一種適用于航空板料類零件多工位快速定位裝置的制作方法

本實(shí)用新型涉及一種適用于航空板料類零件多工位快速定位裝置。

背景技術(shù)：

針對(duì)于目前航空結(jié)構(gòu)件的加工，因其多品種單件小批量加工特點(diǎn)，使得零件裝夾準(zhǔn)備導(dǎo)致機(jī)床停機(jī)時(shí)間占比高。

航空類零件單一且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳統(tǒng)加工方法每項(xiàng)零件需在厚度大于50mm鋁制墊板上制作銷孔用于定位，確定零件安裝位置后根據(jù)銷孔打孔攻絲用于鎖住零件(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單零件打孔攻絲時(shí)間4-8小時(shí)，結(jié)構(gòu)較大較復(fù)雜零件耗時(shí)10-16小時(shí))，中途攻絲若出現(xiàn)螺紋損壞，需調(diào)整零件位置后重新打孔攻絲，特殊零件加工準(zhǔn)備時(shí)間甚至超過(guò)零件加工時(shí)間，現(xiàn)場(chǎng)操作若出現(xiàn)零件位置選擇錯(cuò)誤導(dǎo)致五軸機(jī)床擺軸后超程等情況，需重新選擇零件安裝位置打孔攻絲，從而直接導(dǎo)致了停機(jī)占用率高相應(yīng)的加工成本提高，鋁制墊板加工一定種類零件由于打孔較多需報(bào)廢更換，大大增加了加工成本。

針對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較差零件，需為零件設(shè)計(jì)定制專用工裝或真空夾具，設(shè)計(jì)專用夾具從設(shè)計(jì)到加工完成周期長(zhǎng)，成本高。單一零件加工完成后工裝無(wú)法再次利用也相應(yīng)報(bào)廢。

零件安裝完成后，需要操作人員根據(jù)工藝文件手動(dòng)找出程序加工原點(diǎn)，因墊板無(wú)基準(zhǔn)，加工原點(diǎn)通常設(shè)置于零件銷孔上，每個(gè)零件原點(diǎn)不同。人為確定加工原點(diǎn)的誤差經(jīng)常導(dǎo)致雙面加工零件的接刀誤差造成鉗工手動(dòng)修復(fù)工作量過(guò)大。嚴(yán)重的直接導(dǎo)致零件報(bào)廢。

確認(rèn)加工原點(diǎn)后，因航空件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要加工刀具品種及定制刀具較多，程序刀具無(wú)法統(tǒng)一及規(guī)律性，每條程序需要操作人員手動(dòng)安裝刀具，便于安裝 前使用量具對(duì)刀具進(jìn)行測(cè)量，增加了停機(jī)等待的時(shí)間，由于人為測(cè)量失誤刀具用錯(cuò)導(dǎo)致零件報(bào)廢也時(shí)有發(fā)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供了一種適用于航空板料類零件多工位快速定位裝置。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種適用于航空板料類零件多工位快速定位裝置，包括設(shè)置在機(jī)床工作臺(tái)上的通用真空平臺(tái)，在所述通用真空平臺(tái)主體底面部分設(shè)置有抽氣室，在抽氣室內(nèi)設(shè)置有抽氣孔，在底面周邊設(shè)置有密封槽，在密封槽內(nèi)安裝密封條后與底座密封板固定裝配；所述通用真空平臺(tái)主體表面采用密封槽隔成方格，每個(gè)方格中心安裝鋼制襯套，在密封槽內(nèi)安裝有密封條。

進(jìn)一步地，所述鋼制襯套為螺紋襯套。

進(jìn)一步地，所述鋼制襯套中至少設(shè)置一對(duì)配套的銷孔襯套，其余為螺紋襯套。

進(jìn)一步地，在所述配套的銷孔襯套中分別設(shè)置零件導(dǎo)正銷和零件定位圓柱銷。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：通過(guò)真空平臺(tái)多工位生產(chǎn)模式的快速加工方法將大幅縮短裝夾、加工準(zhǔn)備時(shí)間，可有效減少90％以上因裝夾導(dǎo)致的停機(jī)時(shí)間、縮短工序流程、提高生產(chǎn)效率實(shí)現(xiàn)快速裝夾、換裝零件，同時(shí)結(jié)合柔性化工裝夾具的設(shè)計(jì)理念，推動(dòng)航空結(jié)構(gòu)件向快速柔性制造方向發(fā)展。

本實(shí)用新型在保證設(shè)備及刀具安全運(yùn)行的前提下發(fā)揮機(jī)床最大性能，縮短工藝準(zhǔn)備、零件安裝、零件更換時(shí)間，使部分航空類零件通過(guò)真空平臺(tái)也能實(shí)現(xiàn)流水線式加工，統(tǒng)一操作規(guī)范，統(tǒng)一工藝流程，數(shù)字化檢測(cè)加工信息，降低人為操作失誤導(dǎo)致的零件加工故障，提高質(zhì)量穩(wěn)定性，同時(shí)使用現(xiàn)代化輔助工 具提高加工效率。

附圖說(shuō)明

本實(shí)用新型將通過(guò)例子并參照附圖的方式說(shuō)明，其中：

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是底座密封板2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2的B-B結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖2的C-C結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是通用真空平臺(tái)3的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是圖5的D-D結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

一種適用于航空板料類零件多工位快速定位裝置，如圖1所示，包括：機(jī)床工作臺(tái)1、底座密封板2、通用真空平臺(tái)主體3、抽氣室4、零件導(dǎo)正銷5、零件定位圓柱銷6、連接鎖緊螺釘7、抽氣嘴8、產(chǎn)品毛壞9等，其中：

