一种航空薄壁盖板类零件的柔性定位工装及其使用方法与流程

1.本发明涉及航空零件的加工工装的技术领域，具体涉及一种航空薄壁盖板类零件的柔性定位工装，以及一种航空薄壁盖板类零件的柔性定位工装的使用方法。


背景技术：

2.航空用盖板大多呈带弧形的瓦片状结构，其在整形加工时往往需要通过夹具对两端进行预固定，然后再由刀具对其凸面和凹面分别进行相应的加工。
3.然而在整形加工的过程中，由于盖板为厚度较小的薄壁结构，且自身带有一定的弧度，当刀具移动到盖板的中部时，盖板中部将受到刀具的作用力而发生弹性形变，使得刀具对盖板中部位置的加工经常出现误差，严重影响了盖板的加工质量，无法实现高精度加工。为解决这一问题，现有技术也有采用垫块对盖板中部进行支撑的方案，然而由于盖板本身为弧形，垫块与盖板很难做到有效贴合，实用性较差。


技术实现要素：

4.本发明的目的是解决现有技术中的瓦状结构的盖板在加工时，中部由于缺乏支撑而容易变形导致加工出现误差的问题。
5.为解决上述问题，本发明提供一种航空薄壁盖板类零件的柔性定位工装，包括底座和若干支撑筒，所述底座的两侧分别设有限位部，所述限位部用于对盖板的两侧进行固定；所述支撑筒由橡胶材料制成且为两端开口的管状结构，所述支撑筒的内部用于填充石膏，所述支撑筒沿竖向设置且位于限位部之间的位置，所述支撑筒的下端连接至底座，所述支撑筒的上端用于供盖板抵接。
6.上述方案通过限位部实现对盖板的两侧的预固定作用，同时在底座的位于两个限位部之间的位置设置若干个支撑筒，支撑筒内填充有石膏，从而当盖板的下部与支撑筒的上部抵接后，支撑筒及内部的石膏将随之变形至盖板相贴合的形状，待石膏固化后，即可对盖板进行相应的整形加工。与现有技术相比，上述方案通过支撑筒内的石膏实现了对盖板中部的有效支撑作用，同时固化后的石膏与盖板的贴合程度高，有利于实现后续的高精度加工，而且操作简单方便，成本低廉。
7.作为优选的，若干所述支撑筒相对底座的中心呈对称式分布，从而实现支撑筒内的石膏对盖板更为均匀稳定的支撑作用。
8.作为优选的，所述支撑筒的高度大于由限位部固定后的盖板与底座的相应位置的间距，所述支撑筒的内部的石膏的填充高度与支撑筒等高，从而确保盖板能够抵接至支撑筒的上部并使得支撑筒产生相应的变形，同时确保支撑筒内的石膏与盖板更为贴合。
9.本发明还提供一种航空薄壁盖板类零件的柔性定位工装的使用方法，包括如下步骤：
10.s1.根据盖板的规格尺寸选择具有相应限位部和支撑筒的底座；对毛坯料进行粗加工，得到具有大致形状的粗料盖板，在粗料盖板的两侧分别预留出工艺座，且工艺座与底
座的限位部逐个对应；
11.s2.向底座的支撑筒内填充流动态的石膏，随后通过将粗料盖板两侧的工艺座固定至对应的限位部，实现粗料盖板在底座上的固定，同时确保粗料盖板的中部与支撑筒内的石膏相抵接，然后等待石膏的固化；
12.s3.待石膏固化后，即可对粗料盖板的第一加工面进行相应的精加工。
13.作为优选的，在步骤s1中，在粗料盖板的两侧预留的工艺座的上端相对粗料盖板中部的高度差等于工艺座的下端相对粗料盖板中部的高度差；进而上述方法还包括步骤s4.待粗料盖板的第一加工面的精加工完成后，将工艺座从限位部拆离使得粗料盖板相对底座分离，随后清除支撑筒内的固化石膏并重新填充流动态的石膏，随后将粗料盖板翻转并将工艺座固定至对应的限位部，并保证翻转后的粗料盖板的中部与支撑筒内重新填充的石膏相抵接，随后待石膏固化后即可对粗料盖板的第二加工面进行相应的精加工。
14.作为优选的，上述方法还包括步骤s5.待粗料盖板的第一加工面和第二加工面均精加工完成后，通过线切割工艺将粗料盖板的工艺座切除，得到盖板的成品。
附图说明
15.图1为一种航空薄壁盖板类零件的柔性定位工装的爆炸示意图(盖板凸面向上)；
16.图2为一种航空薄壁盖板类零件的柔性定位工装的爆炸示意图(盖板凹面向上)；
