CN1152897A - 部件边缘划线装置 - Google Patents

Abstract

所描述的部件边缘(EOP)划线装置(10)能有效地同时在一个安装在壳套模具装置(160)上的超尺寸经固化的前缘壳套装置(120)上进行剪切线刻划，以便沿着所划的剪切线对划好线的，经固化的前缘壳套进行剪切，以形成供直升飞机的主旋翼叶片(100)用的，加工好边缘的预制前缘壳套。剪切线的型板(168)具有一些轮廓边缘(170)，这些轮廓边缘可确定出预制前缘壳套上的加工后的边缘，型板(168)被安装在壳套模具装置上。这种EOP划线装置包括下述部件：一主支架装置(12)，在这主支架装置上还装有几个V-槽滚轮(14)，其特征在于这个主支架装置可在翼展方向上沿着固定在壳套模具装置上的侧轨(166)移动；一组把手(16)，它是为将EOP划线装置安装(10)在壳套模具装置上和从模具装置上卸下来用的；两对安装在主支架装置上的相对置的导轨(18)；以及在每对这样的导轨上可移动安装的一个辅助支架装置(20)。每个辅助支架装置又包含一个可移动地安装其上的弹簧加载划线头(22)；一个定位旋钮(24),这个定位旋钮牢固地安装在划线头上并能有效地使划线头在脱开位置和划线位置之间移动，在脱开位置上可安装或卸下EOP划线装置，而在划线位置上则可对固化的前缘壳套进行剪切线的刻划；在辅助支架装置上安装有一根刚性随动连杆(26)；以及一个可转动地安装在刚性随动连杆上的随动滑轮(28)。弹簧加载划线头(22)包括有一根用来刻划剪切线的淬硬划针(30)和一个容差滚轮(32)，在划线过程中容差滚轮与固化前缘壳套相互作用以确定划线的深度。当EOP划线装置安装在壳套模具装置上和弹簧加载划线头处于划线位置时，每个随动滑轮就会与相应的型板轮廓边缘(170)相互作用，当主支架装置沿壳套模具装置发生展向位移时，型板轮廓边缘尺寸的变化就会引起随动滑轮的垂直位移，所引起的垂直位移通过刚性随动连杆偶连，使辅助支架装置发生相应的垂直位移，伴随而来的是划线头的垂直位移。淬硬划针的垂直位移与相应的型板轮廓边缘是一致的，因而所划的剪切线与预制的前缘壳套加工后的边缘轮廓是一致的。

Description

部件边缘划线装置

相关申请

本部件边缘划线装置申请与共同被持有、共同未决的题为“制造直升飞机主旋翼叶片的设备和方法(APPARATUS AND METHODSFOR FABRICATING A HELICOPTER MAIN ROTOR BLADE)(S-4911)”的美国专利申请有关。

技术领域

本发明的目的是制造刻划剪切线的设备和方法，特别是制作一种部件边缘线(EOP-edge-of-part)的划线装置，它可用来刻划决定直升飞机主旋翼上的经固化的前缘壳套的加工边缘的剪切线。

发明背景

在航空工业中有一种日益增长的扩大复合材料在各种结构和动力部件上应用的倾向。复合材料的一种具体应用是制造直升飞机的主旋翼。

由于复合材料用来制造主旋翼的增加，直升飞机工业正继续设法改善用来制造主旋翼叶片的工具和/或方法，以便减低每件主旋翼叶片的制造成本，或者设法改善制造主旋翼叶片的公差(tolerance)。每件制造成本可以比在涉及多种工具和/或较多的安装次数的制造草案中要求的高。或许更为重要的是，从制造草案涉及的体力劳动方面来看，每件的制造成本，重复性，和/或旋翼叶片的公差都会受到不同程度的不利影响。

Sikorsky Aircraft公司提出了一种制造直升飞机主旋翼的并行制造模式，其特点是旋翼叶片装置和前缘壳套作为单个构件同时制作，然后再将预制的旋翼叶片和预制的前缘壳套组装在一起，形成一个组合旋翼叶片。紧接着将组合旋翼叶片进行处理，以形成成品主旋翼叶片。因为经验表明主旋翼叶片的前缘在直升飞机飞行过程中容易遭受不同程度的磨损，因而这个草案大部分已被采用。由于磨损作用，直升飞机主旋翼叶片的前缘的某些地方从空气动力学来看已变得不适于进一步再用。与其替换整个主旋翼叶片，还不如采用可替换的前缘壳套，它将使得因磨损而性能下降的的主旋翼叶片能进行有效而经济地修理。

