種化銑樣板加工方法，根據產品數模的工藝信息制取工藝數模，然后根據工藝數模制取平板毛料和切內樣板以及PCM圖,采用滾彎成型的方式加工單曲度化銑樣板的平板毛料得到化銑樣板毛坯曲面，其次使用切內樣板來檢查滾彎成型曲面內形面，合格后數控加工化銑樣板毛坯，得到化銑樣板半成品，再用切內樣板和PCM圖進行檢測，對合格的化銑樣板半成品進行后續處理得到化銑樣板。

所述化銑樣板的加工方法，PCM圖制作過程如下：將工藝數模展開后得到的圖形進行投影，再經CAD軟件處理得到數模工程圖，使用繪圖機將數模工程圖繪制在明膠板上，添加說明文字，得到的就是所欲需的PCM圖。

所述化銑樣板的加工方法，切內樣板制作過程如下：在工藝數模做出一組平行于曲面寬度方向的平面，平面要求位于化銑區內，再使用該組平面切割工藝數模得到一組平形的雙層曲線，使用雙層曲線的內層曲線，在各內層曲線上做出化銑區橫向邊界點的法線，接下來將各內層曲線及其化銑區橫向邊界點的法線以所取平面為投影平面投影成樣板工程圖，將樣板工程圖處理制作成樣板圖后，按照樣板圖加工即可得到內形樣板。

所述化銑樣板的加工方法，曲面內形面檢查時：

將經過滾彎成型的化銑樣板毛坯凹口向上放置于檢驗臺上，保證化銑樣板毛坯沿中心面兩側對稱，中心面垂直于檢驗平臺表面，固定好化銑樣板毛坯，將切內樣板沿平行于化銑樣板毛坯一側寬度方向緩慢豎直放入，邊放邊注意切內樣板與化銑樣板毛坯內形面的貼合情況。第一次放置位置距化銑樣板毛坯一側長度方向邊緣20～50mm處，下一次放置位置距上一次放置位置300～500mm,直到長度方向另一端；

若切內樣板直到完全放置時，過程中沒有卡住情況，完全放置后兩者之間無縫隙，則為合格；若放置過程中發生卡住現象或完全放置之后有明顯縫隙現象，則為不合格。

對合格的化銑樣板半成品進行后續處理包括噴漆和打標記。

有益效果

本發明的優點和效果：

1)采用蒙皮滾彎機滾彎成型樣板曲面外形，替代了使用拉伸模成型的方式；

2)在能夠保證曲面外形、加工精度的同時，可以大大縮短化銑樣板的制造周期，能夠有效地提高化銑零件的制造效率和節省生產成本；

3)使得化銑樣板的加工制造能夠批量化，滿足現在的生產需要。

附圖說明

圖1是化銑樣板傳統加工方法流程圖。

圖2是本發明化銑樣板加工方法流程圖。

圖3是PCM圖及其所含的工藝信息。其中，1-展開外形線，2-化銑余量邊界線，3-銷釘孔外形線，4-化銑余量視口外形線，5-化銑定位孔外形線。

圖4是數控銑切加工得到的化銑樣板半成品。

圖5是切內樣板橫向檢查剖面示意圖。其中，6-樣板外形邊界線，7-化銑樣板半成品剖面，8-化銑樣板半成品化銑余量視口，9-切內樣板上化銑余量視口橫向邊界線，10-數控機床柔性支撐。

具體實施步驟

下面就本發明作進一步詳細描述。

本發明首先使用蒙皮滾彎機采用滾彎成型的方式加工單曲度化銑樣板的平板毛料得到化銑樣板毛坯曲面，其次使用切內樣板來檢查滾彎成型曲面內形的準確性，然后在其確定符合技術要求后使用五坐標數控銑床數控加工化銑樣板毛坯料，得到化銑樣板半成品，接下來使用切內樣板和PCM圖檢驗檢查外形線、化銑區余量補加、化銑余量視孔、化銑定位孔、銷釘孔等是否相互符合；合格后，對化銑樣板半成品進行噴漆，打標記等工序后就得到所要的化銑樣板。

本發明化銑樣板加工方法在保證曲面外形、加工精度的同時，可以大大縮短化銑樣板的制造周期，其流程圖如圖2所示，包括以下步驟：

1)生產數據準備

生產數據準備階段最終的結果為：PCM圖、切內樣板。

(1)根據化銑樣板技術條件在產品數模上按要求取制含化銑區余量補加、化銑區余量視孔、化銑定位孔、銷釘孔等工藝信息的工藝數模。

(2)PCM圖(圖3)的制作：將工藝數模展開后得到的圖形進行投影，再經CAD軟件處理得到數模工程圖，使用繪圖機將數模工程圖繪制在明膠板上，添加說明文字，得到的就是所欲需的PCM圖。

