CN113983907A - 一种复杂蒙皮零件检具的设计、制造及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复杂蒙皮零件检具设计、制造及使用方法，属于飞机制造技术领域。一种复杂蒙皮零件检具的设计、制造及使用方法，包括以下步骤：（1）蒙皮检具通用基准设计；（2）配套检具设计；（3）横向检具设计；（4）纵向检具设计。本发明具有如下优点：1、可直接用于蒙皮零件检具的设计，解决了复杂蒙皮零件内型面难以快速检测的问题，极大地方便了复杂蒙皮零件的检验，大大缩短了复杂蒙皮零件的检验周期；2、提高了复杂蒙皮零件的制造效率。

Description

一种复杂蒙皮零件检具的设计、制造及使用方法

技术领域

本发明涉及一种复杂蒙皮零件检具设计、制造及使用方法，属于飞机制造技术领域。

背景技术

在飞行器结构件中，蒙皮零件作为飞行器骨架的维形构件，一般均为等厚度板料成形的零件，很多蒙皮零件外形复杂，此类蒙皮零件数量众多。在复杂蒙皮加工过程中，零件型面的检测方法一直是制约蒙皮零件生产的关键因素。为便于复杂蒙皮零件外型面的快速检测，急需一种方便又快捷的检验工具。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种能够解决复杂蒙皮零件难以快速检测，又能保证复杂蒙皮零件加工周期的复杂蒙皮零件检具的设计方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种复杂蒙皮零件检具的设计方法，包括以下步骤：

（1）蒙皮检具通用基准设计：参照须检验的零件设计基准选择相互垂直的基准；

（2）配套检具设计：在蒙皮零件模型中，选取零件模型设计的基准面作为检具设计的投影面，使零件外轮廓线及零件内形线均以基准面法向投影在基准面内；

（3）横向检具设计：在蒙皮零件模型中，通过设计的横向检验直线位置建立垂直于设计基准面的横向基准面，使横向基准面与零件模型相交，选取基准面与零件外形面的交线，设计横向检验的检具；

（4）纵向检具设计：在蒙皮零件模型中，通过设计的纵向检验线位置建立垂直于设计基准面的纵向基准面，使纵向基准面与零件模型相交，选取基准面与零件外形面的交线，设计纵向检验的检具。

优选的，在步骤（1）中，为了使用便捷，选择零件端头面为平面的一端作为检具设计起始基准面，以某一数值做为间距基数设计平行的纵向基准，并以垂直于此基准且贯穿零件最大纵向外形的面为基准面。

优选的，间距基数为5mm。

优选的，在步骤（2）中，在投影图中，检具纵向和横向基准面分别与投影面相交，交线作为此检具的基准。

本发明的另一个目的是提供一种复杂蒙皮零件检具的制造方法，采用上述设计方法设计完成后，进行数控加工；同时设计1:1的数字模型，并在薄板上进行1:1绘制；在检具实物加工完成后，须将检具实物平铺在薄板上绘制的对应图样上进行贴合检验，贴合方为合格。

由于此套检具由多个检具组成，需要检验整体的协调性，是否满足配合关系。按照设计图中检具的使用位置依次将横向检具和纵向检具模型垂直放置在配套检具模型上，须保持横向和纵向检具表面所刻的横向和纵向基准线与配套检具基准一致，检查横向和纵向检具轮廓线端点在配套检具设计面上的投影是否与配套检具上所刻的检具使用位置线端点重合，重合方为合格。

本发明的另一个目的是提供一种复杂蒙皮零件检具的使用方法，包括以下步骤：

（1）按照配套检具表面所刻的检具使用示意图，将零件放置在配套检具上表面，检验零件的边缘线是否合格；

（2）依次将纵向检具和横向检具按照设计图中的使用位置卡在零件外形面上检验零件外形面，横向检具和纵向检具工作型面与零件外形贴合方位合格。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1、可直接用于蒙皮零件检具的设计，解决了复杂蒙皮零件内型面难以快速检测的问题，极大地方便了复杂蒙皮零件的检验，大大缩短了复杂蒙皮零件的检验周期；

