CN110340691A - 航空接头的加工装置、系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种航空接头的加工装置、系统和方法，接头包括：叉耳和回转结构。加工装置包括：底座，和设置在底座上的2个外部支撑部件、内部支撑部件和定位部件；2个外部支撑部件设置在定位部件的俩侧；内部支撑部件设置在2个外部支撑部件之间，能够沿定位部件的中轴面做旋转运动；定位部件，用于对回转结构进行定位；内部支撑部件，用于对叉耳的内部进行刚性支撑；外部支撑部件，用于对叉耳的外部进行刚性支撑。本发明实施例可以对外场放置的直升机起到防破坏作用，保证飞机外场停放的安全性。

Description

航空接头的加工装置、系统和方法

技术领域

本发明涉及航空数控加工技术领域，尤其涉及一种航空带回转结构的接头叉耳防变形控制装置及加工方法。

背景技术

机械航空系统结构件中包含诸多带回转结构的叉耳接头类零件，此类零件叉耳部分壁厚薄，且受装配关系影响，尺寸精度要求较高，但整体加工工艺系统刚性差，加工过程易变形。

按传统加工工艺方法，采用人工划线、普通铣床铣削的加工方式，并采用拼装组合夹具的方式进行装夹加工，加工过程变形影响较难控制，经常出现加工后反复校形修正，产品尺寸及精度控制一致性差，产品合格率较低，且加工效率低下，无法满足正常生产及装配要求。

发明内容

本发明的目的是：提出一种加工效率高、精度控制好、质量稳定可靠，能够满足批量生产加工需求的带回转结构的接头叉耳防变形控制装置及加工方法。

第一方面，本发明提出了一种接头的加工装置，接头包括：叉耳和回转结构，其特征在于，加工装置包括：

底座(100)，和

设置在底座(100)上的2个外部支撑部件(200)、内部支撑部件(300)和定位部件(400)；

2个外部支撑部件(200)设置在定位部件(400)的俩侧；

内部支撑部件(300)设置在2个外部支撑部件(200)之间，能够沿定位部件(400)的中轴面做旋转运动；

定位部件(400)，用于对回转结构进行定位；

内部支撑部件(300)，用于对叉耳的内部进行刚性支撑；

外部支撑部件(200)，用于对叉耳的外部进行刚性支撑。

第二方面，本发明提出了一种接头的加工系统，包括：

上述的加工装置和数控机床工作台；

所述数控机床工作台的内部安装有数控加工刀具，

所述数控加工刀具包括：第一刀T1、第二刀T2和第三刀T3。

第三方面，本发明提出了一种接头的加工方法，用于上述的加工装置，该加工方法包括以下步骤：

通过装置中压板槽(1，2，3)将装置固定在数控机床工作台，将工件0置于定位模块4中的与工件0回转面适配的回转内孔中，通过调节螺钉(5，6，7)进行定位；

粗加工，选择刀具T1＝D20R0H80进行内外侧粗加工，刀具齿数Z＝3，悬长L＝80mm，加工精度0.1mm，主轴转速S＝650RPM,进给F＝200mm/min，切深Ap＝1.6mm，留加工余量2mm；

半精加工叉耳内叉口，通过调节装置中外置螺母传动机构的调节螺母(8，9)对叉耳外侧面进行支撑，选择刀具T2＝D16R5H80进行轮廓铣削加工，刀具齿数Z＝4，悬长L＝80mm，加工精度0.05mm，主轴转速S＝700RPM,进给F＝180mm/min，切深Ap＝1.2mm，留精加工余量0.6mm；

精加工叉耳内叉口，选择刀具T2＝D16R5H80进行轮廓铣削加工，刀具齿数Z＝4，悬长L＝80mm，加工精度0.02mm，主轴转速S＝700RPM,进给F＝160mm/min，切深Ap＝1mm；程序结束后通过调节螺母(8，9)移除对叉耳外侧面支撑，然后调节螺钉(11)控制连杆(10)处于适当高度位置，并通过调节螺母(12，13)对叉耳内叉口进行支撑；

半精加工叉耳外侧面，选择刀具T3＝D16R0H80进行轮廓铣削加工，刀具齿数Z＝4，悬长L＝80mm，加工精度0.05mm，主轴转速S＝700RPM,进给F＝180mm/min，切深Ap＝1.2mm，留精加工余量0.6mm；

精加工叉耳外侧面，选择刀具T3＝D16R0H80进行轮廓铣削加工，刀具齿数Z＝4，悬长L＝80mm，加工精度0.02mm，主轴转速S＝700RPM,进给F＝160mm/min，切深Ap＝1mm。