(3)切內樣板的制作：在工藝數模做出一組平行于曲面寬度方向的平面，平面要求位于化銑區內，再使用該組平面切割工藝數模得到一組平形的雙層曲線，只使用雙層曲線的內層曲線，在各內層曲線上作出化銑區橫向邊界點的法線，這就是圖5中的切內樣板上化銑余量視口橫向邊界線9的依據。接下來將各內層曲線及其化銑區橫向邊界點的法線以所取平面為投影平面投影成樣板工程圖。將樣板工程圖經過CAD、CAPP軟件處理制作成樣板圖后，工人按照樣板圖就可以加工得到內形樣板。

2)制造化銑樣板平板毛料

按工藝數模展開后的外形尺寸制造一塊在展開后尺寸的長度及寬度方向均多出100～200mm的厚度為2mm鋁板化銑樣板平板毛料。

3)滾彎成型

根據從產品數模測得的曲面彎曲半徑，在蒙皮滾彎機上設定好參數。使用蒙皮滾彎機直接將化銑樣板平板毛料滾彎加工成所需的化銑樣板毛坯。

4)檢查內形面

將經過滾彎成型的化銑樣板毛坯凹口向上放置于檢驗臺上，保證化銑樣板毛坯沿中心面兩側對稱，中心面垂直于檢驗平臺表面，固定好化銑樣板毛坯，將切內樣板沿平行于化銑樣板毛坯一側寬度方向緩慢豎直放入，邊放邊注意切內樣板與化銑樣板毛坯內形面的貼合情況。第一次放置位置距化銑樣板毛坯一側長度方向邊緣20～50mm處，下一次放置位置距上一次放置位置300～500mm,直到長度方向另一端。

若切內樣板直到完全放置時，過程中沒有卡住情況，完全放置后兩者之間也無明顯縫隙，這種情況就是合格；若放置過程中發生卡住現象或完全放置之后有明顯縫隙現象，這種情況就是不合格，在不合格處用粉筆做上記號。

內形面檢查合格后，進入下一步驟；檢查不合格重新進行滾彎成型。

5)數控銑切加工

(1)首先將五坐標數控銑床上的柔性支撐調節到符合化銑樣板毛坯的外形面，保證柔性支撐凹面沿中心面兩側對稱，再將化銑樣板毛坯凹口向上緩慢放置在柔性支撐上，使用切面樣板再次檢查化銑樣板毛坯內形面，具體操作如上一步驟中的操作。

檢查合格后，進入下一步操作；檢查不合格時，調節相對應出的柔性支撐件，使之符合要求。

(2)按照工藝數模編寫的數控程序，數控銑切加工化銑樣板毛坯，得到化銑樣板半成品(如圖4)。

6)檢驗

(1)數控加工完畢，清理完化銑樣板半成品上的碎屑后。使用切內樣板上化銑余量視口橫向邊界線9檢查化銑樣板半成品化銑余量視口8,如圖5所示。

將切內樣板沿平行于化銑樣板半成品寬度方向緩慢豎直放入，直到完全貼合。放置時，要保證兩者的中心面重合。第一次放置在化銑余量視孔內側距化銑余量視孔邊緣10～20mm處。接下來放置距上一次30～50mm,直到所有的化銑部位都檢查完畢。

貼合后看切內樣板上的切內樣板上化銑余量視口橫向邊界線9是否與化銑樣板半成品上的化銑區余量補加、化銑區余量視孔沿化銑樣板半成品長度方向上的邊界線處于一條直線上。

若檢查結果處于一條直線上，則數控加工合格；若檢查結果不處于一條直線上，則數控加工不合格，需要在下架后人工修型到兩者處于一條直線上。

(2)將化銑樣板半成品下架后，首先將其凹口朝下輕輕放置于檢驗臺上。再將PCM圖平鋪于化銑樣板外曲面上，檢查外形線、化銑區余量補加、化銑區余量視孔、化銑定位孔、銷釘孔是否一致。

若所有的邊界線重合一致，則表明化銑樣板半成品合格，可以進入下一步步驟；若邊界線有不重合一致的，則表明化銑樣板半成品不合格，需要人工修型，直到所有的邊界線重合一致。

7)工人按照樣板加工工序在上述加工好的化銑樣板半成品上噴漆、打標記，形成最終的化銑樣板。

本發明法使用蒙皮滾彎機滾彎成型化銑樣板毛坯曲面外形來替換拉伸模成型化銑樣板曲面外形，在保證了加工精度的同時，能夠大大縮短化銑樣板的制造周期，節約生產成本，能夠滿足快速化加工化銑樣板的生產需求。