17.图3为一种航空薄壁盖板类零件的柔性定位工装的主视示意图；
18.图4为沿图3中a-a剖面线的剖视示意图；
19.图5为图4的盖板与填充有石膏的支撑筒抵接时的示意图；
20.图6为一种航空薄壁盖板类零件的柔性定位工装的实施例a的示意图(虚线代表支撑筒位置)；
21.图7为一种航空薄壁盖板类零件的柔性定位工装的实施例b的示意图(虚线代表支撑筒位置)；
22.图8为一种航空薄壁盖板类零件的柔性定位工装的实施例c的示意图(虚线代表支撑筒位置)；
23.图9为一种航空薄壁盖板类零件的柔性定位工装的实施例d的示意图(虚线代表支撑筒位置)；
24.图10为一种航空薄壁盖板类零件的柔性定位工装的实施例e的示意图(虚线代表支撑筒位置)；
25.图11为一种航空薄壁盖板类零件的柔性定位工装的实施例f的示意图(虚线代表支撑筒位置)。
26.附图标记说明，
27.1、底座；11、承接孔；2、限位部；3、支撑筒；4、盖板；41、工艺座；42、工艺孔；5、螺栓。
具体实施方式
28.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。另外需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、内、外)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
29.实施例1
30.请参阅图1-图5，本发明的实施例1提供的一种航空薄壁盖板类零件的柔性定位工装，包括底座1和若干支撑筒3，所述底座1的两侧分别设有限位部2，所述限位部2用于对盖板4的两侧进行固定；所述支撑筒3由橡胶材料制成且为两端开口的管状结构，所述支撑筒3的内部用于填充石膏，所述支撑筒3沿竖向设置且位于限位部2之间的位置，所述支撑筒3的下端连接至底座1，所述支撑筒3的上端用于供盖板4抵接。
31.上述方案通过限位部2实现对盖板4的两侧的预固定作用，同时在底座1的位于两个限位部2之间的位置设置若干个支撑筒3，支撑筒3内填充有石膏，从而当盖板4的下部与支撑筒3的上部抵接后，支撑筒3及内部的石膏将随之变形至盖板4相贴合的形状，待石膏固化后，即可对盖板4进行相应的整形加工。与现有技术相比，上述方案通过支撑筒3内的石膏实现了对盖板4中部的有效支撑作用，同时固化后的石膏与盖板4的贴合程度高，有利于实现后续的高精度加工，而且操作简单方便，成本低廉。
32.在本实施例中，限位部2为沿竖向设置于底座1的上端面的螺孔，为了实现对盖板4的较好的固定效果，底座1的左侧和右侧的限位部2均为两个，从而使得底座1上的四个限位部2对应于盖板4的四个角部。盖板4的四个角部分别预留有工艺座41，工艺座41设有沿竖向贯穿的工艺孔42，从而通过将螺栓5穿过工艺孔42后连接至对应的限位部2，即可实现盖板4相对底座1的预固定。当然，根据需要限位部2也可以进行增减，只要能供盖板4实现预固定即可。
33.作为上述实施例的优选方案，若干支撑筒3相对底座1的中心呈对称式分布，从而实现支撑筒3内的石膏对盖板4更为均匀稳定的支撑作用。
34.在一般情况下，由于盖板4为瓦状，具有两个主要的加工面，其中第一加工面为凸弧形，第二加工面为凹弧形。显然，若盖板4第一加工面向上且第二加工面向下时，第二加工面的不同位置与底座1之间的间距是不等的；若盖板4第二加工面向上且第一加工面向下时，第一加工面的不同位置与底座1之间的间距也是不等的。这就导致了支撑筒3的高度需要根据盖板4的规格尺寸预先调整。因此在上述实施例中，针对同一位置，支撑筒3的高度略大于由限位部2抵接固定后的盖板4与底座1的相应位置的间距，从而确保盖板4能够抵接至该位置的支撑筒3的上部，并使得支撑筒3产生一定的变形，确保支撑筒3内的石膏与盖板4更为贴合。支撑筒3的下端与底座1之间可以通过胶粘，组装简单方便。
35.以下为盖板4第一加工面向上且第二加工面向下时，支撑筒3的数量、位置、高度根据盖板4的规格尺寸进行设计的举例说明：