上述发明实施例的加工效率高、精度控制好、质量稳定可靠，能够满足批量生产带回转结构的接头叉耳的不能变形的高精度加工需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例的一种航空带回转结构的接头叉耳防变形控制装置及加工方法实施示意图。

其中，底座100、外部支撑部件200、内部支撑部件300和定位部件400、压板槽(1，2，3)、定位模块4、调节螺钉(5，6，7)、调节螺母(8，9)支承座(10，11)、调节螺杆(12，13)、固定螺母(14，15)、支撑环(16，17)、调节螺母(18，19)、内支撑环(20，21)、调整螺钉22、支承座23、控制连杆24、内支撑杆25、内支撑杆25。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示意性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域的技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体设置和方法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了结构、方法、器件的任何改进、替换和修改。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以避免对本发明造成不必要的模糊。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明实施例及实施例中的特征可以互相结合，各个实施例可以相互参考和引用。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是本发明一实施例的一种航空带回转结构的接头叉耳防变形控制装置及加工方法实施示意图。

参考图1，接头的加工装置可以包括：底座100、外部支撑部件200、内部支撑部件300和定位部件400。其中，接头包括：叉耳和回转结构。

其中，2个外部支撑部件200设置在定位部件400的俩侧；内部支撑部件300设置在2个外部支撑部件200之间，能够沿定位部件400的中轴面做旋转运动；定位部件400，用于对回转结构进行定位；内部支撑部件300可以用于对叉耳的内部进行刚性支撑；外部支撑部件200可以用于对叉耳的外部进行刚性支撑。

在一些实施例中，外部支撑部件200可以包括：支承座10、11、调节螺母8、9、调节螺杆12、13、固定螺母14、15支撑环16、17。其中，支承座10、11与所述底座100为焊接固定，调节螺母8、9分别与调节螺杆12、13及支承座10、11进行螺纹适配。

在一些实施例中，通过调节螺母8、9及固定螺母14、15控制调节螺杆12、13与支撑环16、17达到外部支撑作用；调节螺杆12与固定螺母14、支撑环16，调节螺杆13与固定螺母15、支撑环17均为一体式。

在一些实施例中，内部支撑部件300包括：支承座23、调整螺钉22、控制连杆24、内支撑杆25、调节螺母18、19、内支撑环21、20。

其中，支承座23与底座100为焊接固定，支承座23与控制连杆24及调整螺钉22为转动连接形式，通过调节调整螺钉22松紧状态达到调整控制连杆24处在内部支撑合适位置，控制连杆24与内支撑杆25为一体式，支撑杆25与调节螺母18、19为螺纹连接，支撑杆25与内支撑环21、20为滑动连接形式。

在一些实施例中，控制连杆24与调节螺母18、19、内支撑环21、20为松连接状态时，首先调节调整螺钉22，保证控制连杆24自由转动，达到内支撑预设位置时，拧紧调整螺钉22，并分别拧紧调节螺母18、19至完成内部支撑工作。

在一些实施例中，所述底座100中开有压板槽1、2、3；压板槽1、2、3，用于将所述加工装置固定。7.根据权利要求1-6所述的加工装置，其特征在于，其中：所述定位部件400包括：定位模块4、调节螺钉5、6、7。

本发明提出了一种接头的加工系统。该系统可以包括：上述的加工装置和数控机床工作台。所述数控机床工作台的内部安装有数控加工刀具，所述数控加工刀具包括：第一刀T1、第二刀T2和第三刀T3。

本发明提出了一种接头的加工方法，该加工方法可以包括以下步骤：

S11，通过装置中压板槽1、2、3将装置固定在数控机床工作台，将工件0置于定位模块4中的与工件0回转面适配的回转内孔中，通过螺钉5、6、7进行定位；

S12，粗加工，选择刀具T1＝D20R0H80进行内外侧粗加工，刀具齿数Z＝3，悬长L＝80mm，加工精度0.1mm，主轴转速S＝650RPM,进给F＝200mm/min，切深Ap＝1.6mm，留加工余量2mm；

S13，半精加工叉耳内叉口，通过调节装置中外置螺母传动机构螺母8、9对叉耳外侧面进行支撑，选择刀具T2＝D16R5H80进行轮廓铣削加工，刀具齿数Z＝4，悬长L＝80mm，加工精度0.05mm，主轴转速S＝700RPM,进给F＝180mm/min，切深Ap＝1.2mm，留精加工余量0.6mm；

S14，精加工叉耳内叉口，选择刀具T2＝D16R5H80进行轮廓铣削加工，刀具齿数Z＝4，悬长L＝80mm，加工精度0.02mm，主轴转速S＝700RPM,进给F＝160mm/min，切深Ap＝1mm；程序结束后通过调节螺母8、9移除对叉耳外侧面支撑，然后调节螺钉11控制连杆10处于适当高度位置，并通过调节螺母12、13对叉耳内叉口进行支撑；

