CN114633126B - 一种用于飞机起落架加工的中心架装置及其装夹方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于飞机起落架加工的中心架装置及其装夹方法，中心架包括底座，底座的上端设置有中心架，中心架为开口环形结构，中心架的两端和中部均设置有支撑臂，且三个支撑臂均指向环形结构的中心，其中一个支撑臂竖向设置；三个支撑臂上沿轴线均开设有贯穿的通孔，通孔内活动设置有进给杆，进给杆贯穿通孔；底座安装在车床的导轨座上，中心架的中心与车床的卡盘中心的连线与车床的导轨平行。加工方法包括：步骤S1‑S8。本发明的工装设计结构简单、装卸和使用方便，且总体为一体成型、一次加工成形，整体结构牢固且精度较高。本发明在零件装夹过程中进行准确的定位，在加工的过程中对零件出现的偏移误差进行实时修正。

Description

一种用于飞机起落架加工的中心架装置及其装夹方法
技术领域
本发明涉及数控加工技术领域，具体涉及一种用于飞机起落架加工的中心架装置及其装夹方法。
背景技术
对于飞机起落架回转类零件的装夹，目前一般采用车床卡盘与尾座后顶尖配合。有时为确保对回转体和薄壁外筒件的精确加工，一般采用购置的传统中心架进行夹持并使工件位置固定。但是，这种传统中心架一般由铸铁制造，其材质较硬，而工件装夹过程中往往需要敲击中心架调整位置，在往复多次的敲击情况下，常常会造成中心架出现表面裂纹，使中心架的结构稳固性受损。此外，传统中心架往往采用整体圆环铰接式结构，在拆装卸工件时其步骤较为繁琐，从而降低了工作效率，且圆环连接处多次拆装工件后易磨损，降低装夹精度，导致工件加工精度降低。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种有效提升飞机起落架零件的加工精度的用于飞机起落架加工的中心架装置及其装夹方法。
为了达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：
提供一种用于飞机起落架加工的中心架装置，其包括底座，底座的上端设置有中心架，中心架为开口环形结构，中心架的两端和中部均设置有支撑臂，三个支撑臂在环形结构上成120°夹角均匀分布，且三个支撑臂均指向环形结构的中心，其中一个支撑臂竖向设置；三个支撑臂上沿轴线均开设有贯穿的通孔，通孔的轴线过环形结构的中心，通孔内活动设置有进给杆，进给杆的端部设置为逐渐缩小的圆锥台尖端，进给杆贯穿通孔；底座安装在车床的导轨座上，中心架的中心与车床的卡盘中心的连线与车床的导轨平行。
进一步地，底座上设置有若干螺栓孔，底座通过螺栓固定在导轨座上。进一步地，底座的上端通过均匀分布的三块支撑块与中心架的下端连接，支撑块、中心架和底座一体成型。
进一步地，进给杆的表面沿轴线设置有凹槽，支撑臂的下端设置有固定螺栓，固定螺栓穿过支撑臂的侧壁插入凹槽内，且固定螺栓与支撑臂的侧壁螺纹连接。
进一步地，支撑臂的上端设置有加力螺栓，加力螺栓穿过支撑臂的侧壁插入凹槽内，且加力螺栓与支撑臂的侧壁螺纹连接。
进一步地，进给杆的上端设置有调节按钮。
进一步地，进给杆端部的边沿进行倒角，进给杆沿长度方向设置有刻度线。
提供一种利用上述飞机起落架零件辅助加工的中心架对飞机起落架零件进行加工的方法，其包括以下步骤：
S1：将中心架安装在车床的导轨座上，使三根进给杆前端伸长到最大，并相交于一点b，调整导轨座的高度，使点b与卡盘中心的连线与车床的导轨平行；
S2：测量竖向设置的支撑臂的顶部a距离车床的工作台表面的高度h1，根据待加工的飞机起落架零件的直径D计算竖向的进给杆的夹持长度L，夹持长度L为进给杆的前端伸出支撑臂的长度，L=h1-（s+l+D/2）；其中，s为卡盘中心距离作台表面的高度，l为支撑臂的长度；
S3：将待加工的飞机起落架零件的一端装夹在中心架上，参考进给杆上的刻度线，将竖向的进给杆的夹持长度调整为L，并旋紧竖向的支撑臂上固定螺栓和加力螺栓；
S4：调整另外两根进给杆伸出支撑臂端部的长度，直到固定住飞机起落架零件，再旋紧对应的固定螺栓和加力螺栓，并确保另外两根进给杆伸出支撑臂前端的长度相等；
