CN208866429U - 一种用于飞机摇臂类零件导孔加工的可转位柔性工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械加工领域，具体是一种能完成飞机摇臂类零件导孔加工的可转位柔性工装，包括工装底座和设置在工装底座上的压紧立柱及工装定位主体，所述压紧立柱为两个且分布于工装底座两侧，所述工装定位主体的两端与两个压紧立柱相连。本实用新型的公开有效的解决了飞机摇臂类零件导孔的加工效率低、劳动强度大、加工质量不稳定、加工周期长等问题，同时本套工装具有结构形式简单，操作方便的特点。

Description

一种用于飞机摇臂类零件导孔加工的可转位柔性工装

技术领域

本实用新型涉及机械加工领域，具体是一种能完成飞机摇臂类零件导孔加工的可转位柔性工装。

背景技术

当前国内航空结构件加工领域在完成摇臂类零件导孔加工过程中，主要采用常规划线方法完成摇臂类零件导孔的加工，加工效率较低、劳动强大较大、加工质量不稳定，不能实现航空产品的短周期交付。

现有专利如申请号为CN201320452767.9，申请日为2013.07.26，名称为“摇臂回丝柔性工装”的实用新型专利，其技术方案为：本实用新型公开了一种摇臂回丝柔性工装，包括底座，底座上设有用于装夹摇臂的安装杆和用于支撑摇臂非加工端的支撑座，所述安装杆上设有用于摇臂在安装杆轴向方向定位的压环和压紧螺母，所述底座下方设有弹簧座，所述弹簧座与所述底座之间采用伸缩导杆相连，且所述伸缩导杆上套装有用于支撑底座的弹簧。通过在底座的下方设置弹簧座，并将底座和弹簧座采用伸缩导杆相连，选用合适的弹簧，使得在装夹上摇臂后，伸缩导杆能够进行伸缩运动。上述专利虽然对工装进行了改进，但是其仍然存在加工效率较低、劳动强大较大、加工质量不稳定，不能实现航空产品的短周期交付的问题。

发明内容

为解决现有技术中加工效率较低、劳动强大较大、加工质量不稳定，不能实现航空产品的短周期交付的问题，本实用新型提出一种用于飞机摇臂类零件导孔加工的可转位柔性工装。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于飞机摇臂类零件导孔加工的可转位柔性工装，其特征在于：包括工装底座和设置在工装底座上的压紧立柱及工装定位主体，所述压紧立柱为两个且分布于工装底座两侧，所述工装定位主体的两端与两个压紧立柱相连。

所述压紧立柱的上部设置有支持块，所述压紧立柱的中部设置有螺栓通孔，压紧立柱通过连接螺栓与工装底座相连；所述的工装定位主体通过压紧块与两个压紧立柱连接。

工装定位主体的左端套接有设置有通孔的定位块，所述定位块上设置有沿X轴向的方向键、定位面、锥形压紧面和第一方向定位面，所述方向键设置在定位块的外侧壁，所述定位面位于定位块底部，所述第一方向定位面位于定位块上通孔的内侧壁上，所述锥形压紧面位于定位块的顶部。

所述锥形压紧面为圆弧结构。

所述工装定位主体的右端有柱形定位面、转动轴和第二方向定位面，所述柱形定位面设置在转动轴右端，且所述柱形定位面上有多个横向设置的过刀槽，所述方向定位面位于转动轴上。

所述柱形定位面的外侧设置有第一螺栓孔。

工装定位主体中的柱形定位面保证了零件只能以X向为轴转动，工装定位主体中的第二方向定位面配合定位块中的方向键、第一方向定位面限制了零件Y轴方向上的自由度，定位块中的定位面限制了零件Z方向上的自由度。

所述工装定位主体的右端还设置有钻模板，所述钻模板上设置有钻套，第一定位孔和第二螺栓孔，所述第一定位孔中有定位插销，所述钻套位于钻模板的上部和下部，所述第一定位孔位于钻模板的两侧，所述第二螺栓孔位于钻模板的正面。

所述支持块上设置有转轴承接槽和第二定位孔，所述转轴承接槽呈半圆弧结构，所述第二定位孔位于支持块的侧部。

所述锥形压紧机构包括压紧机构5和定位块6，所述定位块6上设置有锥形压紧面13，且所述锥形压紧面13与定位的零件内形面一致；当被定位零件放置在锥形定位面13上时，通过压紧机构进行压紧。

