用于飛機尾翼垂直安定面加工的夾具制造技術

本發明專利技術涉及用于飛機尾翼垂直安定面加工的夾具，包括支架以及位于其一側用于對尾翼中尾部提供定位支撐的調姿定位裝置，支架的上下橫梁上均安裝有用于對尾翼頭部外側壓緊的外部支撐裝置，支架的中間橫梁上安裝有用于對尾翼頭部內側壓緊的內部支撐裝置，支架上還安裝有用于對尾翼頭部固定的主夾緊機構。實現了垂直安定面的自動定位夾緊，滿足大型、剛性差的零件的定位裝夾要求，其調姿結束后，夾緊效果優異，零件未因夾緊而變形，調整效率高，調整靈活且穩定。

【技術實現步驟摘要】
用于飛機尾翼垂直安定面加工的夾具
本專利技術涉及一種用于飛機尾翼垂直安定面加工的夾具。
技術介紹
在航空、航天、汽車等產品中，存在著大量的剛度差且具有復雜曲面外形的薄壁零件，傳統的薄壁零件的切邊、鉆孔、測量等操作多采用專用工裝，工裝表面具有與薄壁零件一致的曲面外形，每一套工裝只能適用于一種薄壁零件，在各行業日益增長的小批量、多品種的需求下，成本過高，不能滿足實際生產需求。雖然現有一些夾具可以根據零件形狀尺寸和工藝要求，通過人工調整的方式實現薄壁曲面零件的定位支撐，但人工操作的效率低、精度差、難以滿足薄壁曲面零件生產的高效率需求，且其支撐固定單元大多采用固定在工作臺的T型槽上的方式連接，使支撐固定單元在工作臺某些方向的距離為固定值，無法調整；中國專利號200810056655.5公開了釘高調整單元的Y向距離通過定位板長度來確定，X向距離通過基枕上定位孔的距離來確定，兩個方向上均不可任意調節。目前國內外研制的基于測量、控制、機械等學科的全自動柔性工裝采用液壓控制方式來實現支撐固定單元之間的距離調整，其結構復雜、設計制造難度大，成本高，阻礙了其在企業中的廣泛應用，面對上述問題，必須研究適用于實際需求的薄壁曲面零件的多點柔性工裝。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種用于飛機尾翼垂直安定面加工的夾具。本專利技術的目的通過以下技術方案來實現：用于飛機尾翼垂直安定面加工的夾具，特點是：包括支架以及位于其一側用于對尾翼中尾部提供定位支撐的調姿定位裝置，所述支架的上下橫梁上均安裝有用于對尾翼頭部外側壓緊的外部支撐裝置，支架的中間橫梁上安裝有用于對尾翼頭部內側壓緊的內部支撐裝置，支架上還安裝有用于對尾翼頭部固定的主夾緊機構。進一步地，上述的用于飛機尾翼垂直安定面加工的夾具，其中，所述支架的上橫梁上安裝的外部支撐裝置與下橫梁上安裝的外部支撐裝置一一相對，支架的中間橫梁上安裝的內部支撐裝置一一相背。更進一步地，上述的用于飛機尾翼垂直安定面加工的夾具，其中，所述外部支撐裝置包括支撐機構以及鎖緊與解鎖機構，支撐機構包含氣缸、壓桿、支撐桿、開口導向套和導向座，導向座安裝于固定座上，導向座中安裝有開口導向套，壓桿置于開口導向套中并可沿其滑動，氣缸通過支撐桿安裝于導向座上，氣缸的活塞桿與壓桿驅動連接，壓桿的端部設有壓頭；所述鎖緊與解鎖機構包含伺服電機、偏心軸、調節軸和滾子，所述偏心軸旋轉自如地支承于固定座上的軸承座中，偏心軸由伺服電機驅動連接，沿軸承座的徑向設有徑向孔，徑向孔中配裝調節軸，調節軸的上端安裝有與偏心軸的外圓面接觸的滾子，調節軸下部的內孔中配裝拉桿，拉桿的頂端與滾子的下端相對，拉桿上依次套裝螺母、擋圈和碟簧組件，拉桿的下部置于支撐套中并可沿其滑動，碟簧組件的上端與擋圈的下端面相抵接，碟簧組件的下端與支撐套的上端面相抵接，支撐套固定于導向座上，支撐套與拉桿形成鉗口，鉗口包容開口導向套的開口兩側；所述導向座上安裝有可調節長度的支撐桿，氣缸的缸座固定于支撐桿上，氣缸的活塞桿與壓桿驅動連接；所述伺服電機的傳動軸與減速機的輸入軸相連，減速機安裝于固定座的側面，減速機的輸出軸通過聯軸器與偏心軸驅動連接；所述支撐套上與開口導向套的開口上側相對的至下區域形成缺口，拉桿上與開口導向套的開口下側相對的至下區域形成凸臺，拉桿上凸臺與支撐套形成包容開口導向套開口兩側的鉗口。