CN110625167A - 一种通用型蒙皮切边装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种通用型蒙皮切边装置，该装置由气动控制系统（1）、铣切执行器（2）、夹具导轨（3）、蒙皮安装夹具（4）、台架（5）五部分组成。通过调整气动控制系统（1）调节气动马达转速，实现铣切执行器（2）沿夹具导轨（3）运动和对铣切对象的铣切操作；蒙皮安装夹具（4）通过夹具导轨（3）与台架（5）连接；铣切执行器（2）安装在蒙皮安装夹具（4）上。该通用型蒙皮切边装置，可对钛合金、铝合金及其他复合材料制成的各种型面、厚度的蒙皮进行机械铣切，能够有效地满足产品精度要求，提高工作效率。

Description

一种通用型蒙皮切边装置
技术领域
本发明属于机械制造领域，具体为一种通用型蒙皮切边装置。
背景技术
飞机机体蒙皮为双曲面结构，其具有尺寸大、刚性低的特点，通常采用现场手工画线修切余量的方法，依靠人工修形来完成。由于人工铣边修形工作量大、周期长、效率低，且修形效果依据工人工作经验的不同可能存在较大差距，常常无法满足产品的精度要求。同时，人工铣切过程易出现蒙皮切口歪斜、结合面尺寸不匹配、铣切区域局部变形较大等问题，影响后续的装配质量。
发明内容
为解决上述现有技术存在的不足，本发明所解决的技术问题是提供一种通用型蒙皮切边装置，可以对一定尺寸范围内，不同材料，不同型面、不同厚度的蒙皮进行精确铣切工作。
为解决上述现有技术存在的不足，本发明所解决的技术问题是提供一种通用型蒙皮切边装置，该装置包括气动控制系统、铣切执行器、夹具导轨、蒙皮安装夹具、台架五部分组成。可以通过调整气动控制系统来调节气动马达转速，以实现铣切执行器沿夹具导轨运动和对铣切对象的铣切操作；蒙皮安装夹具通过夹具导轨与台架连接；铣切执行器安装在蒙皮安装夹具上，更换不同材料、型号的铣切执行器进行不同蒙皮的铣切。
进一步地，所述的气动控制系统包括对被铣切对象的两路气动压紧控制装置、行走气马达控制装置、切割气马达控制装置、气源连接装置和安全逻辑控制装置等组成。气源连接装置一端连接气源，一端通过两位换向阀和气管路，分别并联连接两路气动压紧控制装置、行走气马达控制装置和切割气马达控制装置。
进一步地，所述的气动控制系统中，气源连接装置由气源三元件组成。气动压紧控制装置由调压阀、两位换向阀、单向节流阀、压紧气缸等组成。行走气马达控制装置由三位换向阀、单向节流阀和行走气马达组成；切割气马达控制装置由两位换向阀、节流阀和切割气马达组成。两路气动压紧控制装置、行走气马达控制装置和切割气马达控制装置等四个装置通过安全逻辑控制装置连接在一起，以实现对通用型蒙皮切边装置的整体安全联动控制。
进一步地，所述的蒙皮安装夹具由压紧手轮丝杆、气缸、模架上梁、可更换上压模、模架底座、可更换下模体和刻线检查装置组成。当对铣切对象（即蒙皮）进行装夹时，气缸拉动可更换上压模沿两侧垂直于台架的夹具导轨向上运动，将铣切对象安放于可更换上压模与可更换下模体之间，通过气动控制使得气缸向下运动，并通过压紧手轮丝杆，将铣切对象（即蒙皮）夹紧，此时应根据可更换上压模上安装的刻线检查装置调整蒙皮距离可更换上压模和可更换下模体的伸出量。
进一步地，所述的铣切执行器包括行走模块和刀头模块两部分。其中行走模块由X轴方向导轨、Y轴方向导轨、Z轴方向导轨、移动支座、手轮等组成；刀头模块由气动主轴马达、切削刀具、主机架总成等组成。通过操作行走模块的手轮可以使切削刀具刀头部分的进给量可沿Y轴方向导轨、Z轴方向导轨进行调整，工作台架上的X轴导轨保证铣切动力刀头沿X轴方向进行铣切工作。切削刀具刀头部分同心度误差小于±0.02mm。
附图说明
图1为本发明通用型蒙皮切边装置组成示意图。
图2为本发明气动控制系统原理图。
图3为本发明蒙皮安装夹具组成示意图。
图4为本发明铣切执行器组成示意图。
图1中：1、气动控制系统，2、铣切执行器，3、夹具导轨，4、蒙皮安装夹具，5、台架。
