本發明屬于航空(kong)制造裝配(pei),具體涉及到一種大尺寸(cun)z形雙曲長桁的(de)精(jing)確切邊制孔的(de)工藝(yi)方法及其(qi)銑(xian)切夾具。

背景技術：

1、飛機機身非等(deng)直段的長桁，具有(you)雙曲度(du)外形(xing)，長度(du)大(da)(da)、外形(xing)復雜，尤其(qi)是(shi)(shi)z形(xing)長桁，其(qi)制造(zao)過程一般(ban)包括(kuo)成(cheng)(cheng)形(xing)零件(jian)外形(xing)、壓下(xia)陷(xian)、劃線(xian)銑切等(deng)工序。銑切工序主要是(shi)(shi)為了減重(zhong)，該過程采用按檢驗模(mo)人(ren)工劃線(xian)、立式(shi)銑床(chuang)人(ren)工銑切的方式(shi)實現，工作強(qiang)度(du)大(da)(da)、成(cheng)(cheng)形(xing)精度(du)低。此外，在(zai)裝配過程中，需要人(ren)工在(zai)長桁上(shang)劃線(xian)、制孔后(hou)再與蒙皮鉚接，工作量(liang)大(da)(da)、效率(lv)低，影響裝配進度(du)。

2、傳(chuan)統的制(zhi)造工(gong)(gong)(gong)(gong)序是：下(xia)料(liao)→手工(gong)(gong)(gong)(gong)成型→沖壓下(xia)陷→人(ren)(ren)工(gong)(gong)(gong)(gong)劃(hua)(hua)線(xian)、銑切(qie)→理化(hua)測試→表面處理→質量檢測移(yi)交(jiao)→進(jin)入產品裝配(pei)(pei)(pei)，在產品裝配(pei)(pei)(pei)時，需要根(gen)據(ju)待(dai)安裝對象，首先對大(da)尺(chi)寸(cun)z型雙曲長桁(heng)進(jin)行人(ren)(ren)工(gong)(gong)(gong)(gong)劃(hua)(hua)線(xian)制(zhi)導(dao)孔，再進(jin)行鉚(liu)接以實現(xian)精確裝配(pei)(pei)(pei)；傳(chuan)統制(zhi)造裝配(pei)(pei)(pei)工(gong)(gong)(gong)(gong)序繁(fan)瑣，制(zhi)造周(zhou)期(qi)長，人(ren)(ren)工(gong)(gong)(gong)(gong)劃(hua)(hua)線(xian)、銑切(qie)與人(ren)(ren)工(gong)(gong)(gong)(gong)劃(hua)(hua)線(xian)制(zhi)導(dao)孔鉚(liu)接裝配(pei)(pei)(pei)需要銜(xian)接配(pei)(pei)(pei)合(he)，對工(gong)(gong)(gong)(gong)人(ren)(ren)技術熟練度、經(jing)驗豐富(fu)程度要求極高(gao)；難以形成批量化(hua)生(sheng)產，極大(da)的限(xian)制(zhi)了產品交(jiao)互(hu)質量和(he)效率。

3、在(zai)(zai)傳統工(gong)藝中，雙(shuang)曲長桁零(ling)件切(qie)邊(bian)(bian)依靠(kao)手(shou)工(gong)劃(hua)線(xian)、普銑(xian)手(shou)工(gong)銑(xian)切(qie)，這容易導致(zhi)切(qie)邊(bian)(bian)精度不高、切(qie)邊(bian)(bian)質量(liang)較差(cha)、銑(xian)切(qie)區域寬(kuan)度不均勻(yun)的(de)問題；雙(shuang)曲長桁與蒙皮裝(zhuang)配時，需要將其裝(zhuang)夾(jia)(jia)在(zai)(zai)裝(zhuang)配夾(jia)(jia)具上相互(hu)配合定位制出定位孔(kong)后，按定位孔(kong)手(shou)工(gong)劃(hua)線(xian)排孔(kong)鉚接(jie)，裝(zhuang)配效率低；此(ci)外，由于手(shou)工(gong)劃(hua)線(xian)排孔(kong)時的(de)誤差(cha)積累，可(ke)能(neng)會導致(zhi)漏排鉚釘孔(kong)的(de)情(qing)況。與此(ci)同時，由于零(ling)件無法在(zai)(zai)膠砂檢驗模上鉆孔(kong)，加之雙(shuang)曲度零(ling)件也無法按樣板(ban)鉆孔(kong)，因此(ci)雙(shuang)曲長桁只能(neng)在(zai)(zai)裝(zhuang)配階段制孔(kong)。

