一种钛合金角片零件切边数据设计方法技术

本发明专利技术涉及一种钛合金角片零件切边数据设计方法，属于飞机制造技术领域。一种钛合金角片零件切边数据设计方法，包括以下步骤：步骤一：选择共模成形零件；通过测量钛合金角片产品数字模型，选择可在同一个模具上成形的多个外形和尺寸相似的零件；步骤二：分别设计单个零件的切边数据；步骤三：切边数据直线排列；按照零件最优排列省料的原则，保持每个共模的零件腹板面和弯边面相对位置不变；步骤四：切边。本发明专利技术具有如下优点：可直接用于外部轮廓尺寸小的钛合金角片类零件成形后切边的批量数控加工，极大地方便了钛合金角片类热成形零件的批量切边操作，大大缩短了钛合金角片类零件切边数据的设计周期，提高了钛合金角片零件制造的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种钛合金角片零件切边数据设计方法
本专利技术涉及一种钛合金角片零件切边数据设计方法，属于飞机制造

技术介绍
钛合金热成形板材零件工艺过程包括毛坯准备、预成形、热成形、校形、成形后的切边及表面处理等过程。钛合金板材零件因其硬度较大，手工切边困难，需使用线切割、水切割或激光切割完成切边工序。在现代无人机中有大量用于连接结构件的钛合金角片零件，最大外形轮廓尺寸小于40mm，零件尺寸小，由于钛合金板材零件热成形过程复杂、周期长、成本高，需要多个零件共同成形，成形后进行统一切边最后成形。因此切边过程急需要设计一种用于数控切边的数据设计方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够保证钛合金切边零件的快速切边，方便切割钛合金零件的钳工人员的操作，提高钛合金热成形板材零件加工的工作效率的钛合金角片零件切边数据设计方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种钛合金角片零件切边数据设计方法，包括以下步骤：步骤一：选择共模成形零件；通过测量钛合金角片产品数字模型，选择可在同一个模具上成形的多个外形和尺寸相似的零件；步骤二：分别设计单个零件的切边数据；步骤三：切边数据直线排列；按照零件最优排列省料的原则，保持每个共模的零件腹板面和弯边面相对位置不变；步骤四：切边。优选的，在步骤一中，可共模成形的零件具有以下几个共同特点：（1）单一弯边、无下陷特征的外形简单钛合金角片零件；（2）外形轮廓尺寸需相差在10mm范围之内；（3）同一组共模成形的零件，其弯边角度相差需在±1°范围内；（4）弯曲半径需相同。优选的，步骤二中，设计单个零件的切边数据包括以下步骤：（1）在零件产品三维模型中提取零件外形轮廓线，生成为可用于数控切边的二维平面数据；（2）弯边面轮廓线和腹板面轮廓线对齐排列；（3）设计弯边面轮廓线和腹板面轮廓线的走刀线。优选的，在步骤三中，腹板面和弯边面切边数据走刀线头尾连接，进行直线排列，生成弯边面轮廓线切边数据和腹板面轮廓线切边数据。优选的，在步骤四中，按照排列后的切边数据最大轮廓确定共模零件的毛料尺寸，共模制造成形后，转移到切割机床上固定对共模零件数控切边。数控切边完成后多个零件仅在弯边处存在局部余料，工人可以轻易切断并将切面打磨光顺。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：可直接用于外部轮廓尺寸小的钛合金角片类零件成形后切边的批量数控加工，极大地方便了钛合金角片类热成形零件的批量切边操作，大大缩短了钛合金角片类零件切边数据的设计周期，提高了钛合金角片零件制造的效率。附图说明图1是本专利技术实施例零件示意图；图2是本专利技术实施例三维轮廓提取线示意图；图3是本专利技术实施例切边数据设计示意图；图4是本专利技术实施例切边数据排列示意图；图中，1、弯边面；2、腹板面；3、弯曲起始线；4、弯边面轮廓线；5、腹板面轮廓线。具体实施方式下面以图1所示的钛合金角片零件模型为例，结合附图2-4，进一步说明钛合金角片零件切边数据设计的具体实施过程：步骤一：选择共模成形零件可共模的零件必须满足以下几个共同要求：（1）单一弯边、无下陷特征的外形简单钛合金角片零件；（2）外形轮廓尺寸需相差在10mm范围之内；（3）同一组共模成形的零件，其弯边角度相差需在±1°范围内；（4）弯曲半径需相同。