2、提高了复杂蒙皮零件的制造效率。

附图说明

图1是本发明实施例中蒙皮零件模型；

图2是本发明实施例中蒙皮横向和纵向检具使用示意图；

图3是本发明实施例中蒙皮横向和纵向检具示意图；

图4是本发明实施例中蒙皮检具配套设计图

图5是图4中1/6反切面检具设计图；

图6是图4中2/6反切面检具设计图；

图7是图4中3/6反切面检具设计图；

图8是图4中4/6反切面检具设计图；

图9是图4中5/6反切面检具设计图；

图10是图4中6/6反切面检具设计图。

具体实施方式

下面结合附图1-10对本发明做进一步详述：一种复杂蒙皮零件检具的设计方法，包括以下步骤：

（1）蒙皮检具通用基准设计：参照须检验的零件设计基准选择相互垂直的基准；为了使用便捷，选择零件端头面为平面的一端作为检具设计起始基准面，以5mm做为间距基数设计一组平行的纵向基准，并以垂直于此基准且贯穿零件最大纵向外形的面为基准面；

（2）配套检具设计：在蒙皮零件模型中，选取零件模型设计的基准面作为检具设计的投影面，使零件外轮廓线及零件内形线均以基准面法向投影在基准面内，在投影图中，须将检具纵向和横向基准面分别与投影面相交，交线做为此检具的基准；

（3）横向检具设计：在蒙皮零件模型中，通过设计的横向检验直线位置建立垂直于设计基准面的一组横向基准面，使横向基准面与零件模型相交，选取基准面与零件外形面的交线，设计横向检验的检具；

（4）纵向检具设计：在蒙皮零件模型中，通过设计的纵向检验线位置建立垂直于设计基准面的一组纵向基准面，使纵向基准面与零件模型相交，选取基准面与零件外形面的交线，设计纵向检验的检具。

如图1所示，本实施例以长宽高约为98毫米、92毫米和43毫米的整流罩零件为例，说明复杂蒙皮零件检具的设计制造及使用过程。如图2所示为横向和纵向检具的使用示意图，如图3所示为横向和纵向检具示意图。

（1）外形（投）检具设计制造及使用方法

如图4所示，在整流罩零件模型中，提取整流罩外形轮廓线及零件内部型面的交叉线，并投影在整流罩设计基准面上，交叉线用两个方向一致的箭头进行标示。以零件边缘线为直线的一端作为横向检具设计起始线，按照间距20mm依次设置切面5到切面1共5个平行的横向检具使用位置线。如图4所示，切面6的位置线，在投影图中尽量选取横向切面线中间位置作为此套检具中纵向检具的设计基准，并与横向检具使用位置线垂直。在投影图中，用带有箭头的线段来表示检具使用的方向，并用“视向”来标识。图4中投影轮廓图、交线、切面位置线等所有图中内部刻线和文字标识均刻在钢板上，并切除轮廓线以外多余料，以外形（投）来命名检具。作为此套检具使用的第一个检具，与后续设计的6个检具配套使用，便于快捷地使用此套检具，并用于后续5个横向检具和1个纵向检具的检验。

