一次性刻线在多台阶化铣中的应用研究

发布时间：2020-03-25 17:20

【摘要】：化铣是飞机制造领域中重要的减重工艺,随着飞机制造技术的不断发展,化铣蒙皮等零件尺寸不断变大,而且普遍设计为多台阶化铣,化铣刻线区域复杂。在传统的化铣工艺中,由于没有合适的刻线保护密封技术,多台阶化铣基本采取分次手工刻线后再进行化铣的加工模式,不但生产效率较低下,而且容易产生误差积累、漏蚀、漏刻等缺陷或质量问题;尤其是近年来数控激光刻线与柔性夹具系统技术的引入,在一定程度上取代了传统的工装样板定位及手工刻线的方式,属于数控技术在表面处理领域中的应用,应避免多次装夹、多次定位带来的误差积累问题,急需一次性完成数控刻线后进行多台阶化铣加工。因此,对激光刻线工艺参数的研究及线密封剂应用技术的研究有着重要的现实意义。首先,本文对激光刻线的工艺参数进行研究。通过调整激光系统不同的设置参数,比较不同的激光功率状态对AC-850化铣保护胶的刻线效果,试验目的是保证在切割开AC-850化铣保护胶的同时,不损伤铝合金基体,选取最佳的激光工艺参数。通过调整激光切割速率V、倍率控制因子K、激光控制盒参数F,进行多次切割试验,并对AC-850胶的刻线效果进行了显微分析,得出结论。最终确定最佳激光刻线工艺参数范围为V:10000mm/min;K:0.5-1.0;F:0.35-0.4。接着,本文对化铣刻线后的线密封工艺进行了研究。通过引入胶带密封刻线及线密封剂产品密封刻线的方法进行化铣保护试验,观察不同的保护工艺在多台阶化铣中的保护效果并得出结论。试验结果先确定胶带密封方式无法满足密封要求;在线密封剂产品中,本文使用AC-807、AC-WB、AC-811、预密封剂等线密封剂产品,对不同化铣深度的手工刻线及激光刻线试片进行刻线保护,确定了AC-811线密封剂对阶差为4mm以内的多台阶化铣都有良好的保护效果;AC-807甲苯混合配比为1:1时,对阶差为1.5mm以内的手工刻线多台阶化铣有较好的保护效果。最后,本文对AC-811线密封剂、AC-807甲苯线密封剂在生产实际中的应用能力进行了研究,对两种线密封剂的涂抹要求、干燥时间、涂抹间隔时间等进行了极限适应能力试验。结果表明:AC-807甲苯涂抹较为繁琐,且对阶差有1.5mm的限制,生产适应性一般;AC-811有良好的生产适用能力,满足大部分多台阶化铣的刻线保护需求。
【图文】：

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研究现状金化铣发展情况化铣工艺的主要目的，可以提升飞机性能指标[16-17]。发展，工艺已经逐步稳定，应用于铝合金、钛合金化合材料及镜像铣等技术的应用，，曾经讨论过对化铣工艺产效率还是应用范围，化铣仍然是目前最主要的飞机化铣工艺是一种无刀具切削、不产生应力的化学加工保护在铝合金基体上的保护胶层，并在特定的以碱液定温度下（通常来说，反应温度在 90-105℃之间）进槽液中的物质，达到去除部分铝合金并减重的目的，化学腐蚀加工工件的工艺方法[21]。程主要是碱腐蚀，主要化学反应方程式为 lO2+H2↑+能量。图 1-1 为典型化铣加工零件示意图。

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图 1-2 小型化铣生产线主要加工流程为：收铝合金零件—清洗—干燥—涂化铣保护胶—清洗—温水洗—淋水洗—化铣—化铣过程监控—铣区域符合性检查—漏腐蚀检查——粗糙度检保护胶应用情况是涂覆在化铣零件基体上的一层保护材料，化护性好、耐高温、易于揭开、便于喷涂加工等国内各主机厂主要采用美国 AC 公司 AC850 化家使用 5580G 化铣保护胶[22-24]。化铣保护胶的涂覆厚度应在 0.25mm-0.4mm 程，露出需要化铣的铝合金基体。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V261.41

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