钻模板通过第二螺栓孔与工装定位主体相连接，限制了零件在X方向上的窜动，保证了X方向上的位置精度；所述工装中的钻模板和支持块中均有第一定位孔和第二定位孔，两者配合使用，形成所述工装的可转位旋转定位功能。

本申请的工作原理为：

飞机摇臂类零件一次性装夹在工装定位主体上。通过定位块和钻模板限制零件XYZ三个方向上的自由度，定位零件；通过压紧块的轴向压紧力和定位块中的锥形压紧面压紧零件；经由钻模板上的钻套引导钻头实现导孔的钻制；利用钻模板和支持块上的定位孔的配合关系实现零件的旋转建加工。

所述的工装定位主体位于工装压紧立柱的中间位置，通过压紧装置保证了工装定位主体的压紧和沿X轴向的360°旋转。定位主体的右端为高精度柱形结构，与零件内孔形成间隙配合，保证了零件与工装定位主体X向的位置度；定位主体的左端利用平面与零件平面的贴合，限制了零件在Y向Z向的自由度；工装定位主体的左端利用锥度结构和压机机构实现零件与工装定位主体的相对固定，形成整体；所述的工装定位主体右端设置钻模板，保证飞机摇臂类零件导孔的加工精度；同时在钻模板上设置简易分度盘，分度盘上设置可与压紧立柱配合的定位孔，通过插销连接分度盘和压紧立柱实现工装的可转位功能。

本申请的优点在于：

本实用新型的公开有效的解决了飞机摇臂类零件导孔的加工效率低、劳动强度大、加工质量不稳定、加工周期长等问题，同时本套工装具有结构形式简单，操作方便的特点。

附图说明

图1是飞机摇臂类零件导孔加工的可转位柔性工装。

图2是工装底座轴测图。

图3是工装定位主体轴测图。

图4是工装压紧部分轴测图。

图5是支承块结构示意图。

图中：1.工装底座 2. 连接螺栓 3. 压紧立柱 4. 压紧块 5. 压紧机构 6. 定位块 7. 工装定位主体 8. 钻模板 9. 定位插销 10. 支持块 11.定位面 12.方向键 13.锥形压紧面 14.第一方向定位面 15.转动轴 16.柱形定位面 17.第一螺栓孔 18.过刀槽19. 第二方向定位面 20.钻套 21.第一定位孔 22.第二螺栓孔 23.转轴承接槽 24.第二定位孔。

具体实施方式

实施例1

一种用于飞机摇臂类零件导孔加工的可转位柔性工装，其特征在于：包括工装底座1和设置在工装底座1上的压紧立柱3及工装定位主体7，所述压紧立柱3为两个且分布于工装底座1两侧，所述工装定位主体7的两端与两个压紧立柱3相连。飞机摇臂类零件一次性装夹在工装定位主体7上。通过定位块6和钻模板8限制零件XYZ三个方向上的自由度，定位零件；通过压紧块4的轴向压紧力和定位块6中的锥形压紧面13压紧零件；经由钻模板8上的钻套20引导钻头实现导孔的钻制；利用钻模板8和支持块10上的定位孔的配合关系实现零件的旋转建加工。本实用新型的公开有效的解决了飞机摇臂类零件导孔的加工效率低、劳动强度大、加工质量不稳定、加工周期长等问题，同时本套工装具有结构形式简单，操作方便的特点。

实施例2

一种用于飞机摇臂类零件导孔加工的可转位柔性工装，其特征在于：包括工装底座1和设置在工装底座1上的压紧立柱3及工装定位主体7，所述压紧立柱3为两个且分布于工装底座1两侧，所述工装定位主体7的两端与两个压紧立柱3相连。所述压紧立柱3的上部设置有支持块10，所述压紧立柱3的中部设置有螺栓通孔，压紧立柱3通过连接螺栓2与工装底座1相连；所述的工装定位主体7通过压紧块4与两个压紧立柱3连接。

工装定位主体7的左端套接有设置有通孔的定位块6，所述定位块6上设置有沿X轴向的方向键12、定位面11、锥形压紧面13和第一方向定位面14，所述方向键12设置在定位块6的外侧壁，所述定位面11位于定位块6底部，所述第一方向定位面14位于定位块6上通孔的内侧壁上，所述锥形压紧面13位于定位块6的顶部。所述锥形压紧面13为圆弧结构。

