模鍛件一直是數控加工零件中的瓶頸，由于其毛料的特殊形式，需多次翻面加工，隨時倒動壓板，加工效率低，加工品質不穩定，工人勞動強度大。

1 零件用途

　　某機型主起落架輪艙梁，是該飛機上的一項重要零件，在主起落架輪艙組件中起著重要的支撐作用，為該組件的主要承力構件，是起落架組件中的重要零件之一。

2 零件分析

　　2.1 毛料信息

　　零件的材料牌號為2D70-T6，材料標準為11-CL-029B，模鍛件，鋁臺金模鍛件材料的特性是切削性較好，但變形較大。

　　2.2 加工公差

　　加工厚度尺寸的極限偏差為

　　=(1.9～2.5)mm時，(+0.1/-0.2)mm；

　　=(2.6～3.0)mm時，(+0/-0.3)mm；

　　=(3.6～18)mm時，(+0/-0.5)mm。

　　其余未注尺寸公差按HB5800-1999。

3 加工方案

　　3.1 數控設備的選擇

　　零件的兩端型面角度為32，內外形的幾處下陷角度33，其余各個部分角度都不是很大，綜合考慮現場設備的機床剛性、加工精度、最大角度等各方面參數，選擇藍寶地機床，對于零件兩端型面可采用行切方式加工，外形閉角下陷可采取在另外一側單獨補加工，內形閉角下陷余量較小，可鉗工去除。

　　3.2 加工工藝方案的制定

　　在模鍛件的加工中，由于其材料易變形，因此工藝方案的制定，必須在控制變形的基礎上，再考慮其他要素。

　　一般的模鍛件都采取一面粗銑翻面粗精銑再一面精銑的比較常用的加工方案。一些變形較大零件，為了消除變形甚至采取更多次的翻面，這種加工方案的最大弊端，是效率低，工人勞動強度大。