制造预制前缘壳套的制造草案涉及一种制作程序，其特征是经处理的前缘壳套具有一个超过尺寸的构形，它是用通常的复合材料模铸工艺做成的，也就是将前缘壳套的元件组装在壳套模具上，紧接着凝固(curing)成固化的前缘壳套。采用制作具有超过尺寸构形的固化前缘壳套的方法，由于在前缘壳套中加入的复合材料的铺设(lay-up)(公差)并不必铺设到丝毫不差的程度，因而装配过程被大大地简化。此外，加工好后的预制前缘壳套的边缘具有比较复杂的展向外形来适应主旋翼叶片的不对称的展向扭曲和弦向位移。应该严格地保持加工边缘的公差，以确保预制的前缘壳套可以恰好与叶片装成一体，以便制造主旋翼叶片。在装配程序之前就在构成前缘壳套一部分的复合材料层上加工好成品边缘会增大风险，使得在紧接着的前缘壳套的固化和/或处理过程中不能保持加工边缘的精确公差。

经固化的前缘壳套的超尺寸的外形要求对固化的前缘壳套作进一步的加工，以便得到所需的边缘。早先在固化的前缘壳套上形成加工边缘的工艺是在固化的前缘壳套上划刻或标出剪切线，刻划的剪切线确定出预制的前缘壳套的加工边缘的轮廓。为了刻划这个剪切线，将超尺寸的，经固化的前缘壳套从壳套模具上取下并把一与超尺寸的固化前缘壳套相当的，具有V形格构构形的修剪罩盖(trim bonnet)对准复盖并固定在超尺寸的固化的前缘壳套上。修剪罩盖相对的两边确定了预制的前缘壳套的加工边缘的轮廓。操作者紧贴每个对边移动划针，便可在超尺寸的固化前缘壳套上刻划出剪切线。一旦划出剪切线，即可将修剪罩盖从超尺寸的固化的前缘壳套上松开并将它取下，沿着所划的剪切线剪切超尺寸的固化前缘壳套即可做成预制的前缘壳套。

早先的在超尺寸的，固化前缘壳套上刻划剪切线的工艺，存在劳动强度大的缺点。这就增加了剪切线划得不适当的可能性，这种不适当是，例如由于在将修剪罩盖固定到超尺寸的固化前缘壳套时对得不准或由于在对壳套进行人工划线过程中人为的错误而引起的。而且，因为超尺寸的固化前缘壳套必须从壳套模具装置上取下来，修剪罩盖又必须人工覆盖和固定在超尺寸的固化前缘壳套上，刻划过程也是手工操作，以及修剪罩盖也必须人工地从超尺寸的固化前缘壳套上松开和取下，因此划线过程是费时的。此外，修剪罩盖连续使用将会增加偶然损伤轮廓边缘(profiled dedge)或损失公差的危险，从而导致所划的剪切线不合适。

存在一种需求是，提供一种在对超尺寸的固化前缘壳套的划线过程中能使人工涉及的事情减至最少的设备和方法。该设备应简化使用时的安装手续。该设备应能增加在固化前缘壳套上划线时的精度和重复性。该设备应做成这样的构型，使得能同时在固化的前缘壳套两侧都能刻划剪切线。

发明综述

本发明的一个目的是提供一种部件边缘(EOP〕划线装置，它能将超尺寸的固化前缘壳套的划线过程中的人工参与减至最少。

本发明的另一个目的是提供一种具有这样构形的EOP划线装置，它能同时在超尺寸的固化前缘壳套的两侧进行剪切线的刻划。

本发明的再一目的是提供这样的EOP划线装置，它在对超尺寸的固化前缘壳套划剪切线时，安装比较方便。

本发明还有一个目的是提供一种EOP划线装置，它能在刻划超尺寸的固化前缘壳套的剪切线时有很高的精度和重复性。

本发明的这些和另一些目的都是由本发明所述的EOP划线装置实现的，这种装置可对固定在壳套模具装置上的超尺寸的固化前缘壳套两侧同时划线。该EOP划线装置包含一个可移动地与模具装在一起的主支架装置；两对相对置的固定在主支架上的导轨；以及可移动地在每对导轨上各安装有一辅助支架。每个辅助支架装置都包括一个安装在辅助支架上的，由弹簧加载的划线头，划线头上还牢固地装有一个淬硬划针。还装有一种诱发该辅助支架产生垂直位移的机构，产生的垂直位移与加工后的预制前缘壳套的边缘相应。由于主支架沿着壳套模具装置展向移动，淬硬划针便可在超尺寸的固化前缘壳套上有效地划出剪切线，所划的剪切线与加工后的预制前缘壳套的边缘轮廓线一致。

对于所述的EOP划线装置的实施例来说，垂直位移的诱发机构包括固定在每个辅助支架上的一个刚性随动连杆(rigid follower linkage)；一个可转动地安装在刚性随动连杆上的随动滑轮；以及一种轮廓机构，它与每个随动滑轮可转动地接触，以便引起与加工后的预制前缘壳套的边缘轮廓相应的垂直位移。这个轮廓机构最好是包含两副固定在壳套模具装置相对两侧的剪切线型板(trim line template)。该剪切线型板具有展现轮廓的边缘(profiled edges)，该板的轮廓边缘能确定加工后的预制前缘壳套的边缘的轮廓。随动滑轮与剪切线型板的轮廓边缘可转动触接，使得在主支架沿着壳套模具装置作展向移动过程中，轮廓边缘上尺寸的变化就能引起随动滑轮的相应的垂直位移。

