一种摇臂零件耳片孔加工方法与流程

1.本发明涉及飞机制造技术，进一步是飞机零件机械加工领域高精度孔的加工，具体是一种摇臂零件耳片孔加工方法。

背景技术：

2.在飞机制造技术领域中，摇臂零件尺寸公差和形位公差要求很高，由于飞机机翼运动关系对零件的装配位置的正确性要求非常高，所以对摇臂零件孔位的尺寸公差要求很严(通常要求尺寸公差
±
0.05以内)，此类零件精度孔的孔位的尺寸保证比较困难，产品质量不易保证。
3.摇臂零件外形结构非常复杂，其零件上精度孔数多，孔径尺寸精度高(h7)，孔位尺寸公差要求非常严，垂向耳片端面到水平耳片上孔的轴线距离的公差为
±
0.05，水平耳片上多个孔之间的相互间距公差为
±
0.05，垂向耳片上的孔到水平耳片上孔轴线距离的公差为
±
0.05，同时其孔处于不同方向；通常加工方法是先将零件水平耳片上的精度孔加工完成，然后以水平耳片上的加工完的精度孔作为定位孔借用工装再加工垂向耳片上的精度孔，由于零件二次装夹容易产生装夹误差，会使得垂向耳片上的孔到水平耳片上孔轴线距离的公差为
±
0.05超差，保证尺寸公差要求难度很大，同时零件外廓尺寸大，零件重量重，零件反复装夹工人操作强度大、也不方便，若采用数控五轴加工中心一次装夹孔位将零件水平耳片上的和垂向耳片上所有孔一次加工完成，但对机床要求较高，加工费用昂贵。
4.因此，针对此摇臂零件精度孔的孔径尺寸、孔位尺寸要求严，产批量大的要求，结合车间资源，探索一种简便而经济同时满足大批量生产要求的加工方法及加工装置，既能保证零件产品质量，又能提高加工效率，降低加工成本，满足零件进度要求。

