一種大曲率復合材料切鉆工裝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于飛機大曲率復合材料切鉆技術，具體涉及一種大曲率復合材料切鉆工裝。
【背景技術】
[0002]大型復雜飛機的復合材料零件外形復雜、尺寸變形大、剛度低、生產(chǎn)批量小。傳統(tǒng)的復合材料零件切鉆制造方法是將零件固定在切邊模具上，手工操作切割設備根據(jù)樣板及鉆模進行切邊鉆孔，此種加工操作方式的工作勞動強度大，切邊精度低。
[0003]現(xiàn)有數(shù)控切鉆技術通常采用薄鋁板輥壓成型方法加工定位模板，定位模板與鋁框架焊接形成切鉆工裝，定位模板的定位型面由多組通氣腔及密封腔構成，整個定位型面整體吸附所加工的復合材料零件，因此對整個定位型面加工精度要求較高，且容易產(chǎn)生漏氣泄壓從而無法吸附進行加工的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術的不足，提供一種大幅增加飛機大曲率復合材料切鉆工作精度，降低工人勞動強度的數(shù)控機床用切鉆工裝。
[0005]考慮到現(xiàn)有技術的上述問題，根據(jù)本發(fā)明公開的一個方面，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0006]本發(fā)明的大曲率復合材料切鉆工裝，其包括架體(I)、定位模板(2)，檢測塊(3)，吸盤(4)，基準支座(5)，Φ20固定襯套(6)，壓板(7)，第一定位銷(8)，定位支座(9)，吊環(huán)螺釘
(10)，通氣管路(11)，第二定位銷(12)，Φ22固定襯套(13)，氣源接頭(14)，以及各部件之間的連接用緊固件。
[0007]其中，切鉆工裝主體結構由定位模板(2)和架體(I)焊接構成，飛機大曲率復合材料零件利用定位模板(2)的定位型面和第一定位銷(8)與切鉆工裝定位，定位模板(2)的材料為鋁，為防止磨損，在定位模板(2)上鑲制材料為45鋼制定位支座(9)以增加切鉆工裝使用壽命。
[0008]切鉆工裝利用吊環(huán)螺釘(10)吊裝到加工機床，并用第二定位銷(12)與加工機床連接定位，架體(I)為鋁制鑄件，在與加工機床連接的定位孔處鑲制材料為T12A的鋼制Φ 22固定襯套(13)以減少磨損，增加切鉆工裝的使用壽命。
[0009]待加工的大曲率復合材料零件在切鉆工裝上定位后，各吸盤(4)通過通氣管路
(11)以及氣源接頭(14)與氣源連接，進行抽真空吸附，由球閥(15)控制通氣開合，由壓力表
(16)控制通氣壓力，并在大曲率復合材料零件輪廓適當位置增加壓板(7)，防止邊緣位置吸附不完全產(chǎn)生翹起現(xiàn)象，定位壓緊完成后，數(shù)控機床通過基準支座(5)的基準孔找正基準位置后進行切邊及鉆孔工作。
[0010]通氣管路(11)由多條支路并聯(lián)形成，每條支路均由通氣軟管(17)、轉接頭(18)、支路連接件(19)連接，每條支路設置一個球閥(15)控制支路的開合，一個壓力表(16)控制通氣壓力;再根據(jù)支路數(shù)量由總路連接件(20)匯總為整體通氣管路，在整體通氣管路中也設置一個球閥(15)控制整體通氣管路的開合以及一個壓力表(16)控制整體通氣管路的通氣壓力。
[0011]切鉆工作完成后，使用檢測塊(3)檢測零件切鉆后輪廓是否合格，檢測塊(3)為偏心結構，如果零件通過檢測塊(3)的小端而未通過檢測塊(3)的大端，證明切鉆合格，否則為不合格零件。
[0012]其中，所述壓力表(16)的選擇:由于在工作狀態(tài)時為抽真空吸附，工作壓力一般為-0.06MPa，通常壓力表選擇時應選用量程范圍為-0.1?OMPa，根據(jù)安裝方式不同可選軸向或徑向壓力表。
[0013]所述通氣軟管(17)的選擇:選擇時應考慮軟管材料(金屬、非金屬)、軟管通徑DN、工作壓力PN以及配合各連接件或者成品件連接的接頭螺紋尺寸各方面的要求。
