CN108747513A - 一种铣削曲面件的多点可调真空夹具工装 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种铣削曲面件的多点可调真空夹具工装。它由安装基座，固定板，导向槽，冲头，真空吸盘，抽真空管，吸盘固定装置，吸盘锁死装置，反侧条，反侧条固定板组成。每个冲头配有一体化数控驱动电机，实现冲头体在轴向的高度调整，并能在任意位置固定。真空吸盘可以卡扣在冲头上，角度可调，带有锁死装置，从而实现与任意曲率曲面零件的贴合。抽真空吸管通过冲头中间的通道与真空泵连接，当吸盘中真空度达到一定程度即可以实现真空吸附固定作用。相比于传统夹具工装中虎钳的装夹方式，真空吸盘可以使得曲面结构件受力更均匀，有效的避免夹紧力造成的局部畸变现象，大大降低产品废品率。

Description

一种铣削曲面件的多点可调真空夹具工装
技术领域
本发明属于机械制造技术领域，具体地说是铣削加工时的固定工件的一种装置
背景技术
随着航空工业的发展，对现代飞机性能要求的不断提高，飞机结构设计发生了很大变化。传统的制造飞机机身壁板的方法是采用焊接和铆接的方法，但是焊接和铆接的方式使得零件数量增多故增加了制造过程中的装配难度，也相应地增加了整个飞机的重量，降低了飞机的灵活性，并且在一定程度上提高了飞机制造的成本。所以，要满足人们这些方面的要求就需要在壁板材料、装配方法等方面进行改进以提高其综合性能。新一代飞机普遍采用由大型整块毛坯直接“掏空”加工而成的具有复杂槽腔、筋条、凸台和减轻孔等特征的整体结构件，对于曲率结构件，但由于结构的特殊性，铝合金整体壁板加工成形过程复杂，成型效率低，容易产生缺陷，会导致整块板坯的报废，造成巨大的经济损失。因此加工工艺上提出了新的加工顺序，先弯曲后铣削，则可以避免起皱，断裂等严重缺陷。作为整个加工系统的重要组成部分，夹具系统对工件铣削加工变形的影响不容忽视。传统夹具工装中的虎钳工作台对待加工板料的装夹力很大，且受力不均匀，容易产生压痕，起皱等缺陷，若为工件为薄壁板报废率极高。因此针对上述问题，发明了一种真空吸附式铣削夹具，可用于铣削任意曲率毛坯件成为整体壁板。
发明内容
本发明解决的技术问题：设计了一种真空吸附式铣削夹具，使用这种夹具工装可以有效减少由夹具位置和夹紧力分布不均导致的缺陷，降低废品率。
本发明技术方案结合附图说明如下：
一种铣削曲面毛坯件的多点可调真空夹具工装，该工装包括底板1、固定板2、导向槽3、多个反侧条4、反侧条固定板5、多个高度可调冲头6、吸盘固定装置7、真空吸盘8、吸盘锁死装置9、抽真空管10；上述底板1底面带有安装基座以固定于加工中心。底板1与固定板2通过导向槽3确定相对位置。高度可调的冲头6安装在固定板2中，每个冲头均配有一体化数控驱动电机，电机转动驱动丝杠，实现冲头体在轴向的高度调整，并能在任意位置固定，形成要求曲面形状。冲头体中开有通孔，抽真空管10通过通孔实现真空吸盘8与真空泵的连接。不同列高度可调冲头6之间采用反侧条4防止冲头产生切边力。反侧条固定板5两端通过螺栓固定在固定板2上，用于约束反侧条4。
所述的真空吸盘8安装在高度可调冲头6上，真空吸盘8的定位由吸盘固定装置7实现。真空吸盘8可绕吸盘锁死装置9中轴旋转最多至左右各80°与待铣削曲面毛坯件贴合。吸盘固定装置7设置有卡槽，可以任意角度卡扣在高度可调冲头6上。待铣削曲面毛坯件的曲率确定后调整可调冲头6高度和真空吸盘8角度，实现真空吸盘8与待铣削曲面毛坯件的贴合。开启真空泵，当真空度达到一定水平即可实现装置的吸附固定作用。
本发明的有益效果为：
本发明用真空系统最大尺度发挥夹具使加工件受力均匀的特点。铣削前，由计算机控制位置高度的冲头可以精确地构成任意曲率的曲面毛坯件型面，因此可实现对任意曲率的毛坯件的装夹。同时数量众多的真空吸盘的吸附作用使得壁板受力更均匀，有效避免夹具夹紧力不均造成的局部畸变现象，保证铣削加工受装夹条件的影响最小。
附图说明
图1是铣削曲面件的多点可调真空夹具工装结构示意图；
图2是真空吸附装置与固定装置结构示意图。
图中：1、底板；2、固定板；3、导向槽；4、反侧条；5、反侧条固定板；6、高度可调重头；7、吸盘固定装置；8、真空吸盘；9、吸盘锁死装置；10、抽真空管。
具体实施方式
参阅图1，一种铣削曲面件的多点可调真空夹具工装，该工装包括底板1、固定板2、导向槽3、多个反侧条4、反侧条固定板5、多个高度可调冲头6、吸盘固定装置7、真空吸盘8、吸盘锁死装置9、抽真空管10；上述底板1底面带有安装基座以固定于加工中心。所述的底板1与固定板2通过导向槽3确定相对位置。高度可调的冲头6安装在固定板2中，每个冲头均配有一体化数控驱动电机，电机转动驱动丝杠，实现冲头体在轴向的高度调整，并能在任意位置固定，形成要求曲面形状。冲头体6中开有通孔，抽真空管10通过通孔实现真空吸盘8与真空泵的连接。不同列高度可调冲头6之间采用反侧条4防止冲头产生切边力。反侧条固定板5两端通过螺栓固定在固定板2上，用于约束反侧条4。参阅图2，所述的真空吸盘8安装在高度可调冲头6上，真空吸盘8的安装由吸盘固定装置7实现。吸盘固定装置7设置有卡槽，可以任意角度卡扣在高度可调冲头6上。真空吸盘8可绕吸盘锁死装置9中轴旋转最多至左右各80°与待铣削曲面毛坯件贴合。待铣削曲面毛坯件的曲率确定后调整可调冲头6高度和真空吸盘8角度，实现真空吸盘与待铣削曲面毛坯件的贴合。开启真空泵，当真空度达到一定水平即可实现装置的吸附固定作用。
参阅图1，所述的底板1底面带有安装基座以固定于加工中心。固定板2通过导向槽3确定其与底板1的相对位置。高度可调的冲头6安装在固定板2中，曲面加工件确定后可根据其曲面曲率分布特点计算每个基本体冲头6高度。利用数控驱动电机进行可调冲头6轴向高度的调整。可调冲头6侧边安装反侧条4，防止冲头6轴向高度过高时震动造成的横向摆动。反侧条固定板5两端通过螺栓固定在固定板2上，用于压紧反侧条4，保持其固定不动。真空吸盘8固定在冲头6上。当曲面确定时，吸盘固定装置7的安装方向即可确定，通过卡槽沿需要的角度卡扣在高度可调冲头6上。
参阅图2，当曲面加工件确定时，将真空吸盘8调整到相应角度，吸盘锁死装置9中扳手拧紧中轴螺丝与螺母实现固定作用。真空吸盘8延伸出的真空管10绕过吸盘锁死装置9中轴，通过冲头6基本体中的通孔实现与真空泵的连接。当装置调整好后，打开真空泵。当真空吸盘中的真空度达到一定水平即可实现装置对曲面工件的吸附固定作用。

