CN114161184B - 一种多功能的大型异形结构件加工工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能的大型异形结构件加工工装，包括支撑台和垫板，所述支撑台表面沿其长度方向设有耐磨槽，所述耐磨槽为台阶状结构，所述耐磨槽的槽口端尺寸大于耐磨槽底部尺寸，所述耐磨槽的槽口端沿长度方向的两侧设有压板，两个所述压板与所述耐磨槽之间形成安装腔；所述垫板设置在安装腔内，所述垫板与所述安装腔适配，所述垫板的表面与所述支撑台表面齐平，所述压板与所述支撑台可拆卸连接。本发明在加工过程，垫板由两个压板压紧，两个压板可保证垫板的水平度，在襟翼导轨两个面加工时以垫板所在平面为基准进行加工，可最大程度保证两个加工面的平行度及对称度；同时加工过程可滑动垫板对导轨进行位置调节，方便加工。

Description

一种多功能的大型异形结构件加工工装

技术领域

本发明涉及飞机零部件加工工装技术领域，特别涉及一种多功能的大型异形结构件加工工装。

背景技术

襟翼特指现代机翼边缘部分的一种翼面形可动装置，襟翼可装在机翼后缘或前缘，可向下偏转或（和）向后（前）滑动，其基本效用是在飞行中增加升力。依据所安装部位和具体作用的不同，襟翼可分为后缘襟翼、前缘襟翼。襟翼导轨是用于安装襟翼的飞机零部件。

襟翼导轨加工时需要进行铣削加工，现有工装无法保证铣削加工对平行度及对称度的较高要求，且零件加工的翻面通过天车吊转翻面，这样的方式存在操作繁琐、人工劳动强度大、安全隐患高等不足；同时吊转翻面由于零件没有支撑点，因此吊转翻面过程零件会发生转动，转动过程零件容易被磕损、撞坏，直接导致零件报废增加生产成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多功能的大型异形结构件加工工装，在加工过程，垫板由两个压板压紧，压板为直角形的L型结构，两个压板可保证垫板的水平度，在襟翼导轨两个面加工时以垫板所在平面为基准进行加工，可最大程度保证两个加工面的平行度及对称度；同时加工过程可滑动垫板对导轨进行位置调节，方便加工。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种多功能的大型异形结构件加工工装，包括支撑台和垫板，所述支撑台表面沿其长度方向设有耐磨槽，所述耐磨槽为台阶状结构，所述耐磨槽的槽口端尺寸大于耐磨槽底部尺寸，所述耐磨槽的槽口端沿长度方向的两侧设有L型的压板，两个所述压板与所述耐磨槽之间形成T字形的安装腔；

所述垫板设置在安装腔内，所述垫板与所述安装腔适配，所述垫板的表面与所述支撑台表面齐平，所述压板与所述支撑台可拆卸连接。

进一步地，所述耐磨槽的槽底设有耐磨板，所述耐磨板通过螺钉与所述支撑台相连接。

进一步地，所述支撑台上设有固定孔，所述固定孔内设有螺纹套，所述压板上设有与固定孔同轴的螺纹孔，所述压板通过螺栓、螺纹孔、螺纹套与所述支撑台相连接。

进一步地，还包括自动翻转装置，所述自动翻转装置包括两个翻转机构和用于带动两个翻转机构沿支撑台长度方向做直线运动的平移机构，两个所述翻转机构设置在支撑台长度方向的两端；

所述翻转机构包括翻转环体和支撑横梁，所述翻转环体的内环为齿圈结构，所述支撑横梁的两端设有与所述翻转环体的内环适配的驱动齿轮，两个所述驱动齿轮之间的距离等于翻转环体的内径，所述支撑横梁水平设置，所述驱动齿轮由电机驱动；

所述垫板中部设有气缸，所述气缸的活塞端沿竖直方向运动。

进一步地，所述支撑横梁上设有加强夹具，所述加强夹具包括固定板和L形的加强板，所述加强板的竖直段与所述支撑横梁相连接，所述加强板的水平段靠近支撑横梁的一侧设有第一锁紧斜面，所述加强板的水平段与支撑横梁之间形成安装固定板的锁紧腔；

所述固定板设置在所述锁紧腔内，所述固定板靠近支撑横梁的一侧设有压紧槽，所述固定板通过压紧槽、螺钉与零件相连接，所述固定板远离横梁的一侧设有与所述第一锁紧斜面适配的第二锁紧斜面。