S5：推动导轨座移动，将飞机起落架零件的另一端装夹在车床的卡盘上，之后，调整三根进给杆的夹持长度，使三根进给杆远离飞机起落架零件表面一段距离J，距离J为卡盘能使飞机起落架零件自由旋转的间隙；
S6：车床对飞机起落架零件进行第一次加工后，测量飞机起落架零件上被中心架夹持端的端部中心距离工作台表面的高度h2；
S7：计算高度h2与高度s之间的误差：Δh=s-h2，判断Δh的大小；
S71：若Δh＞0，则判定飞机起落架零件在加工的过程中出现向下偏移的误差，参考进给杆上的刻度线，将竖向的进给杆的夹持长度调整为L-Δh，并旋紧竖向的支撑臂上固定螺栓和加力螺栓；之后，再调整另外两根进给杆伸出支撑臂端部的长度，直到固定住飞机起落架零件，再旋紧对应的固定螺栓和加力螺栓，并确保另外两根进给杆伸出支撑臂前端的长度相等，对飞起落架零件进行修正；
S72：若Δh＜0，则判定飞机起落架零件在加工的过程中出现向上偏移的误差，参考进给杆上的刻度线，将竖向的进给杆的夹持长度调整为L+Δh，并旋紧竖向的支撑臂上固定螺栓和加力螺栓；之后，再调整另外两根进给杆伸出支撑臂端部的长度，直到固定住飞机起落架零件，再旋紧对应的固定螺栓和加力螺栓，并确保另外两根进给杆伸出支撑臂前端的长度相等，对飞起落架零件进行修正；
S73：若Δh=0，则判定飞机起落架零件在加工的过程中未出现偏移的误差，无需对飞起落架零件进行修正；
S8：返回步骤S6，继续对飞机起落架零件进行设定次数的加工，直到满足加工要求，完成加工。
本发明的有益效果为： 本发明的工装设计结构简单、装卸和使用方便，且总体为一体成型、一次加工成形，整体结构牢固且精度较高。此外，中心架的材料强度高且塑韧性好，降低了使用过程中的磨损且裂纹不易产生，保证了精度的持久性，延长了使用寿命，提高了经济效益。中心架采用环形半开式模式设计制作，工件拆装卸简单方便，对于批量加工零件，工作效率将大幅度提升。本发明采用三点法均匀定位，且使用固定螺栓进行紧固，能有效避免工件在机加工过程中出现抖动和变形，从而保证被加工零件的加工精度。进给杆的端部进行倒角，能够和零件表面稳固接触且不损坏工件表面，端部在长时间工作造成磨损后可以方便进行更换。
本发明在零件装夹过程中进行准确的定位，在加工的过程中对零件出现的偏移误差进行实时修正，避免因为加工挤压使零件出现弯曲，确保零件的加工精度，在调整过程中，以最上端的夹持点作为参考点，下方两侧的进给杆确保夹持固定即可，无需分别对三个夹持点进行定位，能有效提升加工效率。并且，三根进给杆夹持力的作用，不仅能实现上下位置的修正，还能实现左右位置的修正。
附图说明
图1为用于飞机起落架加工的中心架装置的结构图。
图2为用于飞机起落架加工的中心架装置的安装示意图。
其中，1、底座，2、支撑块，3、中心架，4、调节按钮，5、支撑臂，6、进给杆，7、倒角，8、固定螺栓，9、加力螺栓，10、螺栓孔，11、卡盘，12、导轨，13、凹槽。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1和图2所示，本方案用于飞机起落架加工的中心架装置包括底座1，底座1的上端设置有中心架3，中心架3为开口环形结构，中心架3的两端和中部均设置有支撑臂5，三个支撑臂5在环形结构上成120°夹角均匀分布，且三个支撑臂5均指向环形结构的中心，其中一个支撑臂5竖向设置；三个支撑臂5上沿轴线均开设有贯穿的通孔，通孔的轴线过环形结构的中心，通孔内活动设置有进给杆6，进给杆6的端部设置为逐渐缩小的圆锥台尖端，进给杆6贯穿通孔；底座1安装在车床的导轨座上，中心架3的中心与车床的卡盘11中心的连线与车床的导轨12平行。
本实施例中，底座1上设置有若干螺栓孔10，底座1通过螺栓固定在导轨座上。底座1的上端通过均匀分布的三块支撑块2与中心架3的下端连接，支撑块2、中心架3和底座1一体成型。进给杆6的上端设置有调节按钮4。进给杆6端部的边沿进行倒角7，进给杆6沿长度方向设置有刻度线。
本实施例中，进给杆6的表面沿轴线设置有凹槽13，支撑臂5的下端设置有固定螺栓8，固定螺栓8穿过支撑臂5的侧壁插入凹槽13内，且固定螺栓8与支撑臂5的侧壁螺纹连接。支撑臂5的上端设置有加力螺栓9，加力螺栓9穿过支撑臂5的侧壁插入凹槽13内，且加力螺栓9与支撑臂5的侧壁螺纹连接。便于通过加力螺栓9和固定螺栓8对进给杆6进行固定，使受力平衡。