所描述的在权利要求1中所提出的EOP划线装置的实施例的每一个弹簧加载的划线头都是安装在所说的辅助支架上，以便相对于它进行横向移动。每个辅助支架都进一步包含一牢固地固定在弹簧加载头上的定位旋钮。该定位旋钮可有效地在脱开位置和划线位置之间移动弹簧加载的划线头。在脱开位置上，主支架能可移动地安装在壳套模具装置上；在划线状态时，固定在弹簧加载划线头上的淬硬划针可有效地在超尺寸的固化前缘壳套上刻划剪切线。弹簧加载划线头还可包含一个容限滚轮(tolerance roller)，该滚轮被可转动地安装在弹簧加载划线头上。容限滚轮在主支架装置沿着壳套模具装置横向平移时，可有效地与超尺寸的固化前缘壳套进行可转动地触接，使得所刻划的剪切线保持一恒定的深度。

所描述的EOP划线装置还包括几个安装在主支架装置上的V-槽滚轮并与壳套模具装置相互联合运作，以便于主支架装置沿着壳套模具装置进行展向平移。该EOP划线装置也可包含几个固定在主支架上的把手，以便把主支架装置安装到壳套模具装置上和把它从壳套模具装置上卸下来。

插图简述

参考下面的详细描述同时结合下述插图，即可对本发明和它的引人注目的特点及优越性有一更全面的了解，这些插图是：

图1A H-60直升飞机的示范性的主旋翼叶片的顶视平面图。

图1B 是沿剖线1B-1B切取的图1A的横剖面图。

图1C 是图1B中的前缘壳套的局部放大透视图。

图1D 是用于图1A所示的示范主旋翼叶片的平衡块的局部放大透视图。

图2是按本发明所述的可操作地安装在壳套模具装置上的部件边缘(EOP)划线装置的侧面的平面图。

图3A是图2所示的EOP划线装置一端的平面图。

图3B是图2所示的EOP划线装置一侧面的平面图。

图4是图3A，图3B所示的EOP划线装置的划线头的顶平面图。

图5是说明按照本发明所述的EOP划线装置的操作方法的流程图。

实现本发明的最佳模式

在下面将进一步详细描述的装置包括用于制作由联合技术公司西科尔斯基飞行器部(Sikosky Aircraft Division of United TechnologiesCorporation)生产的H-60直升飞机的主旋翼叶片的部分设备。尤其是，这里所描述的装置在西科尔斯基飞行器部所发展的H-60伸长主旋翼叶片的制造模式中特别有用。但是应指出，这里所描述的装置还可用在制作一般的主旋翼叶片中。

H-60的伸长主旋翼叶片100被示范性地图示于图1A-1B中，它包括：一前缘102和一尾缘104，它们组合起来形成旋翼叶片100的弦长；一内端106和一外(尖)端108(主旋翼叶片100的机翼尖端部分(anhedral tip portion)，它是图1A中所画的虚线的外侧部分，而且被当做一个主旋翼叶片100的可替换部件而分开制作)，两者联合决定了旋翼叶片100的翼展。主旋翼叶片100包含：两个由复合材料制作的上、下包皮110、112，二者分别构成了叶片100的上、下空气动力学表面；一个蜂窝状的中心部分114；一个翼梁(spar)116；一些平衡块118；以及一个前缘壳套120。几个可调配平片(adjustable trim tabs)130从尾缘104向后伸出(在图解的实施例中只画了两片)。上、下复合材料包皮110、112，蜂窝状中心部分114，翼梁116以及平衡块118合在一起构成旋翼叶片132。

复合材料蒙皮110、112是由几层技术上所熟知的复合材料的浸渍层所作成的预制部件，例如对于所描述的实施例来说，就是在适当的树脂基质中浸渍过的玻璃纤维织物。在上复合包皮110上加工有一些定位孔134(见图1A)，以便将翼梁件116安装(lay-up)在压实的型架上，在下面将作更详细的描述。在装好主旋翼叶片100之后，定位孔134可用复合材料修补，以使得上复合包皮110具有一空气动力学的光滑表面。蜂窝状中心部分114是用空间应用经常使用的材料制作，如对所述的实施例而言，所用材料就是NOMEX^(NOMEX是在特拉华州，华盛顿的du Pont de Nemours&Co公司对芳族聚酰胺纤维或织物的E.I注册商标)，蜂窝状中心部分114用作上下复合包皮110与112之间的重量轻，强度高的结构件。