图2中：101、气源，102、气源三元件，103、切割气马达，104、两位换向阀，105、两位换向阀，106、三位换向阀，107、两位换向阀，108、两位换向阀，109、与门单元，110、调压阀，111、两位换向阀，112、单向节流阀，113、压紧气缸，114、锁紧气缸，115、锁紧气缸，116、调压阀，117、两位换向阀，118、单向节流阀，119、压紧气缸，120、三位换向阀，121、单向节流阀，122、行走气马达，123、两位换向阀，124、节流阀。
图3中：41、压紧手轮丝杆，42、气缸,43、模架上梁,44、可更换上压模,45、模架底座,46、可更换下模体,47、刻线检查装置。
图4中：21、行走模块,211、X轴方向导轨，212、Y轴方向导轨,213、Z轴方向导轨,214、移动支座,215、手轮215，22、刀头模块，221、气动主轴马达，222、切削刀具,223、主机架。
具体实施方式
下面将结合图1至图4，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明某一种具体实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
本发明为一种通用型蒙皮切边装置，如图1所示，该通用蒙皮切边装置包括气动控制系统1、铣切执行器2、夹具导轨3、蒙皮安装夹具4和台架5共五部分组成。该通用型蒙皮切边装置以洁净厂房空气作为工作介质，采用气动控制方式，因为气动控制具有无污染、成本低等优点，能在清洁的环境中生产出清洁的产品, 符合绿色制造原则，所以该通用型蒙皮切边装置对铣切对象的夹紧和铣切进给均采用了气动控制。
如图2所示，该气动系统由七个两位换向阀104、105、107、108、111、117、123，两个三位换向阀106、120，四个与门单元109，两个调压阀110、116，三个单向节流阀112、118、121等气动配件组成，上述元件安装于台架5内部。厂房气源101通过气源三联件102将部分洁净压缩空气经管路、调压阀110、116、两位换向阀111、117、单向节流阀112、118到达压紧气缸113、119，实现对被铣切对象气动压紧；部分洁净压缩空气经管路、三位换向阀120、单向节流阀121到达行走气马达122，实现铣切执行器2沿夹具导轨3运动；部分洁净压缩空气经管路、两位换向阀123、节流阀124到达切割气马达103，实现对铣切对象的铣切操作。安全逻辑控制装置由四个与门单元(109)组成，两路气动压紧控制装置、行走气马达控制装置和切割气马达控制装置等四个装置通过四个与门单元(109)连接在一起，以实现对通用型蒙皮切边装置的整体联动安全控制。
如图3所示，蒙皮安装夹具4通过夹具导轨3与台架5连接，它主要由压紧手轮丝杆41、气缸42、模架上梁43、可更换上压模44、模架底座45、可更换下模体46 和刻线检查装置47组成。其中可更换上压模44、可更换下模体46根据不同铣切对象分别定制不同的型面的模块。当对铣切对象（即蒙皮）进行装夹时，气缸42拉动上压模44沿两侧垂直于台架5的夹具导轨3向上运动，将铣切对象安放于上压模44与下模体46之间，通过气动控制使得气缸42向下运动，并通过压紧手轮丝杆41，将铣切对象（即蒙皮）夹紧，此时应根据上压模44上安装的刻线检查装置47调整蒙皮距离上压模44和下模体46的伸出量。
如图4所示，铣切执行器2包括行走模块21和刀头模块22两部分组成。其中，行走模块21由X轴方向导轨211、Y轴方向导轨212、Z轴方向导轨213、移动支座214、手轮215等组成；刀头模块22由气动主轴马达221、切削刀具222、主机架总成223组成。采用气动主轴马达221作为动力源，具有扭矩高，调速范围大，重量轻、耗气量小、噪音小、主轴精度高的优点；切削刀具222刀头部分同心度误差小于±0.02mm，同心度高，结构稳定可靠，且通过调节气动控制系统1使得切削刀具222转速可调；通过操作行走模块21的手轮215，可以使切削刀具,222刀头部分的进给量可沿Y轴方向导轨212、Z轴方向导轨213进行调整。工作台架上的X轴导轨211保证铣切动力刀头沿X轴方向进行铣切工作。