进一步地，所述加强板的竖直段与所述支撑横梁焊接。

进一步地，所述加强板的竖直段延伸至与零件抵接，所述加强板的竖直段的延伸部分设有供螺钉穿过的通孔。

进一步地，所述电机的输出轴平行于所述翻转环体的轴向设置，所述电机的输出轴上设有第一主动齿轮和第二主动齿轮，两个所述驱动齿轮的转动轴上分别设有第一从动齿轮和第二从动齿轮，所述第一主动齿轮通过链条与所述第一从动齿轮相连接，所述第二主动齿轮通过链条与所述第二从动齿轮相连接。

进一步地，所述支撑台上设有多个减重槽。

本发明的有益效果是：

1）本发明在加工过程，垫板由两个压板压紧，压板为直角形的L型结构，两个压板可保证垫板的水平度，在襟翼导轨两个面加工时以垫板所在平面为基准进行加工，可最大程度保证两个加工面的平行度及对称度；同时加工过程可滑动垫板对导轨进行位置调节，方便加工。

2）设置的翻转装置实现零件的180°的翻面，同时也能实现零件90°、270°翻面，方便零件加工，避免了天车的使用，翻转过程简单，减轻了工人劳动强度；且翻转过程零件始终在翻转环体内，不会出现碰撞、掉落的现象，有效保证了翻转过程的安全性及工件的安全。

3）设置的加强夹具可提高零件与支撑横梁之间的连接强度，且零件下滑趋势越大，固定板对零件的夹紧力就越大，保证零件能牢靠的固定在支撑横梁。

附图说明

图1为本发明实施例中多功能的大型异形结构件加工工装的整体结构示意图；

图2为图1中A-A向剖视图；

图3为图2中局部C处的放大示意图；

图4为本发明实施例中零件的结构示意图；

图5为图4中B-B向剖视图；

图6为本发明实施例中零件的立体图；

图7为本发明实施例中零件与工装的连接关系示意图；

图8为本发明实施例2中自动翻转装置、工装及零件的结构示意图；

图9为本发明实施例2中自动翻转装置使用状态示意图；

图10为本发明实施例2中电机与驱动齿轮的传动关系示意图；

图11为本发明实施例2中翻转机构的结构示意图；

图12为本发明实施例2中翻转机构的使用状态图；

图13为本发明实施例3中加强夹具的结构示意图；

图中，1、支撑台；2、垫板；3、耐磨槽；4、压板；5、耐磨板；6、螺纹套；7、螺栓；8、自动翻转装置；9、翻转机构；10、平移机构；11、翻转环体；12、支撑横梁；13、驱动齿轮；14、气缸；15、加强夹具；16、固定板；17、加强板；18、第一主动齿轮；19、第二主动齿轮；20、第一从动齿轮；21、第二从动齿轮；22、减重槽；23、零件；24、导轨本体；25、盖板。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本发明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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有付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。

参阅图1-图13，本发明提供一种技术方案：

实施例1：

如图1-图7所示，一种多功能的大型异形结构件加工工装，包括支撑台1和垫板2，所述支撑台1表面沿其长度方向设有耐磨槽3，所述耐磨槽3为台阶状结构，所述耐磨槽3的槽口端尺寸大于耐磨槽3底部尺寸，所述耐磨槽3的槽口端沿长度方向的两侧设有L型的压板4，两个所述压板4与所述耐磨槽3之间形成T字形的安装腔；

所述垫板2滑动设置在安装腔内，所述垫板2与所述安装腔适配，所述垫板2的表面与所述支撑台1表面齐平，所述压板4与所述支撑台1可拆卸连接。

所述支撑台1上设有多个减重槽22。设置的减重槽22用于减轻支撑台1重量，减小生产成本。

工作原理：此处大型异形结构件为襟翼导轨（襟翼导轨为本领域公知常识，包括导轨本体24和盖板25，具体如图所示，其结构及原理此处不做赘述），襟翼导轨四周设置工艺凸台（工艺凸台为惯用技术手段，主要起定位、安装、固定的作用其结构此处不做赘述），襟翼导轨通过工艺凸台、螺钉与垫板2固定。

加工时，襟翼导轨的盖板25所在面垂直的面与垫板2固定，之后进行盖板25所在面的加工。一面加工完成后，将襟翼导轨与垫板2拆卸，并使襟翼导轨翻面，使另一垂直盖板25的面与垫板2固定，之后进行另一面的加工。加工过程可滑动垫板2对导轨进行位置调节，方便加工。

加工过程，垫板2由两个压板4压紧，压板4为直角形的L型结构，两个压板4可保证垫板2的水平度，在襟翼导轨两个面加工时以垫板2所在平面为基准进行加工，如此可最大程度保证两个加工面的平行度及对称度。

本发明在加工过程，垫板2由两个压板4压紧，压板4为直角形的L型结构，两个压板4可保证垫板2的水平度，在襟翼导轨两个面加工时以垫板2所在平面为基准进行加工，可最大程度保证两个加工面的平行度及对称度；同时加工过程可滑动垫板2对导轨进行位置调节，方便加工。