翼梁116是一预制件，而且用作主旋翼叶片100的主结构件，在直升飞机飞行时起着抗旋翼叶片100中出现的扭变，弯曲，剪切以及离心动力学负荷的作用。所述的实施例的翼梁116是由一种复合材料构成的，这种复合材料翼梁已在普遍认同，并积极审批的美国专利“旋转翼飞行器的纤维增强复合翼梁(FIBER REINFORCED COMPOSITESPAR FOR A ROTARY WING AIRCRAFT)”中公开和作了权利要求，其申请号和中请日期是07/995,219和1992年12月22日。复合翼梁116包括有分别与主旋翼叶片100上的上、下机翼表面(airfoil surfaces)相应的上、下侧壁和分别与前、后缘相应的前、后部的锥形收尖(conicclosure)。上、下侧壁包括一些预制胶合层(pre-plies)，每一预制胶合层包含一些单一组合层(unipack plies)和一些交叉组合层(crossplies)，这些组合层都由浸渍复合材料(prepreg composite material)构成，也就是浸有树脂基质的织物。单一组合层具有纵向取向的纤维，具有相同的宽度而且交错排列(staggered)以使上、下侧壁具有斜度的边缘(tapered edge)。交叉组合层具有成±45°取向的纤维，具有不同的宽度，这些不同的宽度在前后锥形收尾的外围附近形成一交错的平接(staggered butt joint)。尽管所述的主旋翼叶片100的实施例包含一复合材料的翼梁116，但熟悉技术的人员都懂得，本发明的装置和方法也可应用在翼梁由金属结构件制成的主旋翼叶片的制造过程中，例如翼梁可以是由钛制作的。

图1D更详细地图示出了一块平衡块118，这种平衡块被用来使主旋翼叶片100达到静力学和动力学的平衡。在沿从内端106到外端108的展向上，平衡块118分别由密度不大的材料到密度较大的材料制成，例如对于所述的实施例而言，就是由泡沫材料，钨，和铅制成的，以便为使旋翼叶片100达到静动平衡提供必需的重力分布。将平衡块118制造成包含一些结构加固点(hardpoints)136，这些结构加固点可提供平衡块118与前缘壳套110的内型线(inner mold line)(IML)表面之间的物理连接(physical engagement)。平衡块118被粘结在翼梁116上形成翼梁组合件116/118，其中粘结的平衡块118是处于前缘壳套120与翼梁116的前缘之间的当中位置。

为了形成叶片组件132，在共同被持有、共同未决的美国专利申请“制造直升飞机主旋翼叶片的设备和方法”(S-4911)中详细地描述了将上下复合包皮110，112，蜂窝状中心部分114，翼梁116，以及平衡块118装配起来的设备和方法。这个申请还介绍了将预制的前缘壳套120装配到叶片组件132上制作总装的主旋翼叶片100的设备和方法。

前缘壳套120很详细地图示在图1C中，它是由复合材料和耐磨损材料制作的预制混合件(prefabricated hybrid component)。壳套120有一个一般的V-型构形，它构成了主旋翼叶片100的前缘102。壳套120包含一层或多层的浸渍有复合材料的层122，对于所述实施例来说，这些层就是浸渍有适当的树脂基质的编织玻璃纤维，它们确定了前缘壳套120的内型线(IML)表面，第一磨损带124和第二磨损带126。对于所述的实施例来说，第一磨损带124是用钛制成，第二磨损带126是用镍制成。前缘壳套120的尖端108，也就是外端，有一与钛带124相连结的镍带126，如图1C所示。钛带124与镍带126一起作为外表层被粘结在浸渍复合材料层122上，形成前缘壳套120。浸渍复合材料层122的暴露部分128有利于将前缘壳套120粘结在叶片组件(subassembly)132上。暴露部分128包含加工后的边缘128A，它是为了确定前缘壳套120在叶片组件132上的适当的装配界限而刻划的，这在共同被持有、共同未决的美国专利“制造直升飞机主旋翼叶片的设备和方法”(S-4911)中作了更详细地介绍。为便于更换，前缘壳套120是做成可拆卸的。前缘壳套120，尤其是钛带124和镍带126，为主旋翼叶片100的前缘102提供了磨损保护。前缘壳套120还提供了主旋翼叶片100的翼面公差控制。

图2画出了本发明所述的可操作地固定在壳套模具装置160上的部件边缘(EOP)划线装置10。壳套模具装置160被用来制作在前节中所述的前缘壳套120。壳套模具160包含一阳模表面162和一支撑结构164。阳模表面162具有一构成前缘壳套120的IML表面的表面构形。模塑表面(molding surface)162被固定在支撑结构164上，以便于装配前缘壳套120，如下节所述。在图2中还画出了两个热压器(autoclave)的小车AC，这两个小车用来支撑壳套模具装置160，以便好将壳套模具装置送进和运出热压器(没画)