技術實現思路

1、1.解決的技(ji)術(shu)問(wen)題

2、本發明目的在于(yu)解決大(da)尺寸z型(xing)雙曲長桁(heng)精確(que)切邊制(zhi)孔的問(wen)題(ti)。

3、2.技術方案

4、為了(le)解決上述技術問(wen)題，本(ben)發明提供一種(zhong)用于大(da)尺寸z形(xing)雙曲(qu)長桁精確制孔切邊的(de)方法及(ji)裝置；

5、一種用于(yu)大尺(chi)寸z形(xing)(xing)雙曲長桁精確制孔(kong)切(qie)邊的裝置，所述裝置包括(kuo)第(di)一夾(jia)具(ju)體(ti)(ti)、第(di)二(er)夾(jia)具(ju)體(ti)(ti)；其中(zhong)，第(di)二(er)夾(jia)具(ju)體(ti)(ti)自上(shang)端面(mian)至下(xia)端面(mian)依次設置為臺階結構(gou)，靠(kao)上(shang)臺階具(ju)有(you)雙曲度型面(mian)，用于(yu)限(xian)位(wei)待(dai)加(jia)工(gong)z形(xing)(xing)雙曲長桁；靠(kao)下(xia)臺階與第(di)一夾(jia)具(ju)體(ti)(ti)配合(he)，以夾(jia)緊定位(wei)待(dai)加(jia)工(gong)z形(xing)(xing)雙曲長桁；

6、靠下臺階(jie)上(shang)還設置(zhi)有(you)滑(hua)軌可(ke)讓第(di)(di)(di)一(yi)(yi)夾(jia)(jia)具(ju)體(ti)借助滑(hua)塊在第(di)(di)(di)二夾(jia)(jia)具(ju)體(ti)上(shang)來回滑(hua)動(dong)，方便零件(jian)裝夾(jia)(jia)；所述第(di)(di)(di)一(yi)(yi)夾(jia)(jia)具(ju)體(ti)上(shang)設置(zhi)有(you)與第(di)(di)(di)二夾(jia)(jia)具(ju)體(ti)雙(shuang)曲度型(xing)面相(xiang)配的止口；第(di)(di)(di)一(yi)(yi)夾(jia)(jia)具(ju)體(ti)與第(di)(di)(di)二夾(jia)(jia)具(ju)體(ti)之間通過螺栓固定(ding)以(yi)可(ke)保證夾(jia)(jia)緊(jin)零件(jian)；第(di)(di)(di)一(yi)(yi)夾(jia)(jia)具(ju)體(ti)和第(di)(di)(di)二夾(jia)(jia)具(ju)體(ti)上(shang)端(duan)面均(jun)設置(zhi)有(you)若干單(dan)面平壓(ya)板，用于夾(jia)(jia)緊(jin)待加工z形雙(shuang)曲長桁(heng)的上(shang)端(duan)面。

7、進一步地，第二夾(jia)具體(ti)上(shang)還(huan)設置了用于吊(diao)裝(zhuang)的吊(diao)環(huan)附件。

8、進一(yi)步(bu)地，所述第一(yi)夾(jia)具(ju)體兩端還設置有定(ding)位銷孔，用于待(dai)加工(gong)z形雙曲長桁軸向定(ding)位。

9、本(ben)發明一方(fang)面提出了一種用于大尺寸z形雙曲長桁精確制孔切邊的(de)方(fang)法(fa)，所述方(fang)法(fa)依次采用如下工(gong)序(xu)進行(xing)，