针对被铣切对象，选用相应的铣切执行器2，通过上压模44和下模体46并与蒙皮安装夹具4通过螺栓连接牢固；将被铣切对象放置在上压模44和下模体46之间，操作气动控制系统1使得气缸42向下运动，并通过压紧手轮丝杆41，将铣切对象（即蒙皮）夹紧；根据上压模44上安装的刻线检查装置47调整铣切对象距离上压模44和下模体46的伸出量；操作气动控制系统1使得铣切执行器2中的行走模块21沿夹具导轨3行走，刀头模块22对被铣切对象进行切削操作；观察压缩空气压力值大小，操作气动控制系统1，可调整刀头模块22转速、切削深度、切削速度。
使用该通用型蒙皮切边装置，可对钛合金、铝合金及其他复合材料制成的各种型面、厚度的蒙皮，进行高效的机械铣切工作。该装置能够有效地满足产品精度要求，减少操作工人的劳动强度，提高工作效率。同时，也为机体蒙皮余量修切提供了基础技术和经验。

Claims (12)

1.一种通用型蒙皮切边装置，其特征是：由气动控制系统（1）、铣切执行器（2）、夹具导轨（3）、蒙皮安装夹具（4）和台架（5）共五部分组成；气动控制系统（1）用来来调节气动马达转速，以实现铣切执行器（2）沿夹具导轨（3）运动和对铣切对象的铣切操作；蒙皮安装夹具（4）通过夹具导轨（3）与台架（5）连接；铣切执行器（2）安装在蒙皮安装夹具（4）上。
2.根据权利要求1所述的通用型蒙皮切边装置，其特征是：所述的气动控制系统（1）包括对被铣切对象的两路气动压紧控制装置、行走气马达控制装置、切割气马达控制装置、气源连接装置和安全逻辑控制装置等组成；气源连接装置一端连接气源，一端通过两位换向阀和气管路，分别并联连接两路气动压紧控制装置、行走气马达控制装置和切割气马达控制装置；安全逻辑控制装置连接两路气动压紧控制装置、行走气马达控制装置和切割气马达控制装置并实现安全逻辑控制。
3.根据权利要求2所述的通用型蒙皮切边装置，其特征是：所述的气源连接装置由气源三元件（102）组成。
4.根据权利要求2所述的通用型蒙皮切边装置，其特征是：所述的气动压紧控制装置由调压阀（110、116）、两位换向阀（111、117）、单向节流阀（112、118）、压紧气缸（113、119）等组成。
5.根据权利要求2所述的通用型蒙皮切边装置，其特征是：所述的行走气马达控制装置由三位换向阀（120）、单向节流阀（121）和行走气马达（122）组成。
6.根据权利要求2所述的通用型蒙皮切边装置，其特征是：所述的切割气马达控制装置由两位换向阀（123）、节流阀（124）和切割气马达（103）组成。
7.根据权利要求2所述的通用型蒙皮切边装置，其特征是：所述的安全逻辑控制装置由四个与门单元(109)组成，两路气动压紧控制装置、行走气马达控制装置和切割气马达控制装置等四个装置通过四个与门单元(109)连接在一起，以实现对通用型蒙皮切边装置的整体联动安全控制。
8. 根据权利要求1所述的通用型蒙皮切边装置，其特征是：所述的蒙皮安装夹具（4）由压紧手轮丝杆（41）、气缸（42）、模架上梁（43）、可更换上压模（44）、模架底座（45）、可更换下模体（46） 和刻线检查装置（47）组成，并通过夹具导轨（3）与台架（5）连接。
9.根据权利要求1所述的通用型蒙皮切边装置，其特征是：所述的铣切执行器（2）由行走模块（21）和刀头模块（22）两部分组成。
10.根据权利要求9所述的通用型蒙皮切边装置，其特征是：所述的行走模块（21）由X轴方向导轨（211）、Y轴方向导轨（212）、Z轴方向导轨（213）、移动支座（214）、手轮（215）等组成。
11.根据权利要求9所述的通用型蒙皮切边装置，其特征是：所述的刀头模块（22）由气动主轴马达（221）、切削刀具（222）、主机架总成（223）组成。
12.根据权利要求11所述的通用型蒙皮切边装置，其特征是：所述的切削刀具（222）刀头部分同心度误差小于±0.02mm。
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