CN106271740B - 舵的加工工装和加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种舵的加工工装和加工方法，舵的加工工装包括水平底座，水平底座上安装有垂直底座，垂直底座上具有一水平定位面，水平定位面上用于安装舵，水平底座上还以可拆卸的方式安装有侧支撑架，侧支撑架设置于垂直底座的一侧面，侧支撑架的中上部活动连接多个有侧支撑件，侧支撑件能够沿垂直于垂直底座的该侧面的方向活动以调整侧支撑件与舵之间的距离。该工装可以满足单侧有多个平面的舵的加工需要。
Description
技术领域
本发明属于舵的加工技术领域，特别是涉及一种舵的加工工装和舵的加工方法。
背景技术
舵是飞行器类产品的重要部件，用于飞行过程中的姿态调整，保证飞行器的稳定性，并按照既定轨迹飞行。舵本体要求质量轻，承力载荷大，装配精度高。舵骨架正是舵产品的重要组成部分，构成舵的基本结构形式，产品呈网格式结构，尺寸较大，精度要求高，两侧工作面相对中间夹头对称度公差为0.5mm，与舵轴配合的夹头厚度公差仅为0.02mm。
舵骨架属于薄壁异形结构件，传统舵骨架单边是一个复合面，骨架网格小，分布紧凑，刚性好。传统加工方法需要使用一个半角胎夹具，两个全角胎夹具。这种加工方法针对单边只有一个复合面的舵是实用可靠的，但用于单边有三个复合面的舵产品，有两个复合面是加工不到的，所以还需要两个全角胎，由于外形影响，共需要增加四个全角胎。所以工装成本增加很高，生产周期也相应加长，对产品研制进度有很大的影响。
发明内容
本发明为克服现有技术中存在的技术问题而提供舵的加工工装和舵的加工方法，该工装可以适应单侧有多个平面的舵的加工需要。
一种舵的加工工装，包括水平底座，水平底座上安装有垂直底座，垂直底座上具有一水平定位面，水平定位面上用于安装舵，水平底座上还以可拆卸的方式安装有侧支撑架，侧支撑架设置于垂直底座的一侧面，侧支撑架的中上部活动连接多个有侧支撑件，侧支撑件能够沿垂直于垂直底座的该侧面的方向活动以调整侧支撑件与舵之间的距离。
通过可拆卸的方式安装侧支撑架，可以方便的将支撑架在被加工工件和垂直底座之间切换，以在对工件的某个侧面加工的时候对工件形成足够的支撑力，通过这样的工装支撑工件，使得工装的结构不会再受到工件一侧面的平面数量的限制。一次装夹即可完成两侧的每侧三个复合面的加工，减少了工序周转时间，降低了劳动强度，只需要一套铣加工工装，避免了生产七套半角和全角胎具，节省了工装的资金投入，减少了加工成本，更重要的是能够实现研制阶段的快速生产。
优选的技术方案，其附加特征在于：侧支撑架的顶部还设置有压板。
通过设置压板，可以在工件的加工过程中，压紧工件的顶端，避免工件在受力发生的时候工件发生较大的形变。
进一步优选的技术方案，其附加特征在于：水平定位面上安装有定位销，定位销用于穿在舵的底部的定位孔中。
通过定位孔和定位销之间的定位，方便快速的实现了工件在垂直底座上的定位，以为工件的加工提供一个稳定可靠的基准。
进一步优选的技术方案，其附加特征在于：侧定位件为螺纹顶丝，螺纹顶丝螺旋连接在侧支撑架上。
通过螺纹顶丝，可以方便的通过旋转螺纹顶丝的方式改变螺纹顶丝的端部与工件之间的距离，便于调节螺纹顶丝对工件作用力，进而精确的掌握工件在被加工时的位置，以改进加工受力时工件的位置精度，从而最终提高工件的加工精度。
优选的技术方案，其附加特征在于：侧支撑架的背离所述工件的侧面还设置有第二肋板，所述第二肋板用于安装压紧空间的压板。
通过设置第二肋板，可以安装压板，以压住工件的中部的镂空部分，从而增加了工件的被固定住的部位数量，从而提高了工件安装的稳定性，以及对抗加工载荷的能力。
一种利用上述任一项加工工装的舵的加工方法，包括以下步骤：
基准面加工步骤，先加工工件的底面作为基准面，并且在基准面上加工出定位销孔；
工件安装步骤，将工件固定在垂直底座的上表面；
侧支撑架安装步骤，将侧支撑架安装在水平底座上，并且在侧支撑架上设置侧支撑件，使得侧支撑件能够从工件的第一侧面顶紧工件；
第一工件加工步骤，加工工件的背离侧支撑架的第二侧面；
侧支撑架换位步骤，拆下侧支撑架，将侧支撑架安装在水平底座上，使得侧支撑件能够从工件的第二侧面顶紧工件；
第二工件加工步骤，加工工件的第一侧面。
通过在工件的两侧轮流设置侧支撑架的方法，可以实现对工件一侧面的多个不同的几何要素的加工和顶紧，避免使用过多的夹具而造成的准备周期过长，延误研制进度。