10、下(xia)料→手(shou)工(gong)成型→沖(chong)壓下(xia)陷(xian)→數控銑切制孔→理化測(ce)試(shi)→表面(mian)處理→質量(liang)檢測(ce)→鉚接裝配驗證；

11、沖(chong)壓下陷(xian)后的z形(xing)雙(shuang)曲長桁(heng)通過數(shu)控(kong)銑(xian)床在銑(xian)切夾(jia)具上完(wan)成(cheng)精(jing)確銑(xian)切和取(qu)制導(dao)孔；

12、具(ju)體夾持過(guo)程包(bao)括：第(di)一(yi)(yi)(yi)步(bu)(bu)，將銑切(qie)夾具(ju)在(zai)機床上(shang)吊裝(zhuang)固定；第(di)二(er)步(bu)(bu)，分(fen)開第(di)一(yi)(yi)(yi)、第(di)二(er)夾具(ju)體，留出可以放入(ru)零件(jian)的(de)空間(jian)；第(di)三步(bu)(bu)，零件(jian)銑切(qie)一(yi)(yi)(yi)側緊(jin)(jin)靠(kao)第(di)二(er)夾具(ju)體上(shang)的(de)靠(kao)上(shang)臺階、零件(jian)下(xia)(xia)陷(xian)區(qu)緊(jin)(jin)靠(kao)第(di)二(er)夾具(ju)體上(shang)的(de)下(xia)(xia)陷(xian)區(qu)；第(di)四(si)步(bu)(bu)，用(yong)第(di)二(er)夾具(ju)體上(shang)的(de)單(dan)平面壓板壓緊(jin)(jin)零件(jian)端頭，合上(shang)第(di)一(yi)(yi)(yi)、第(di)二(er)夾具(ju)體并用(yong)螺栓緊(jin)(jin)固，再用(yong)第(di)一(yi)(yi)(yi)夾具(ju)體上(shang)的(de)單(dan)平面壓板壓緊(jin)(jin)零件(jian)其余位(wei)置，裝(zhuang)夾完成(cheng)；第(di)五(wu)步(bu)(bu)，啟動機床，按數控程序加工零件(jian)，完成(cheng)銑切(qie)和制孔。

13、進(jin)一步地，手(shou)工(gong)成型時，將零件毛料在膠(jiao)砂檢驗模上(shang)手(shou)工(gong)成型零件外形(xing)。

14、進一步地(di)，沖壓(ya)下陷(xian)時，按(an)膠砂(sha)檢驗模用鉛筆(bi)劃零件(jian)下陷(xian)位置線(xian)，使用下陷(xian)模在(zai)開式壓(ya)力機上熱壓(ya)下陷(xian)。

15、進一步地(di)，將壓下陷后的(de)零件(jian)在銑切(qie)夾具(ju)上定位裝夾；

16、進一步(bu)地(di)，使用數控銑床(chuang)精確(que)銑切(qie)和取制導孔(kong)(kong)；當(dang)z形(xing)雙(shuang)曲(qu)長桁(heng)銑切(qie)、制孔(kong)(kong)不在(zai)同(tong)一平面時，將z形(xing)雙(shuang)曲(qu)長桁(heng)翻轉后，在(zai)第二夾具(ju)體雙(shuang)曲(qu)度(du)型(xing)面對應設置墊片(pian)，以適應待加工長桁(heng)的夾緊。(長桁(heng)零件為(wei)雙(shuang)曲(qu)度(du)，翻轉后一端(duan)會翹(qiao)起，無(wu)法與(yu)工裝型(xing)面貼合)

17、進一步(bu)地，由于零件在成形(xing)過程中會(hui)在兩(liang)端頭留有加工余(yu)量，銑切時需要(yao)去除(chu)，因此在裝夾零件過程中，以(yi)下陷(xian)定位可(ke)保證下陷(xian)位置準(zhun)確。

18、3.有(you)益技術效果(guo)

