CN101062551A - 夹紧设备和夹紧方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于夹紧飞行器连接构件的夹紧方法。所述连接构件的第一加工面(1)通过第一固定构件(21)而夹紧到夹紧设备(5)的第一支持面(11)上。所述连接构件的第二加工面(2)通过第二固定构件(22)而夹紧到夹紧设备(5)的第二支持面(12)上。所述连接构件的第三加工面(3)通过夹紧设备(5)的真空固定构件(23)而夹紧，其中所述的真空固定构件(23)通过施加一个真空场而固定所述的第三加工面(3)。

Description

夹紧设备和夹紧方法

技术领域

本发明涉及一种用于夹紧飞行器连接构件的夹紧方法和夹紧设备。

背景技术

在现在的商用飞行器中，飞行器机身和飞行器机翼之间的连接必须非常地准确和牢固。此外，在连接到机身的界面处对机翼进行非常准确的调节是非常重要的，由于机翼的长度，几毫米的小公差可导致在机翼端部处数厘米的大公差。例如，如果右机翼和机身之间的对准与左机翼和机身之间的对准不同，则会对飞行器的飞行特性造成不利的影响。

因此，将机翼连接到飞行器的连接构件必须非常精确和准确地制造。连接构件可以例如是角配合件，其一个面连接到飞行器机身而另一个面连接到飞行器机翼。由于飞行器机翼的尺寸很大，不可能制造尺寸准确且单一的机翼，从而，每个机翼具有不同的公差。必须通过连接构件来对这些公差进行调节和补偿，以确保飞行器的机翼得到了同样的对准和调节，以确保最佳的飞行特性。因此，连接配合件必须通过铣削连接面而与各个机翼分别地适配，以使得飞行器机翼之间的对准误差最小化。

每个连接配合件必须单独地制造以相对于机身调节机翼。因此，角配合件与机翼或机身连接的面被铣削(mill)到期望的规格和公差。通常地，连接构件这样夹紧到夹紧设备上，其中，每个面、即连接构件的各个加工面都被机械地夹紧到所述夹紧设备的支持面上。因此，每个加工面都必须通过例如几个螺旋夹具而夹紧到夹紧设备上，以准确和稳定地夹紧配合件。

通过机械地夹紧所有的固定构件加工面，夹紧是超定的。在铣削加工面时，例如温度和其它的物理参数被改变了，使得固定构件的材料膨胀了。由于机械夹紧所形成的超定，产生了张力——其导致加工面中的不平、变形以及卷曲。这导致了为了将机翼连接到机身所不能容忍的公差。因此，必须进行几个铣削步骤以确保加工面的期望精度以及小公差。

发明内容

本发明的一个目的是为角配合件提供一种减轻应力的夹紧方法。

这可以通过一种用于夹紧飞行器连接构件、且具有如独立权利要求所述特征的夹紧方法以及夹紧设备而实现。

依据本发明的第一示例实施方式，提供了一种用于夹紧飞行器连接构件的夹紧方法。所述夹紧方法包括以下步骤。连接构件的第一加工面通过第一固定构件夹紧到夹紧设备的第一支持面。连接构件的第二加工面通过第二固定构件夹紧到夹紧设备的第二支持面，而连接构件的第三加工面通过夹紧设备的真空固定构件夹紧。所述的真空固定构件通过施加一个真空场而对第三加工面进行固定。

依据另一个示例实施方式，提供了一种用于夹紧飞行器连接构件的夹紧设备。所述夹紧设备包括第一支持面、第二支持面以及真空固定构件。所述第一支持面适于通过第一固定构件对连接构件的第一加工面进行夹紧。所述第二支持面适于通过第二固定构件对连接构件的第二加工面进行夹紧。所述真空固定构件适于夹紧连接构件的第三加工面，其中所述真空固定构件适于通过施加一个真空场来对第三加工面进行固定。

连接构件可具有或包括一个角配合件，其包括例如第一加工面、第二加工面和第三加工面。每个所述的加工面都包括一个独立的平面，其中每个平面的法线都具有不同的朝向。连接构件可以例如是一个具有垂直加工面的托架。

真空场可由具有低压或例如几乎是零压力的区域限定，特别地，低压可以是低于周围环境大气压的压力，即在此申请中，一个低于周围环境大气压的较低压力被称为“真空”。例如，真空场可以是一个压力介于0毫巴到100毫巴或0毫巴到50毫巴之间的区域或空间。所述的真空场可设置在真空固定构件和连接构件的加工面之间。一个依据此申请的加工面可以是一个待加工、作用或处理的区域或面，例如连接构件的一个面。

