專(zhuān)利名稱(chēng)：數(shù)控加工用柔性?shī)A具及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種機(jī)械工程技術(shù)領(lǐng)域的裝置及應(yīng)用，具體是一種用于大型客機(jī)梁緣條類(lèi)零件的數(shù)控加工用柔性?shī)A具及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在制造業(yè)中，制造裝備和工藝裝備被視為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗原則的必備硬件條件。其中，夾具作為最為重要的工藝裝備之一是實(shí)現(xiàn)工藝路線、保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低加工成本和工人勞動(dòng)強(qiáng)度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。航空制造業(yè)作為制造業(yè)中典型的高技術(shù)領(lǐng)域之一，對(duì)制造裝備和工藝裝備都提出了更為苛刻的要求。面對(duì)航空結(jié)構(gòu)件大型化、結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、材料多元化、制造精確化的零件特征，以及保證加工質(zhì)量、提高加工效率、綠色低耗的制造需求，夾具技術(shù)必須向著帶氣動(dòng)、液壓控制系統(tǒng)的自動(dòng)、柔性?shī)A具的方向發(fā)展。梁緣條零件作為飛機(jī)上一類(lèi)典型的大型整體結(jié)構(gòu)件，是組成飛機(jī)機(jī)翼、水平尾翼、 垂直尾翼的重要零件類(lèi)型。此類(lèi)零件的特點(diǎn)是主要采用高強(qiáng)度航空鋁合金材料；顯著的細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)特征，機(jī)翼緣條的長(zhǎng)度可達(dá)20米以上；明顯的薄壁特征，壁厚與壁高比可達(dá)1/30 ； 在結(jié)構(gòu)形式基本相似的基礎(chǔ)上，大多數(shù)緣條零件僅尺寸有差異，甚至只是結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)的零件。 目前國(guó)內(nèi)梁緣條類(lèi)零件主要采用整體鍛件毛坯在大型五軸龍門(mén)銑床上通過(guò)銑削來(lái)完成加工，工裝上以傳統(tǒng)手動(dòng)方式的固定、組合夾具為主。隨著數(shù)控裝備技術(shù)的快速發(fā)展和高速切削技術(shù)的逐漸成熟，航空鋁合金材料所能夠達(dá)到的金屬切削去除率越來(lái)越高，包括梁緣條在內(nèi)的各種大型結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間占整個(gè)生產(chǎn)周期的比例逐漸上升，提高夾具的自動(dòng)化水平成為航空制造企業(yè)提高效率的一條重要途徑。采用液壓、氣動(dòng)控制的夾具裝夾效率高、重復(fù)性好，成為首選的高效率夾具方案。然而，梁緣條屬于大型航空結(jié)構(gòu)件，其夾具尺寸也相應(yīng)較大，且基于控制加工變形的考慮一般采用三工位立裝的工藝方案(零件兩次翻身)，若針對(duì)每一種緣條零件設(shè)計(jì)專(zhuān)用的三工位液壓夾具，夾具成本將非常高。因此，針對(duì)梁緣條類(lèi)零件的特點(diǎn)，如何在夾具設(shè)計(jì)中同時(shí)兼顧到高自動(dòng)化和高柔性，成為保證加工質(zhì)量、 提高生產(chǎn)效率、綠色低耗的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種數(shù)控加工用柔性?shī)A具及其應(yīng)用， 具有裝夾自動(dòng)化、工位復(fù)合化、結(jié)構(gòu)模塊化的優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速、可靠性高、重復(fù)性高的梁緣條零件的定位和夾緊。本發(fā)明針對(duì)飛機(jī)梁緣條類(lèi)零件特有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過(guò)將傳統(tǒng)三工位立裝中的一工位和三工位夾具復(fù)合為一，減少夾具工位數(shù)的同時(shí)使每個(gè)工位的夾具有兼顧加工左右對(duì)稱(chēng)件的柔性能力。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明涉及一種數(shù)控加工用柔性?shī)A具，包括若干連接板組件以及固定設(shè)置于機(jī)床工作臺(tái)兩端的定位段以及設(shè)置于兩個(gè)定位段之間的四個(gè)公用段，連接板組件分別設(shè)置于定位段和公用段之間以及兩個(gè)公用段之間。