上述的预制的前缘壳套120的制作草案涉及下述的几个步骤。将浸渍复合材料层122铺设在阳模表面162上。浸渍复合层122是超过尺寸的，以便于铺叠时公差要求减至最小，而此公差对胶合层的铺叠是需要保持的。在铺叠之前，预先用通常熟悉技术的人所知道的成形技术将第一磨损带124(对所述的实施例为钛)和第二磨损带126(对所述的实施例为镍)加工好，以便与阳模表面162的构形一致。将预先加工好的镍带126与预先加工好的钛带124相连结，例如对于所述的实施例来说，就是连接到钛带124的外侧部分，以便形成钛带124和镍带126的覆盖层。把适当的粘结剂施加在覆盖的浸渍复合材料层(122)上，或用另一种方式把它施加在钛带124和镍带126的覆盖层上，然后把预先做好的钛带124(同镍带126覆盖层一起)覆盖到浸渍复合材料层122上，以便在阳模表面162上形成前缘壳套的初形。把前缘壳套的初形装入真空袋中(vacuum-bagged)和用热压器的小车AC把覆盖好的壳套模具装置(layed-up sheath mold assembly)160送入热压器中，在热压器中前缘壳套的初形经受压力/温度的固化处理。

在完成固化处理的过程中，将固化了的前缘壳套120从热压器中取出。经固化的前缘壳套120是超过尺寸的，由于在铺叠(lay-up)过程中使用了超尺寸的浸渍复合材料层122，超尺寸的部分也就是它的暴露部分128。按照本发明所述的EOP划线装置10可有效地在经固化的前缘壳套的暴露部分128上划或刻出剪切线，剪切线可确定加工后的预制前缘壳套120的边缘128A。因为本发明所述的EOP划线装置10是为了与壳套模具装置160结合使用而构形的，因而它是特别优越的。也就是，在固化的前缘壳套120固定在壳套模具装置160上时，EOP装置10可有效地在固化的前缘壳套120上刻划剪切线。而且，本发明所述的EOP划线装置10可将在固化的前缘壳套120上刻划剪切线所需要的工具数减至最少，这样就减少了安装时间，而且还提高了在固化前缘壳套120上刻划剪切线的精度和重复性。除了前述的优点而外，本发明所述的EOP划线装置10还被做成这样的构形，使得它能有效地同时在固化前缘壳套10的两侧的暴露部分128上刻划剪切线，因而减少了刻划这些剪切线的时间。

为了能将EOP划线装置10安装在壳套模具装置160上，可将上述的模具装置160加以改进。具体说是将相对置的两侧轨道166固定在壳套模具装置160的支撑结构164上(也请参看图3A)。对置的轨道166可有效地使EOP划线装置10沿着安装在壳套模具装置160上的固化前缘壳套120的翼展方向移动。在每条侧边的轨道166上安装有剪切线型板(trim line template)168。将剪切线型板轮廓边缘170做成这样的构形，以便能确定加工后的预制前缘壳套120的相应的边缘128A的轮廓线，也就是，确定由EOP划线装置10在固化前缘壳套120的暴露部分128上所要划的相应剪切线。每条轮廓边170的轮廓最好用数控机床来加工，以便达到轮廓边缘170与对在前缘壳套120上所要求的加工后的边缘128A之间的精确一致。

由图3A，图3B可看出，本发明所述的EOP划线装置10包括一个主支架装置12，几个V-槽滚轮14，几个把手16，两对相对置的导轨18，以及两个相对置的辅助支架装置20。如图所示，V-槽滚轮14被安装在主支架装置12上。V-槽滚轮14具有一这样的构形，使得它能附着在壳套模具装置120的侧轨166上，而且与侧轨166相互结合，还可提供一种能使主支架12沿着装在壳套模具装置160(原文误写为120)上的固化前缘壳套120的翼展方向移动的机构。把手16安装在主支架装置12上，而且它提供了一种用来将EOP划线装置10安装在侧轨166上或者将EOP划线装置10从侧轨166上卸下来的机构。

用带螺栓的夹子将两对导轨18安装在主支架装置12的相应的对边，以便使安装好的两对导轨正对着。在每对导轨18上安装有一个可滑动的辅助支架装置20。导轨18起着把相应的辅助支架20的滑动限制在相对于安装在壳套模具装置160上的固化前缘壳套120作垂直位移的作用。

