阅读说明：本技术 一种舵面骨架穿丝孔的加工方法 (Machining method for threading hole of control surface framework ) 是由 韩飞 韩维群 游东洋 宋海勇 王启峰 尹天宇 姜大年 于 2019-08-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种舵面骨架穿丝孔的加工方法,包括以下步骤：采用组合电极通过电加工的方式在所述舵面骨架上一次性加工多个穿丝孔,其中,所述组合电极包括基体和布置在所述基体上的多个电极棒,所述多个电极棒相对于外部供电电源以并联方式布置。本发明采用组合电极通过电加工的方式在舵面骨架上一次性加工出多个穿丝孔,大幅度提高了加工效率,极大降低了加工成本。(The invention discloses a method for processing a threading hole of a control surface framework, which comprises the following steps: the method comprises the following steps of processing a plurality of wire through holes on a control surface framework in one step by adopting a combined electrode through an electric processing mode, wherein the combined electrode comprises a base body and a plurality of electrode rods arranged on the base body, and the electrode rods are arranged in parallel relative to an external power supply. According to the invention, the combined electrode is adopted to process a plurality of wire through holes on the control surface framework in one step in an electric processing mode, so that the processing efficiency is greatly improved, and the processing cost is greatly reduced.)

一种舵面骨架穿丝孔的加工方法

技术领域

本发明属于机械加工领域，尤其涉及一种舵面骨架穿丝孔的加工方法。

背景技术

高温合金舵面骨架的内腔多采用网格结构(如图1所示)。由于高温合金的难铣削特性，一般采用线切割方式加工出网格，需要提前加工出大数量的穿丝孔。

传统加工穿丝孔的工艺方法为在数控加工中心上用硬质合金钻头直接加工出来。这种工艺方法的加工效率很低(如加工17个孔就需要40小时)，刀具磨损严重(需要直径12的合金加长钻头10个)，一件如图1所示的产品总加工成本约2万元，不满足低成本和高效加工的要求。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足之处，提出了一种高效的舵面骨架穿丝孔的加工方法。

本发明的技术解决方案是：

一种舵面骨架穿丝孔的加工方法，包括以下步骤：

采用组合电极通过电加工的方式在所述舵面骨架上一次性加工多个穿丝孔，其中，所述组合电极包括基体和布置在所述基体上的多个电极棒，所述多个电极棒相对于外部供电电源以并联方式布置。

优选的是，所述的舵面骨架穿丝孔的加工方法中，所述基体为铝板，所述电极棒采用紫铜制成；每个电极棒通过一根铜导线电连接至所述外部供电电源的一极。

优选的是，所述的舵面骨架穿丝孔的加工方法中，所述基体开设有多个螺孔；所述电极棒包括主体部分以及连接于所述主体部分上方的固定段，所述固定段具有外螺纹部，所述固定段通过所述外螺纹部与所述螺孔配合固定，所述主体部分相对于所述基体垂直延伸于所述基体的下方。

优选的是，所述的舵面骨架穿丝孔的加工方法中，所述电极棒还包括连接于所述固定段上方的限位部，所述限位部的宽度大于所述螺孔，所述限位部突出设置于所述螺孔的上方。

优选的是，所述的舵面骨架穿丝孔的加工方法中，所述限位部具有供所述铜导线穿过并与所述电极棒保持电性接触的通孔。

优选的是，所述的舵面骨架穿丝孔的加工方法中，在采用所述组合电极通过电加工的方式在所述舵面骨架上一次性加工多个穿丝孔之前，还将所述组合电极安装于一电加工设备上，其中，所述外部供电电源设置于所述电加工设备的内部，所述外部供电电源与所述电加工设备的主轴电连接，在安装过程中，所述基体的中间部位的上侧设置有一卡固件，所述卡固件卡固于所述电加工设备的主轴下端，所述铜导线缠绕于所述电加工设备的主轴，通过所述电加工设备的主轴电连接至所述外部供电电源的一极。