所述的連接板組件包括兩個(gè)圓柱定位銷(xiāo)及其對(duì)應(yīng)的兩個(gè)襯套，其中襯套和圓柱定位銷(xiāo)分別設(shè)置在定位段或公用段的對(duì)應(yīng)兩端，通過(guò)將圓柱銷(xiāo)插入相鄰定位段或公用段上的對(duì)應(yīng)襯套實(shí)現(xiàn)連接。所述的定位段包括頭部定位組件、第一油路蒙頭、第一夾具基座、第一夾具底板、 調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)、第一校刀塊組件、頭部支撐釘、第一原點(diǎn)銷(xiāo)組件以及若干對(duì)一工位鉗口組件和三工位鉗口組件，其中第一夾具基座與機(jī)床工作臺(tái)銷(xiāo)接，第一油路蒙頭、第一夾具底板和第一夾具基座由上而下依次設(shè)置，對(duì)刀用的第一原點(diǎn)銷(xiāo)組件和校核刀具用的第一校刀塊組件分別設(shè)置于第一夾具底板的兩端，用于完成頭部定位的頭部定位組件、頭部支撐釘、調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)以及若干對(duì)一工位鉗口組件和三工位鉗口組件依次設(shè)置于第一夾具基座上。所述的頭部定位組件包括定位圓柱銷(xiāo)、定位支撐底座、支撐釘襯套、支撐釘心軸、 支撐釘、定位檔銷(xiāo)襯套、定位擋塊和定位檔銷(xiāo)，其中定位檔銷(xiāo)、用于第三工位梁緣條頭部定位的定位擋塊以及支撐釘均設(shè)置于定位支撐底座上，定位檔銷(xiāo)襯套設(shè)置于定位檔銷(xiāo)上并用于第一工位梁緣條頭部的定位，支撐釘心軸和支撐釘襯套設(shè)置于支撐釘上并用于在工件定位完成之前支撐工件，定位支撐底座通過(guò)定位圓柱銷(xiāo)與夾具體定位。所述的公用段包括第二油路蒙頭、第二夾具基座、第二夾具底板以及若干對(duì)一工位鉗口組件和三工位鉗口組件，其中第二夾具基座與機(jī)床工作臺(tái)銷(xiāo)接，第二油路蒙頭、第二夾具底板和第二夾具基座由上而下依次設(shè)置，若干對(duì)一工位鉗口組件和三工位鉗口組件依次設(shè)置于第二夾具基座上。所述的三工位鉗口組件由一對(duì)裝夾活動(dòng)鉗口組件和與之對(duì)應(yīng)的一個(gè)裝夾固定鉗口組件組成并用于夾緊三工位零件一個(gè)夾緊點(diǎn)，包括固定鉗口、活動(dòng)鉗口、加長(zhǎng)桿、液壓推缸、推缸支座、導(dǎo)軌組件和墊板，其中固定鉗口固定設(shè)置于第二夾具底板上，活動(dòng)鉗口、加長(zhǎng)桿、液壓推缸和推缸支座依次連接并輸出推力，加長(zhǎng)桿與設(shè)置于導(dǎo)軌組件上的墊板相連以實(shí)現(xiàn)活動(dòng)鉗口與固定鉗口之間的裝夾和松開(kāi)動(dòng)作。所述的一工位鉗口組件由一對(duì)裝夾上鉗口組件和與之對(duì)應(yīng)的裝夾下鉗口組件組成并用于夾緊一工位零件一個(gè)夾緊點(diǎn)，裝夾上鉗口組件和裝夾下鉗口組件為鏡像對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，均包括螺紋襯套、浮動(dòng)液壓缸、萬(wàn)向支撐、油路連接頭和油缸基座，其中浮動(dòng)液壓缸的活塞桿上設(shè)有萬(wàn)向支撐用于對(duì)第一工位毛坯的自適應(yīng)夾緊，螺紋襯套設(shè)置于油缸基座上并與油缸基座上的油路孔相通以實(shí)現(xiàn)為浮動(dòng)液壓缸供油。所述的裝夾上鉗口組件和裝夾下鉗口組件的油缸基座上均設(shè)置有用于第一工位毛坯的支撐和定位的可替換鉗口。本發(fā)明涉及一種數(shù)控加工用柔性機(jī)床，包括所述的數(shù)控加工用柔性?shī)A具作為一三工位復(fù)合夾具以及第二工位夾具，其中所述的第二工位夾具包括通過(guò)二工位連接板組件設(shè)置于機(jī)床工作臺(tái)上的兩個(gè)二工位定位段和四個(gè)二工位公用段。