测量图1角片零件数字模型，该零件毛料厚度为d，腹板面2和弯边面1为平面，长、宽、高分别为L、N、H,弯曲角度为90°，弯曲半径为R，单一弯边、无下陷等复杂结构特征；按可共模零件必须满足的要求从同批零件中挑选出其他5个可与之共模成形的角片零件；步骤二：分别设计单个零件的切边数据按照以下方式对6个角片零件进行设计：（1）如图2所示，在零件产品三维模型中按照零件弯边相对位置向下的方式，提取零件从弯曲起始线3开始的弯边面轮廓线4和腹板面轮廓线5，生成为如图3所示可用于数控切边的二维平面数据；（2）如图3所示，在二维CAD模型中，使弯边面轮廓线4和腹板面轮廓线5的弯曲起始线平行，并按照零件实际相对位置进行排列；将弯边面轮廓线4起始端头A、B两点分别与腹板面轮廓线5起始端头C、D两点在垂直于弯曲起始线3方向对齐；两条弯曲起始线3间距根据零件实际大小尺寸进行调整；（3）如图3所示，在B及D两个点沿弯曲起始线向外进行直线延长，超出最大轮廓外形d，形成B-B1及D-D1两条走刀线；在腹板面轮廓线5接近C点的外形最大轮廓线E点投影到弯曲起始线3延长线上得到E1点，从E1点沿弯曲起始线3向外直线延伸d得到C1点，最后形成C-C1走刀线。C1点垂直弯曲起始线投影到弯边面弯曲起始线延长线上得到A1点，直线连接A与A1两点得到走刀线A-A1。图3所示的弯曲起始线用虚线表示，不用于数控加工，只作为辅助线使用；用实线表示的A1-A-B-B1线段为零件弯边面切边数据；用实线表示的C1-C-D-D1线段为零件腹板面切边数据；步骤三：切边数据排列6个零件切边数据按照零件的弯边面和腹板面等特征统一排列；6个切边数据的弯曲起始线3保持在一条直线上，相邻零件走刀线在首尾直接连接；在排列好的6个零件切边图形四周向外放一定加工余量，排在开始位置的零件走刀线端点A1、C1两点与最后一个零件的走刀线端点B6、D6位置与余量线重合，作为数控切边开始的起刀点和退刀点；步骤四：切边按最大轮廓下料成形后，分别按照图4所示的弯边面轮廓线4切边数据和腹板面轮廓线5切边数据进行数控切边，最后由工人手工切除掉B-A02-C02-D-B，B02-A03-C03-D02-B02、B03-A04-C04-D03-B03、B04-A05-C05-D04-B04、B05-A06-C06-D05-B05等五处余料区，并进行手工打磨，得到5个零件成品。上述实施例仅仅是本专利技术的优选实施方式，不构成对本专利技术的限制。本领域普通技术人员应该理解的是，在不脱离本专利技术本质的基础上所做的任何引申、等同替换等均应在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛合金角片零件切边数据设计方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤一：选择共模成形零件；/n通过测量钛合金角片产品数字模型，选择可在同一个模具上成形的多个外形和尺寸相似的零件；/n步骤二：分别设计单个零件的切边数据；/n步骤三：切边数据直线排列；/n按照零件最优排列省料的原则，保持每个共模的零件腹板面和弯边面相对位置不变；/n步骤四：切边。/n

【技术特征摘要】
1.一种钛合金角片零件切边数据设计方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：选择共模成形零件；
通过测量钛合金角片产品数字模型，选择可在同一个模具上成形的多个外形和尺寸相似的零件；
步骤二：分别设计单个零件的切边数据；
步骤三：切边数据直线排列；
按照零件最优排列省料的原则，保持每个共模的零件腹板面和弯边面相对位置不变；
步骤四：切边。


2.根据权利要求1所述的钛合金角片零件切边数据设计方法，其特征在于：在步骤一中，可共模成形的零件具有以下几个共同特点：
（1）单一弯边、无下陷特征的外形简单钛合金角片零件；
（2）外形轮廓尺寸需相差在10mm范围之内；
（3）同一组共模成形的零件，其弯边角度相差需在±1°范围内；
（4）弯曲半径需相同。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李仁花，刘洋洋，陈志敏，张文俊，程世明，曹唐珍，雷玉如，邓雯雯，熊国翠，王莉，王琳，朱江成，
申请(专利权)人：江西洪都航空工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江西;36