所述工装定位主体7的右端有柱形定位面16、转动轴15和第二方向定位面19，所述柱形定位面16设置在转动轴15右端，且所述柱形定位面16上有多个横向设置的过刀槽18，所述方向定位面11位于转动轴15上。所述柱形定位面16的外侧设置有第一螺栓孔17。工装定位主体7中的柱形定位面16保证了零件只能以X向为轴转动，工装定位主体7中的第二方向定位面19配合定位块6中的方向键12、第一方向定位面14限制了零件Y轴方向上的自由度，定位块6中的定位面11限制了零件Z方向上的自由度。

所述工装定位主体7的右端还设置有钻模板8，所述钻模板8上设置有钻套20，第一定位孔21和第二螺栓孔22，所述第一定位孔21中有定位插销9，所述钻套20位于钻模板8的上部和下部，所述第一定位孔21位于钻模板8的两侧，所述第二螺栓孔22位于钻模板8的正面。所述支持块10上设置有转轴承接槽23和第二定位孔24，所述转轴承接槽23呈半圆弧结构，所述第二定位孔24位于支持块10的侧部。

钻模板8通过第二螺栓孔22与工装定位主体7相连接，限制了零件在X方向上的窜动，保证了X方向上的位置精度；所述工装中的钻模板8和支持块10中均有第一定位孔21和第二定位孔24，两者配合使用，形成所述工装的可转位旋转定位功能。

飞机摇臂类零件一次性装夹在工装定位主体7上。通过定位块6和钻模板8限制零件XYZ三个方向上的自由度，定位零件；通过压紧块4的轴向压紧力和定位块6中的锥形压紧面13压紧零件；经由钻模板8上的钻套20引导钻头实现导孔的钻制；利用钻模板8和支持块10上的定位孔的配合关系实现零件的旋转建加工。

所述的工装定位主体7位于工装压紧立柱3的中间位置，通过压紧装置保证了工装定位主体7的压紧和沿X轴向的360°旋转。定位主体的右端为高精度柱形结构，与零件内孔形成间隙配合，保证了零件与工装定位主体7X向的位置度；定位主体的左端利用平面与零件平面的贴合，限制了零件在Y向Z向的自由度；工装定位主体7的左端利用锥度结构和压机机构实现零件与工装定位主体7的相对固定，形成整体；所述的工装定位主体7右端设置钻模板8，保证飞机摇臂类零件导孔的加工精度；同时在钻模板8上设置简易分度盘，分度盘上设置可与压紧立柱3配合的定位孔，通过插销连接分度盘和压紧立柱3实现工装的可转位功能。

所述锥形压紧机构包括压紧机构5和定位块6，所述定位块6上设置有锥形压紧面13，且所述锥形压紧面13与定位的零件内形面一致；当被定位零件放置在锥形定位面13上时，通过压紧机构进行压紧。

本实用新型的公开有效的解决了飞机摇臂类零件导孔的加工效率低、劳动强度大、加工质量不稳定、加工周期长等问题，同时本套工装具有结构形式简单，操作方便的特点。

实施例3

本实施例是一种飞机摇臂类零件导孔加工的可转位柔性工装，能有效解决飞机摇臂类零件导孔的加工效率低、劳动强度大、加工质量不稳定、加工周期长等问题。所述的通用工装包括工装底座1和设置在底座上的压紧立柱2及工装定位主体7。

如图1所示，所述的飞机摇臂类零件导孔加工的可转位柔性工装通过螺栓和压板固定在机床工作台上，工装底座1为本套通用工装的基础部分，位于通用工装的最底部，2块压紧立柱3分别设置在工装底座1的两端；所述的压紧立柱3中部设置有螺栓通孔，连接螺栓2与压紧立柱3配合使用，保证了压紧力柱3与底座的连接；所述的工装定位主体7位于工装的中间位置，通过压紧块4与压紧立柱3的连接，从而保证了工装定位主体7与底座1的连接。