所述的二工位定位段包括固定圓柱銷(xiāo)、第一定位墊塊、第三裝夾活動(dòng)鉗口組件、 第三基座連接螺釘組件、第三基準(zhǔn)定位銷(xiāo)、第四裝夾固定鉗口組件、第四襯套、第三夾具基座、第三夾具底板、第二校刀塊組件和第二原點(diǎn)銷(xiāo)組件，其中第三夾具基座與機(jī)床工作臺(tái)通過(guò)第三基準(zhǔn)定位銷(xiāo)和第三基座連接螺釘組件固定設(shè)置，第三夾具底板設(shè)置于第三夾具基座上，第一定位墊塊作為型面定位元件設(shè)置于第三夾具底板上，位于若干對(duì)的第三裝夾活動(dòng)鉗口組件和第四裝夾固定鉗口組件之間，第二工位毛坯將貼合頂面放置在其上進(jìn)行定位，固定圓柱銷(xiāo)插入第一定位墊塊，作為第一個(gè)定位銷(xiāo)與第一定位墊塊一起完成第二工位毛坯的定位，對(duì)刀用的第二原點(diǎn)銷(xiāo)組件和校核刀具用的第二校刀塊組件設(shè)置于第三夾具底板最左邊端部；第四襯套設(shè)置于第三夾具底板的最右邊端部，與下第一工段相接的二工位連接板組件設(shè)置于其中。所述的二工位公用段包括第四裝夾活動(dòng)鉗口組件、第二定位墊塊、第四基座連接螺釘組件、第四基準(zhǔn)定位銷(xiāo)、第五裝夾固定鉗口組件、第四夾具基座、第四夾具底板和第五襯套，其中第四夾具基座與機(jī)床工作臺(tái)通過(guò)第四基準(zhǔn)定位銷(xiāo)和第四基座連接螺釘組件固定設(shè)置，第四夾具底板設(shè)置于第四夾具基座上，第二定位墊塊作為型面定位元件設(shè)置于第四夾具底板上，位于若干對(duì)的第四裝夾活動(dòng)鉗口組件和第五裝夾固定鉗口組件之間，第二工位毛坯將貼合頂面放置在其上進(jìn)行定位，第五襯套設(shè)置于第四夾具底板的最左和最右邊端部，分別與前第一工段和后第一工段相接的二工位連接板組件設(shè)置于其中。本發(fā)明涉及上述梁緣條柔性?shī)A具的應(yīng)用方法，包括以下步驟第一步、梁緣條零件毛坯的第一工位加工將零件毛坯定位于第一、第三工位定位段的第一定位檔銷(xiāo)以及第一裝夾鉗口組件的鉗口，通過(guò)定位調(diào)節(jié)支撐調(diào)整定位，定位完成后通過(guò)液壓控制回路的電磁閥打開(kāi)布置在第一工位的裝夾上、下鉗口組件為液壓油缸供油的油路，推動(dòng)第一工位裝夾上、下鉗口組件運(yùn)動(dòng)，完成最終夾緊并進(jìn)行第一工位的機(jī)械加工；上述第一工位夾具的定位由第一、第三工位定位段的第一定位檔銷(xiāo)以及第一裝夾鉗口組件的鉗口共同完成，夾緊則通過(guò)布置在第一裝夾鉗口組件的液壓油缸驅(qū)動(dòng)萬(wàn)向支撐釘實(shí)現(xiàn)；第二步、零件毛坯的第二工位加工將零件毛坯定位于鋪設(shè)在整個(gè)夾具基座上的定位塊和固定定位銷(xiāo)，定位完成后通過(guò)液壓控制回路的電磁閥打開(kāi)布置在第二裝夾活動(dòng)鉗口組件為液壓油缸供油的油路，驅(qū)動(dòng)活動(dòng)鉗口組件向固定鉗口組件運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)活動(dòng)鉗口和固定鉗口上帶燕尾斜邊將零件毛坯壓定位塊上，完成最終夾緊并進(jìn)行第二工位的機(jī)械加工；上述第二工位夾具的定位由鋪設(shè)在整個(gè)夾具基座上的定位塊和固定定位銷(xiāo)共同完成，夾緊工作則通過(guò)第二裝夾鉗口組件中帶燕尾斜邊的鉗口在液壓缸的驅(qū)動(dòng)下將毛坯壓在定位塊上實(shí)現(xiàn)；第三步、零件毛坯的第三工位加工零件毛坯定位于第一、第三工位定位段的第三工位定位檔板以及第三裝夾鉗口組件的鉗口，定位完成后通過(guò)液壓控制回路的電磁閥打開(kāi)布置在第三裝夾鉗口組件為液壓油缸供油的油路，推動(dòng)活動(dòng)鉗口組件向固定鉗口組件運(yùn)動(dòng)，完成最終夾緊并進(jìn)行第三工位的機(jī)械加工。上述第三工位夾具的定位由第一、第三工位定位段的第三工位定位檔板以及第三裝夾鉗口組件的鉗口共同完成，夾緊則通過(guò)布置在第三裝夾鉗口組件的液壓油缸實(shí)現(xiàn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括自動(dòng)化程度高，可方便實(shí)現(xiàn)立裝加工，工位復(fù)合化，可兼顧梁緣條左右對(duì)稱(chēng)零件加工的柔性?shī)A具，從而能夠效率、可重復(fù)性、精度都較高的實(shí)現(xiàn)飛機(jī)梁緣條類(lèi)零件的高效數(shù)控加工。