每个辅助支架20包含一弹簧加载的划线头22(参看图4)，一定位旋钮24，一刚性随动连杆26和一随动滑动滚轮(follower slideroller)28。弹簧加载的划线头22是可移动地安装在辅助支架装置20上，这也就是为了相对于该支架作横向运动。定位旋钮24被牢固地固定在划线头22上，而且它能有效地使弹簧加载划线头22在脱开位置和划线位置之间移动。定位旋钮24可从辅助支架装置20向外移动(引起弹簧加载划线头22向外的伴随移动，也就是将划线头向外撤出)，为了把弹簧加载划线头22锁定在脱开位置可向第一方向转动定位旋钮24。弹簧加载划线头22的脱开位置有利于把主支架装置12可移动地安装在壳套模具装置160上，而这时弹簧加载划线头22与固化前缘壳套120之间并不接触。当把定位旋钮24向相反的方向转动即可解除对弹簧加载划线头22的锁定。一旦弹簧加载划线头22解除了锁定，则其上的加载弹簧就可有效地对弹簧加载划线头22朝着划线位置施加偏压。在这划线位置上，当主支架装置12沿着壳套模具装置160的侧轨166在展向上移动时，即可在固化的前缘壳套120的相应暴露部分128上有效刻划出剪切线来。

刚性的随动连杆26被牢固地安装在辅助支架20上，例如用螺栓连接的方法。随动滑轮28被可转动地安装在刚性随动连杆26上，如图3A，3B所示。由于主支架装置是安装在侧轨166上，每个辅助支架装置20上的随动滑轮28就可转动地与相应的剪切线型板168的相当的轮廓边缘170触接。主支架装置12沿着固化前缘壳套120的翼展方向移动，就会引起随动滑轮28循着相应的剪切线型板168的相当轮廓边缘170转动而行。这就是说，当主支架装置12移动时，相应边缘170轮廓的变化就会诱发相应随动滑轮28的垂直位移。由于刚性连杆26的刚性，相应随动滑轮28的垂直位移就会引起相应辅助支架装置20沿着相应导轨18的同步垂直位移，也就是，相应的弹簧加载划线头22的同步垂直位移。这样产生的垂直位移与加工后的预制前缘壳套120的边缘128A相当。

可以相信，随动滑轮28，刚性随动连杆26以及剪切线型板168的轮廓边缘170之间的有效配合是在固化前缘壳套120的暴露部分128上刻划剪切线的最有效，最经济的方法，但熟悉技术的人员定会知道还有其他的方法也可用来刻划可确定加工后的预制前缘壳套120的边缘128A的轮廓的剪切线。例如，活塞装置或等效的功能装置都可与每个辅助支架装置20互连起来产生与加工后的预制前缘壳套120的边缘128A的轮廓相当的垂直位移。把一台已将要加工的边缘轮廓128存入内存的计算机连到活塞装置上，计算机将有效地使辅助支架装置20产生需要的垂直位移，使得所刻划的剪切线与加工好后的边缘128A相当。

弹簧加载的划线头22更详细地画于图4中，它包含一个淬硬的划针30和一个容差滚轮32。淬硬的划针30被牢固地安装在弹簧加载的划线头22上。由于弹簧加载是由处于划线位置的弹簧加载的划线头22施加的，因而淬硬的划针30被连续地偏压进固化的前缘壳套120的暴露部分128上的浸渍复合层122，其力量足以在这复合层上刻划出剪切线。由弹簧加载的划线头22所划出的剪切线可确定加工后的预制前缘壳套120上边缘128A的轮廓。容差滚轮32可转动地安装在弹簧加载的划线头22上。当主支架装置12沿着固化前缘壳套120的翼展方向移动时，容差滚轮32就可转动地与相应的暴露部分128的浸渍复合层122触接，起着精确地确定由淬硬划针30所刻划的剪切线的深度并使这个深度保持恒定的作用。从淬硬划针30的尖端伸出的切线和处于与浸渍复合层122转动接触的容差滚轮32的周边之间的直交距离可确定剪切线的深度34。对于这里所描述的，用来在伸长的主旋翼叶片100的固化前缘壳套120上刻划剪切线的EOP划线装置10的实施例来说，这个剪切线的深度34约为0.020″。该容差滚轮32可重新设定它在弹簧加载头22上的位置，以便改变由淬硬划针30所划剪切线的深度34。

操作本发明的EOP划线装置10的方法200示意地画于图5中，这个方法包含有下述步骤。在开始的一步202中，检查一下EOP划线装置10，以核实两个相对置的弹簧加载划线头22是否处于脱开的位置，以便将EOP划线装置10安装到模具装置160上。因为方法200的倒数第二步涉及将弹簧加载的划线头22缩回到脱开位置，因而EOP划线装置10通常应做成便于安装在壳套模具装置160上的构形。如果弹簧加载的划线头22是处于划线位置，则为了缩回并将弹簧加载的划线头22锁定在脱开位置，可将定位器旋钮24向外拉并向第一方向转动。在204步，用把手16提起EOP划线装置10将EOP划线装置10安装在壳套模具装置160上，插入一对V-槽滚轮14与侧轨166滚动相连，这是204a，在204b步上，将随动滑轮28在相应的剪切线型板的轮廓边缘170上滑动，然后在204c步上插入另一对V-槽滚轮14与侧轨166滚动相连。

