一种机翼壁板喷丸表面质量检测方法和检测样板技术

本申请提供一种机翼壁板喷丸表面质量检测方法及检测样板，检测样板包含一个平板结构检测样板和一个立筋结构检测样板，在检测样板上分别设有不同的检测样板区，该检测样板区是由不同的喷丸参数组合进行喷丸加工形成，该喷丸参数组合对应于对机翼壁板实施喷丸的工艺参数。其有益效果在于确定了机翼壁板喷丸后表面质量的验收标准，减少表面质量检测的人为主观因素并提供了壁板喷丸检验样板的制作方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及检测
，是关于飞机机翼壁板喷丸加工后表面质量检测的一种方法。
技术介绍
大型机翼壁板整体喷丸成形是一种新型壁板制造技术，是利用高速金属弹丸撞击到壁板表面形成压缩应力层，从而使壁板逐步达到外形曲率要求的一种特殊成形方法，由于其诸多优点，近年来正在被大力发展。带筋壁板的喷丸成形主要是对壁板腹板及立筋区域的喷丸，并经过大量的喷丸成形试验确定其具体喷丸工艺方法及喷丸参数，主要包括大直径弹丸喷丸成形、超声波校形、喷丸强化等主要方法。机翼壁板最终的实际外形及表面质量是壁板合格交付的重要质量考核指标之一。目前，机翼壁板外形可通过专用构架样板进行检测，但表面状态检测标准只涉及喷丸介质弹丸压痕的直径，没有表面粗糙程度的评价标准。因此，导致机翼壁板表面质量好坏的评定是以人为目测判断为主要检测手段，不同的检验人员的检验标准无法统一，对机翼壁板检验及交付造成很大的困扰。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种直观的、实用的、便捷的机翼壁板喷丸表面质量检测方法及检测样板。一种机翼壁板喷丸表面质量检测方法，根据机翼壁板喷丸工艺参数制作相同材质的机翼壁板喷丸表面质量检测样板，其特征在于:I)根据机翼壁板结构，取机翼壁板腹板厚度的上限制作一个平板结构样板，取机翼壁板立筋的厚度上限制作一个立筋结构样板；2)分析机翼壁板喷丸工艺方法及参数，按照不同喷丸工艺方法及参数组合形成多个标准的喷丸参数组合；3)将上述步骤I)所述的平板结构样板和立筋结构样板划分为相对独立的多个样板区，每个样板区对应一个标准的喷丸参数组合；4)分别采用上述步骤2)中所述标准的喷丸参数组合分别喷丸加工平板结构样板和立筋结构样板中对应的样板区形成检测样板；5)按照机翼壁板喷丸加工后的验收技术条件检测由上述步骤4)加工形成的检测样板；6)采用上述步骤5)验收合格的检验样板检测机翼壁板喷丸加工后的表面质量。—种机翼壁板喷丸表面质量检测样板，其特征在于所述的检测样板包含一个平板结构检测样板和一个立筋结构检测样板，在平板结构检测样板和立筋结构检测样板上分别设有不同的检测样板区，该检测样板区是由不同的喷丸参数组合进行喷丸加工形成，该喷丸参数组合对应于对机翼壁板实施喷丸的工艺参数。本专利技术的有益效果在于I)确定了机翼壁板喷丸后表面质量的验收标准，给壁板验收人员明确了壁板喷丸后的表面质量标准，减少表面质量检测的人为主观因素，可客观评价机翼壁板喷丸表面质量的符合性；2)提供了壁板喷丸检验样板的制作方法。附图说明图1是平板结构检测样板图2是立筋结构检测样板图中编号说明:1平板结构检测样板、2平板样板区、3立筋结构检测样板、4立筋样板区、5样板铭牌具体实施例方式参见附图，实施例是以某型飞机的外翼壁板的喷丸检测为例对本专利技术做进一步详细说明，检测样板具体设计制造过程如下:该飞机的外翼壁板材料为7150-T7751铝合金，因此，检测样板也使用上述材料设计制造以能够最佳模拟壁板表面质量。第一步是分析壁板整体结构，设计检测样板的结构形式；对该外翼壁板进行结构分析，该壁板有以下几种结构状态:①薄厚相间，厚度突变结构通厚度缓慢变化，双向变厚度结构；③“丄”形立筋结构通“工”字形立筋结构；⑤口框结构等。对比分析以上五种结构，可以将其分为两大类:一是以①②⑤为代表的腹板平面结构；二是以③④结构为代表的表面立筋结构。以上两种特征结构基本能够代表壁板的所有外形结构，则检测样板的基本结构以以上两种特征结构为基础进行设计，忽略壁板外形曲率及变厚度的影响，最终得出检测样板的两种基本结构:平板结构、“工”字形立筋结构。具体结构如图所示。平板结构检测样板I的厚度尺寸以壁板腹板厚度最大尺寸为原型，立筋结构检测样板3以壁板立筋真实尺寸为原型，对照区域面积尺寸均为自定义，选择合适范围。值得强调的是所述的平板结构检测样板的厚度最好取机翼壁板腹板厚度的最大值，所述的立筋结构检测样板的厚度最好取机翼壁板立筋厚度的最大值。