圖1為一三工位復(fù)合夾具和第二工位夾具總體分段設(shè)計(jì)示意圖。圖2為一三工位復(fù)合夾具的側(cè)視圖。圖3為一三工位復(fù)合夾具的定位段的主視圖。圖4為一三工位復(fù)合夾具的定位段的俯視圖。圖5為連接板組件結(jié)構(gòu)示意圖(圖4圓圈處B向局部放大示意圖。圖6為一三工位復(fù)合夾具頭部定位組件結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為一三工位復(fù)合夾具的公用段的主視圖。圖8為一三工位復(fù)合夾具的公用段的俯視圖。圖9為三工位鉗口組件結(jié)構(gòu)示意圖。圖10為一三工位復(fù)合夾具第三裝夾鉗口組件結(jié)構(gòu)示意圖。圖11為一工位鉗口組件結(jié)構(gòu)示意圖。圖12為二工位夾具二工位定位段的主視圖。圖13為二工位夾具二工位定位段的俯視圖。圖14為二工位夾具二工位公用段的主視圖。圖15為二工位夾具二工位公用段的俯視圖。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。如圖1、2所示，本實(shí)施例包括一三工位復(fù)合夾具1和第二工位夾具2，其中一三工位復(fù)合夾具1包括若干連接板組件3以及固定設(shè)置于機(jī)床工作臺(tái)4兩端的定位段5以及設(shè)置于兩個(gè)定位段5之間的四個(gè)公用段6，連接板組件3分別設(shè)置于定位段5和公用段6 之間以及兩個(gè)公用段6之間。如圖3、4所示，所述的定位段5包括頭部定位組件7、第一油路蒙頭8、第一夾具基座9、第一夾具底板10、調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)11、第一校刀塊組件12、頭部支撐釘13、第一原點(diǎn)銷(xiāo)組件14以及若干對(duì)一工位鉗口組件15和三工位鉗口組件16，其中第一夾具基座9與機(jī)床工作臺(tái)4銷(xiāo)接，第一油路蒙頭8、第一夾具底板10和第一夾具基座9由上而下依次設(shè)置， 對(duì)刀用的第一原點(diǎn)銷(xiāo)組件14和校核刀具用的第一校刀塊組件12分別設(shè)置于第一夾具底板 10的兩端，用于完成頭部定位的頭部定位組件7、頭部支撐釘13、調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)11以及若干對(duì)一工位鉗口組件15和三工位鉗口組件16依次設(shè)置于第一夾具基座9上。所述的第一夾具底板10設(shè)有預(yù)留油孔，所述的第一油路蒙頭8設(shè)置于預(yù)留油孔處；在第一夾具底板10中設(shè)有暗管結(jié)構(gòu)作為液壓油路。如圖5所示，所述的連接板組件3包括兩個(gè)圓柱定位銷(xiāo)17及其對(duì)應(yīng)的兩個(gè)襯套 18，其中襯套18和圓柱定位銷(xiāo)17分別設(shè)置在定位段5或公用段6的對(duì)應(yīng)兩端，通過(guò)將圓柱銷(xiāo)定位銷(xiāo)17插入相鄰定位段5或公用段6上的對(duì)應(yīng)襯套18實(shí)現(xiàn)連接。如圖6所示，所述的頭部定位組件7包括定位圓柱銷(xiāo)19、定位支撐底座20、支撐釘襯套21、支撐釘心軸22、支撐釘23、定位檔銷(xiāo)襯套M、定位擋塊25和定位檔銷(xiāo)沈，其中 定位檔銷(xiāo)沈、用于第三工位梁緣條頭部定位的定位擋塊25以及支撐釘23均設(shè)置于定位支撐底座20上，定位檔銷(xiāo)襯套M設(shè)置于定位檔銷(xiāo)沈上并用于第一工位梁緣條頭部的定位， 支撐釘心軸22和支撐釘襯套21設(shè)置于支撐釘23上并用于在工件定位完成之前支撐工件， 定位支撐底座20通過(guò)定位圓柱銷(xiāo)19與夾具體定位。如圖7、8所示，所述的公用段6包括第二油路蒙頭27、第二夾具基座觀、第二夾具底板四以及若干對(duì)一工位鉗口組件15和三工位鉗口組件16，其中第二夾具基座觀與機(jī)床工作臺(tái)4銷(xiāo)接，第二油路蒙頭27、第二夾具底板四和第二夾具基座觀由上而下依次設(shè)置，若干對(duì)一工位鉗口組件15和三工位鉗口組件16依次設(shè)置于第二夾具基座觀上。所述的第二夾具底板四設(shè)有預(yù)留油孔，所述的第二油路蒙頭27設(shè)置于預(yù)留油孔上；在第二夾具底板四中設(shè)有暗管結(jié)構(gòu)作為液壓油路。所述的依次設(shè)置是指若干個(gè)一工位鉗口組件15與三工位鉗口組件16間隔排布。所述的一工位鉗口組件15用于夾緊一工位零件一個(gè)夾緊點(diǎn)，包括裝夾下鉗口組件30和與之對(duì)應(yīng)的一個(gè)裝夾上鉗口組件31，其中裝夾下鉗口組件30固定和裝夾上鉗口組件31均固定設(shè)置于第二夾具底板四上。