[0014]本發(fā)明的大曲率復合材料切鉆工裝，具有以下優(yōu)點:
[0015]I)壓緊方式采用真空吸附，吸附力強，復合材料零件不易變形；
[0016]2)真空吸附時采用柔性真空吸盤，易貼合復合材料零件，保證吸附時不易漏氣泄壓；
[0017]3)加工精度高:切邊鉆孔工作為數(shù)控方式，精度高，降低工人勞動強度；
[0018]4)方便控制:通氣管路支路及總氣路均布置一個球閥和一個壓力表，加工時方便控制整體壓力值，且容易發(fā)現(xiàn)各支路間有無漏氣泄壓位置；
[0019]5)切邊位置設計有檢測塊，用于檢測切邊后復合材料零件輪廓是否符合圖紙，檢測方法簡單方便。
【附圖說明】
[0020]圖1示出了本發(fā)明一種大曲率復合材料切鉆工裝的結構示意圖；
[0021]圖2示出了本發(fā)明一種大曲率復合材料切鉆工裝通氣管路的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0023]如本發(fā)明的圖1，本發(fā)明的大曲率復合材料切鉆工裝的結構示意圖。所述大曲率復合材料切鉆工裝包括架體(I)、定位模板(2)，檢測塊(3)，吸盤(4)，基準支座(5)，Φ20固定襯套(6)，壓板(7)，第一定位銷(8)，定位支座(9)，吊環(huán)螺釘(10)，通氣管路(11)，第二定位銷(12)，Φ22固定襯套(13)，氣源接頭(14)，以及各部件之間的連接用緊固件。
[0024]其中，切鉆工裝主體結構由定位模板(2)和架體(I)焊接構成，飛機大曲率復合材料零件利用定位模板(2)的定位型面和第一定位銷(8)與切鉆工裝定位，定位模板(2)的材料為鋁，為防止磨損，在定位模板(2)上鑲制材料為45鋼制定位支座(9)以增加切鉆工裝使用壽命。
[0025]切鉆工裝利用吊環(huán)螺釘(10)吊裝到加工機床，并用第二定位銷(12)與加工機床連接定位，架體(I)為鋁制鑄件，在與加工機床連接的定位孔處鑲制材料為T12A的鋼制Φ 22固定襯套(13)以減少磨損，增加切鉆工裝的使用壽命。
[0026]待加工的大曲率復合材料零件在切鉆工裝上定位后，各吸盤(4)通過通氣管路(11)以及氣源接頭(14)與氣源連接，進行抽真空吸附，由球閥(15)控制通氣開合，由壓力表
(16)控制通氣壓力，并在大曲率復合材料零件輪廓適當位置增加壓板(7)，防止邊緣位置吸附不完全產(chǎn)生翹起現(xiàn)象，定位壓緊完成后，數(shù)控機床通過基準支座(5)的基準孔找正基準位置后進行切邊及鉆孔工作。
[0027]通氣管路(11)由多條支路并聯(lián)形成，每條支路均由通氣軟管(17)、轉接頭(18)、支路連接件(19)連接，每條支路設置一個球閥(15)控制支路的開合，一個壓力表(16)控制通氣壓力;再根據(jù)支路數(shù)量由總路連接件(20)匯總為整體通氣管路，在整體通氣管路中也設置一個球閥(15)控制整體通氣管路的開合以及一個壓力表(16)控制整體通氣管路的通氣壓力。
[0028]切鉆工作完成后，使用檢測塊(3)檢測零件切鉆后輪廓是否合格，檢測塊(3)為偏心結構，如果零件通過檢測塊(3)的小端而未通過檢測塊(3)的大端，證明切鉆合格，否則為不合格零件。
[0029]其中，所述壓力表(16)的選擇:由于在工作狀態(tài)時為抽真空吸附，工作壓力一般為-0.06MPa，通常壓力表選擇時應選用量程范圍為-0.1?OMPa，根據(jù)安裝方式不同可選軸向或徑向壓力表。
[0030]所述通氣軟管(17)的選擇:選擇時應考慮軟管材料(金屬、非金屬)、軟管通徑DN、工作壓力PN以及配合各連接件或者成品件連接的接頭螺紋尺寸各方面的要求。
[0031 ]本發(fā)明大曲率復合材料切鉆工裝工作時，其具體操作步驟如下:
[0032]I)使用前檢查切鉆工裝外觀是否有損壞，各功能元件是否齊全，壓力表(16)量程是否正確。
[0033]2)將切鉆工裝與工作機床定位，利用基準支座的基準孔找正加工位置。
[0034]3)使用第一定位銷(8)將切鉆零件定位在定位模板(2)上，并用壓板(7)將切鉆零件邊緣位置壓牢。