更進一步地，上述的用于飛機尾翼垂直安定面加工的夾具，其中，所述內部支撐裝置包含伺服電機、傳動軸、固定座和槽型凸輪，所述傳動軸旋轉自如地支承于固定座上，傳動軸的一端由伺服電機驅動連接，傳動軸的另一端通過聯軸器安裝一槽型凸輪，槽型凸輪端面上設有導向槽，所述固定座上方固定一導向座，導向座中安裝有導向套，導向套中設有可沿其導向孔滑動的壓桿，壓桿的頂端固定一傳感器座，傳感器座上依次安裝有測力傳感器和壓頭，壓桿的內孔中部設有凸臺，調節桿從上至下穿過凸臺上的通孔，其上套裝一碟簧組件，壓桿的內孔下部配裝一碟簧座，調節桿的下端嵌裝于碟簧座中，碟簧組件的上端與凸臺的下端面相抵接，碟簧組件的下端與碟簧座的上端面相抵接，碟簧座的下部通過其內螺紋連接一長度調節桿，長度調節桿的下端安裝一銷軸，銷軸的軸線與長度調節桿的軸線相垂直，銷軸嵌入槽型凸輪上的導向槽中，銷軸的軸線與傳動軸的軸線相平行；所述測力傳感器與數據采集卡相連，數據采集卡與計算機傳輸連接，計算機與PLC傳輸連接，PLC與伺服電機控制連接；所述伺服電機的傳動軸與減速箱的輸入軸相連，減速箱安裝于固定座的側面，減速箱的輸出軸與傳動軸驅動連接；所述銷軸通過滾子嵌入槽型凸輪上的導向槽中；所述傳動軸通過軸承旋轉自如地支承于固定座上。更進一步地，上述的用于飛機尾翼垂直安定面加工的夾具，其中，所述調姿定位裝置包括滑臺以及布置其上的三組調整模塊，其中，第一調整模塊包括X軸傳送單元、Y軸傳送單元和Z軸可調伺服支撐機構，Z軸可調伺服支撐機構安裝于Y軸傳送單元上，Y軸傳送單元安裝于X軸傳送單元上；第二調整模塊包括X軸傳送單元、Y軸自由滑動單元和Z軸可調伺服支撐機構，Z軸可調伺服支撐機構安裝于Y軸自由滑動單元上，Y軸自由滑動單元安裝于X軸傳送單元上；第三調整模塊包括X軸自由滑動單元、Y軸自由滑動單元和Z軸可調伺服支撐機構，Z軸可調伺服支撐機構安裝于Y軸自由滑動單元上，Y軸自由滑動單元安裝于X軸自由滑動單元上；所述每一Z軸可調伺服支撐機構上均安裝一球頭浮動機構；所述滑臺的中間位置布置有重心支撐裝置；所述第一調整模塊的X軸傳送單元包括X軸滑軌和控制X軸滑軌運動的電機X，其Y軸傳送單元包括Y軸滑軌和控制Y軸滑軌運動的電機Y，Y軸傳送單元安裝于X軸傳送單元的X軸滑軌上，其Z軸可調伺服支撐機構安裝于Y軸傳送單元的Y軸滑軌上；所述第二調整模塊的X軸傳送單元包括X軸滑軌和控制X軸滑軌運動的電機X，其Y軸自由滑動單元安裝于X軸傳送單元的X軸滑軌上，其Z軸可調伺服支撐機構安裝于Y軸自由滑動單元上；所述重心支撐裝置包含底座、鎖止螺母和絲杠，鎖止螺母通過止推軸承旋轉自如地安裝于底座上，鎖止螺母中配裝有垂直的絲杠，鎖止螺母的旋轉運動轉化為絲杠的上下運動，絲杠的上端設有絲杠套，絲杠套的頂端安裝有支撐頭；所述Z軸可調伺服支撐機構包含內導向座以及置于其外層的外導向套，介于內導向座與外導向套之間設有可沿其軸向滑動的導向柱，內導向座的端部安裝有電機安裝座，伺服電動缸置于內導向座中且與電機安裝座相固定，所述導向柱上安裝有連接座，伺服電動缸推桿與連接座相連接，連接座上安裝一支撐球頭，支撐球頭置于球窩支撐座上構成球關節浮動支撐；所述導向柱上固定一防轉連接板，外導向套的側壁固定一防轉座，與伺服電動缸推桿的軸向平行設置的防轉桿，其一端固定于防轉座上，其另一端穿過防轉座上的導向孔，可沿導向孔軸向滑動；導向柱上固定一擋鐵連接板，外導向套的側壁固定一擋鐵導向座，與伺服電動缸推桿的軸向平行設置的擋鐵安裝桿，其一端固定于擋鐵連接板上，其另一端穿過擋鐵導向座上的導向孔，擋鐵安裝桿的頂端套裝有上行程死擋鐵，擋鐵安裝桿的底端安裝有下行程死擋鐵；上行程死擋鐵通過調節螺母安裝于擋鐵安裝桿上，其在擋鐵安裝桿上的軸向位置可調。本專利技術技術方案突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在：①用于飛機尾翼垂直安定面的定位夾本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于飛機尾翼垂直安定面加工的夾具，其特征在于：包括支架以及位于其一側用于對尾翼中尾部提供定位支撐的調姿定位裝置，所述支架的上下橫梁上均安裝有用于對尾翼頭部外側壓緊的外部支撐裝置，支架的中間橫梁上安裝有用于對尾翼頭部內側壓緊的內部支撐裝置，支架上還安裝有用于對尾翼頭部固定的主夾緊機構。