36.如图6的实施例a中，支撑筒3为三个，且分别位于底座1的中部、中上部和中下部，且所有支撑筒3等高；
37.如图7的实施例b中，支撑筒3为四个，且分别位于底座1的左上部、右上部、左下部、右下部，且所有支撑筒3等高；
38.如图8的实施例c中，支撑筒33为四个，且分别位于底座1的中上部、中下部、中左部、中右部，且中上部、中下部的支撑筒3高于中左部、中右部的支撑筒3；
39.如图9的实施例d中，支撑筒3为五个，且分别位于底座1的中部、左上部、右上部、左下部、右下部，且中部的支撑筒3高于左上部、右上部、左下部、右下部的支撑筒3；
40.如图10的实施例e中，支撑筒3为五个，且分别位于底座1的中部、中上部、中下部、中左部、中右部，且中部、中上部、中下部的支撑筒3高于中左部、中右部的支撑筒3；
41.如图11的实施例f中，支撑筒3为九个，且分别位于底座1的中部、中上部、中下部、中左部、中右部、左上部、右上部、左下部、右下部，且中部、中上部、中下部的支撑筒3高于中左部、中右部、左上部、右上部、左下部、右下部的支撑筒3。
42.实施例2
43.本发明的实施例2提供的一种航空薄壁盖板类零件的柔性定位工装的使用方法，包括如下步骤：
44.s1.根据盖板4的规格尺寸选择具有相应限位部2和支撑筒3的底座1；对毛坯料进行粗加工，得到具有大致形状的粗料盖板4，在粗料盖板4的两侧分别预留出工艺座41，且工艺座41与底座1的限位部2逐个对应；
45.s2.向底座1的支撑筒3内填充流动态的石膏，随后通过将粗料盖板4两侧的工艺座41固定至对应的限位部2，实现粗料盖板4在底座1上的固定，同时确保粗料盖板4的中部与支撑筒3内的石膏相抵接，然后等待石膏的固化；
46.s3.待石膏固化后，即可对粗料盖板4的第一加工面进行相应的精加工。
47.更具体的，在本实施例中限位部2为沿竖向设置于底座1的上端面的螺孔，工艺座41设有沿竖向贯穿的工艺孔42。在步骤s2中，通过将螺栓5穿过工艺座41的工艺孔42后连接至对应的限位部2，即可实现工艺座41与对应的限位部2的相互固定。
48.实施例3
49.本发明的实施例3提供的一种航空薄壁盖板类零件的柔性定位工装的使用方法，包括如下步骤：
50.s1.根据盖板4的规格尺寸选择具有相应限位部2和支撑筒3的底座1；对毛坯料进行粗加工，得到具有大致形状的粗料盖板4，在粗料盖板4的两侧分别预留出工艺座41，工艺座41与底座1的限位部2逐个对应，在粗料盖板4的两侧预留的工艺座41的上端相对粗料盖板4中部的高度差等于工艺座41的下端相对粗料盖板4中部的高度差；
51.s2.向底座1的支撑筒3内填充流动态的石膏，随后通过将粗料盖板4两侧的工艺座41固定至对应的限位部2，实现粗料盖板4在底座1上的固定，同时确保粗料盖板4的中部与支撑筒3内的石膏相抵接，然后等待石膏的固化；
52.s3.待石膏固化后，即可对粗料盖板4的第一加工面进行相应的精加工；
53.s4.待粗料盖板4的第一加工面的精加工完成后，将工艺座41从限位部2拆离使得粗料盖板4相对底座1分离，随后清除支撑筒3内的固化石膏并重新填充流动态的石膏，随后将粗料盖板4翻转并将工艺座41固定至对应的限位部2，并保证翻转后的粗料盖板4的中部与支撑筒3内重新填充的石膏相抵接，随后待石膏固化后即可对粗料盖板4的第二加工面进行相应的精加工。
54.此外，实施例3还可以进一步包括步骤s5.待粗料盖板4的第一加工面和第二加工
面均精加工完成后，通过线切割工艺将粗料盖板4的工艺座41切除，得到盖板4的成品。
55.虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。对本领域技术人员来说，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入发明的保护范围。