（2）横向检具设计制造及使用方法

按照图4中所示，在切面1、切面2、切面3、切面4及切面5位置，依次在蒙皮零件模型中建立通过切面位置线并垂直于设计基准面的5个平行基准面，并依次建立与整流罩外形相交线。在图4投影图中切面1至切面5与零件轮廓线相交点依次为A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2、E1和E2共10个点，与图5到图9中A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2、E1和E2的10个点相对应，图5到图9中的10个点是零件三维状态下真实空间位置的相交点，图4中是这10个点在整流罩设计基准面上的投影点。建立与整流罩设计基准面距离为85mm的平行面，并与5个横向切面基准面求交线，依次获得5条基准线，作为横向检具的横向基准线，如图5、图6、图7、图8及图9中所示，用“基准线”来标识。通过切面6建立与整流罩设计基准面垂直的基准面，并与各切面基准面的相交线作为每个切面的纵向基准，用“切面6”来标识。在切面1到切面5中建立的相交线、横向和纵向基准线，为便于使用，如图5到图9所示，依次在A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2、E1和E2点向外按照曲率连续方式延伸约为15mm，其余轮廓以直线连接，与“基准线”相对轮廓线与“基准线”平行，距离约为25mm。图5到图9中轮廓线、交线、横向和纵向基准线等所有图中内部标识和文字均刻在钢板上，并切除轮廓线以外多余料。为便于使用，横向检具与纵向检具进行统一编号，切面1至切面5的检具依次命名为1/6反切面、2/6反切面、3/6反切面、4/6反切面、5/6反切面。

（3）纵向检具设计制造及使用方法

按照图4中所示，通过切面6位置线在蒙皮零件模型中建立垂直于整流罩设计基准面的基准面，并提取与整流罩外形相交线。在图4投影图中，切面6与零件轮廓线相交点为F1和F2两个点，与图10中F1和F2的2个点相对应，图10中的2个点是零件三维状态下真实空间位置的相交点，图4中是这2个点在整流罩设计基准面上的投影点。建立与整流罩设计基准面距离为85mm的平行面，并与切面6基准面求相交线，作为纵向基准线，如图10所示，用“基准线”来标识。切面6基准面与切面1至切面5的5个基准面求交线，依次获得5条横向基准线，如图10所示，用“切面1”“切面2”“切面3”“切面4”“切面5”来标识。用带有箭头的线段来表示检具使用的方向，见图10，用“视向”来标识。在切面6中建立的相交线、横向和纵向基准线，为便于使用，如图10所示，在F1和F2点向外按照曲率连续方式延伸约为15mm，其余轮廓以直线连接，与“基准线”相对轮廓线与“基准线”平行，距离约为25mm。图10中轮廓线、交线、横向和纵向基准线等所有图中内部标识以1：1的比例刻在钢板上，并切除轮廓线以外多余料。为便于使用，横向检具与纵向检具进行统一编号，切面6的检具命名为6/6反切面。

Claims (6)

1.一种复杂蒙皮零件检具的设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）蒙皮检具通用基准设计：参照须检验的零件设计基准选择相互垂直的基准；

（2）配套检具设计：在蒙皮零件模型中，选取零件模型设计的基准面作为检具设计的投影面，使零件外轮廓线及零件内形线均以基准面法向投影在基准面内；

（3）横向检具设计：在蒙皮零件模型中，通过设计的横向检验直线位置建立垂直于设计基准面的横向基准面，使横向基准面与零件模型相交；

（4）纵向检具设计：在蒙皮零件模型中，通过设计的纵向检验线位置建立垂直于设计基准面的纵向基准面，使纵向基准面与零件模型相交。

2.根据权利要求1所述的复杂蒙皮零件检具的设计方法，其特征在于：在步骤（1）中，选择零件端头面为平面的一端作为检具设计起始基准面，以某一数值做为间距基数设计平行的纵向基准，并以垂直于此基准且贯穿零件最大纵向外形的面为基准面。

3.根据权利要求2所述的复杂蒙皮零件检具的设计方法，其特征在于：间距基数为5mm。

4.根据权利要求1所述的复杂蒙皮零件检具的设计方法，其特征在于：在步骤（2）中，在投影图中，检具纵向和横向基准面分别与投影面相交。

5.一种复杂蒙皮零件检具的制造方法，其特征在于：在权利要求1-4中任一权利要求设计方法的基础上进行数控加工；采用1:1数字模型，并在薄板上1:1绘制。

6.一种复杂蒙皮零件检具的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将零件放置在配套检具上表面，检验零件的边缘线；

（2）依次将纵向检具和横向检具按照设计图中的使用位置卡在零件外形面上检验零件外形面，横向检具和纵向检具工作型面与零件外形贴合方位。

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