优选的是，所述的舵面骨架穿丝孔的加工方法中，在将所述组合电极安装于所述电加工设备之前，还将所述舵面骨架放置于所述电加工设备的工作台上，并在所述舵面骨架上预先加工有定位孔；之后在所述组合电极安装于所述电加工设备上时，所述基体的中间部位的下侧设置有定位柱，将所述定位柱穿过所述定位孔，从而限定所述舵面骨架的加工位置。

优选的是，所述的舵面骨架穿丝孔的加工方法中，所述基体具有与所述舵面骨架大致一致的外形；所述基体上具有多个减重孔，多个减重孔按以下方式布置：使所述组合电极的重心位于所述主轴的轴线上。

优选的是，所述的舵面骨架穿丝孔的加工方法中，所述舵面骨架为高温合金舵面骨架。

本发明相对于现有技术的有益效果是：

本发明采用组合电极通过电加工的方式在舵面骨架上一次性加工出多个穿丝孔，大幅度提高了加工效率，极大降低了加工成本。

本发明采用铝板作为基体，以紫铜制作电极棒，再用铜导线将电极棒电连接至外部供电电源的一极，可以有效控制组合电极的成本，同时保证组合电极具有良好的工作性能。

本发明电极棒与基体螺纹连接，可实现对电极棒的快速更换，满足高效生产和低成本制造的要求。

附图说明

图1为现有技术中舵面骨架的结构示意图；

图2为一个实施例中组合电极的结构示意图；

图3为一个实施例中电极棒的结构示意图；

图4为一个实施例中采用组合电极进行电加工的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

参见图2至图4，本发明提供了一种舵面骨架穿丝孔的加工方法，具体为：采用组合电极9通过电加工的方式在所述舵面骨架10上一次性加工多个穿丝孔，其中，所述组合电极包括基体1和布置在所述基体1上的多个电极棒2，所述多个电极棒2相对于外部供电电源以并联方式布置。

本发明所采用的组合电极包括基体以及布置在基体上的多个电极棒，多个电极棒并联在外部供电电源的一极。电加工时，多个电极棒同时对舵面骨架进行放电，从而在舵面骨架上一次性加工出多个穿丝孔。本发明可以一次性加工出多个穿丝孔，极大地提高了加工效率，降低了加工成本。

电极棒的个数可以根据所期望加工的穿丝孔的个数进行选择。电极棒在基体上的布置位置根据穿丝孔在舵面骨架上的位置确定。

在一个优选的实施例中，所述的舵面骨架穿丝孔的加工方法中，所述基体1为铝板，所述电极棒2采用紫铜制成；每个电极棒2通过一根铜导线电连接至所述外部供电电源的一极。

该实施例采用铝板作为基体，采用紫铜制作电极棒。紫铜价格昂贵，因此相比于采用整块紫铜板作为基体，采用铝板制作基体可以控制组合电极的生产成本。但是铝板的导电性能不及紫铜，因此，为了保证组合电极仍具有理想的导电工作性能，本实施例采用铜导线将每个电极棒电连接至外部供电电源的一极。

在一个优选的实施例中，所述的舵面骨架穿丝孔的加工方法中，所述基体1开设有多个螺孔；所述电极棒2包括主体部分4以及连接于所述主体部分4上方的固定段7，所述固定段7具有外螺纹部，所述固定段7通过所述外螺纹部与所述螺孔配合固定，所述主体部分4相对于所述基体1垂直延伸于所述基体的下方。

基体开设有多个螺孔，每个电极棒的固定段通过外螺纹部与一个螺孔配合，每个电极棒的主体部分相对于基体垂直延伸于基体的下方。当需要更换电极棒，直接将电极棒旋下即可。本实施例可以对电极棒进行快速更换，有助于提高加工效率。

在一个优选的实施例中，所述的舵面骨架穿丝孔的加工方法中，所述电极棒2还包括连接于所述固定段7上方的限位部3，所述限位部3的宽度大于所述螺孔，所述限位部3突出设置于所述螺孔的上方。

在将电极棒向基体安装的过程中，将电极棒从基体的上方穿过螺孔，然后逐渐旋转电极棒，使固定段与螺孔配合固定在一起，限位部的宽度比螺孔的直径大，突出设置于螺孔的上方，避免出现电极棒过度旋转后从螺孔脱出的情况。限位部优选为一段光柱。

