复杂曲面零件化铣样板的设计方法

刘冠一

摘 要：随着科学的不断进步，推动我国飞机的发展迅速，加快吹保护国家的重要武器，飞机在保护国家的安全中发挥着不可代替的作用。随着心情飞机的要求不断增多，飞机的数量也变得尤为重要，所以在对飞机结构轻量化结构设计越来越被相关的制作人员和飞机设计员重视。因此在进行一些零部件的设计时如何将多余的金属去掉，同时又不影响个零件的性能是现阶段所要解决的问题，而为了解决这一难题，化铣工艺术是最有效的一种方法。

关键词：复杂曲面;零件化;铣样板

引言

以复杂曲面零件化及化学铣切工艺作为研究的主要目的研究复杂，曲面零件化铣样板的设计方法，找到传统前要把设计中存在的问题，并提出解决措施和新的设计与制造的方法，同时对铣样板设计与制造流程规划等工艺进行介绍。

一、化铣工艺简介

我们常说的化铣工艺实际上，就是通过化学的方法进行铣切加工的过程。这一过程主要是依靠化学溶液来进行，将部件上不需要的物质溶解在化学溶液中的加工技术被称作为化铣工艺。由于这一过程可以很好地从提前选好的位置，范围和深度中去掉一些不需要的基础材料，做到没有缺陷，没有刀痕的特点，因此可以很好地提升所需要零件的精度。化铣的原理多是将需要加工的部分裸露出来不需要加工的部分则涂上保护层，防止被腐蚀，然后将操作过的部件进入到化学溶液中进行不见得腐蚀，达到化铣的效果，然后达到所需的尺寸。在这一过程中经常出现，并且工作量最大的过程就是可行过程，由于科学过程几句复杂性，因此耗费时间非常多。长久以来可行，这个过程大部分都是由人工进行操作，用非常薄的手术刀或者相关的很薄的工具，进行刻形这一过程的操作，这对相关工作者的要求和考验极高。目前刻形轮廓以及尺寸的依据大都依赖于没有进行铣化过程的零件，所以样板的轮廓和相对位置的精度，对刻形过程有着非常重要的决定作用。

二、复杂曲面零件化铣样板

复杂局面零件化铣样板，主要的用途是为零件不需要的部分去掉保护层，同时确定应该铣洗的位置，然后确定轮廓协调零件与装配孔之间的关系。同时由于在后期的设计过程中，大型蒙皮中，减轻槽数量越来越多，因此确定减轻槽的位置十分重要。因此，为了减少定位中出现的差错所选的样板尺寸必须符合要求，并且大小相当。在传统的工艺中，多是以厚度为4豪米的钢板作为样板。由于这样的钢板强度很高，不易变形，并且状态稳定，因此就作为样板的很多优点被广泛的应用于化铣过程中。如果在这一过程中样板的高度不能够满足需求，就会导致零件与样板之间贴合在一起，不利于后期位置的确定。

三、理论数模转化为工艺数模

在进行化铣刻形的过程时，为了能够准确地得出轮廓线的位置，需要将蒙皮和样板很好贴合在一起。但如果所选择的材料高兴较差，导致过程中容易出现滑动的情况时，就应该确定两个定位孔将蒙皮与样板之间固定起来，但是过程的滑动，导致误差的出现，以及不方便操作的情况发生。并且在操作的过程中，公益孔的位置，需要在样板的周围出现，并且间距为8厘米，还需要记录浸蚀比的工艺参数，更好的确定最后所需要零件加工精度所需浸蚀比，为后续的化铣样板制作过程提供依据。由于铣化工程中，也会将周围的部件和相进的部分化铣，所以铣切深度之比和宽度之比就是浸蚀之比。通过相关数据的确定提高部件的精度。并且在制模的过程中，为了减小模具的成本，以及模型的本身质量可以采用加强样板以及利用框架式筋条结构来保证制模的钢度。这些为了降低成本，增强刚度在选择筋条洁面时，应采用T形结构，通过一定的手段进行仿真计算得出加强筋的厚度与高度，制出模型。

四、制造与设计样板方案

4.1翻制样板

在保证样板化铣区相关外形下的时候，翻制模具是非常重要的，但由于现阶段选用的材料是环氧树脂与玻璃纤维固化而成的材料，由于特性导致样板不可避免的，具有一定的收缩性。所以在翻制模具，制作样板时候的宽度和深度都要有相关的要求，一般深度为0.5毫米，宽度则在0.3到0.4毫米之間。该步骤如下：

（1）将初始的模具选为模胎，现在模胎的上面进行模具的翻新制造。并且在制造的过程中，还需要交番新模具上刻画上定位孔的信息方便后期定位孔的确定。由于模具所选用的材料为复合材料，材料的刚度不能够更好地满足实际需求，因此，不能够保证外形能够达到预期目的，所以为了防止这一现象的发生，提高样板的高度增加，外形满足所需，需要通过融入钢架，是筋条结构的方法来保证模具的刚度。

（2）为了确定最终需要的样板工装外形则需要将发这个模具作为基本模具，并且在相应的形而上铺设样板，然后达到最终的目的，这一过程中数先需要做的是在复制的模具上进行固化设计提高样板的厚度，在固化过程完成之后，则需要在固话号的模具上放一层薄，不相上面铺上一定厚度的玻璃纤维，并加入适量的加强筋结构来提高样板的刚度所需要的筋条材料既可以是金属材料也可以，是木质材料交能够保证样本，提高了刚度便可以。

4.2工艺孔和定位孔的加工

工艺孔和定位孔的加工过程中，需要在数控机床这一过程进行时就要确定孔的位置，并在这一过程中考虑复合材料的收缩情况，及时对定位孔的位置进行修复。可以在进行工艺孔和定位孔的加工过程中一侧的定位孔为基础，按照量孔之间所需要的距离来确定一个定位孔的位置，并在实验过程中保重两个定位孔的位置始终保持所需。

五、结束语

通过分析，我们发现铣样板的设计过程中，有很多技术要点需要注意。所以在进行铣样板设计制造的过程中，需要考虑零件所需进行样板的设计，并将样板的精度提高，为后期的利用提供便利条件。

参考文献

[1]朱龙，铝合金化学铣化的现代技术[J]北京科技大学，2018，57.

[2]钟艳，浅谈铣样板的设计方案，[J]铣化工艺2017，167.

[3]李继文，浅谈复杂曲面零件化铣样板的设计[J]现代技术，112.