底座密封板2(如圖2至圖4所示)和通用真空平臺(tái)主體3(如圖5和圖6所示)主體安裝密封條后使用38-M12螺釘(即連接鎖緊螺釘7)連接，測(cè)試密封性合格，裝配后不允許拆卸(長(zhǎng)期使用密封條朽化導(dǎo)致的漏氣密封問(wèn)題，拆卸換裝密封條重新測(cè)試)。

底座密封板2和通用真空平臺(tái)3裝配好后與機(jī)床工作臺(tái)1連接，連接后作為機(jī)床工作臺(tái)使用，不允許拆卸(若需拆卸，安裝簡(jiǎn)便)。

將螺紋襯套安裝至通用真空平臺(tái)3上，共726處，用于螺釘鎖緊零件。在使用中可根據(jù)零件規(guī)格結(jié)構(gòu)任意位置更換為銷孔襯套用于定位零件。

一、通用真空平臺(tái)：

由于現(xiàn)行飛機(jī)材料比重70％為鋁合金材料，30％的鈦合金及合成材料，對(duì)加 工材料的不同將主體與密封底板使用不同材質(zhì)，主體采用鋁合金材質(zhì)，有效保護(hù)專用刀具及機(jī)床安全性。

通用真空平臺(tái)主體表面使用6.5*6.5mm(深度*寬度)密封槽隔開(kāi)，密封槽根據(jù)零件需要安裝密封條，用于真空吸附零件。密封槽間距為50mm，每個(gè)格子中心安裝鋼制襯套，共726處，使用鋼制襯套提高螺紋使用壽命，損壞易更換，襯套分為螺紋襯套和銷孔襯套，定位零件位置后更換兩處螺紋襯套為銷孔襯套用于定位零件，其余位置螺紋襯套用于安裝M12螺釘鎖緊零件，省略制孔步驟的同時(shí)提高了零件的活動(dòng)性。

相對(duì)于傳統(tǒng)加工方案無(wú)需反復(fù)制作銷孔及螺紋孔，對(duì)于螺釘無(wú)法鎖緊的部位可局部采用真空吸附，在通用于更多零件的同時(shí)直接將加工準(zhǔn)備時(shí)間從十多個(gè)小時(shí)縮短至半小時(shí)以內(nèi)。

通用真空平臺(tái)主體底面周邊采用6.5*6.5mm(深度*寬度)密封槽安裝密封條后與底座密封板2配合密封抽氣室，周邊分布六處抽氣嘴提高真空吸附力，主體表面共18處抽氣孔，抽氣孔采用密封螺紋+濾網(wǎng)設(shè)計(jì)，根據(jù)零件結(jié)構(gòu)打開(kāi)需要使用的抽氣孔，濾網(wǎng)防止鐵屑吸入抽氣室，未使用抽氣孔由專用密封螺釘密封。

二、底座密封板：

由于主體采用鋁合金材料，鋁合金材料變形較大，為有效控制長(zhǎng)期使用鋁制主體的變形，底座密封板采用鋼制材料，真空平臺(tái)使用原則為一次安裝永久使用，主體安裝密封條與底座密封板裝配完成后，測(cè)試密封性，密封合格后不允許拆卸，不同的材料組合提高夾具強(qiáng)度的同時(shí)有效控制主體因變形造成的密封問(wèn)題。

三、定位圓柱銷及導(dǎo)正銷：

在根據(jù)零件規(guī)格結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)真空平臺(tái)定位零件位置后，更換兩處螺紋襯套為銷孔襯套，采用圓柱銷和導(dǎo)正銷安裝零件，圓柱銷用于定位零件位置，導(dǎo)正銷采用錐形設(shè)計(jì)，由于機(jī)床誤差及材料特性導(dǎo)致累計(jì)誤差，采用圓柱銷定位，導(dǎo)正銷導(dǎo)正的設(shè)計(jì)，定位后矯正累計(jì)誤差導(dǎo)正零件，做到快速安裝。可同時(shí)安裝多個(gè)零件，一件零件需要兩處銷孔襯套安裝定位銷。

本裝置針對(duì)較薄難加工航空優(yōu)先采用真空吸附裝夾方式，安裝密封條使用真空吸附裝夾；結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定；零件可直接使用M12螺釘配合氣動(dòng)工具快速鎖緊零件，實(shí)現(xiàn)快速裝夾。

綜上所述，快速裝夾將縮短90％裝夾時(shí)間，針對(duì)批量零件效果更為顯著，針對(duì)不同特性結(jié)構(gòu)零件，科學(xué)選擇裝夾方式，提高實(shí)用性。使零件實(shí)現(xiàn)快速定位、裝夾、更換。

一鍵式加工，采用程序組方式，利用機(jī)床自動(dòng)刀庫(kù)自動(dòng)調(diào)取加工刀具，通過(guò)后置平臺(tái)在每條程序頭寫入檢測(cè)代碼，通過(guò)代碼指令使用機(jī)床紅外線對(duì)刀儀自動(dòng)檢測(cè)、驗(yàn)證刀具參數(shù)，避免加工中人為測(cè)量失誤及停機(jī)檢測(cè)等情況，降低停機(jī)率實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工。

通過(guò)挑選航空類某項(xiàng)目較為典型結(jié)構(gòu)零件作為研發(fā)試驗(yàn)件進(jìn)行測(cè)試，選用同一臺(tái)設(shè)備及人員做加工對(duì)比，采用本裝置加工周期為22小時(shí)，而現(xiàn)有的加工方式加工周期為62小時(shí)，相比縮短40小時(shí)，效率提高2.8倍，效率提高非常明顯。