在一个优选的实施例中，所述的舵面骨架穿丝孔的加工方法中，所述限位部3具有供所述铜导线穿过并与所述电极棒保持电性接触的通孔8。

铜导线穿过限位部上的通孔，来实现与电极棒的连接。这种连接方式可以避免铜导线从电极棒上脱落，而且可以与电极棒保持稳定的电性接触。

在一个优选的实施例中，所述的舵面骨架穿丝孔的加工方法中，在采用所述组合电极9通过电加工的方式在所述舵面骨架10上一次性加工多个穿丝孔之前，还将所述组合电极安装于一电加工设备上，其中，所述外部供电电源设置于所述电加工设备的内部，所述外部供电电源与所述电加工设备的主轴电连接，在安装过程中，所述基体的中间部位的上侧设置有一卡固件5，所述卡固件5卡固于所述电加工设备的主轴下端，所述铜导线缠绕于所述电加工设备的主轴，通过所述电加工设备的主轴电连接至所述外部供电电源的一极。

本发明中的电加工设备采用现有技术中的设备，可以是电加工机床。现有的电加工设备包括工作台、外部供电电源以及内部电路、主轴等部件，工作台用于放置待加工的零件，主轴通过内部电路与外部供电电源电连接，主轴也由紫铜制成，主轴末端具有卡槽，外部供电电源向组合电极供电。

电加工之前，将组合电极安装在电加工设备上。组合电极的基体的中间部位设置有卡固件，将该卡固件卡固于主轴下端，从而实现对组合电极的安装固定。卡固件优选为卡固块，与主轴末端的卡槽相配合。铜导线的一端缠绕在主轴上，从而实现电极棒与主轴的电连接，电极棒通过主轴实现与外部供电电源的一极的电连接。

在一个优选的实施例中，所述的舵面骨架穿丝孔的加工方法中，在将所述组合电极安装于所述电加工设备之前，还将所述舵面骨架放置于所述电加工设备的工作台上，并在所述舵面骨架上预先加工有定位孔；之后在所述组合电极安装于所述电加工设备上时，所述基体的中间部位的下侧设置有定位柱，将所述定位柱穿过所述定位孔，从而限定所述舵面骨架的加工位置。

电加工之前，先将舵面骨架放置在电加工设备的工作台上，然后在电加工设备上安装组合电极，对舵面骨架的位置进行调整，使基体上的定位柱正好可以穿过舵面骨架的定位孔，从而限定舵面骨架的加工位置。进行电加工，则可以在舵面骨架的设计位置加工出穿丝孔。

在一个优选的实施例中，所述的舵面骨架穿丝孔的加工方法中，所述基体1具有与所述舵面骨架大致一致的外形；所述基体1上具有多个减重孔6，多个减重孔6按以下方式布置：使所述组合电极的重心位于所述主轴的轴线上。

优选将基体设计成具有与所述舵面骨架大致一致的外形，有助于减轻基体的重量。基体也可以选择比舵面骨架不一致的形状，比如矩形。在这种情况下，基体存在相对于舵面骨架突出的部位，基体不会在这些部位设置电极棒，则会导致基体的整体重量增加。

为进一步减轻基体的重量，还在基体上设置多个减重孔。同时，减重孔的位置和大小需要考虑：保证组合电极的重点处于电加工设备的主轴的轴线上。该设计可以保证组合电极可以稳定地安装在电加工设备上。

在一个优选的实施例中，所述的舵面骨架穿丝孔的加工方法中，所述舵面骨架10为高温合金舵面骨架。

本发明更适用于对高温合金舵面骨架进行加工。高温合金的钻削加工难度大，成本高，本发明可一次性加工出多个穿丝孔，极大地提高了加工效率，降低了加工成本。

以在高温合金舵面骨架上加工17个穿丝孔为例。采用本发明的加工方法，加工时间由原来钻削加工的40小时缩短为4小时，加工效率提高了90％，加工成本0.26万，节省了96.2％。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此，本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。