一种大型薄壁筒体的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种大型薄壁筒体的制备方法，属于大型筒体加工技术领域，解决了现有技术加工中大尺寸薄壁零件易变形、薄壁深槽壁厚不均匀的问题。该方法包括：步骤1：对多个筒段壳体进行加工，获得多个具有“U”型深槽的筒段壳体；步骤2：将多个筒段壳体焊接成型，获得筒体；其中，在步骤1中，以筒段壳体的内圆端面为基准面，对筒段壳体进行加工；其中，采用粗加工

【技术实现步骤摘要】
一种大型薄壁筒体的制备方法


[0001]本专利技术涉及大型筒体加工
，尤其涉及一种大型薄壁筒体的制备方法。

技术介绍

[0002]某超大型筒体，是航天器重要组成部件之一，其内部装配有配套零件，筒体外端面轴向分布有“U”型深槽，“U”型深槽与筒体等长。筒体内腔需保证配套零件进出顺畅无卡滞，同时“U”型深槽需壁厚均匀，以确保位于筒体内的配套零件，在流体阻力存在的环境下，能够将“U”型深槽冲开，实现配套零件进出筒体顺畅无卡滞。
[0003]目前，一般利用机床自带三爪卡盘装夹支撑壳体内圆，进行壳体内外圆加工；在加工U型深槽时采用分层加工，每层定值进给量方式进行加工。
[0004]但由于三爪和零件接触面积有限，不能起到很好的支撑固定作用，导致薄壁零件在内外圆加工中难以保证相应形位公差，不利于后续工序进行；且U型深槽壁薄且跨度大，因没有足够支撑力，在切削时极易导致零件出现变形，最终导致U型深槽壁厚极度不均匀，严重影响后续使用。