19、本(ben)發(fa)明(ming)(ming)提(ti)供(gong)了一(yi)種用于(yu)銑(xian)切(qie)(qie)的(de)(de)(de)輔助夾具,其型(xing)面(mian)(mian)為雙(shuang)曲面(mian)(mian),可以用于(yu)大尺寸z形(xing)雙(shuang)曲長桁的(de)(de)(de)精確制孔(kong)及切(qie)(qie)邊；銑(xian)切(qie)(qie)夾具包(bao)括第一(yi)夾具體、夾緊(jin)z字型(xing)材(cai)腹板面(mian)(mian)、單面(mian)(mian)平(ping)壓板夾緊(jin)型(xing)材(cai)需銑(xian)切(qie)(qie)制孔(kong)的(de)(de)(de)上底(di)面(mian)(mian)(或(huo)下底(di)面(mian)(mian))，保證(zheng)銑(xian)切(qie)(qie)時不移(yi)位、不震顫；銑(xian)切(qie)(qie)裝夾時以下陷區定位，可避免因端頭余量引起(qi)的(de)(de)(de)長度(du)尺寸偏差，也能實(shi)現同曲率零件(jian)共用同一(yi)套工裝，同時完成z形(xing)雙(shuang)曲長桁的(de)(de)(de)銑(xian)切(qie)(qie)和(he)制孔(kong)，降(jiang)低生產(chan)成本(ben)；本(ben)發(fa)明(ming)(ming)相(xiang)比于(yu)傳(chuan)統(tong)方法，提(ti)高(gao)了零件(jian)成形(xing)精度(du)，降(jiang)低了勞(lao)動強(qiang)度(du)，提(ti)高(gao)了裝配效率。

技術特征：

1.一(yi)(yi)種用(yong)于(yu)大(da)尺寸z形雙(shuang)曲長(chang)桁(heng)精確制孔切邊的裝(zhuang)置(zhi)，其特(te)征在于(yu)，所述裝(zhuang)置(zhi)包括第(di)(di)一(yi)(yi)夾(jia)具(ju)體、第(di)(di)二夾(jia)具(ju)體；其中，第(di)(di)二夾(jia)具(ju)體自上端面至(zhi)下(xia)端面依次設置(zhi)為臺階結(jie)構(gou)，靠(kao)上臺階具(ju)有雙(shuang)曲度型面，用(yong)于(yu)限位待加工(gong)z形雙(shuang)曲長(chang)桁(heng)；靠(kao)下(xia)臺階與第(di)(di)一(yi)(yi)夾(jia)具(ju)體配(pei)合，以夾(jia)緊定位待加工(gong)z形雙(shuang)曲長(chang)桁(heng)；

2.如權利要求1所述的(de)一(yi)種用于(yu)(yu)大尺寸z形(xing)(xing)雙曲長桁(heng)精確制(zhi)孔切邊的(de)裝置(zhi)，其特征在(zai)(zai)于(yu)(yu)，在(zai)(zai)第(di)二夾具體(ti)上再設(she)置(zhi)一(yi)級臺階結構，該結構與(yu)零件(jian)(jian)制(zhi)孔一(yi)面貼合，起到支撐(cheng)作用，該結構上排布有鉆頭躲(duo)避孔，并在(zai)(zai)第(di)二夾具體(ti)上增(zeng)加(jia)單平面壓板用于(yu)(yu)制(zhi)孔時夾緊零件(jian)(jian)，第(di)一(yi)夾具體(ti)的(de)截面形(xing)(xing)狀相應進行更改(gai)。

3.如(ru)權利要求2所(suo)述(shu)的一種用于(yu)大尺(chi)寸z形雙(shuang)曲(qu)長桁精確制(zhi)(zhi)孔(kong)(kong)切邊的裝置，其特征在于(yu)，第二夾(jia)(jia)具體上的躲(duo)避孔(kong)(kong)可制(zhi)(zhi)成躲(duo)避槽，以適應其他(ta)同曲(qu)率零件(jian)的制(zhi)(zhi)孔(kong)(kong)加(jia)工(gong)(gong)；零件(jian)加(jia)工(gong)(gong)過程中，先完(wan)成銑切工(gong)(gong)序(xu)，再(zai)將第一夾(jia)(jia)具體與第二夾(jia)(jia)具體分離露(lu)出制(zhi)(zhi)孔(kong)(kong)面，用單平面壓板壓緊(jin)銑切面，完(wan)成制(zhi)(zhi)孔(kong)(kong)。