　　針對主起落架輪艙粱的具體情況，最有效率的加工方式，就是一次翻面。但是，這樣存在一定風險，必須對零件進行詳細分析，論證其可行性，結果如下：

　　(1)有利方面：

　　一是從零件結構上看，穩定性較好，腹板上的筋條較多，成規則的網狀結構，對零件的變形有很好的抵御作用；

　　二是零件腹板的最小厚度為5mm，緣條的厚度為5～7mm，筋條的最大厚度8mm，較大的厚度決定了零件有較好的剛性。

　　(2)不利方面：

　　一是一次翻面加工去除余量太大，應力原因必然導致零件變形；

　　二是零件一端的開口部分在，切斷后應力的釋放最為劇烈，是整個零件最易變形的地方，控制開口部分的變形，是控制整個零件變形的關鍵之處。

　　通過對零件的整體分析，認為如果工藝安排合理，措施得當，完全可能把變形控制在合理范圍內，因此，采取一次翻面加工方式。

　　3.3 零件的裝夾定位

　　針對零件模鍛件毛料的具體形式及加工流程，申請了2套工裝。第一套工裝以2-18H9定位孔及毛料筋高平面定位，第二套工裝以2-18H9定位孔及已加工腹板面定位。

　　3.4 裝配對零件提出的要求

　　在主起落架輪艙組件的裝配中，主起落架輪艙梁的兩處緣條外形、兩端外形是裝配基準，內形封閉槽及兩處內形有重要裝配要求。

　　3.5 刀具的選擇

　　零件加工中刀具的選擇，依然遵循粗加工時盡量選擇較大的刀具，半精加工與精加工選擇與零件結構相近的刀具。這里粗加工選擇直徑為30mm的刀具，提高效率。

　　在半精加工、精加工中，選擇直徑為20mm銑刀，在余量不大的情況下，30mm銑刀與20mm。銑刀軌跡一樣，選擇20mm銑刀是為了給轉角留更少的余量，以便清轉角。

　　在主起落架輪艙梁的加工中，多次應用了8R4mm銑刀（國球刀），因為在零件中存在大量的不規則結構，如內形閉角區、傾斜腹板、轉角R4mm等。

　　由于寬度14mm、深度52mm封閉槽的存在，選用10R4mm銑刀。

　　零件一端的大孔與內形之間的閉角區域，最小處間隙僅有6.25mm，這處結構是整個零件加工刀具選擇最難的地方，綜合考慮各方面因素，選用6R3mm銑刀。

　　3.6 加工難點

　　在主起落架輪艙梁的加工中，存在以下較難加工的地方

　　(1)以零件一端的開口部分為代表的零件變形控制，以及翻面加工零件弓起的處理。

　　(2)零件一端的大孔與內形之間的閉角區域最小處間隙，僅有6.25mm，既保證零件的加工品質，又不傷及零件，是加工過程的控制點之一。

　　(3)在寬度僅為14mm，深度為52mm封閉槽的加工中，既保證加工零件加工品質與刀具的安全，又要保證兩面加工無接刀。

　　(4)由于零件開口處更易變形，因此開口處的大孔兩面接刀的處理，是另一難點。

　　(5)開口處傾斜腹板結構復雜，需要多次加工，既保證腹板厚度，又保證去除殘余時與腹板面接平。

　　(6)開口處一端與毛料連接處寬度5.5mm，角度32，切斷時如何保證零件不顫動，是又一難點。

3.7 加工難點的解決措施

　　針對以上加工難點，采取以下措施予以解決：

　　(1)對整個零件進行粗加工、半精加工、精加工，做大限度地釋放應力。零件一端的開口部分在粗銑階段，就將開口完全銑開，使之充分變形，在零件正面的余量已基本去除的情況下，再進行精加工，保證精加工后變形可控。

　　(2)在第一面加工結束后，由于去掉了大量的毛料，必然導致零件弓起，給第二面的加工帶來困難，這時只需將零件壓平即可，粗加工后弓起基本消除。

　　(3)在主起落架輪梁的數控加工部分中，最危險的部分就是此處。考慮零件結構的特殊性與刀具剛性，在現有的刀具中選擇6R3mm球頭銑刀。

　　(4)為了保證刀具的剛性及在銑切區域有一定的活動空間，選用20R4銑刀，軸向切深3mm。在第二面加工時，要求腹板面與工裝貼合完好，以保證零件的實際位置與理論相符合。

　　(5)傾斜腹板是零件最邊緣處，結構性復雜，穩定性差。我們采取預留光刀程序單個保腹板，最后逐個清轉角的辦法。

　　(6)零件開口處結構的切斷處為厚度5.5mm、長度115mm，與腹板面成32的兩個傾斜面。32超出了藍寶地機床的角度范圍，由于其結構特殊，無法常規去除，因此采取20R1mm銑刀行切，底面留1mm余量連接的辦法解決。

　　3.8 內形閉角下陷及外形角度下陷的加工

　　零件內形存在3處閉角下陷及1處外形角度下陷。由于機床角度的原因，數控無法加工。對于內形閉角下陷，按與外形開角下陷平行尺寸加工；外形下陷，按劃線尺寸加工。

4 數控程序的編制

　　4.1 刀具運動軌跡的編制

　　在粗加刀階段余量較大，因此粗加工階段刀具徑向最大步距15mm，軸向切深5mm。在半精加工及精加工階段，為了獲得更好的表面品質及保證零件尺寸，加工底面時刀具徑向步距10mm，軸向切深1mm，加工側面時，軸向切深5mm。

　　4.2 刀具參數的選擇

　　在零件加工中，刀具參數的選擇按數控程序無人工干預的要求設置，所有程序的參數不需工人干預，即可達到優質高效的要求。

　　4.3 轉角降速

　　在零件加工過程中，為了使銑切過程更加順暢，同時也按照程序無人工干預的要求，需要在程序銑切零件轉角時自動降速，因此在程序編制時，設置轉角降速。

4.4 編程容差設置

　　對于粗加工，為了提高效率，容差(Tolerance)設為加工余量的1/5一1/3。精加工是最終加工，為了保證零件尺寸和表面光潔度，容差一般設為0.01N-0.02mm。

5 結束語

　　通過對現場加工零件的統計，一般零件準備時間占據了零件總工時的很大比例，模鍛件就體現得更加明顯。

　　在主起落架輪艙梁的加工中，效率較之以前類似零件有非常明顯的提高，原因歸納如下：

　　第一是零件加工方式的轉變。由多次翻面加工，轉為一次翻面加工，62mm390mm770mm的外廓尺寸，在模鍛件中是較大的零件，能實現一次翻面加工完，大大提高了效率，縮短生產周期，減小工人勞動強度。在工藝流程設計上是一個創新，一個大的進步，為類似零件的加工提供了重要的參照。

　　第二是工藝安排合理。模鍛件由于其結構的特殊性，導致在加工過程中需要頻繁倒壓板，另外由于其零件變形，在加工過程中精銑內形時需要保證緣條厚度。經過細致分析，合理安排加工順序，減少倒動壓板次數，并對銑內形程序進行拆分，單獨編制保證緣條厚度的內形程序，方便了零件的加工。

　　通過主起落架輪艙粱的加工，使我們對模鍛件的加工方式有了更深的了解，對后續的模鍛件加工有一定的借鑒意義。