S15，半精加工叉耳外侧面，选择刀具T3＝D16R0H80进行轮廓铣削加工，刀具齿数Z＝4，悬长L＝80mm，加工精度0.05mm，主轴转速S＝700RPM,进给F＝180mm/min，切深Ap＝1.2mm，留精加工余量0.6mm；

S16，精加工叉耳外侧面，选择刀具T3＝D16R0H80进行轮廓铣削加工，刀具齿数Z＝4，悬长L＝80mm，加工精度0.02mm，主轴转速S＝700RPM,进给F＝160mm/min，切深Ap＝1mm。

在一些实施例中，一种带回转结构的接头叉耳防变形控制装置及加工方法，其步骤如下：

S21，通过装置中压板槽1、2、3共六处，仅示出三处将装置固定在数控机床工作台，将工件0置于定位模块4中的与工件0回转面适配的回转内孔中，通过螺钉5、6、7进行定位；

S22，粗加工，选择刀具T1＝D20R0H80进行内外侧粗加工，刀具齿数Z＝3，悬长L＝80mm，加工精度0.1mm，主轴转速S＝650RPM,进给F＝200mm/min，切深Ap＝1.6mm，留加工余量2mm。

S23，半精加工叉耳内叉口，通过调节装置中外置螺母传动机构螺母8、9对叉耳外侧面进行支撑，选择刀具T2＝D16R5H80进行轮廓铣削加工，刀具齿数Z＝4，悬长L＝80mm，加工精度0.05mm，主轴转速S＝700RPM,进给F＝180mm/min，切深Ap＝1.2mm，留精加工余量0.6mm；

S24，精加工叉耳内叉口，选择刀具T2＝D16R5H80进行轮廓铣削加工，刀具齿数Z＝4，悬长L＝80mm，加工精度0.02mm，主轴转速S＝700RPM,进给F＝160mm/min，切深Ap＝1mm；程序结束后通过调节螺母8、9移除对叉耳外侧面支撑，然后调节螺钉11控制连杆10处于适当高度位置，并通过调节螺母12、13对叉耳内叉口进行支撑；

S25，半精加工叉耳外侧面，选择刀具T3＝D16R0H80进行轮廓铣削加工，刀具齿数Z＝4，悬长L＝80mm，加工精度0.05mm，主轴转速S＝700RPM,进给F＝180mm/min，切深Ap＝1.2mm，留精加工余量0.6mm；

S26，精加工叉耳外侧面，选择刀具T3＝D16R0H80进行轮廓铣削加工，刀具齿数Z＝4，悬长L＝80mm，加工精度0.02mm，主轴转速S＝700RPM,进给F＝160mm/min，切深Ap＝1mm。

在一些实施例中，一种带回转结构的接头叉耳防变形控制装置及加工方法，其步骤如下：

S31，提出一种定位装夹装置，能够满足接头叉耳加工装夹定位需求，该装置具备以下几种特征：

1以回转结构圆柱面定位；

2加工叉耳内叉口过程，能够对叉耳外侧面进行支撑；

3加工叉耳外侧面过程，能够对叉耳内叉口进行支撑；

4装置安装与拆卸操作简便、快捷；

S32，粗加工，根据数控机床加工中心性能、工件材料、刀具参数等要求确定粗加工过程主轴转速、切深、进给量等切削参数。

S33，半精加工叉耳内叉口，通过调节装置中外置螺母传动机构螺母对叉耳外侧面进行支撑，并确定半精加工过程主轴转速、加工刀具、切深、进给量等切削参数。

S34，精加工叉耳内叉口，确定精加工过程主轴转速、加工刀具、切深、进给量等切削参数；程序结束后移除对叉耳外侧面支撑，并对叉耳内叉口进行支撑。

S35，半精加工叉耳外侧面，确定半精加工过程主轴转速、加工刀具、切深、进给量等切削参数。

S36，精加工叉耳外侧面，确定精加工过程主轴转速、加工刀具、切深、进给量等切削参数。

最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可以轻易想到各种等效的修改或者替换，这些修改或者替换都应该涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种航空接头的加工装置，接头包括：叉耳和回转结构，其特征在于，加工装置包括：