进一步地，如图2所示，所述耐磨槽3的槽底设有耐磨板5，所述耐磨板5通过螺钉与所述支撑台1相连接。其中耐磨板5、压板4均由Cr12MnV材料制成，设置的耐磨板5可减小垫板2运动过程的磨损，进而保证垫板2的水平度。

进一步地，如图3所示，所述支撑台1上设有固定孔，所述固定孔内设有螺纹套6，所述压板4上设有与固定孔同轴的螺纹孔，所述压板4通过螺栓7、螺纹孔、螺纹套6与所述支撑台1相连接。压板4通过螺纹套6及螺栓7连接的方式对垫板2进行固定，方便压板的松紧及拆卸，进而方便垫板2的拆装及运动。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上，如图8-图12所示，还包括自动翻转装置8，所述自动翻转装置8包括两个翻转机构9和用于带动两个翻转机构9沿支撑台1长度方向做直线运动的平移机构10，两个所述翻转机构9设置在支撑台1长度方向的两端；

所述翻转机构9包括翻转环体11和支撑横梁12，所述翻转环体11的内环为齿圈结构，所述支撑横梁12的两端设有与所述翻转环体11的内环适配的驱动齿轮13（其中，驱动齿轮13通过转动轴与支撑横梁12转动连接），两个所述驱动齿轮13之间的距离等于翻转环体11的内径，所述支撑横梁12水平设置，所述驱动齿轮13由电机驱动；

所述垫板2中部设有气缸14，所述气缸14的活塞端沿竖直方向运动。

所述电机的输出轴平行于所述翻转环体11的轴向设置，所述电机的输出轴上设有第一主动齿轮18和第二主动齿轮19，两个所述驱动齿轮13的转动轴上分别设有第一从动齿轮20和第二从动齿轮21，所述第一主动齿轮18通过链条与所述第一从动齿轮20相连接，所述第二主动齿轮19通过链条与所述第二从动齿轮21相连接。

其中，平移机构10可以是但不局限于电动滑轨。不需要翻面时，两个翻转机构9之间的间距大于零件23长度，这样可避免翻转机构9影响零件23的加工。

翻转原理：当一个面加工完毕需要翻面时，

第一步：将零件23（襟翼导轨）底面（此处将底面命名为A面，顶面命名为B面进行描述）与垫板2分离；

第二步：通过气缸14将零件23顶升（为保证零件23顶升过程的稳定性，气缸14设置至少两个，且气缸14顶部设置支撑板以增大与零件23的支撑面积）至零件23底面高于支撑横梁12上表面2-5cm；

第三步：通过平移机构10使两个翻转机构9朝向相互靠近的方向运动，当两个翻转机构9之间的间距小于零件23长度时停止；此时零件23的两端分别位于两个翻转机构9的翻转环体11内。

第四步：使气缸14收回复位，气缸14复位过程零件23落在支撑横梁12上，由支撑横梁12支撑。此时，将零件23通过工艺凸台、螺钉与支撑横梁12固定。固定后进行下一步。

第五步：启动电机，电机带动两个驱动齿轮13沿翻转环体11周向运动，当驱动齿轮13带动支撑横梁12转动180°完成翻面，此时零件23的A面朝上，B面朝下。

第六步：气缸14顶升支撑零件23，将零件23与支撑横梁12进行拆卸，之后启动平移机构10使两个翻转机构9复位；复位后气缸14复位，带动零件23重新落回工装上。

第七步：落回工装上的零件23为B面朝下与工装的垫板2贴紧，此时通过工艺凸台、螺钉将零件23与垫板2连接即实现了零件23由A面至B面的翻转。

设置的翻转装置实现零件23的180°的翻面，同时也能实现零件90°、270°翻面，方便零件23加工，避免了天车的使用，翻转过程简单，减轻了工人劳动强度；且翻转过程零件23始终在翻转环体11内，不会出现碰撞、掉落的现象，有效保证了翻转过程的安全性及工件的安全。

实施例3：

本实施例在实施例2的基础上，如图8-图13所示，所述支撑横梁12上设有加强夹具15，所述加强夹具15包括固定板16和L形的加强板17，所述加强板17的竖直段与所述支撑横梁12相连接，所述加强板17的水平段靠近支撑横梁12的一侧设有第一锁紧斜面，所述加强板17的水平段与支撑横梁12之间形成安装固定板16的锁紧腔；

所述固定板16设置在所述锁紧腔内，所述固定板16靠近支撑横梁12的一侧设有压紧槽，所述固定板16通过压紧槽、螺钉与零件23相连接，所述固定板16远离横梁的一侧设有与所述第一锁紧斜面适配的第二锁紧斜面。

