一种去除铝合金薄板包覆层的夹具及方法 |
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| 申请号 | CN201611110726.6 | 申请日 | 2016-12-06 | 公开(公告)号 | CN106584150A | 公开(公告)日 | 2017-04-26 |
| 申请人 | 石家庄飞机工业有限责任公司; | 发明人 | 马文秀; 巩菲; 黄立华; 庞旭东; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种去除 铝 合金 薄板包覆层的夹具及方法，夹具包括 支架 、设置于所述支架前端面上的压片以及设置于所述压片上的两个以上的紧固 螺母 ；所述紧固螺母沿所述压片长度方向均匀分布；所述紧固螺母下端设置有 垫片 ，方法包括如下步骤：试样校平：选取待作业试样，用木榔头在工作平台上校平；试样装夹：根据金相检测包覆层厚度结果，以及考虑到试样不平因素的影响，确定单面总加工余量为0.10＋0.05ｍｍ； 正面 加工； 反面 加工本发明能够解决 铝合金 薄板去除包覆层的问题，达到提高化学成分测试结果的准确性和可靠性，确保满足仲裁测试方法要求的目的。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种去除铝合金薄板包覆层的夹具，其特征在于：其包括支架（1）、设置于所述支架（1）前端面上的压片（2）以及设置于所述压片（2）上的两个以上的紧固螺母（3）；所述紧固螺母（3）沿所述压片（2）长度方向均匀分布；所述紧固螺母（3）下端设置有垫片（4）。 |
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| 说明书全文 | 一种去除铝合金薄板包覆层的夹具及方法技术领域背景技术[0002] 作为航空航天工业中使用的铝合金蒙皮板和结构板材，为了起到防护作用，其表面允许存在一定厚度的包覆层。在进行化学成分测试取样时需将包覆层去除。由于取样手段所限，目前常用的去除方法是人工砂纸磨削去除。此方法劳动量大，工作效率低，磨削厚度不均匀，包覆层去除不彻底，且试样中容易嵌入脱落砂粒，影响元素含量测试结果的准确性。黑色金属因为具有磁性，一般在加工黑色金属薄片时，直接将其通过磁力吸附在夹具上即可，但是铝合金由于没有磁力，无法通过磁力吸附在夹具上，因此无法利用一般的夹具进行铣削加工。 发明内容[0003] 为解决上述问题，本发明提供了一种去除铝合金薄板包覆层的夹具及方法，其能够解决铝合金薄板去除包覆层的问题，达到提高化学成分测试结果的准确性和可靠性，确保满足仲裁测试方法要求的目的。 [0004] 本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案如下：技术方案一： 一种去除铝合金薄板包覆层的夹具，其特征在于：其包括支架、设置于所述支架前端面上的压片以及设置于所述压片上的两个以上的紧固螺母；所述紧固螺母沿所述压片长度方向均匀分布；所述紧固螺母下端设置有垫片。 [0005] 优选的，所述紧固螺母数量为三个。 [0006] 技术方案二：一种去除铝合金薄板包覆层的方法，其特征在于，其包括如下步骤： 1)试样校平：选取待作业试样，用木榔头在工作平台上校平。 [0007] 2) 试样装夹：用记号笔先将待加工面作好标记，将标记好的试样装夹在支架的前端面与压片之间，在紧固螺母的对侧，试样的上端垫加厚度均匀的第一垫片，所述第一垫片与试样等厚，拧紧紧固螺母，将支架安装于铣床的工作钳口中； 3）根据金相检测包覆层厚度结果，以及考虑到试样不平因素的影响，确定单面总加工余量为0.10 0.15ｍｍ。 ~ [0008] 4) 正面加工铣削加工时进刀量遵循先大后小的原则，进刀量控制在0.05～0.10ｍｍ之间，刀具转速控制在600转/分。 [0009] 5）反面加工正面加工完成之后，松开紧固螺母，将试样取下换面，然后按照步骤2）进行装夹试样和压片，在试样反面待加工面的下面加装矩形第二垫片；所述第二垫片与试样正面加工量相等。 [0010] 本发明具有如下技术效果：本发明利用铣床进行铝合金薄板去包覆膜的过程，达到提高化学成分测试结果的准确性和可靠性，确保满足仲裁测试方法要求的目的。 [0011] 设置压片防止了直接用紧固螺母固定试样，造成试样由于局部压力过大造成形变，使用压片不仅能够减小压强，保护试样，同时能够增大接触面积，使试样较多部分被压住，防止边缘翘起；第一垫片与试样等厚，使紧固螺母两侧的高度相等，保证试样下边缘不会翘起，保证了试样加工过程中的均匀度和稳定性；由于正面加工完成再将其反过来后，试样正面无法与夹具前端面紧密接触，通过设置第二垫片，将待加工面调平，确保反面包覆层加工时能均匀去除，而不会影响成分测试结果。附图说明 [0012] 附图1为本发明结构示意图；附图2为本发明加工正面时的使用状态图； 附图3为本发明加工反面时的使用状态图； 附图4为去除包覆层前横截面组织形貌图； 附图5为 去除包覆层后横截面组织形貌图。 [0013] 附图中：1-支架；2-压片；3-紧固螺母；4-垫片；5-第一垫片；6-第二垫片；7-试样。 具体实施方式[0014]以下结合附图对本发明的技术方案进行进一步详细说明。 [0015] 一种去除铝合金薄板包覆层的夹具，包括支架1、设置于所述支架1前端面上的压片2以及设置于所述压片2上的三个紧固螺母3；所述紧固螺母3沿所述压片2长度方向均匀分布；所述紧固螺母3下端设置有垫片4。 [0016] 一种去除铝合金薄板包覆层的方法，包括如下步骤：1) 试样校平：选取待作业试样7，为防止试样7不平，造成加工量不均匀，用木榔头在工作平台上校平。 [0017] 2)试样装夹：为了检验试样7加工是否均匀，用记号笔先将待加工面作好标记，待加工完后，观察试样7表面标记情况即可判断加工是否均匀，将标记好的试样7装夹在支架1的前端面与压片2之间，为了防止紧固螺母3在拧紧过程中翘起，在紧固螺母3的对侧、试样7的上端垫加厚度均匀的第一垫片5，所述第一垫片5与试样7等厚，拧紧紧固螺母3，使试样7上边缘和第一垫片5下边缘被压片2压紧，然后将支架1安装于铣床的工作钳口中，安装方式按照一般铣床夹具的方式进行安装即可。 [0018] 3）根据金相检测结果，包覆层最大厚度值69.15μｍ，考虑到试样7不平以及实际加工过程中设备抖动等因素的影响，为最大限度保留原材料厚度并确保包覆层能够完全去除，经实际操作和多次加工试验，试样7加工参数稳定后，确定单面总加工余量为0.10 0.15~ｍｍ。 [0019] 4) 正面加工铣削加工时进刀量遵循先大后小的原则，进刀量控制在0.05～0.10ｍｍ之间，刀具转速控制在600转/分。 [0020] 5）反面加工正面加工完成之后，松开紧固螺母3，将试样7取下换面，然后按照步骤2）进行装夹试样 7和压片2，在试样7反面待加工面的下面加装矩形第二垫片6；所述第二垫片6与试样7正面加工量相等。 [0021] 对加工过的试样进行取点检测，检测结果如表1。 [0022] 表1 不同状态试样厚度测试结果以上加工方法，适用于厚度为1.0～1.5mm的正常包铝铝合金薄板。 [0023] 包覆层去除效果检测用金相检测方法测试包覆层厚度，去除包覆层前板材横截面组织形貌见图4，其中三个点的厚度分别为d=68.25μm，d=69.15μm，d=64.12μm，去除包覆层后板材横截面组织形貌图 5，观察图4和图5可见包覆层已完全去除。 [0024] 用不同方法去除包覆层化学成分测试结果对比试验。 [0025] 在同一张LY16厚度为1.5mm的铝板上取化学分析试样，用以下不同方法去除包覆层。方法1为原材料板材（包覆层去除前），方法2为砂纸磨削去除包覆层，方法3使用本发明所述夹具，采用物理方法铣床加工去除包覆层。以板材中化学元素Cu为例，测试结果对比见表2。 [0026] 表2 不同方法化学元素Cu测试结果 质量分数%结果分析：由表2可知同一张板材，用不同方法去除包覆层测试结果相差较大。方法1化学元素Cu测试结果超出GB/T 3190-2008技术要求下限，判定为不合格，这一结果将会造成供需双方经济纠纷。同理，如果按方法1取样，当测试结果接近临界值上限时，材料元素含量真值会超出上限规定，此时则把不合格材料判定为合格，而这种结果的影响是隐性的，造成的后果更加严重，将给产品埋下故障隐患，严重时会发生产品失效事故。方法2由于去除包覆层不彻底以及砂纸脱落微颗粒嵌入试样的影响，测试结果极差大、数据分散，无法准确判定测试结果是否符合要求。当测试结果接近临界值上限时，有时甚至会造成方法1带来的严重后果。方法3是按仲裁方法要求去除包覆层，确保了测试结果的准确性和可靠性，可作为仲裁结果执行。 |
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