【技術特征摘要】
1.用于飛機尾翼垂直安定面加工的夾具，其特征在于：包括支架以及位于其一側用于對尾翼中尾部提供定位支撐的調姿定位裝置，所述支架的上下橫梁上均安裝有用于對尾翼頭部外側壓緊的外部支撐裝置，支架的中間橫梁上安裝有用于對尾翼頭部內側壓緊的內部支撐裝置，支架上還安裝有用于對尾翼頭部固定的主夾緊機構；所述外部支撐裝置包括支撐機構以及鎖緊與解鎖機構，支撐機構包含氣缸、壓桿、支撐桿、開口導向套和導向座，導向座安裝于固定座上，導向座中安裝有開口導向套，壓桿置于開口導向套中并可沿其滑動，氣缸通過支撐桿安裝于導向座上，氣缸的活塞桿與壓桿驅動連接，壓桿的端部設有壓頭；所述鎖緊與解鎖機構包含伺服電機、偏心軸、調節軸和滾子，所述偏心軸旋轉自如地支承于固定座上的軸承座中，偏心軸由伺服電機驅動連接，沿軸承座的徑向設有徑向孔，徑向孔中配裝調節軸，調節軸的上端安裝有與偏心軸的外圓面接觸的滾子，調節軸下部的內孔中配裝拉桿，拉桿的頂端與滾子的下端相對，拉桿上依次套裝螺母、擋圈和碟簧組件，拉桿的下部置于支撐套中并可沿其滑動，碟簧組件的上端與擋圈的下端面相抵接，碟簧組件的下端與支撐套的上端面相抵接，支撐套固定于導向座上，支撐套與拉桿形成鉗口，鉗口包容開口導向套的開口兩側。2.根據權利要求1所述的用于飛機尾翼垂直安定面加工的夾具，其特征在于：所述支架上橫梁上安裝的外部支撐裝置與下橫梁上安裝的外部支撐裝置一一相對，支架中間橫梁上安裝的內部支撐裝置一一相背。3.根據權利要求1所述的用于飛機尾翼垂直安定面加工的夾具，其特征在于：所述導向座上安裝有可調節長度的支撐桿，氣缸的缸座固定于支撐桿上，氣缸的活塞桿與壓桿驅動連接；所述伺服電機的傳動軸與減速機的輸入軸相連，減速機安裝于固定座的側面，減速機的輸出軸通過聯軸器與偏心軸驅動連接；所述支撐套上與開口導向套的開口上側相對的至下區域形成缺口，拉桿上與開口導向套的開口下側相對的至下區域形成凸臺，拉桿上凸臺與支撐套形成包容開口導向套開口兩側的鉗口。4.根據權利要求1或2所述的用于飛機尾翼垂直安定面加工的夾具，其特征在于：所述內部支撐裝置包含伺服電機、傳動軸、固定座和槽型凸輪，所述傳動軸旋轉自如地支承于固定座上，傳動軸的一端由伺服電機驅動連接，傳動軸的另一端通過聯軸器安裝一槽型凸輪，槽型凸輪端面上設有導向槽，所述固定座上方固定一導向座，導向座中安裝有導向套，導向套中設有可沿其導向孔滑動的壓桿，壓桿的頂端固定一傳感器座，傳感器座上依次安裝有測力傳感器和壓頭，壓桿的內孔中部設有凸臺，調節桿從上至下穿過凸臺上的通孔，其上套裝一碟簧組件，壓桿的內孔下部配裝一碟簧座，調節桿的下端嵌裝于碟簧座中，碟簧組件的上端與凸臺的下端面相抵接，碟簧組件的下端與碟簧座的上端面相抵接，碟簧座的下部通過其內螺紋連接一長度調節桿，長度調節桿的下端安裝一銷軸，銷軸的軸線與長度調節桿的軸線相垂直，銷軸嵌入槽型凸輪上的導向槽中，銷軸的軸線與傳動軸的軸線相平行；所述測力傳感器與數據采集卡相連，數據采集卡與計算機傳輸連接，計算機與PLC傳輸連接，PLC與伺服...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馮愛新，薛偉，張華夏，仲秋，許興旺，李峰平，吳浩，張津超，
申請(專利權)人：溫州大學，
類型：發明
國別省市：浙江;33