技术实现思路

[0005]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种大型薄壁筒体的制备方法，用以解决现有技术加工中大尺寸薄壁零件易变形、薄壁深槽壁厚不均匀的问题。
[0006]一方面，本专利技术实施例提供了一种大型薄壁筒体的制备方法，包括：
[0007]步骤1：对多个筒段壳体进行加工，获得多个具有“U”型深槽的筒段壳体；
[0008]步骤2：将多个筒段壳体焊接成型，获得筒体；
[0009]其中，在步骤1中，以筒段壳体的内圆端面为基准面，对筒段壳体进行加工；
[0010]其中，采用粗加工
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半精加工
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精加工的加工方式加工“U”型槽；
[0011]在半精加工和精加工过程中，以20
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40mm长度的加工区域段为单一加工单元。
[0012]进一步的，所述步骤1包括：
[0013]S1：对筒段壳体的外端面进行预加工，调节筒段壳体的内、外圆端面的同轴度及直线度；
[0014]S2：对筒段壳体进行找正，确定“U”型深槽在筒段壳体上的加工位置；
[0015]S3：基于“U”型深槽的加工位置，对筒段壳体内腔进行预处理；
[0016]S4：在筒段壳体的外端面上加工“U”型深槽。
[0017]进一步的，所述步骤2包括：
[0018]S5：将多个筒段壳体放置在焊接平台上，调节多个筒段壳体同轴度；
[0019]S6：将多个筒段壳体焊接成型；
[0020]S7：对每个筒段壳体两端部的余量进行加工，使得相邻筒段壳体的下陷槽、“U”型深槽连通，获得成品筒体。
[0021]进一步的，所述S1包括：
[0022]S101：利用辅助工装对筒段壳体进行装夹，并将筒段壳体安装在卧式车床上；
[0023]S102：以筒段壳体一端的内圆端面为基准面，对筒段壳体的外端面的直线度及轴心线位置进行调整。
[0024]进一步的，所述S4包括：
[0025]S401：利用辅助工装对筒段壳体进行装夹，并将筒段壳体安装在卧式车床上；
[0026]S402：基于“U”型深槽的待加工位置，采用粗加工
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半精加工
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精加工的方式在筒段壳体上加工下陷槽；
[0027]S403：基于确定的“U”型深槽待加工位置，在下陷槽内，采用粗加工
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半精加工
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精加工的方式加工“U”型深槽。
[0028]进一步的，所述辅助工装包括卡盘、盖板及多个拉杆，装夹时，将所述卡盘和盖板置于筒段壳体两端，拉杆的两端分别与卡盘和盖板连接，用以将卡盘和盖板紧固压紧在筒段壳体的两端开口处。
[0029]进一步的，所述卡盘和盖板上设有同轴台阶，装夹时，所述卡盘和盖板上的同轴台阶分别插入筒段壳体的两端开口内，以支撑筒段壳体的端部开口。
[0030]进一步的，所述卡盘和盖板上对应的设有多组安装孔，以通过安装孔调节拉杆的安装位置；
[0031]其中，安装时，拉杆的两端分别对应的插在一组安装孔内。
[0032]进一步的，还包括顶持件，所述顶持件包括固定部和支撑部，所述固定部用于套在拉杆上，并与拉杆滑动相接；其中，所述支撑部设置在固定部上；
[0033]其中，所述S3包括对筒段壳体内部环形筋进行铣削，获得内部环形筋具有缺口的筒段壳体，所述支撑部为环形筋缺口处的随型结构，用于插入环形筋缺口处，并贴合在筒段壳体的内壁上。
[0034]进一步的，在半精加工过程中，以20
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40mm长度的加工区域段为单一加工单元，基于粗加工时的切削偏差调整半精加工的切削量，对粗加工进行差值补偿；
[0035]在精加工过程中，以20
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40mm长度的加工区域段为单一加工单元，基于半精加工时的切削偏差调整精加工的切削量，对半精加工进行差值补偿。
[0036]与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
[0037]1、本专利技术首先将各个筒段壳体单独加工后，再采用焊接方式将数个筒段壳体组合成型，其中在对筒段壳体加工时，以筒段壳体的内圆端面基准面对筒段壳体进行加工，避免筒段壳体内圆端造成偏差而导致无法放置配套零件，实现配套零件能够无卡滞的进出筒体。
[0038]2、采用粗加工
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半精加工
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精加工的加工方式加工下陷槽和“U”型深槽，其中，在半精加工过程中，以20
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40mm长度的加工区域段为单一加工单元，在对一个加工区域段加工前，首先利用壁厚仪检测该区域段壁厚，确定粗加工时的切削偏差，基于粗加工时的切削偏差调整半精加工的切削量，以对粗加工进行差值补偿；以及在精加工过程中，以20
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40mm长度的加工区域段为单一加工单元，在对一个加工区域段加工前，首先利用壁厚仪检测该区域段壁厚，确定半精加工时的切削偏差，基于半精加工时的切削偏差调整精加工的切削量，以对半精加工进行差值补偿，以克服粗加工和半精加工时，筒段壳体产生变形导致切削量不均匀的问题。
[0039]3、通过对筒段壳体的外端面进行预处理，以调节筒段壳体的内外圆端面的同轴度和直线度，来调节筒段壳体壁厚的均匀性，进而确保后续加工的“U”型深槽处壁厚的均匀性，以此，避免因“U”型深槽厚度不均匀，导致配套零件无法顺畅冲开筒体。
[0040]4、将筒段壳体的两端分别贴合套在盖板和卡盘的同轴台阶上，以通过同轴台阶将筒段壳体的端部撑圆，避免其变形，并通过拉杆与筒段壳体内部的环形筋抵接，对环形筋支撑，进而实现对筒段壳体内壁的支撑，进一步降低了筒段壳体变形风险。
[0041]5、将筒段壳体的内圆端面基准转移至盖板处，克服了筒段壳体内圆基准不易找正的问题；此外，筒段壳体的内圆端用于推进式放置配套零件，以筒段壳体内圆端为找正基准面，避免筒段壳体内圆端造成偏差而导致无法放置配套零件，实现配套零件能够无卡滞的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型薄壁筒体的制备方法，其特征在于，包括：步骤1：对多个筒段壳体进行加工，获得多个具有“U”型深槽的筒段壳体；步骤2：将多个筒段壳体焊接成型，获得筒体；其中，在步骤1中，以筒段壳体的内圆端面为基准面，对筒段壳体进行加工；其中，采用粗加工
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半精加工
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精加工的加工方式加工“U”型槽；在半精加工和精加工过程中，以20
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40mm长度的加工区域段为单一加工单元。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1包括：S1：对筒段壳体的外端面进行预加工，调节筒段壳体的内、外圆端面的同轴度及直线度；S2：对筒段壳体进行找正，确定“U”型深槽在筒段壳体上的加工位置；S3：基于“U”型深槽的加工位置，对筒段壳体内腔进行预处理；S4：在筒段壳体的外端面上加工“U”型深槽。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2包括：S5：将多个筒段壳体放置在焊接平台上，调节多个筒段壳体同轴度；S6：将多个筒段壳体焊接成型；S7：对每个筒段壳体两端部的余量进行加工，使得相邻筒段壳体的下陷槽、“U”型深槽连通，获得成品筒体。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S1包括：S101：利用辅助工装对筒段壳体进行装夹，并将筒段壳体安装在卧式车床上；S102：以筒段壳体一端的内圆端面为基准面，对筒段壳体的外端面的直线度及轴心线位置进行调整。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S4包括：S401：利用辅助工装对筒段壳体进行装夹，并将筒段壳体安装在卧式车床上；S402：基于“U”型深槽的待加工位置，采用粗加工
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半精加工
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【专利技术属性】
技术研发人员：王炳达，邢鹏，石维娜，武晓会，张亚雄，温玉旺，尉渊，唐慧霖，
申请(专利权)人：北京星航机电装备有限公司，
类型：发明
国别省市：