Claims (6)

1.一种铣削曲面件的多点可调真空夹具工装，其特征在于，该工装包括底板(1)、固定板(2)、导向槽(3)、多个反侧条(4)、反侧条固定板(5)、多个高度可调冲头(6)、吸盘固定装置(7)、真空吸盘(8)、吸盘锁死装置(9)、抽真空管(10)；底板(1)下面带有安装基座，实现与加工中心的连接；底板(1)与固定板(2)通过导向槽(3)确定相对位置。
2.根据权利要求1中所述的铣削曲面件的多点可调真空夹具工装，其特征在于，固定板(2)中安装有多个高度可调冲头(6)，每个冲头均配有一体化数控驱动电机，电机转动驱动丝杠，实现冲头体在轴向的高度调整，并能在任意位置固定，由各个冲头顶点形成的包络面，即为要求曲面形状；冲头体(6)中央开有通孔，抽真空管(10)通过高度可调冲头(6)中央通孔与真空泵的连接。
3.根据权利要求2中所述的铣削曲面件的多点可调真空夹具工装，其特征在于，所述的真空吸盘(8)安装在高度可调冲头(6)上，真空吸盘(8)的安装由吸盘固定装置(7)实现；真空吸盘(8)可绕吸盘锁死装置(9)中轴自由旋转至左右各80°与待铣削曲面毛坯件贴合；真空吸盘(8)底部延伸出抽真空管(10)与真空泵连接。
4.根据权利要求3中所述的铣削曲面件的多点可调真空夹具工装，其特征在于，吸盘固定装置(7)设置有卡槽，可以任意角度卡扣在高度可调冲头(6)上；实现真空吸盘与待铣削曲面毛坯件的贴合。
5.根据权利要求1中所述的铣削曲面件的多点可调真空夹具工装，其特征在于，在长度方向上，不同列高度可调冲头(6)之间采用反侧条(4)防止冲头产生切边力。
6.根据权利要求5中所述的铣削曲面件的多点可调真空夹具工装，其特征在于，反侧条固定板(5)两端通过螺栓固定在固定板(2)上，用于约束反侧条(4)位置。
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