本发明的工装设计结构简单、装卸和使用方便，且总体为一体成型、一次加工成形，整体结构牢固且精度较高。此外，中心架3的材料强度高且塑韧性好，降低了使用过程中的磨损且裂纹不易产生，保证了精度的持久性，延长了使用寿命，提高了经济效益。中心架3采用环形半开式模式设计制作，工件拆装卸简单方便，对于批量加工零件，工作效率将大幅度提升。本发明采用三点法均匀定位，且使用固定螺栓8进行紧固，能有效避免工件在机加工过程中出现抖动和变形，从而保证被加工零件的加工精度。进给杆6的端部进行倒角7，能够和零件表面稳固接触且不损坏工件表面，端部在长时间工作造成磨损后可以方便进行更换。
利用上述飞机起落架零件辅助加工的中心架3对飞机起落架零件进行加工的方法，包括以下步骤：
S1：将中心架3安装在车床的导轨座上，使三根进给杆6前端伸长到最大，并相交于一点b，调整导轨座的高度，使点b与卡盘11中心的连线与车床的导轨12平行；
S2：测量竖向设置的支撑臂5的顶部a距离车床的工作台表面的高度h1，根据待加工的飞机起落架零件的直径D计算竖向的进给杆6的夹持长度L，夹持长度L为进给杆6的前端伸出支撑臂5的长度，L=h1-（s+l+D/2）；其中，s为卡盘11中心距离作台表面的高度，l为支撑臂5的长度；
S3：将待加工的飞机起落架零件的一端装夹在中心架3上，参考进给杆6上的刻度线，将竖向的进给杆6的夹持长度调整为L，并旋紧竖向的支撑臂5上固定螺栓8和加力螺栓9；
S4：调整另外两根进给杆6伸出支撑臂5端部的长度，直到固定住飞机起落架零件，再旋紧对应的固定螺栓8和加力螺栓9，并确保另外两根进给杆6伸出支撑臂5前端的长度相等；
S5：推动导轨座移动，将飞机起落架零件的另一端装夹在车床的卡盘11上，之后，调整三根进给杆6的夹持长度，使三根进给杆6远离飞机起落架零件表面一段距离J，距离J为卡盘11能使飞机起落架零件自由旋转的间隙；
S6：车床对飞机起落架零件进行第一次加工后，测量飞机起落架零件上被中心架3夹持端的端部中心距离工作台表面的高度h2；
S7：计算高度h2与高度s之间的误差：Δh=s-h2，判断Δh的大小；
S71：若Δh＞0，则判定飞机起落架零件在加工的过程中出现向下偏移的误差，参考进给杆6上的刻度线，将竖向的进给杆6的夹持长度调整为L-Δh，并旋紧竖向的支撑臂5上固定螺栓8和加力螺栓9；之后，再调整另外两根进给杆6伸出支撑臂5端部的长度，直到固定住飞机起落架零件，再旋紧对应的固定螺栓8和加力螺栓9，并确保另外两根进给杆6伸出支撑臂5前端的长度相等，对飞起落架零件进行修正；
S72：若Δh＜0，则判定飞机起落架零件在加工的过程中出现向上偏移的误差，参考进给杆6上的刻度线，将竖向的进给杆6的夹持长度调整为L+Δh，并旋紧竖向的支撑臂5上固定螺栓8和加力螺栓9；之后，再调整另外两根进给杆6伸出支撑臂5端部的长度，直到固定住飞机起落架零件，再旋紧对应的固定螺栓8和加力螺栓9，并确保另外两根进给杆6伸出支撑臂5前端的长度相等，对飞起落架零件进行修正；
S73：若Δh=0，则判定飞机起落架零件在加工的过程中未出现偏移的误差，无需对飞起落架零件进行修正；
S8：返回步骤S6，继续对飞机起落架零件进行设定次数的加工，直到满足加工要求，完成加工。
本发明在零件装夹过程中进行准确的定位，在加工的过程中对零件出现的偏移误差进行实时修正，避免因为加工挤压使零件出现弯曲，确保零件的加工精度，在调整过程中，以最上端的夹持点作为参考点，下方两侧的进给杆6确保夹持固定即可，无需分别对三个夹持点进行定位，能有效提升加工效率。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于 本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本 发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的 所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种利用用于飞机起落架加工的中心架装置的装夹方法，其特征在于，用于飞机起落架加工的中心架装置包括底座，所述底座的上端设置有中心架，所述中心架为开口环形结构，所述中心架的两端和中部均设置有支撑臂，三个所述支撑臂在环形结构上成120°夹角均匀分布，且三个支撑臂均指向环形结构的中心，其中一个所述支撑臂竖向设置；三个所述支撑臂上沿轴线均开设有贯穿的通孔，所述通孔的轴线过环形结构的中心，所述通孔内活动设置有进给杆，所述进给杆的端部设置为逐渐缩小的圆锥台尖端，所述进给杆贯穿通孔；所述底座安装在车床的导轨座上，所述中心架的中心与车床的卡盘中心的连线与车床的导轨平行，所述进给杆端部的边沿进行倒角，所述进给杆沿长度方向设置有刻度线；