如圖9所示，所述的三工位鉗口組件16由一對(duì)裝夾活動(dòng)鉗口組件32和與之對(duì)應(yīng)的一個(gè)裝夾固定鉗口組件33組成并用于夾緊三工位零件一個(gè)夾緊點(diǎn)，包括固定鉗口 34、 活動(dòng)鉗口 35、加長(zhǎng)桿36、液壓推缸37、推缸支座38、導(dǎo)軌組件39和墊板40，其中固定鉗口 34固定設(shè)置于第二夾具底板四上，活動(dòng)鉗口 35、加長(zhǎng)桿36、液壓推缸37和推缸支座38依次連接并輸出推力，加長(zhǎng)桿36與設(shè)置于導(dǎo)軌組件39上的墊板40相連以實(shí)現(xiàn)活動(dòng)鉗口 35 與固定鉗口 34之間的裝夾和松開(kāi)動(dòng)作。如圖10所示，所述的活動(dòng)鉗口組件32和固定鉗口組件33為60°的燕尾形結(jié)構(gòu)且鏡像對(duì)稱(chēng)設(shè)置，以便于將在第一工位已經(jīng)加工出裝夾斜面的零件毛坯A夾緊后可以將其可靠壓在第二工位夾具2的定位墊塊上，保持定位；活動(dòng)鉗口 35的裝夾面與第二夾具底板四呈60。夾角。所述的液壓推缸37為高壓Q50Mpa)液壓缸。所述的夾緊點(diǎn)設(shè)置于代加工零件上且分別與一工位鉗口組件32與三工位鉗口組件33的位置相對(duì)應(yīng)。如圖11所示，所述的裝夾上鉗口組件31和裝夾下鉗口組件30為鏡像對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)， 均包括螺紋襯套41、浮動(dòng)液壓缸42、萬(wàn)向支撐43、油路連接頭44和油缸基座45，其中浮動(dòng)液壓缸42的活塞桿上設(shè)有萬(wàn)向支撐43用于對(duì)第一工位毛坯的自適應(yīng)夾緊，螺紋襯套41 設(shè)置于油缸基座45上并與油缸基座45上的油路孔相通以實(shí)現(xiàn)為浮動(dòng)液壓缸供油。所述的浮動(dòng)液壓缸42為高壓Q50Mpa)液壓缸。所述的裝夾上鉗口組件31和裝夾下鉗口組件30的油缸基座上均設(shè)置有用于第一工位毛坯的支撐和定位的可替換鉗口。如圖12、13所示，所述的第二工位夾具2包括通過(guò)二工位連接板組件46設(shè)置于機(jī)床工作臺(tái)4上的兩個(gè)二工位定位段47和四個(gè)二工位公用段48。所述的二工位定位段47包括固定圓柱銷(xiāo)49、第一定位墊塊50、第三裝夾活動(dòng)鉗口組件51、第三基座連接螺釘組件52、第三基準(zhǔn)定位銷(xiāo)53、第四裝夾固定鉗口組件M、第四襯套陽(yáng)、第三夾具基座56、第三夾具底板57、第二校刀塊組件58和第二原點(diǎn)銷(xiāo)組件59，其中第三夾具基座56與機(jī)床工作臺(tái)4通過(guò)第三基準(zhǔn)定位銷(xiāo)53和第三基座連接螺釘組件52固定設(shè)置，第三夾具底板57設(shè)置于第三夾具基座56上。第一定位墊塊50作為型面定位元件設(shè)置于第三夾具底板57上，位于若干對(duì)的第三裝夾活動(dòng)鉗口組件51和第四裝夾固定鉗口組件M之間，第二工位毛坯將貼合頂面放置在其上進(jìn)行定位。固定圓柱銷(xiāo)49插入第一定位墊塊50，作為第一個(gè)定位銷(xiāo)與第一定位墊塊50 —起完成第二工位毛坯的定位。對(duì)刀用的第二原點(diǎn)銷(xiāo)組件59和校核刀具用的第二校刀塊組件58設(shè)置于第三夾具底板57最左邊端部；第四襯套陽(yáng)設(shè)置于第三夾具底板57的最右邊端部，與下第一工段相接的二工位連接板組件46設(shè)置于其中。如圖14、15所示，所述的二工位公用段48包括第四裝夾活動(dòng)鉗口組件60、第二定位墊塊61、第四基座連接螺釘組件62、第四基準(zhǔn)定位銷(xiāo)63、第五裝夾固定鉗口組件64、第四夾具基座65、第四夾具底板66和第五襯套67，其中第四夾具基座65與機(jī)床工作臺(tái)4通過(guò)第四基準(zhǔn)定位銷(xiāo)63和第四基座連接螺釘組件64固定設(shè)置，第四夾具底板66設(shè)置于第四夾具基座65上。第二定位墊塊61作為型面定位元件設(shè)置于第四夾具底板66上，位于若干對(duì)的第四裝夾活動(dòng)鉗口組件60和第五裝夾固定鉗口組件64之間，第二工位毛坯將貼合頂面放置在其上進(jìn)行定位。第五襯套67設(shè)置于第四夾具底板66的最左和最右邊端部，分別與前第一工段和后第一工段相接的二工位連接板組件46設(shè)置于其中。