4.如權利要求1所述(shu)的一種用于(yu)大(da)尺寸z形(xing)雙(shuang)曲長桁精確制孔切邊(bian)的裝置，其特征在(zai)于(yu)，所述(shu)的第二夾具體上還設置了(le)用于(yu)吊(diao)裝的吊(diao)環附件。

5.如(ru)權利要求(qiu)1所述的一種(zhong)用于大尺寸(cun)z形(xing)雙曲長桁精確(que)制孔(kong)切邊的裝(zhuang)置(zhi)，其(qi)特(te)征在于，所述第一夾具體兩端還設置(zhi)有(you)定位銷孔(kong)，用于待加工(gong)z形(xing)雙曲長桁軸向定位。

6.一(yi)種用于大尺寸z形雙曲長桁精(jing)確制孔切邊(bian)的方法，其特(te)征在于，所述(shu)方法依次(ci)采用如下(xia)工序(xu)進行(xing)，

7.如權利要求6所述的一(yi)種用于大尺寸z形雙(shuang)曲長桁精(jing)確制孔切邊的方法，其(qi)特征在于，手(shou)工成型時，將零件毛料在膠砂檢驗模上手(shou)工成型零件外形。

8.如權利要(yao)求6所述的一(yi)種用于大(da)尺寸z形(xing)雙曲長桁精確(que)制孔切邊的方法，其特征在于，沖壓下(xia)陷(xian)時，按膠砂檢驗模(mo)用鉛(qian)筆劃零件下(xia)陷(xian)位置線，使(shi)用下(xia)陷(xian)模(mo)在開式(shi)壓力機上(shang)熱壓下(xia)陷(xian)。

9.如權利要求6所述的一(yi)種用于大尺寸(cun)z形(xing)雙曲(qu)長(chang)桁精確(que)(que)制孔切邊的方法，其特征在(zai)于，使用數控(kong)銑床(chuang)精確(que)(que)銑切和取制導孔；當z形(xing)雙曲(qu)長(chang)桁銑切、制孔不(bu)在(zai)同一(yi)平面時，將z形(xing)雙曲(qu)長(chang)桁翻(fan)轉后(hou)，在(zai)第二夾具體雙曲(qu)度型面對應設置(zhi)墊片，以(yi)適應待加工長(chang)桁的夾緊(jin)。

10.如權利要(yao)求6所述的(de)一(yi)種用于(yu)大尺(chi)寸(cun)z形(xing)雙曲(qu)長桁精確(que)制孔(kong)切邊的(de)方法，其特征在(zai)于(yu)，在(zai)成形(xing)過程中(zhong)會(hui)在(zai)兩端(duan)頭(tou)留有加工余量(liang)，銑切時(shi)需(xu)要(yao)去除(chu)，在(zai)裝夾零件過程中(zhong)，以下(xia)(xia)陷(xian)定位可保證(zheng)下(xia)(xia)陷(xian)位置準確(que)。

技術總結
本發明屬于航空制造裝配技術領域,具體涉及一種用于大尺寸Z形雙曲長桁精確制孔切邊的方法及裝置，本發明利用銑切夾具及數控加工代替人工劃線銑切制孔，其中，銑切夾具包括第一夾具體、夾緊Z字型材腹板面、單面平壓板夾緊型材需銑切制孔的上底面，保證銑切時不移位、不震顫；銑切裝夾時以下陷區定位，可避免因端頭余量引起的長度尺寸偏差，也能實現同曲率零件共用同一套工裝，同時完成Z形雙曲長桁的銑切和制孔，降低生產成本；本發明相比于傳統方法，提高了零件成形精度，降低了勞動強度，提高了裝配效率。

技術研發人員：石佳坤,陳飛雨,侯志鵬,劉輝,阮培舉,王宏明,李月蓓,楊毅,楊洋,牛潤軍
受保護的技術使用者：陜西飛機工業有限責任公司
技術研發日：
技術公布日：2024/9/19