优选的技术方案，其附加特征在于：侧支撑架换位步骤中，还包括将水平底座回转180°。
通过回转水平底座，可以减少机床刀具的大幅度移动，避免机床刀具的大幅度移动而造成刀具位置、角度公差而造成的加工精度降低。
优选的技术方案，其附加特征在于：侧支撑架安装步骤和侧支架换位步骤中，还包括在侧支撑架的顶部安装压板，以从上而下的压紧工件。
压紧工件的顶端，避免工件的远离竖直底座的一端在受力发生的时候工件发生较大的形变，从而降低了该部分在加工的时候加工误差。
利用上述任一项的舵的加工工装的加工深度控制方法，在垂直底座的上部加工出设定间距的一对基准面，通过测量每个侧面上的基准面与工件的待加工面之间的距离，以控制对于工件的单侧加工深度。
通过在垂直底座上设置相对于回转中心对称的基准面，并以这个基准面为准来确定对夹头的加工深度，可以很准确的控制加工深度，以保证夹头的尺寸公差要求。
附图说明
图1是本发明实施例1的轴侧视图；
图2是实施例1从另一方向观察的轴侧视图，
图3是本发明实施例1的安装上工件后的轴侧视图，
图4是本发明实施例1的安装上工件后的剖视图。
图5是本发明实施例3的原理图；
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并详细说明如下：
实施例1：
图1是本发明实施例1的轴侧视图，图2是实施例1从另一方向观察的轴侧视图，图3是本发明实施例1的安装上工件后的轴侧视图，图4是本发明实施例1的安装上工件后的剖视图。其中，图1-3中省略了螺纹顶丝、压板等零件。图中，各个附图标记表示的含义如下；1、水平底座；2、侧支撑架；21、第一肋板；22、第二肋板；23、螺纹顶丝；24、压板；3、垂直底座；4、工件；5、定位销；6、螺柱；7、紧定螺钉。
一种舵的加工工装，包括水平底座1，水平底座1上安装有垂直底座3，垂直底座3上具有一水平定位面，水平定位面上用于安装舵，水平底座1上还以可拆卸的方式安装有侧支撑架2，侧支撑架2设置于垂直底座3的一侧面，侧支撑架2的中上部活动连接多个有侧支撑件，侧支撑件能够沿垂直于垂直底座3的该侧面的方向活动以调整侧支撑件与舵之间的距离。
通过可拆卸的方式安装侧支撑架2，可以方便的将支撑架在被加工工件4和垂直底座3之间切换，以在对工件4的某个侧面加工的时候对工件4形成足够的支撑力。一次装夹即可完成两边三个复合面的加工，减少了工序周转时间，降低了劳动强度，只需要一套铣加工工装，避免了生产七套半角和全角胎具，节省了工装的资金投入，减少了加工成本，更重要的是能够实现研制阶段的快速生产。
优选的，侧支撑架2的顶部还设置有压板24。
通过设置压板24，可以在工件4的加工过程中，压紧工件4的顶端，避免工件4在受力发生的时候工件4发生较大的形变。
进一步优选的，水平定位面上安装有定位销，定位销用于穿在舵的底部的定位孔中。
通过定位孔和定位销之间的定位，方便快速的实现了工件4在垂直底座3上的定位，以为工件4的加工提供一个稳定可靠的基准。
进一步优选的，侧定位件为螺纹顶丝23，螺纹顶丝23螺旋连接在侧支撑架2上。
通过螺纹顶丝23，可以方便的通过旋转螺纹顶丝23的方式改变螺纹顶丝23的端部与工件4之间的距离，便于调节螺纹顶丝23对工件4作用力，进而精确的掌握工件4在被加工时的位置，以改进加工受力时工件4的位置精度，从而最终提高工件4的加工精度。
具体说来，侧支撑架2包括底板和立板，立板上还设置有若干第一肋板21，第一肋板21的下端支撑在底板上，通过第一肋板21，可以提高侧支撑架2的整体强度。而且，在侧支撑架2的背离工件4的侧面还设置有第二肋板22，第二肋板22用于安装压紧空间的压板24。通过设置第二肋板22，可以安装压板24，以压住工件4的中部的镂空部分，从而增加了工件4的被固定住的部位数量，从而提高了工件4安装的稳定性，以及对抗加工载荷的能力。具体的，第二肋板22处安装的每个压板24可以通过一个紧定螺钉7向压板24提供向上的支持力，一个旋有螺柱6上的螺母向压板提供向下的压力来实现。这些均是本领域技术人员参见图4后可以轻易地完成的，在此不再赘述。
实施例2：
一种利用上述任一加工工装的加工舵的方法，包括以下步骤：
基准面加工步骤，先加工工件的底面作为基准面，并且在基准面上加工出定位销孔；
工件安装步骤，将工件固定在垂直底座的上表面；并用定位销将工件在垂直底座上定位。