在206步上，沿着侧轨166移动主支架装置12直到淬硬划针30相对于安装在壳套模具装置160上的前缘壳套120的暴露部分128恰当定位为止。在208步上，定位旋钮24向相反方向转动，以便将弹簧加载的划线头22解除锁定，由于弹簧加载其上，划线头22被偏压进入划线位置，使得两淬硬划针30可分别开始在暴露部分128上划线。然后在210步上，主支架装置12沿着侧轨166移动，在暴露部分128上划剪切线，如上所述，淬硬划针30工作在整个长度上并在暴露部分128上划出相应的剪切线。

一旦在暴露部分128上刻划好了剪切线，为了把弹簧加载的划线头22移动到脱开位置，可将定位旋钮24缩回，然后为了把弹簧加载的划线头22锁定在脱开位置，向第一方向转动定位旋钮24，这是步骤212。最后，在214步骤上，用移动主支架装置12直到各V-槽滚轮14从侧轨166上卸下来为止的方法，即可将EOP划线装置10从壳套模具装置160上卸下。

如上所述，在固化的前缘壳套120上划好线后，就可将划了线的固化前缘壳套120从壳套模具装置160上取下。然后用通常的手段/技术沿所划的切割线剪切划好线的固化前缘壳套120，以便加工成可覆盖并安装在叶片装置132上的预制的前缘壳套120[参看共同被持有的、共同未决的美国专利“制造直升飞机的主旋翼叶片的设备和方法”(S-4911)]。

根据上述技术，前述的装置和它的操作方法是可能作各种改进和变化的。因而应该明白，在所附的权利要求的范围内，本发明可以以不同于这里描述的方法来实施。

Claims (12)

1.用来在固定于壳套模具装置上的超尺寸的经固化的前缘壳套上刻划剪切线的部件边缘(EOP)划线装置，它包含有下列部件：

一个可移动地安装在壳套模具装置上的主支架；

两对对置的安装在该主支架装置上的导轨；

一个辅助支架装置，可移动地安装在每对这样的导轨上，该辅助支架装置每个又包含有下列部件：

一安装在该辅助支架装置上的弹簧加载划线头，弹簧加载的划线头又包含有一支牢固地安装在其上的淬硬的划线针；以及

使该辅助支架装置产生垂直位移的机构，它所产生的垂直位移与加工后的预制前缘壳套的边缘的轮廓相应；

该淬硬划线针由于主支架沿着壳套模具装置移动而能有效地在超尺寸的固化前缘壳套上刻划剪切线，所刻划的剪切线与加工后的预制前缘壳套上的边缘轮廓相当。

2.权利要求1所述的EOP划线装置，其特征在于：该垂直位移的产生机构包含：

一安装在辅助支架装置上的刚性随动连杆；

一可转动地安装在刚性随动连杆上的随动滑轮；以及

可转动地与每个随动滑轮接触的轮廓机构，它用来产生与加工后的预制前缘壳套上的边缘轮廓相当的垂直位移；

3.权利要求2所述的EOP划线装置，其特征在于：其轮廓机构在其相对两侧各包含一个剪切线型板，这种型板安装在壳套模具装置上，该剪切线型板具有一些轮廓边缘，它们能确定加工后的预制前缘壳套的边缘轮廓；而且其特征还在于：所说的随动滑轮可转动地与该剪切线型板的轮廓边缘接触，使得在所说的主支架装置沿着壳套模具装置进行展向移动的过程中，轮廓边缘的尺寸变化将引起随动滑轮的垂直位移。

4.权利要求1所述的EOP划线装置，其特征在于：每个所说的弹簧加载的划线头都安装在这辅助支架装置上，以便于作相对的横向移动，而且每个辅助支架装置还包含一牢固安装在弹簧加载划线头上的定位旋钮，该定位旋钮能有效地使这弹簧加载划线头在脱开位置和划线位置之间移动；在脱开位置上时才可能将主支架装置可移动地安装在壳套模具装置上；在划线位置上时，安装在该弹簧加载划线头上的那个淬硬针才能有效地在超尺寸的固化前缘壳套上刻划剪切线。

5.权利要求1所述的EOP划线装置，其特征在于：每个这样的弹簧加载划线头还包含一个可转动地安装在划线头上的容差滚轮，在主支架装置沿着壳套模具装置作展向移动的过程中，这个容差滚轮可有效地与超尺寸的固化前缘壳套进行可转动地接触，以便使所刻划的剪切线的深度保持恒定。

6.权利要求1所述的EOP划线装置，其特征在于：它还包括几个安装在该主支架装置上的V-槽滚轮，与壳套模具装置相结合，相互配合，以使得主支架装置能顺利地沿着壳套模具装置进行展向移动。