通过应用本发明的示例实施方式，可将连接构件夹紧到夹紧设备上而不会导致连接构件中的张力和变形。通过由真空场夹紧连接构件的至少一个加工面，可对固定构件和/或连接构件中的张力进行补偿。通过施加一个真空场，可在朝向夹紧设备的方向对连接构件的加工面进行刚性固定。在另一方面，沿着固定构件的加工面，仍然存在有一个自由度，使得可对加工面材料内的张力进行补偿。

以前的方法机械地夹紧每个加工面，使得被夹紧的构件是超定的，即没有提供自由度以对材料中的张力进行补偿。通过机械地夹紧连接构件的加工面，必须应用多个机械配合设备，其中通过使用一个真空场来对连接构件的加工面进行夹紧，可需要较少数目的固定构件、和/或真空固定构件。从而，加工面和夹紧设备之间的接触面积也可以减少，从而可以减少由固定构件所导致的材料中的变形。由张力和拉伸和/或由加工面中的应力和/或应变所导致的连接构件的规格和/或尺寸的改变得以减少，从而，可不再需要对加工面进行多次铣削而为加工面提供所期望的公差。与机械固定构件相反，真空固定构件更平整地夹紧表面，从而可以防止表面的变形。

依据另一个示例实施方式，真空固定构件的真空场是柔性地设置的。因此，可使用相同的真空场来夹紧不同形状或规格的连接构件、即夹紧不同形状的第三加工面。从而，真空场可柔性地与不同形状或设计的加工面相适配。

依据另一个示例实施方式，连接构件的第三加工面通过夹紧设备的多个真空固定构件夹紧。因此，多个真空场可提供对第三加工面的均匀夹紧，同时，仍然可以对材料中的张力进行补偿。

依据另一个示例实施方式，所述的真空固定构件由真空气缸提供。所述的真空气缸可设计成管状，其中所述管子的一端可连接到一个真空泵而管子的另一端可适于夹紧连接构件的第三加工面。

依据另一个示例实施方式，所述夹紧设备的真空固定构件朝向连接构件的第三加工面移动。因此，真空固定构件可与不同形状和不同设计的连接构件、即第三加工面相适配。还可以使真空固定构件沿一个朝向第三加工面、或者还可沿着与朝向连接构件加工面的方向相垂直的方向——即沿着第三加工面的方向——移动。真空固定构件可通过一个万向接头支撑。

依据另一个示例实施方式，第一固定构件和第二固定构件中的至少一个通过机械夹紧设备而夹紧第一加工面和第二加工面中的至少一个。所述的机械夹紧设备可从由夹具、夹子、紧固件、压紧器和夹紧器(tightspot)所组成的组合中选取。

依据另一个示例实施方式，第一固定构件和第二固定构件中的至少一个通过施加一个真空场而夹紧第一加工面和第二加工面中的至少一个。从而，连接构件被更平整地夹紧，从而可以夹紧敏感材料而不会损坏连接构件的加工面。

依据本发明的另一个示例实施方式，连接构件的第一加工面、连接构件的第二加工面以及连接构件的第三加工面中的至少一个适于安装到飞行器的机翼上。因为应用了本实施方式的方法，加工面可非常精确地制造，从而可对机翼的制造公差进行补偿。此外，可对飞行器的左机翼和右机翼进行更精确的调节，从而可以提高飞行器的飞行特性。

依据另一个示例实施方式，连接构件的第一加工面、连接构件的第二加工面以及连接构件的第三加工面中的至少一个适于安装到飞行器的机身上。

在此，必须指出：对于一个技术人员而言，所描述的用于夹紧飞行器连接构件的夹紧方法的示例实施方式也可适用于夹紧飞行器连接构件的夹紧设备。

依据夹紧设备的另一个示例实施方式，固定构件可柔性地设置真空场，尤其是强度和/或形式和/或形状。

依据夹紧设备的另一个示例实施方式，夹紧设备进一步包括多个真空固定构件。

依据本发明的另一个示例实施方式，真空固定构件具有真空气缸。

依据夹紧设备的另一个示例实施方式，真空固定构件适于朝连接构件的第三加工面移动。

附图说明

在下文中，将参照附图对本发明的示例实施方式进行详细的说明，以进一步地解释和更好地理解：

图1示出了一个依据本发明的夹紧设备的示例实施方式的示意图，其中可应用夹紧方法；

图2示出了一个连接构件的示例性实施方式的示意图；以及

图3a到3d示出了夹紧设备其它示例性实施方式的示意图。

在几个图中，类似或关联的部件标以相同的参考标号。图中的视图是示意性的而不是全尺寸的。

具体实施方式

图1示出了一个示例性的夹紧设备5，其用于夹紧一个飞行器连接构件。连接构件的第一加工面1(示于图2中)可通过第一固定构件21夹紧到夹紧设备5的第一支持面11上。连接构件的第二加工面2可通过第二固定构件夹紧到夹紧设备5的第二支持面12上。连接构件的第三加工面3通过夹紧设备5的真空固定构件23夹紧。真空固定构件23通过施加一个真空场而固定该第三加工面3。