本裝置中的一三工位復(fù)合夾具復(fù)合了第一工位、第三工位兩個(gè)工位，第一工位主要完成梁緣條第一面(未翻身)的粗加工，第三工位主要完成梁緣條第一面(二次翻身) 的精加工。第二工位夾具主要完成梁緣條第二面(一次翻身)的粗、精加工。通過(guò)分成三工位、立裝的夾具方案保證梁緣條的加工工藝可以達(dá)到兩次翻身、粗精加工分開(kāi)的工藝要求，有利于控制切削加工引起的工件變形；同時(shí)合理的裝夾方式也利于工序的集中，實(shí)現(xiàn)將去工藝搭子等輔助工序安排的一次完成。本裝置采用分段設(shè)計(jì)的方式，實(shí)現(xiàn)左右對(duì)稱(chēng)件的兼顧加工，通過(guò)有利于夾具的模塊化設(shè)計(jì)的分段方式降低成本和設(shè)計(jì)周期。
10
權(quán)利要求
1.一種數(shù)控加工用柔性?shī)A具，其特征在于，包括若干連接板組件以及固定設(shè)置于機(jī)床工作臺(tái)兩端的定位段以及設(shè)置于兩個(gè)定位段之間的四個(gè)公用段，連接板組件分別設(shè)置于定位段和公用段之間以及兩個(gè)公用段之間；所述的定位段包括頭部定位組件、第一油路蒙頭、第一夾具基座、第一夾具底板、調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)、第一校刀塊組件、頭部支撐釘、第一原點(diǎn)銷(xiāo)組件以及若干對(duì)一工位鉗口組件和三工位鉗口組件，其中第一夾具基座與機(jī)床工作臺(tái)銷(xiāo)接，第一油路蒙頭、第一夾具底板和第一夾具基座由上而下依次設(shè)置，對(duì)刀用的第一原點(diǎn)銷(xiāo)組件和校核刀具用的第一校刀塊組件分別設(shè)置于第一夾具底板的兩端，用于完成頭部定位的頭部定位組件、頭部支撐釘、調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)以及若干對(duì)一工位鉗口組件和三工位鉗口組件依次設(shè)置于第一夾具基座上；所述的公用段包括第二油路蒙頭、第二夾具基座、第二夾具底板以及若干對(duì)一工位鉗口組件和三工位鉗口組件，其中第二夾具基座與機(jī)床工作臺(tái)銷(xiāo)接，第二油路蒙頭、第二夾具底板和第二夾具基座由上而下依次設(shè)置，若干對(duì)一工位鉗口組件和三工位鉗口組件依次設(shè)置于第二夾具基座上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控加工用柔性?shī)A具，其特征是，所述的連接板組件包括兩個(gè)圓柱定位銷(xiāo)及其對(duì)應(yīng)的兩個(gè)襯套，其中襯套和圓柱定位銷(xiāo)分別設(shè)置在定位段或公用段的對(duì)應(yīng)兩端，通過(guò)將圓柱銷(xiāo)插入相鄰定位段或公用段上的對(duì)應(yīng)襯套實(shí)現(xiàn)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控加工用柔性?shī)A具，其特征是，所述的頭部定位組件包括 定位圓柱銷(xiāo)、定位支撐底座、支撐釘襯套、支撐釘心軸、支撐釘、定位檔銷(xiāo)襯套、定位擋塊和定位檔銷(xiāo)，其中定位檔銷(xiāo)、用于第三工位梁緣條頭部定位的定位擋塊以及支撐釘均設(shè)置于定位支撐底座上，定位檔銷(xiāo)襯套設(shè)置于定位檔銷(xiāo)上并用于第一工位梁緣條頭部的定位，支撐釘心軸和支撐釘襯套設(shè)置于支撐釘上并用于在工件定位完成之前支撐工件，定位支撐底座通過(guò)定位圓柱銷(xiāo)與夾具體定位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控加工用柔性?shī)A具，其特征是，所述的第一夾具底板設(shè)有預(yù)留油孔，所述的第一油路蒙頭設(shè)置于預(yù)留油孔處；在第一夾具底板中設(shè)有暗管結(jié)構(gòu)作為液壓油路；所述的第二夾具底板設(shè)有預(yù)留油孔，所述的第二油路蒙頭設(shè)置于預(yù)留油孔上； 在第二夾具底板中設(shè)有暗管結(jié)構(gòu)作為液壓油路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控加工用柔性?shī)A具，其特征是，所述的依次設(shè)置是指若干個(gè)一工位鉗口組件與三工位鉗口組件間隔排布。