所述加强板17的竖直段与所述支撑横梁12焊接。这样的连接方式强度大。

加强夹具15用于提高零件23与支撑横梁12之间的连接强度，避免支撑横梁12转动时零件23掉落。具体原理为：固定板16的压紧槽将零件23边缘凸台压紧，当零件23转动过程，在重力作用下有向下滑动的趋势，由于固定板16与零件23固定，因此零件23将力传递至固定板16。固定板16的受力通过第二锁紧面和第一锁紧面会作用在加强板17上，由于加强板17固定和两个锁紧面的作用，固定板16受加强板17的反作用力有将压紧槽收紧的趋势，进而固定板16对零件23的力增大，将零件23边缘凸台夹紧在支撑横梁12上。且零件23下滑趋势越大（及产生的向下的力越大）固定板16对零件23的夹紧力就越大，进而提高零件23与支撑横梁12之间的连接强度。

设置的加强夹具15可提高零件23与支撑横梁12之间的连接强度，且零件23下滑趋势越大，固定板16对零件23的夹紧力就越大，保证零件23能牢靠的固定在支撑横梁12上。

进一步地，如图13所示，所述加强板17的水平段延伸至与零件23抵接，所述加强板17的水平段的延伸部分设有供螺钉穿过的通孔。如此设置在零件转动过程，加强板的水平段可对零件提供一定的支撑，进一步保证零件转动时的稳定性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种多功能的大型异形结构件加工工装，其特征在于：包括支撑台和垫板，所述支撑台表面沿其长度方向设有耐磨槽，所述耐磨槽为台阶状结构，所述耐磨槽的槽口端尺寸大于耐磨槽底部尺寸，所述耐磨槽的槽口端沿长度方向的两侧设有L型的压板，两个所述压板与所述耐磨槽之间形成T字形的安装腔；

所述垫板设置在安装腔内，所述垫板与所述安装腔适配，所述垫板的表面与所述支撑台表面齐平，所述压板与所述支撑台可拆卸连接；

还包括自动翻转装置，所述自动翻转装置包括两个翻转机构和用于带动两个翻转机构沿支撑台长度方向做直线运动的平移机构，两个所述翻转机构设置在支撑台长度方向的两端；

所述翻转机构包括翻转环体和支撑横梁，所述翻转环体的内环为齿圈结构，所述支撑横梁的两端设有与所述翻转环体的内环适配的驱动齿轮，两个所述驱动齿轮之间的距离等于翻转环体的内径，所述支撑横梁水平设置，所述驱动齿轮由电机驱动；

所述垫板中部设有气缸，所述气缸的活塞端沿竖直方向运动。

2.根据权利要求1所述多功能的大型异形结构件加工工装，其特征在于：所述耐磨槽的槽底设有耐磨板，所述耐磨板通过螺钉与所述支撑台相连接。

3.根据权利要求1所述多功能的大型异形结构件加工工装，其特征在于：所述支撑台上设有固定孔，所述固定孔内设有螺纹套，所述压板上设有与固定孔同轴的螺纹孔，所述压板通过螺栓、螺纹孔、螺纹套与所述支撑台相连接。

4.根据权利要求1所述多功能的大型异形结构件加工工装，其特征在于：所述支撑横梁上设有加强夹具，所述加强夹具包括固定板和L形的加强板，所述加强板的竖直段与所述支撑横梁相连接，所述加强板的水平段靠近支撑横梁的一侧设有第一锁紧斜面，所述加强板的水平段与支撑横梁之间形成安装固定板的锁紧腔；

所述固定板设置在所述锁紧腔内，所述固定板靠近支撑横梁的一侧设有压紧槽，所述固定板通过压紧槽、螺钉与零件相连接，所述固定板远离横梁的一侧设有与所述第一锁紧斜面适配的第二锁紧斜面。

5.根据权利要求4所述多功能的大型异形结构件加工工装，其特征在于：所述加强板的竖直段与所述支撑横梁焊接。

6.根据权利要求5所述多功能的大型异形结构件加工工装，其特征在于：所述加强板的水平段延伸至与零件抵接，所述加强板的水平段的延伸部分设有供螺钉穿过的通孔。

7.根据权利要求1所述多功能的大型异形结构件加工工装，其特征在于：所述电机的输出轴平行于所述翻转环体的轴向设置，所述电机的输出轴上设有第一主动齿轮和第二主动齿轮，两个所述驱动齿轮的转动轴上分别设有第一从动齿轮和第二从动齿轮，所述第一主动齿轮通过链条与所述第一从动齿轮相连接，所述第二主动齿轮通过链条与所述第二从动齿轮相连接。

8.根据权利要求1所述多功能的大型异形结构件加工工装，其特征在于：所述支撑台上设有多个减重槽。

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