第二步是分析机翼壁板喷丸工艺方法及参数，按照不同喷丸工艺方法及参数组合形成多个标准的喷丸参数组合；壁板由于其结构、尺寸、外形曲率的不同，其喷丸工艺方法及参数也会有很大差异，壁板的喷丸工艺通常都要经过试验筛选和疲劳试验等工作确定一套适合该壁板的喷丸工艺参数。例如实施例外翼壁板喷丸加工工艺方法共有三种，包括喷丸成形、超声波校形、喷丸强化。在壁板成形过程中腹板的不同区域又表现为不同的工艺方法组合，主要有喷丸成形+喷丸强化、喷丸成形+超声波校形+喷丸强化、超声波校形+喷丸强化。由此可以确定加工检测样板所使用的加工工艺方法组合有三种:①喷丸成形+喷丸强化；②喷丸成形+超声波校形+喷丸强化；③超声波校形+喷丸强化。同时，在使用同一种喷丸工艺方法进行喷丸加工的时，由于使用的喷丸参数不同也会造成的壁板表面质量的差异，因此还需为每种喷丸工艺方法选择合适的喷丸参数来进行检测样板的加工；喷丸参数选择时，以能够对壁板表面产生最大残余压缩应力为标准进行选择。以喷丸成形为例，当使用同一种弹丸进行喷丸加工时，所使用的压力越大，速度越小，流量越小则在壁板表面产生的残留压缩应力越大。分析上述实施例外翼壁板喷丸工艺方法及参数，按照不同喷丸工艺方法及参数组合形成四个标准的喷丸参数组合；①ASH660弹丸成形+ASH230弹丸强化；②ASH660弹丸成形+Φ3πιπι撞针超声波校形+ ASH230弹丸强化；③ASH660弹丸成形+Φ4πιπι撞针超声波校形+ ASH230弹丸强化；④Φ 1.2mm撞针超声波校形+ ASH230弹丸强化。实施中，最好取喷丸工艺参数的上限组成标准的喷丸参数组合。此四种参数组合形成对检测样板的加工工艺，因此将检测样板表面划分为四个区域进行加工。第三步是将所述的平板结构样板和立筋结构样板划分为相对独立的四个样板区，每个样板区对应一个标准的喷丸参数组合；如图所示，将平板结构检测样板I的表面加工成四个独立的平板样板区2 ;将立筋结构检测样板3的表面加工成四个独立的立筋样板区4。实施中，通过加工沟槽的形式将不同的样板区隔离区分。第四步是分别采用上述第二步中所述标准的喷丸参数组合分别喷丸加工平板结构样板和立筋结构样板中对应的样板区形成检测样板；通过四种独立的标准喷丸参数组对检验样板的四个样板区进行独立加工，在检验样板上形成了四个独立的喷丸样板区。第五步是按照机翼壁板喷丸加工后的验收技术条件检测由上述步骤第四步加工形成的检测样板；通过上述步骤，便可得到一种机翼壁板喷丸表面质量检测样板，该检测样板包含一个平板结构检测样板和一个立筋结构检测样板，在平板结构检测样板和立筋结构检测样板上分别设有不同的检测样板区，该检测样板区是由不同的喷丸参数组合进行喷丸加工形成，该喷丸参数组合对应于对机翼壁板实施喷丸的工艺参数。实施中，最好在检测样板的本体上固定由样板铭牌5，样板铭牌5用于记录检测样板的的区别信息，以防止使用中用错。最后步骤就是采用上述步骤五验收合格的检验样板检测机翼壁板喷丸加工后的表面质量。根据上述技术方案所列步骤，从选材、结构分析、工艺方法选择、参数确定到制造出成品、完成检验验收的表面质量对照板，由于其本身表面状态已经达到壁板验收技术条件的临界状态且基本能够代表壁板的任意位置结构，可直接使用其进行壁板表面状态的检测。将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机翼壁板喷丸表面质量检测方法，根据机翼壁板喷丸工艺参数制作相同材质的机翼壁板喷丸表面质量检测样板，其特征在于：1）、根据机翼壁板结构，取机翼壁板腹板厚度的上限制作一个平板结构样板，取机翼壁板立筋的厚度上限制作一个立筋结构样板；2）、分析机翼壁板喷丸工艺方法及参数，按照不同喷丸工艺方法及参数组合形成多个标准的喷丸参数组合；3）、将上述步骤1）所述的平板结构样板和立筋结构样板划分为相对独立的多个样板区，每个样板区对应一个标准的喷丸参数组合；4）分别采用上述步骤2）中所述标准的喷丸参数组合分别喷丸加工平板结构样板和立筋结构样板中对应的样板区形成检测样板；5）按照机翼壁板喷丸加工后的验收技术条件检测由上述步骤4）加工形成的检测样板；6）采用上述步骤5）验收合格的检验样板检测机翼壁板喷丸加工后的表面质量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张炜，夏明莉，杨天运，曹亮，
申请(专利权)人：中航飞机股份有限公司西安飞机分公司，
类型：发明
国别省市：