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的數(shù)控加工用柔性?shī)A具，其特征是，所述的一工位鉗口組件用于夾緊一工位零件一個(gè)夾緊點(diǎn)，包括裝夾下鉗口組件和與之對(duì)應(yīng)的一個(gè)裝夾上鉗口組件，其中裝夾下鉗口組件固定和裝夾上鉗口組件均固定設(shè)置于第二夾具底板上；所述的三工位鉗口組件由一對(duì)裝夾活動(dòng)鉗口組件和與之對(duì)應(yīng)的一個(gè)裝夾固定鉗口組件組成并用于夾緊三工位零件一個(gè)夾緊點(diǎn)，包括固定鉗口、活動(dòng)鉗口、加長(zhǎng)桿、液壓推缸、推缸支座、導(dǎo)軌組件和墊板，其中固定鉗口固定設(shè)置于第二夾具底板上，活動(dòng)鉗口、加長(zhǎng)桿、液壓推缸和推缸支座依次連接并輸出推力，加長(zhǎng)桿與設(shè)置于導(dǎo)軌組件上的墊板相連以實(shí)現(xiàn)活動(dòng)鉗口與固定鉗口之間的裝夾和松開(kāi)動(dòng)作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)控加工用柔性?shī)A具，其特征是，所述的活動(dòng)鉗口組件和固定鉗口組件為60°的燕尾形結(jié)構(gòu)且鏡像對(duì)稱(chēng)設(shè)置，以便于將在第一工位已經(jīng)加工出裝夾斜面的零件毛坯夾緊后可以將其可靠壓在定位墊塊上，保持定位；活動(dòng)鉗口的裝夾面與第二夾具底板呈60°夾角。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)控加工用柔性?shī)A具，其特征是，所述的裝夾上鉗口組件和裝夾下鉗口組件為鏡像對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，均包括螺紋襯套、浮動(dòng)液壓缸、萬(wàn)向支撐、油路連接頭和油缸基座，其中浮動(dòng)液壓缸的活塞桿上設(shè)有萬(wàn)向支撐用于對(duì)第一工位毛坯的自適應(yīng)夾緊， 螺紋襯套設(shè)置于油缸基座上并與油缸基座上的油路孔相通以實(shí)現(xiàn)為浮動(dòng)液壓缸供油；所述的裝夾上鉗口組件和裝夾下鉗口組件的油缸基座上均設(shè)置有用于第一工位毛坯的支撐和定位的可替換鉗口。
9.一種數(shù)控加工用柔性機(jī)床，其特征在于，包括如上述任意權(quán)利要求所述的數(shù)控加工用柔性?shī)A具作為一三工位復(fù)合夾具以及第二工位夾具，其中所述的第二工位夾具包括 通過(guò)二工位連接板組件設(shè)置于機(jī)床工作臺(tái)上的兩個(gè)二工位定位段和四個(gè)二工位公用段。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的數(shù)控加工用柔性機(jī)床，其特征是，所述的二工位定位段包括固定圓柱銷(xiāo)、第一定位墊塊、第三裝夾活動(dòng)鉗口組件、第三基座連接螺釘組件、第三基準(zhǔn)定位銷(xiāo)、第四裝夾固定鉗口組件、第四襯套、第三夾具基座、第三夾具底板、第二校刀塊組件和第二原點(diǎn)銷(xiāo)組件，其中第三夾具基座與機(jī)床工作臺(tái)通過(guò)第三基準(zhǔn)定位銷(xiāo)和第三基座連接螺釘組件固定設(shè)置，第三夾具底板設(shè)置于第三夾具基座上，第一定位墊塊作為型面定位元件設(shè)置于第三夾具底板上，位于若干對(duì)的第三裝夾活動(dòng)鉗口組件和第四裝夾固定鉗口組件之間，第二工位毛坯將貼合頂面放置在其上進(jìn)行定位，固定圓柱銷(xiāo)插入第一定位墊塊，作為第一個(gè)定位銷(xiāo)與第一定位墊塊一起完成第二工位毛坯的定位，對(duì)刀用的第二原點(diǎn)銷(xiāo)組件和校核刀具用的第二校刀塊組件設(shè)置于第三夾具底板最左邊端部；第四襯套設(shè)置于第三夾具底板的最右邊端部，與下第一工段相接的二工位連接板組件設(shè)置于其中。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的數(shù)控加工用柔性機(jī)床，其特征是，所述的二工位公用段包括第四裝夾活動(dòng)鉗口組件、第二定位墊塊、第四基座連接螺釘組件、第四基準(zhǔn)定位銷(xiāo)、第五裝夾固定鉗口組件、第四夾具基座、第四夾具底板和第五襯套，其中第四夾具基座與機(jī)床工作臺(tái)通過(guò)第四基準(zhǔn)定位銷(xiāo)和第四基座連接螺釘組件固定設(shè)置，第四夾具底板設(shè)置于第四夾具基座上，第二定位墊塊作為型面定位元件設(shè)置于第四夾具底板上，位于若干對(duì)的第四裝夾活動(dòng)鉗口組件和第五裝夾固定鉗口組件之間，第二工位毛坯將貼合頂面放置在其上進(jìn)行定位，第五襯套設(shè)置于第四夾具底板的最左和最右邊端部，分別與前第一工段和后第一工段相接的二工位連接板組件設(shè)置于其中。