利用所述用于飞机起落架加工的中心架装置的装夹方法包括以下步骤：
S1：将中心架安装在车床的导轨座上，使三根进给杆前端伸长到最大，并相交于一点b，调整导轨座的高度，使点b与卡盘中心的连线与车床的导轨平行；
S2：测量竖向设置的支撑臂的顶部a距离车床的工作台表面的高度h1，根据待加工的飞机起落架零件的直径D计算竖向的进给杆的夹持长度L，所述夹持长度L为进给杆的前端伸出支撑臂的长度，L=h1-（s+l+D/2）；其中，s为卡盘中心距离作台表面的高度，l为支撑臂的长度；
S3：将待加工的飞机起落架零件的一端装夹在中心架上，参考进给杆上的刻度线，将竖向的进给杆的夹持长度调整为L，并旋紧竖向的支撑臂上固定螺栓和加力螺栓；
S4：调整另外两根进给杆伸出支撑臂端部的长度，直到固定住飞机起落架零件，再旋紧对应的固定螺栓和加力螺栓，并确保另外两根进给杆伸出支撑臂前端的长度相等；
S5：推动导轨座移动，将飞机起落架零件的另一端装夹在车床的卡盘上，之后，调整三根进给杆的夹持长度，使三根进给杆远离飞机起落架零件表面一段距离J，距离J为卡盘能使飞机起落架零件自由旋转的间隙；
S6：车床对飞机起落架零件进行第一次加工后，测量飞机起落架零件上被中心架夹持端的端部中心距离工作台表面的高度h2；
S7：计算高度h2与高度s之间的误差：Δh=s-h2，判断Δh的大小；
S71：若Δh＞0，则判定飞机起落架零件在加工的过程中出现向下偏移的误差，参考进给杆上的刻度线，将竖向的进给杆的夹持长度调整为L-Δh，并旋紧竖向的支撑臂上固定螺栓和加力螺栓；之后，再调整另外两根进给杆伸出支撑臂端部的长度，直到固定住飞机起落架零件，再旋紧对应的固定螺栓和加力螺栓，并确保另外两根进给杆伸出支撑臂前端的长度相等，对飞起落架零件进行修正；
S72：若Δh＜0，则判定飞机起落架零件在加工的过程中出现向上偏移的误差，参考进给杆上的刻度线，将竖向的进给杆的夹持长度调整为L+Δh，并旋紧竖向的支撑臂上固定螺栓和加力螺栓；之后，再调整另外两根进给杆伸出支撑臂端部的长度，直到固定住飞机起落架零件，再旋紧对应的固定螺栓和加力螺栓，并确保另外两根进给杆伸出支撑臂前端的长度相等，对飞起落架零件进行修正；
S73：若Δh=0，则判定飞机起落架零件在加工的过程中未出现偏移的误差，无需对飞起落架零件进行修正；
S8：返回步骤S6，继续对飞机起落架零件进行设定次数的加工，直到满足加工要求，完成加工。
2.根据权利要求1所述的利用用于飞机起落架加工的中心架装置的装夹方法，其特征在于，所述底座上设置有若干螺栓孔，所述底座通过螺栓固定在导轨座上。
3.根据权利要求1所述的利用用于飞机起落架加工的中心架装置的装夹方法，其特征在于，所述底座的上端通过均匀分布的三块支撑块与中心架的下端连接，所述支撑块、中心架和底座一体成型。
4.根据权利要求1所述的利用用于飞机起落架加工的中心架装置的装夹方法，其特征在于，所述进给杆的表面沿轴线设置有凹槽，所述支撑臂的下端设置有固定螺栓，所述固定螺栓穿过支撑臂的侧壁插入凹槽内，且固定螺栓与支撑臂的侧壁螺纹连接。
5.根据权利要求4所述的利用用于飞机起落架加工的中心架装置的装夹方法，其特征在于，所述支撑臂的上端设置有加力螺栓，所述加力螺栓穿过支撑臂的侧壁插入凹槽内，且加力螺栓与支撑臂的侧壁螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的利用用于飞机起落架加工的中心架装置的装夹方法，其特征在于，所述进给杆的上端设置有调节按钮。
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