底座(100)，和

设置在底座(100)上的2个外部支撑部件(200)、内部支撑部件(300)和定位部件(400)；

2个外部支撑部件(200)设置在定位部件(400)的俩侧；

内部支撑部件(300)设置在2个外部支撑部件(200)之间，能够沿定位部件(400)的中轴面做旋转运动；

定位部件(400)，用于对回转结构进行定位；

内部支撑部件(300)，用于对叉耳的内部进行刚性支撑；

外部支撑部件(200)，用于对叉耳的外部进行刚性支撑。

2.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于，外部支撑部件(200)包括：

支承座(10，11)、调节螺母(8，9)、调节螺杆(12，13)、固定螺母(14，15)支撑环(16，17)；

其中，支承座(10，11)与所述底座(100)为焊接固定，

调节螺母(8，9)分别与调节螺杆(12，13)及支承座(10，11)进行螺纹适配。

3.根据权利要求2所述的加工装置，其特征在于，其中：

通过调节螺母(8，9)及固定螺母(14，15)控制调节螺杆(12，13)与支撑环(16，17)达到外部支撑作用；调节螺杆(12，13)调节螺杆(12)与固定螺母(14)、支撑环(16)，调节螺杆(13)与固定螺母(15)、支撑环(17)均为一体式。

4.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于，内部支撑部件(300)包括：

支承座(23)、调整螺钉(22)、控制连杆(24)、内支撑杆(25)、调节螺母(18，19)、内支撑环(21，20)；

其中，支承座(23)与底座(100)为焊接固定；

支承座(23)与控制连杆(24)及调整螺钉(22)为转动连接形式，

通过调节调整螺钉22松紧状态达到调整控制连杆(24)处在内部支撑合适位置；

控制连杆(24)与内支撑杆(25)为一体式；

支撑杆(25)与调节螺母(18，19)为螺纹连接，支撑杆(25)与内支撑环(21，20)为滑动连接形式。

5.根据权利要求4所述的加工装置，其特征在于，其中：

控制连杆(24)与调节螺母(18，19)、内支撑环(21，20)为松连接状态时，首先调节调整螺钉(22)，保证控制连杆(24)自由转动，达到内支撑预设位置时，拧紧调整螺钉(22)，并分别拧紧调节螺母(18，19)至完成内部支撑工作。

6.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于，其中：

所述底座(100)中开有压板槽(1，2，3)；

压板槽(1，2，3)，用于将所述加工装置固定。

7.根据权利要求1-6所述的加工装置，其特征在于，其中：

所述定位部件(400)包括：定位模块4、调节螺钉(5，6，7)。

8.一种航空接头的加工系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-7所述的加工装置和数控机床工作台；

所述数控机床工作台的内部安装有数控加工刀具，

所述数控加工刀具包括：第一刀T1、第二刀T2和第三刀T3。

9.一种航空接头的加工方法，用于如权利要求1-7中任意一项所述的加工装置，其特征在于，所述加工方法包括以下步骤：

通过装置中压板槽(1，2，3)将装置固定在数控机床工作台，将工件0置于定位模块4中的与工件0回转面适配的回转内孔中，通过调节螺钉(5，6，7)进行定位；

粗加工，选择刀具T1＝D20R0H80进行内外侧粗加工，刀具齿数Z＝3，悬长L＝80mm，加工精度0.1mm，主轴转速S＝650RPM,进给F＝200mm/min，切深Ap＝1.6mm，留加工余量2mm；

半精加工叉耳内叉口，通过调节装置中外置螺母传动机构的调节螺母(8，9)对叉耳外侧面进行支撑，选择刀具T2＝D16R5H80进行轮廓铣削加工，刀具齿数Z＝4，悬长L＝80mm，加工精度0.05mm，主轴转速S＝700RPM,进给F＝180mm/min，切深Ap＝1.2mm，留精加工余量0.6mm；

精加工叉耳内叉口，选择刀具T2＝D16R5H80进行轮廓铣削加工，刀具齿数Z＝4，悬长L＝80mm，加工精度0.02mm，主轴转速S＝700RPM,进给F＝160mm/min，切深Ap＝1mm；程序结束后通过调节螺母(8，9)移除对叉耳外侧面支撑，然后调节螺钉(11)控制连杆(10)处于适当高度位置，并通过调节螺母(12，13)对叉耳内叉口进行支撑；

半精加工叉耳外侧面，选择刀具T3＝D16R0H80进行轮廓铣削加工，刀具齿数Z＝4，悬长L＝80mm，加工精度0.05mm，主轴转速S＝700RPM,进给F＝180mm/min，切深Ap＝1.2mm，留精加工余量0.6mm；

精加工叉耳外侧面，选择刀具T3＝D16R0H80进行轮廓铣削加工，刀具齿数Z＝4，悬长L＝80mm，加工精度0.02mm，主轴转速S＝700RPM,进给F＝160mm/min，切深Ap＝1mm。