7.权利要求1所述的EOP划线装置，其特征在于：它还包含有一组安装在主支架装置上的把手。

8.用来在安装于壳套模具装置上的超尺寸的固化前缘壳套上刻划剪切线的EOP划线装置包含下述部件：

一个可移动地安装在壳套模具装置上，以便于沿着它进行展向移动的主支架装置；

两对相对置的安装在该主支架装置上的导轨；

一个可移动地安装在每对这种导轨上的辅助支架装置，每个这种辅助支架装置又包含：

一个可移动地安装在辅助支架装置上以便作相对横向移动的弹

簧加载划线头，这个弹簧加载的划线头又包含

一牢固地固定在划线头上的淬硬划针；以及

一可转动地安装在划线头上的容差滚轮；

一个牢固地安装在该弹簧加载划线头上的定位旋钮，该定位旋

钮能有效地使这弹簧加载划线头在脱开位置和划线位置之间移动，

在脱开位置上时，才可能将主支架装置可移动地安装在壳套模具装

置上；在划线位置上时，安装在该弹簧加载划线头上的那个淬硬划

针才能有效地在超尺寸的固化前缘壳套上刻划剪切线。

一固定在该辅助支架装置上的刚性随动连杆；和

一可转动地安装在刚性连杆上的随动滑轮；以及

能与随动滑轮进行转动接触，以使其产生垂直位移的轮廓机构，由于主支架装置沿着壳套模具装置进行展向移动，因而这种垂直位移是与加工后的预制前缘壳套上的边缘轮廓相一致的。

处于划线位置的这颗淬硬划针，当主支架装置沿着壳套模具装置在展向移动时，就能有效地在超尺寸的固化前缘壳套上刻划剪切线；由于垂直位移是在辅助支架装置中产生的，因而所划的剪切线与加工后的预制前缘壳套上的边缘轮廓是一致的；

在主支架装置沿着壳套模具装置进行展向移动时，这容差滑轮就能有效地与超尺寸的固化前缘壳套转动接触，以使得由该淬硬划针所刻划的剪切线的深度保持恒定。

9.权利要求3所述的EOP划线装置，其特征在于：其轮廓机构包含安装在壳套模具装置两侧上的两块剪切线型板，这种剪切线型板具有能确定加工后的预制前缘壳套的边缘轮廓的轮廓边缘，而且所说的随动滑轮能与该剪切线型板的这种轮廓边缘可转动接触，因而在主支架装置沿着壳套模具装置的展向移动时，这种轮廓边缘的尺寸变化就可引起随动滑轮发生相当的垂直位移。

10.权利要求8所述的EOP划线装置，其特征在于：它还包括几个安装在该主支架装置上的V-槽滚轮，这些V-槽滚轮与壳套模具装置相结合，相互作用，使得主支架装置能顺利地沿着壳套模具装置进行展向移动。

11.一种能在安装于壳套模具装置上的超尺寸的固化前缘壳套装置上刻划剪切线的方法，其中所说的壳套模具装置包含两侧轨和两个安装在壳套模具装置两侧的剪切线型板，这个剪切线型板具有能确定加工后的预制前缘壳套上的边缘轮廓的轮廓边缘，这种方法包括以下步骤：

提供一种部件边缘划线装置，这种装置包含下述部件：一可移动地安装在壳套模具装置上的主支架装置；几个安装在该主支架装置上的V-槽滚轮；对置的安装在该主支架装置上的两对导轨；可移动地安装在每对这样的导轨上的辅助支架装置，每个这样的辅助支架装置又包含一可移动地安装在该辅助支架装置上的弹簧加载划线头和一牢固地安装在划线头上的淬硬划针；一个安装在该弹簧加载划线头上并能有效地使该弹簧加载头在脱开位置与划线位置之间移动的定位旋钮；一牢固安装在该辅助支架装置上的刚性随动连杆以及一可转动地安装在刚性随动连杆上的随动滑轮；

确保该弹簧加载划线头是处于脱开位置；

把该主支架装置可移动地安装在模具装置上，以使得主支架可相对于模具装置作展向移动，其中随动滑轮与剪切线型板的轮廓边缘应保持转动接触；

操纵定位旋钮，把弹簧加载划线头定位在划线位置；

沿着壳套模具装置的展向移动主支架装置，在这过程中，处于划线位置的淬硬划针可有效地在超尺寸的固化前缘壳套上划出与加工后的预制前缘壳套的边缘轮廓一致的剪切线；

操纵定位旋钮，把弹簧加载的划线头定位在脱开位置；以及

把EOP划线装置从壳套模具装置上卸下来。

12.权利要求11所述的方法，其特征在于：安装步骤包括如下子步骤：

将一对V-槽滚轮插入与壳套模具装置两侧的轨道滚动相连；

在相应的剪切线型板的轮廓边缘上滑动随动滑轮，使随动滑轮能可转动地与型板轮廓边缘接触；以及

把另一对V-槽滚轮插入与壳套模具装置的侧轨滚动相连。

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