技术实现要素：

5.本技术的目的在于提供一种摇臂零件耳片孔加工方法，采用适配的加工工装在摇臂零件一次装夹后在一个工位下将摇臂零件上不同方向上的所有的精度耳片孔一次加工完成，满足零件上所有耳片孔的几何尺寸和精度要求，降低零件的加工成本，保证零件的产品质量，提高零件的加工效率，满足零件大批量生产要求。
6.一种摇臂零件耳片孔加工方法，已知摇臂零件的理论模型，在双柱坐标镗床上加工摇臂零件的耳片孔，该摇臂零件的底面为第一基准面，在摇臂零件上设有多个垂直于底面的水平耳片，在水平耳片上需要加工垂向耳片孔，在摇臂零件的前侧端凸出设有一个垂直于底面的垂向耳片，在垂向耳片上需要加工水平耳片孔，垂向耳片的一侧面为第二基准面，零件前侧端面为第三基准面，第二基准面和第三基准面垂直于第一基准面，其特征在于包含以下内容：1)有一个加工工装，该加工工装的本体是一个板状基座，基座的前侧端面为工装基准边，基座上设有基准孔、定位块、引导块、定位销和压紧结构；所述的定位块和引导块设置在基座的一端表面，在定位块和引导块上分别设有加工水平耳片孔的同轴引导孔，该同轴引导孔的中心轴线与工装基准边平行，定位块的侧面为定位面，该定位面与工装基
准边垂直，该定位面与摇臂零件的第二基准面匹配；所述的定位销设置在定位块和引导块的后侧，与摇臂零件的第三基准面匹配；所述的基准孔设置在定位块的附近，已知该基准孔与同轴引导孔轴线以及定位面之间的位置关系；2)将加工工装置于机床的工作台上，使工装基准边与工作台导轨平行，将摇臂零件用压紧结构装夹在加工工装上，使摇臂零件的第一基准面贴合在加工工装表面，使摇臂零件的第二基准面贴合在定位块的定位面上，使摇臂零件的第三基准面贴靠在定位销一侧；3)将加工工装基座上的基准孔作为原点，建立加工坐标系；4)将加工工装基座上的基准孔与同轴引导孔轴线以及定位面之间的位置关系，和摇臂零件的理论模型中垂向耳片上的水平孔位以及水平耳片上的垂向孔位统一到加工坐标系内；5)以定位块上的引导孔为基准，采用机床卧轴加工摇臂零件垂向耳片上的水平孔；依据摇臂零件上各水平耳片上垂向孔位的加工坐标，用机床立轴加工出各水平耳片上垂向孔。
7.本技术的有益效果在于：用该方法借助加工工装使零件一次装夹在一个工位下将零件上所有不同方向(垂直和水平方向)的耳片孔全部加工完成；从而可以避免在加工零件上耳片孔时零件二次装夹而产生装夹误差，从而确保零件耳片孔的尺寸公差满足要求，同时在加工工装上设置基准孔和引导套，通过其基准孔和引导套将摇臂零件水平耳片的孔和垂直耳片上的孔的孔位相互关联，并将加工工装基座上的基准孔与同轴引导孔轴线以及定位面之间的位置关系，和摇臂零件的理论模型中水平耳片上的垂向孔位统一到加工坐标系内，不仅加工方法简单，又能保证零件精度孔的孔位精度公差，同时也大幅提高零件的加工效率，保证产品质量，此方法特别适合大批量零件生产，在实际生产过程中经济效益非常显著。
8.以下结合实施例附图对该申请作进一步详细描述：
附图说明
9.图1是摇臂零件示意图。
10.图2是加工工装结构示意图。
11.图3是摇臂零件在加工工装上装夹状态示意图。
12.图中编号说明：1摇臂零件、2水平耳片、3垂向耳片孔、4第一基准面、5垂向耳片、6第三基准面、7水平耳片孔、8同轴引导孔中心轴线、9第二基准面、10基准孔、11引导套、12同轴引导孔、13基座、14吊环、15压紧结构a、16压紧结构b、17定位销、18引导块、19压紧结构c、20定位面、21定位块，22工装基准边。
具体实施方式
13.参见附图，本技术的摇臂零件耳片孔加工方法，涉及的摇臂零件如图1所示，已知摇臂零件1的理论模型，需要在双柱坐标镗床上加工摇臂零件1的耳片孔，该耳片孔为高精度孔，该摇臂零件1的底面为第一基准面4，在摇臂零件1上设有三对垂直于底面的水平耳片2，在水平耳片2上需要加工垂向耳片孔3，在摇臂零件1的前侧端凸出设有一个垂直于底面的垂向耳片5，在垂向耳片5上需要加工水平耳片孔7，垂向耳片5的一侧面为第二基准面9，摇臂零件1前侧端面为第三基准面6，第二基准面9和第三基准面6垂直于第一基准面4。
14.针对上述的摇臂零件，本技术提出的加工工装如图2所示，该加工工装的本体是一
个板状基座13，基座13的前侧端面为工装基准边22，基座13上设有基准孔10、定位块21、引导块18、定位销17和多种压紧结构，根据摇臂零件1的结构特征，实施例中的压紧结构包含压紧结构a、压紧结构b和压紧结构c；所述的定位块21和引导块18设置在基座1的一端表面，在定位块21和引导块18上分别设有加工水平耳片孔7的同轴引导孔12，该同轴引导孔12中心轴线8与工装基准边22平行，定位块21的侧面为定位面20，该定位面20与工装基准边22垂直，该定位面20与摇臂零件的第二基准面9匹配；所述的定位销17设置在定位块21和引导块18的后侧，与摇臂零件1的第三基准面6匹配；所述的基准孔10设置在定位块21的附近，已知该基准孔10与同轴引导孔中心轴线8以及定位面20之间的位置关系。
15.实施中，在加工工装的定位块21的定位面20一侧连接有一个压紧结构c，在定位块21的另一侧面上设有一个引导套11，该引导套11的中心孔与引导孔12同轴。在加工工装的基座13的四角位置分别设有一个吊环14。在加工工装的基座13上设有多个连接孔，根据摇臂零件1的结构选用适当的连接孔连接压紧结构，实施中的压紧结构包括压紧结构a、压紧结构b和压紧结构c。
16.加工摇臂零件1时，将加工工装置于机床的工作台上，使工装基准边22与工作台导轨平行，将摇臂零件1用压紧结构装夹在加工工装上，使摇臂零件的第一基准面4贴合在加工工装表面，使摇臂零件的第二基准面9贴合在定位块21的定位面20上，使摇臂零件1的第三基准面6贴靠在定位销17一侧；将加工工装基座13上的基准孔10作为原点，建立加工坐标系；将加工工装基座13上的基准孔10与同轴引导孔中心轴线8以及定位面20之间的位置关系，和摇臂零件1的理论模型中垂向耳片5上的水平耳片孔7的孔位以及水平耳片2上的垂向耳片孔3的孔位统一到加工坐标系内；以定位块21上的引导套11上的引导孔为基准，采用机床卧轴加工摇臂零件1垂向耳片5上的水平耳片孔7；再依据摇臂零件1上各水平耳片2上垂向耳片孔3的孔位的加工坐标，用机床立轴加工出各水平耳片2上垂向耳片孔3。
17.实施中，在加工工装基座13上制取工装基准孔10时，为了保证摇臂零件1上的耳片孔加工的精确度，要求工装基准孔10到同轴引导孔中心轴线8的距离公差按
±
0.02mm制造，要求加工工装的基准孔10到定位块21上的定位面20的距离公差按
±
0.02mm制造。
18.具体做法是用吊装工具通过加工工装上的吊环14将加工工装放置在机床工作台上，正加工工装基准边22，使工装基准边与工作台导轨平行，(与机床加工坐标系y轴平行)，将摇臂零件本体1放置在加工工装上，使摇臂零件底面(第一基准面)与加工工装基座定位面贴平，用压紧装置a15顶紧摇臂零件侧面使其零件前侧端面(第三基准面6)与工装定位销17贴合，将摇臂零件垂向耳片的一侧面与工装定位块上的定位面20贴合，然后用压紧结构c18压紧摇臂零件垂向耳片,用塞尺检查垂向耳片的一侧面(第二基准面9)与装定位块上的定位面20之间的间隙不大于0.02mm，然后用压紧结构b16压紧摇臂零件，完成摇臂零件在加工工装上的装夹。
19.以定位块21上的引导套11中的同轴引导孔12为基准，利用机床卧轴钻孔-扩孔-铰孔的形式加工摇臂零件垂向耳片5上的水平耳片孔7；将其孔加工完后，再正工装基准孔10，并将此孔点位设为坐标原点，建立机床加工坐标系，并使其加工坐标系与之前在零件的理论模型中建立的坐标系保持一致，用机床立轴按之前确定的在零件的理论模型中建立的坐标系下摇臂零件本体1的理论模型中水平耳片2上的各垂向耳片孔3的孔位坐标值加工水平耳片2上的各垂向耳片孔3，在其所有水平耳片2上孔加工完后，松开压紧结构a15、压紧结
构b16和压紧结构c19将摇臂零件1从加工工装上取下，即可完成摇臂零件上所有耳片孔的加工。