如图2、3所示，所述的定位块6位于工装定位主体7的左端，在定位块6上设置有沿X向的方向键12、定位面11和第一方向定位面14；所述的工装定位主体7的右端有柱形定位面16、转动轴15和第二方向定位面19；工装定位主体7中的柱形定位面16保证了零件只能以X向为轴转动，工装定位主体7中的第二方向定位面19配合定位块6中的方向键12、第一方向定位面14使用限制了零件Y方向上的自由度，定位块6中的定位面11限制了零件Z方向上的自由度。

如图4、5所示，所述的钻模板8位于工装定位主体7的右端，在钻模板8上设置有钻套20，第一定位孔21和第二螺栓孔22；所述的支持块10位于工装定位主体7的右端，支持块10上设置有转轴承接槽23和第二定位孔24；钻模板8通过第二螺栓孔22与工装定位主体相连接，限制了零件在X方向上的窜动，保证了X方向上的位置精度；所述工装中的钻模板8和支持块10中均有第一定位孔21和第二定位孔24，两者配合使用，形成所述工装的可转位旋转定位功能。

所述的可转位柔性工装在工作过程中，飞机摇臂类零件一次性装夹在工装定位主体7上。通过定位块6和钻模板8限制零件XYZ三个方向上的自由度，定位零件；通过压紧块5的轴向压紧力和定位块6中的锥形压紧面13压紧零件；经由钻模板8上的钻套20引导钻头实现导孔的钻制；利用钻模板8和支持块上的第一定位孔21和第二定位孔24的配合关系实现零件的旋转建加工。

Claims (8)

1.一种用于飞机摇臂类零件导孔加工的可转位柔性工装，其特征在于：包括工装底座（1）和设置在工装底座（1）上的压紧立柱（3）及工装定位主体（7），所述压紧立柱（3）为两个且分布于工装底座（1）两侧，所述工装定位主体（7）的两端与两个压紧立柱（3）相连。

2.根据权利要求1所述的一种用于飞机摇臂类零件导孔加工的可转位柔性工装，其特征在于：所述压紧立柱（3）的上部设置有支持块（10），所述压紧立柱（3）的中部设置有螺栓通孔，压紧立柱（3）通过连接螺栓（2）与工装底座（1）相连；所述的工装定位主体（7）通过压紧块（4）与两个压紧立柱（3）连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于飞机摇臂类零件导孔加工的可转位柔性工装，其特征在于：工装定位主体（7）的左端套接有设置有通孔的定位块（6），所述定位块（6）上设置有沿X轴向的方向键（12）、定位面（11）、锥形压紧面（13）和第一方向定位面（14），所述方向键（12）设置在定位块（6）的外侧壁，所述定位面（11）位于定位块（6）底部，所述第一方向定位面（14）位于定位块（6）上通孔的内侧壁上，所述锥形压紧面（13）位于定位块（6）的顶部。

4.根据权利要求3所述的一种用于飞机摇臂类零件导孔加工的可转位柔性工装，其特征在于：所述锥形压紧面（13）为圆弧结构。

5.根据权利要求1所述的一种用于飞机摇臂类零件导孔加工的可转位柔性工装，其特征在于：所述工装定位主体（7）的右端有柱形定位面（16）、转动轴（15）和第二方向定位面（19），所述柱形定位面（16）设置在转动轴（15）右端，且所述柱形定位面（16）上有多个横向设置的过刀槽（18），所述方向定位面（11）位于转动轴（15）上。

6.根据权利要求5所述的一种用于飞机摇臂类零件导孔加工的可转位柔性工装，其特征在于：所述柱形定位面（16）的外侧设置有第一螺栓孔（17）。

7.根据权利要求1所述的一种用于飞机摇臂类零件导孔加工的可转位柔性工装，其特征在于：所述工装定位主体（7）的右端还设置有钻模板（8），所述钻模板（8）上设置有钻套（20），第一定位孔（21）和第二螺栓孔（22），所述第一定位孔（21）中有定位插销（9），所述钻套（20）位于钻模板（8）的上部和下部，所述第一定位孔（21）位于钻模板（8）的两侧，所述第二螺栓孔（22）位于钻模板（8）的正面。

8.根据权利要求2所述的一种用于飞机摇臂类零件导孔加工的可转位柔性工装，其特征在于：所述支持块（10）上设置有转轴承接槽（23）和第二定位孔（24），所述转轴承接槽（23）呈半圆弧结构，所述第二定位孔（24）位于支持块（10）的侧部。