技术特征：
1.一种航空薄壁盖板类零件的柔性定位工装，其特征在于，包括底座(1)和若干支撑筒(3)，所述底座(1)的两侧分别设有限位部(2)，所述限位部(2)用于对盖板(4)的两侧进行固定；所述支撑筒(3)由橡胶材料制成且为两端开口的管状结构，所述支撑筒(3)的内部用于填充石膏，所述支撑筒(3)沿竖向设置且位于限位部(2)之间的位置，所述支撑筒(3)的下端连接至底座(1)，所述支撑筒(3)的上端用于供盖板(4)抵接。2.根据权利要求1所述的一种航空薄壁盖板类零件的柔性定位工装，其特征在于，若干所述支撑筒(3)相对底座(1)的中心呈对称式分布。3.根据权利要求1所述的一种航空薄壁盖板类零件的柔性定位工装，其特征在于，所述支撑筒(3)的高度大于由限位部(2)固定后的盖板(4)与底座(1)的相应位置的间距，所述支撑筒(3)的内部的石膏的填充高度与支撑筒(3)等高。4.一种航空薄壁盖板类零件的柔性定位工装的使用方法，应用于如权利要求1所述的工装，其特征在于，包括如下步骤：s1.根据所需盖板(4)的规格尺寸选择具有相应限位部(2)和支撑筒(3)的底座(1)；对毛坯料进行粗加工，得到具有大致形状的粗料盖板(4)，在粗料盖板(4)的两侧分别预留出工艺座(41)，且工艺座(41)与底座(1)的限位部(2)逐个对应；s2.向底座(1)的支撑筒(3)内填充流动态的石膏，随后通过将粗料盖板(4)两侧的工艺座(41)固定至对应的限位部(2)，实现粗料盖板(4)在底座(1)上的固定，同时确保粗料盖板(4)的中部与支撑筒(3)内的石膏相抵接，然后等待石膏的固化；s3.待石膏固化后，即可对粗料盖板(4)的第一加工面进行相应的精加工。5.根据权利要求4所述的一种航空薄壁盖板类零件的柔性定位工装的使用方法，其特征在于，在步骤s1中，在粗料盖板(4)的两侧预留的工艺座(41)的上端相对粗料盖板(4)中部的高度差等于工艺座(41)的下端相对粗料盖板(4)中部的高度差；还包括步骤s4.待粗料盖板(4)的第一加工面的精加工完成后，将工艺座(41)从限位部(2)拆离使得粗料盖板(4)相对底座(1)分离，随后清除支撑筒(3)内的固化石膏并重新填充流动态的石膏，随后将粗料盖板(4)翻转并将工艺座(41)固定至对应的限位部(2)，并保证翻转后的粗料盖板(4)的中部与支撑筒(3)内重新填充的石膏相抵接，随后待石膏固化后即可对粗料盖板(4)的第二加工面进行相应的精加工。6.根据权利要求5所述的一种航空薄壁盖板类零件的柔性定位工装的使用方法，其特征在于，还包括步骤s5.待粗料盖板(4)的第一加工面和第二加工面均精加工完成后，通过线切割工艺将粗料盖板(4)的工艺座(41)切除，得到盖板(4)的成品。

技术总结
一种航空薄壁盖板类零件的柔性定位工装及其使用方法，所述柔性定位工装包括底座和若干支撑筒，所述底座的两侧分别设有限位部，所述限位部用于对盖板的两侧进行固定；所述支撑筒由橡胶材料制成且为两端开口的管状结构，所述支撑筒的内部用于填充石膏，所述支撑筒沿竖向设置且位于限位部之间的位置，所述支撑筒的下端连接至底座，所述支撑筒的上端用于供盖板抵接。上述方案通过限位部实现对盖板的两侧的预固定作用，同时通过支撑筒内的石膏实现了对盖板中部的有效支撑作用，同时固化后的石膏与盖板的贴合程度高，有利于实现后续的高精度加工，而且操作简单方便，成本低廉。本公开还提供一种航空薄壁盖板类零件的柔性定位工装的使用方法。用方法。用方法。


技术研发人员：陈行州 熊瑞斌 邝志斌
受保护的技术使用者：宁波永灵航空科技有限公司
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/8/16