侧支撑架安装步骤，将侧支撑架安装在水平底座上，并且在侧支撑架上设置侧支撑件，使得侧支撑件能够从工件的第一侧面顶紧工件；
第一工件加工步骤，加工工件的背离侧支撑架的第二侧面；
侧支撑架换位步骤，拆下侧支撑架，将侧支撑架安装在水平底座上，使得侧支撑件能够从工件的第二侧面顶紧工件；
第二工件加工步骤，加工工件的第一侧面。
通过在工件的两侧轮流设置侧支撑架的方法，可以实现对工件一侧面的多个不同的集合要素的加工和顶紧，避免使用过多的夹具而造成的准备周期过长，延误研制进度。
优选的，侧支撑架换位步骤中，还包括将水平底座回转180°。
通过回转水平底座，可以减少机床刀具的大幅度移动，避免机床刀具的大幅度移动而造成刀具位置、角度公差而造成的加工精度降低。
优选的，侧支撑架安装步骤和侧支架换位步骤中，还包括在侧支撑架的顶部安装压板，以从上而下的压紧工件。
压紧工件的顶端，避免工件的远离竖直底座的一端在受力发生的时候工件发生较大的形变，从而降低了该部分在加工的时候加工误差。
实施例3：
图5是实施例3的原理图。图中，与上述实施例所使用附图相同的附图标记，仍然沿用上述实施例对于该附图标记的定义。
本实施例与以上实施例的不同之处在于：在垂直底座的上部加工出设定间距的一对基准面，通过测量每个侧面上的基准面与工件的待加工面之间的距离，以控制对于工件的单侧加工深度。如图5所示，为了加工舵的图示24mm的尺寸，可以在垂直底座上加工出间距为40mm且沿中心线对称的一对基准面，以这个基准面为准来确定对舵的夹头部位的加工深度
通过在垂直底座上设置相对于回转中心对称的基准面，并以这个基准面为准来确定对夹头的加工深度，可以很准确的控制加工深度，以保证夹头的尺寸公差要求。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式。这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种利用舵的加工工装加工舵的方法，其特征在于：加工工装包括：水平底座，所述水平底座上安装有垂直底座，所述垂直底座上具有一水平定位面，所述水平定位面上用于安装舵，所述水平底座上还以可拆卸的方式安装有侧支撑架，所述侧支撑架设置于所述垂直底座的一侧面，所述侧支撑架的中上部活动连接有多个侧支撑件，所述侧支撑件能够沿垂直于所述垂直底座的该侧面的方向活动以调整所述侧支撑件与所述舵之间的距离；
利用舵的加工工装加工舵的方法包括以下步骤：
基准面加工步骤，先加工工件的底面作为基准面，并且在基准面上加工出定位销孔；
工件安装步骤，将工件固定在所述垂直底座的上表面；
侧支撑架安装步骤，将侧支撑架安装在水平底座上，并且在所述侧支撑架上设置所述侧支撑件，使得所述侧支撑件能够从工件的第一侧面顶紧所述工件；
第一工件加工步骤，加工所述工件的背离所述侧支撑架的第二侧面；
侧支撑架换位步骤，拆下所述侧支撑架，将所述侧支撑架安装在水平底座上，使得所述侧支撑件能够从工件的第二侧面顶紧所述工件；
第二工件加工步骤，加工工件的所述第一侧面。
2.根据权利要求1所述的利用舵的加工工装加工舵的方法，其特征在于：所述侧支撑架的顶部还设置有压板。
3.根据权利要求1所述的利用舵的加工工装加工舵的方法，其特征在于：所述水平定位面上安装有定位销，所述定位销用于穿在所述舵的底部的定位孔中。
4.根据权利要求1所述的利用舵的加工工装加工舵的方法，其特征在于：所述侧支撑件为螺纹顶丝，所述螺纹顶丝螺旋连接在所述侧支撑架上。
5.根据权利要求1所述的利用舵的加工工装加工舵的方法，其特征在于：所述侧支撑架的背离所述工件的侧面还设置有第二肋板，所述第二肋板用于安装压紧空间的压板。
6.根据权利要求1所述的利用舵的加工工装加工舵的方法，其特征在于：所述侧支撑架换位步骤中，还包括将水平底座回转180°。
7.根据权利要求1所述的利用舵的加工工装加工舵的方法，其特征在于：所述侧支撑架安装步骤和所述侧支撑架换位步骤中，还包括在所述侧支撑架的顶部安装压板，以从上而下的压紧所述工件。
8.根据权利要求1所述的利用舵的加工工装加工舵的方法，其特征在于：在垂直底座的上部加工出设定间距的一对基准面，通过测量每个侧面上的基准面与工件的待加工面之间的距离，以控制对于工件的单侧加工深度。
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