在将连接构件夹紧到夹紧设备5上后，可对第三加工面进行铣削而不会导致材料的张力或应力或变形。从而，只需要一个铣削步骤，因为可防止第三加工面3发生形状改变。

真空固定构件23、23’的真空场也可以柔性地设置。如图1所示，真空固定构件23、23’可具有和/或包括真空气缸，所述真空气缸可具有例如管状的形状。这些真空气缸可朝连接构件的第三加工面3移动。从而，不同形状或不同尺寸及规格的连接构件可通过柔性真空固定构件23、23’，即通过各个可移动的真空气缸而夹紧。也可以通过一个万向接头支撑真空固定构件23、23’，从而使得具有不同形状和/或不同角度的第三加工面3可通过相同的夹紧设备5夹紧。

真空固定构件23、23’连接到真空泵以产生真空场。如图1所示，位于第一支持面12上的机械夹紧构件21包括有夹具或千斤顶。

图2示出了一个示例性的连接构件，其包括第一加工面1、第二加工面2以及第三加工面3。加工面1、2、3中的每一个都可夹紧到夹紧设备5上。

通过由真空固定构件23夹紧至少一个加工面1、2、3，可防止在连接构件的材料中出现张力。为了对连接构件、即对第一加工面1和第二加工面2提供更多的自由度，第一和/或第二机械固定构件21、22也可具有或包括真空固定构件。

图3a到3d示出了夹紧设备的其它示例实施方式，其中第一支持面11和第二支持面12适于与连接构件的第一和第二加工面21、22配合。第三支持面——例如真空场——可柔性地适配。

从而，用于将飞行器机翼连接到飞行器机身的连接构件可通过一个依据本发明实施方式的有效夹紧方法而准确地制造。可不再使用和/或减少复杂的铣削方法或多个铣削步骤。

应当注意，术语“包括”并不排除其它的构件或步骤，而“一”或“一个”并不排除多个的情形。而且，参照不同实施方式而描述的构件可以结合起来。还应当注意，权利要求中的参考记号不应当理解成对权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种用于夹紧飞行器连接构件的夹紧方法，其中所述方法包括：

通过使用第一固定构件(21)而将所述连接构件的第一加工面(1)夹紧到夹紧设备(5)的第一支持面(11)上；

通过使用第二固定构件(22)而将所述连接构件的第二加工面(2)夹紧到所述夹紧设备(5)的第二支持面(12)上；

通过使用夹紧设备(5)的真空固定构件(23)而夹紧所述连接构件的第三加工面(3)；

其中所述的真空固定构件(23)通过施加一个真空场而夹紧所述的第三加工面(3)。

2.如权利要求1所述的夹紧方法，进一步包括：

柔性地设置所述真空固定构件(23)的真空场(24)。

3.如权利要求1所述的夹紧方法，进一步包括：

通过所述夹紧设备(5)的多个真空固定构件(23’)夹紧所述连接构件的第三加工面(3)。

4.如权利要求1所述的夹紧方法，其中所述的真空固定构件(23)由所述夹紧设备(5)的真空气缸(25)提供。

5.如权利要求4所述的夹紧方法，进一步包括：

朝向所述连接构件的第三加工面(3)移动所述夹紧设备(5)的真空固定构件(23)。

6.如权利要求1所述的夹紧方法，其中所述第一固定构件(21)和第二固定构件(22)中的至少一个通过机械夹紧设备(24)夹紧所述第一加工面(1)和第二加工面(2)中的至少一个。

7.如权利要求1所述的夹紧方法，其中所述第一固定构件(21)和第二固定构件(22)中的至少一个通过施加一个真空场而夹紧所述第一加工面(1)和第二加工面(2)中的至少一个。

8.如权利要求1所述的夹紧方法，其中所述连接构件的第一加工面(1)、所述连接构件的第二加工面(2)以及所述连接构件的第三加工面(3)中的至少一个适于安装到飞行器的机翼上。

9.如权利要求1所述的夹紧方法，其中所述连接构件的第一加工面(1)、所述连接构件的第二加工面(2)以及所述连接构件的第三加工面(3)中的至少一个适于安装到飞行器的机身上。

10.一种用于夹紧飞行器连接构件的夹紧设备，其中所述夹紧设备(5)包括：

第一支持面(11)；

第二支持面(12)；以及

真空固定构件(23)；

其中所述第一支持面(11)适于通过第一固定构件(21)夹紧所述连接构件的第一加工面(1)；

其中所述第二支持面(12)适于通过第二固定构件(22)夹紧所述连接构件的第二加工面(2)；以及

其中所述真空固定构件(23)适于夹紧所述连接构件的第三加工面(3)；

其中所述真空固定构件(23)适于通过施加一个真空场而固定所述的第三加工面(3)。

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