技术特征：

1.一种摇臂零件耳片孔加工方法，已知摇臂零件的理论模型，在双柱坐标镗床上加工摇臂零件的耳片孔，该摇臂零件的底面为第一基准面，在摇臂零件上设有多个垂直于底面的水平耳片，在水平耳片上需要加工垂向耳片孔，在摇臂零件的前侧端凸出设有一个垂直于底面的垂向耳片，在垂向耳片上需要加工水平耳片孔，垂向耳片的一侧面为第二基准面，零件前侧端面为第三基准面，第二基准面和第三基准面垂直于第一基准面，其特征在于包含以下内容：1)有一个加工工装，该加工工装的本体是一个板状基座，基座的前侧端面为工装基准边，基座上设有基准孔、定位块、引导块、定位销和压紧结构；所述的定位块和引导块设置在基座的一端表面，在定位块和引导块上分别设有加工水平耳片孔的同轴引导孔，该同轴引导孔的中心轴线与工装基准边平行，定位块的侧面为定位面，该定位面与工装基准边垂直，该定位面与摇臂零件的第二基准面匹配；所述的定位销设置在定位块和引导块的后侧，与摇臂零件的第三基准面匹配；所述的基准孔设置在定位块的附近，已知该基准孔与同轴引导孔轴线以及定位面之间的位置关系；2)将加工工装置于机床的工作台上，使工装基准边与工作台导轨平行，将摇臂零件用压紧结构装夹在加工工装上，使摇臂零件的第一基准面贴合在加工工装表面，使摇臂零件的第二基准面贴合在定位块的定位面上，使摇臂零件的第三基准面贴靠在定位销一侧；3)将加工工装基座上的基准孔作为原点，建立加工坐标系；4)将加工工装基座上的基准孔与同轴引导孔轴线以及定位面之间的位置关系，和摇臂零件的理论模型中垂向耳片上的水平孔位以及水平耳片上的垂向孔位统一到加工坐标系内；5)以定位块上的引导孔为基准，采用机床卧轴加工摇臂零件垂向耳片上的水平孔；依据摇臂零件上各水平耳片上垂向孔位的加工坐标，用机床立轴加工出各水平耳片上垂向孔。2.如权利要求1所述的摇臂零件耳片孔加工方法，其特征在于，在加工工装的定位块的定位面一侧连接有一个压紧结构，在定位块的另一侧面上设有一个引导套，该引导套的中心孔与引导孔同轴。3.如权利要求1所述的摇臂零件耳片孔加工方法，其特征在于，在加工工装的基座的四角位置分别设有一个吊环。4.如权利要求1所述的摇臂零件耳片孔加工方法，其特征在于，在加工工装的基座上设有多个连接孔，根据摇臂零件的结构选用适当的连接孔连接压紧结构。

技术总结

一种摇臂零件耳片孔加工方法，已知摇臂零件的理论模型，有一个加工工装，该加工工装的本体是一个板状基座，基座上设有基准孔、定位块、引导块、定位销和压紧结构；将加工工装置于机床的工作台上，使工装基准边与工作台导轨平行，将摇臂零件用压紧结构装夹在加工工装上，将加工工装基座上的基准孔作为原点，建立加工坐标系，将加工工装基座上的基准孔与同轴引导孔轴线以及定位面之间的位置关系，和摇臂零件的理论模型中所有耳片孔的孔位统一到同一加工坐标系内；以定位块上的引导孔为基准，采用机床卧轴加工摇臂零件垂向耳片上的水平孔；依据摇臂零件上各水平耳片上垂向孔位的加工坐标，用机床立轴加工出各水平耳片上垂向孔。用机床立轴加工出各水平耳片上垂向孔。用机床立轴加工出各水平耳片上垂向孔。