12.一種根據(jù)權(quán)利要求9-11中任一所述數(shù)控加工用柔性機(jī)床的應(yīng)用方法，包括以下步驟第一步、梁緣條零件毛坯的第一工位加工將零件毛坯定位于第一、第三工位定位段的第一定位檔銷(xiāo)以及第一裝夾鉗口組件的鉗口，通過(guò)定位調(diào)節(jié)支撐調(diào)整定位，定位完成后通過(guò)液壓控制回路的電磁閥打開(kāi)布置在第一工位的裝夾上、下鉗口組件為液壓油缸供油的油路，推動(dòng)第一工位裝夾上、下鉗口組件運(yùn)動(dòng)，完成最終夾緊并進(jìn)行第一工位的機(jī)械加工；第二步、零件毛坯的第二工位加工將零件毛坯定位于鋪設(shè)在整個(gè)夾具基座上的定位塊和固定定位銷(xiāo)，定位完成后通過(guò)液壓控制回路的電磁閥打開(kāi)布置在第二裝夾活動(dòng)鉗口組件為液壓油缸供油的油路，驅(qū)動(dòng)活動(dòng)鉗口組件向固定鉗口組件運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)活動(dòng)鉗口和固定鉗口上帶燕尾斜邊將零件毛坯壓定位塊上，完成最終夾緊并進(jìn)行第二工位的機(jī)械加工；第三步、零件毛坯的第三工位加工零件毛坯定位于第一、第三工位定位段的第三工位定位檔板以及第三裝夾鉗口組件的鉗口，定位完成后通過(guò)液壓控制回路的電磁閥打開(kāi)布置在第三裝夾鉗口組件為液壓油缸供油的油路，推動(dòng)活動(dòng)鉗口組件向固定鉗口組件運(yùn)動(dòng)，完成最終夾緊并進(jìn)行第三工位的機(jī)械加工。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征是，所述第一工位夾具的定位由第一、第三工位定位段的第一定位檔銷(xiāo)以及第一裝夾鉗口組件的鉗口共同完成，夾緊則通過(guò)布置在第一裝夾鉗口組件的液壓油缸驅(qū)動(dòng)萬(wàn)向支撐釘實(shí)現(xiàn)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征是，所述第二工位夾具的定位由鋪設(shè)在整個(gè)夾具基座上的定位塊和固定定位銷(xiāo)共同完成，夾緊工作則通過(guò)第二裝夾鉗口組件中帶燕尾斜邊的鉗口在液壓缸的驅(qū)動(dòng)下將毛坯壓在定位塊上實(shí)現(xiàn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征是，所述第三工位夾具的定位由第一、第三工位定位段的第三工位定位檔板以及第三裝夾鉗口組件的鉗口共同完成，夾緊則通過(guò)布置在第三裝夾鉗口組件的液壓油缸實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
一種機(jī)械工程技術(shù)領(lǐng)域的數(shù)控加工用柔性?shī)A具及其應(yīng)用，該夾具包括若干連接板組件以及固定設(shè)置于機(jī)床工作臺(tái)兩端的定位段以及設(shè)置于兩個(gè)定位段之間的四個(gè)公用段，連接板組件分別設(shè)置于定位段和公用段之間以及兩個(gè)公用段之間。本發(fā)明具有裝夾自動(dòng)化、工位復(fù)合化、結(jié)構(gòu)模塊化的優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速、可靠性高、重復(fù)性高的梁緣條零件的定位和夾緊。本發(fā)明針對(duì)飛機(jī)梁緣條類(lèi)零件特有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過(guò)將傳統(tǒng)三工位立裝中的一工位和三工位夾具復(fù)合為一，減少夾具工位數(shù)的同時(shí)使每個(gè)工位的夾具有兼顧加工左右對(duì)稱(chēng)件的柔性能力。
文檔編號(hào)B23Q3/08GK102328231SQ20111025348
公開(kāi)日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者戎斌, 明偉偉, 楊哲倫, 潘新, 蔡曉江, 金杰峰, 陳明, 龔英洪 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué), 上海飛機(jī)制造有限公司