[发明专利]一种复合舱段内斜口开口镗床夹具及其复合舱段内斜口开口方法

说明书

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种复合舱段内斜口开口镗床夹具及其复合舱段内斜口开口方法。

背景技术

复合舱段一般是由各种不同功能的舱段组合而成，在飞行过程中与大气摩擦，外表面将会产生较大的热量，为保证产品在飞行过程中性能的稳定性，表面防热隔热就变的较为重要，因此一般的舱段由金属件（如铝合金)作为结构件壳体，而各种非金属复合材料由于密度小、质量轻、防热隔热性能好，通过缠绕、套装等方式覆盖在金属壳体上，形成一种多种材料叠加在一起的复合结构舱段。又为安装各种通讯仪器一般在复合舱段的内壁上安装加强框，以增加壳体的强度，这些加强框一般用钛合金材料制造，为仪器安装方便，常常要在相应的位置进行开口加工，这样开口部位就由三种材料铝合金、钛合金、非金属复合材料组成，一种复合舱段壳体就是由这三种材料组成的复合舱段，开口加工是该产品生产加工中的重点和难点。

复合舱段外形整体为圆柱状，由两部分组成，前段由幂次曲线Y=300(X/1800)^0.55(930≤X≤1800)形成的曲面，后段由φ600圆柱面组成。小端外径φ417，大端外圆φ600，总长度为1297±1。结构为金属壳体外表面缠绕玻璃钢防热层。金属壳体结构为铝合金（5A06）焊接结构，由前端框、后端框、蒙皮组成，焊接后通过机械加工前、后端面，保证端面的尺寸及形位公差；外表面缠绕一层玻璃钢防热层；在距前端面尺寸100的位置处安装透波盖转接板，透波盖转接板的材料为钛合金（Tc4），因此此处安装透波盖开口处就由三种材料组成。透波盖开口在距前端100mm处，开口长100mm,宽为40°的外小内大的喇叭形孔，开口要在玻璃钢、铝合金、钛合金三种材料上从外向内开通，开口处的外表面弦长为120mm。

现有的复合舱段防热层的开口镗削方法在实际应用中存在以下问题：

1）在镗削开口时，由于开口部位有玻璃钢、铝合金、钛合金组成，三种材料切削参数不同，不易选择，镗削时防热层容易起层、掉渣、脱块，防热层与金属之间产生分层。按一般金属材料切削条件进行加工，特别是目前刀具材料和冷却液受到限制的条件下，要达到理想的几何精度是非常困难的，因此在切削加工中就要经常改变切削参数，改变加工条件。

2）现有技术的装夹方式为采用端面定位压紧零件，进行加工时要先找正外圆，再找正象限线，由于象限线为手工划线，误差较大，从而使装配时销孔误差较大，造成装配困难。

3）斜角V形开口由于没有合适的设备进行加工，原来的加工方法是先按V形口的最小值粗加工，留余量，由装配时配修V形斜口的两面，修配量大，互换性差。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题而提供了一种可以提高复合舱段内斜口开口精度的镗床夹具及其开口方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种复合舱段内斜口开口镗床夹具，包括定位盘，所述定位盘的一端安装有钢套，所述定位盘的上端面内部安装有定位销，所述定位盘的上端面安装有压板。

进一步地，所述定位盘的两侧安装有起吊螺栓。

优选地，所述起吊螺栓的数量为两个。

优选地，所述定位销的形状为圆柱形。

优选地，所述定位销的数量为两个。

优选地，所述压板的数量为两个。

进一步地，所述定位销与所述定位盘的上端面内部过盈配合，所述钢套与所述定位盘的一端过盈配合。

一种权复合舱段内斜口开口方法，包括以下步骤：

（1）计算出镗床刀具偏移距离L值：复合舱段的曲线方程Y=300(X/1800)^0.55(930≤X≤1800)，开口位置b=100,开口处弦长2a=120±0.1,

计算出开口处圆弧半Y:X=100+930,Y=300*(X/1800)^0.55=220.689，计算出所述刀具偏移距离L：

γ=arcsin a/Y=arcsin60/220.689=15.776°，

β=90°-θ-γ=90°-20°-15.776°=54.224°，

L=Y*cosβ=220.689*cos54.224°=129，镗床刀具偏移距离L值为129mm；

（2）划开口线：在复合舱段的壳体表面划出开口的投影线，距复合舱段小端面尺寸50处划弦长125mm，距复合舱段小端面尺寸100处划弦长120mm，距复合舱段小端面尺寸150处划弦长115mm，将各弦长左边端点连接，将各弦长右边端点连接，形成梯形；