[0035]4)將氣源接頭(14)與氣源連接進行抽真空吸附工作。
[0036]5)查看壓力表(16)的數(shù)值，達到工作狀態(tài)壓力時進行切邊鉆孔工作。
[0037]注意事項:
[0038]I)工裝不使用時，球閥應處于常閉狀態(tài)。
[0039]2)按照實際大曲率切鉆零件情況，切鉆工裝在設計時應考慮應吸附切鉆零件的內(nèi)側還是外側，從而切鉆工裝應設計為凸?；蛘甙寄顟B(tài)。
【主權項】
1.一種大曲率復合材料切鉆工裝，其包括架體(I)、定位模板(2)，檢測塊(3)，吸盤(4)，基準支座(5)，Φ20固定襯套(6)，壓板(7)，第一定位銷(8)，定位支座(9)，吊環(huán)螺釘(10)，通氣管路(11)，第二定位銷(12)，Φ22固定襯套(13)，氣源接頭(14)，以及各部件之間的連接用緊固件； 其中，切鉆工裝主體結構由定位模板(2)和架體(I)焊接構成，飛機大曲率復合材料零件利用定位模板(2)的定位型面和第一定位銷(8)與切鉆工裝定位，定位模板(2)的材料為鋁，為防止磨損，在定位模板(2)上鑲制材料為45鋼制定位支座(9)以增加切鉆工裝使用壽命; 切鉆工裝利用吊環(huán)螺釘(10)吊裝到加工機床，并用第二定位銷(12)與加工機床連接定位，架體(I)為鋁制鑄件，在與加工機床連接的定位孔處鑲制材料為T12A的鋼制Φ 22固定襯套(13)以減少磨損，增加切鉆工裝的使用壽命； 待加工的大曲率復合材料零件在切鉆工裝上定位后，各吸盤(4)通過通氣管路(11)以及氣源接頭(14)與氣源連接，進行抽真空吸附，由球閥(15)控制通氣開合，由壓力表(16)控制通氣壓力，并在大曲率復合材料零件輪廓適當位置增加壓板(7)，防止邊緣位置吸附不完全產(chǎn)生翹起現(xiàn)象，定位壓緊完成后，數(shù)控機床通過基準支座(5)的基準孔找正基準位置后進行切邊及鉆孔工作； 通氣管路(11)由多條支路并聯(lián)形成，每條支路均由通氣軟管(17)、轉接頭(18)、支路連接件(19)連接，每條支路設置一個球閥(15)控制支路的開合，一個壓力表(16)控制通氣壓力;再根據(jù)支路數(shù)量由總路連接件(20)匯總為整體通氣管路，在整體通氣管路中也設置一個球閥(15)控制整體通氣管路的開合以及一個壓力表(16)控制整體通氣管路的通氣壓力；切鉆工作完成后，使用檢測塊(3)檢測零件切鉆后輪廓是否合格，檢測塊(3)為偏心結構，如果零件通過檢測塊(3)的小端而未通過檢測塊(3)的大端，證明切鉆合格，否則為不合格零件。2.如權利要求1所述的一種飛機大曲率復合材料切鉆工裝，其特征在于:所述壓力表(16)選用量程范圍為-0.1?OMPa，根據(jù)安裝方式不同采用軸向或徑向壓力表。3.如權利要求1所述的一種飛機大曲率復合材料切鉆工裝，其特征在于:所述通氣軟管(17)選擇時應考慮軟管材料、軟管通徑DN、工作壓力PN以及配合各連接件或者成品件連接的接頭螺紋尺寸的要求。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大曲率復合材料切鉆工裝，其包括架體(1)、定位模板(2)，檢測塊(3)，吸盤(4)，基準支座(5)，Φ20固定襯套(6)，壓板(7)，第一定位銷(8)，定位支座(9)，吊環(huán)螺釘(10)，通氣管路(11)，第二定位銷(12)，Φ22固定襯套(13)，氣源接頭(14)，以及各部件之間的連接用緊固件。本發(fā)明的大曲率復合材料切鉆工裝吸附力強，復合材料零件不易變形，吸附時不易漏氣泄壓，加工精度高，方便控制，同時檢測方法簡單方便。
【IPC分類】B23Q3/08, B23B47/28
【公開號】CN105500078
【申請?zhí)枴緾N201610037557
【發(fā)明人】劉恕
【申請人】哈爾濱飛機工業(yè)集團有限責任公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年1月20日