一种基于柔性支撑装置的钛合金蒙皮激光切割方法

文档序号:3117736阅读:110来源:国知局
一种基于柔性支撑装置的钛合金蒙皮激光切割方法
【专利摘要】本发明提供一种基于柔性支撑装置的钛合金蒙皮激光切割方法,该方法采用柔性支撑装置与五坐标激光切割机的配合对钛合金零件进行切割,不仅解决了钛合金蒙皮零件与夹具不能紧密贴合,影响了零件切割精度的问题,还解决了钛合金蒙皮零件余量部分无支撑,在掉落过程中易引起零件震动,造成零件边缘切割质量差的问题,同时该柔性支撑装置具有通用性,避免了现有专用工装种类数量繁多,体积大,占用库存面积大,成本高等缺陷。
【专利说明】一种基于柔性支撑装置的钛合金蒙皮激光切割方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及飞机钛合金蒙皮零件加工领域,具体涉及一种基于柔性支撑装置的钛合金蒙皮零件激光切割方法。
【背景技术】
[0002]飞机锯齿形钛合金蒙皮设计对零件边缘质量及精度提出了更高要求,传统上利用激光切割夹具进行零件外形激光切割,然而在实践生产中,由于钛合金零件刚性大、工装制造误差等因素,零件与夹具不能紧密贴合,影响了零件切割精度;同时零件余量部分无支撑,在掉落过程中易引起零件震动,造成零件边缘切割质量差,满足不了检验要求,后续大量的人工修整工作极大地增加了工人劳动强度;同时激光切割夹具作为专用工装,数量多,体积大,不具有通用性,占用大量库存面积,给生产和管理带来诸多不便。

【发明内容】

[0003]为了解决现有技术存在的问题和不足,本发明提供一种基于柔性支撑装置的钛合金蒙皮激光切割方法,该方法采用柔性支撑装置与五坐标激光切割机的配合对钛合金零件进行切割,不仅解决了钛合金蒙皮零件与夹具不能紧密贴合,影响了零件切割精度的问题,还解决了钛合金蒙皮零件余量部分无支撑,在掉落过程中易引起零件震动,造成零件边缘切割质量差的问题,同时该柔性支撑装置具有通用性,避免了现有专用工装种类数量繁多,体积大,占用库存面积大,成本高等缺陷。
[0004]本发明一种基于柔性支撑装置的钛合金蒙皮零件激光切割方法采用的技术方案为:
[0005]一种基于柔性支撑装置的钛合金蒙皮激光切割方法,其特征在于包括如下步骤:
[0006]I)根据钛合金蒙皮的图纸要求设计钛合金蒙皮数模,在钛合金蒙皮数模上设计三个耳片,三个耳片分别具有一定位孔,三个定位孔中心在XY平面上的投影在X、Y方向间距是100_的整数倍,生成钛合金蒙皮工艺数模;
[0007]2)以工艺数模为依据,制造具有三个耳片的钛合金蒙皮,三个耳片分别具有一通孔,所述通孔与I)中的定位孔相对应;
[0008]3)以工艺数模为依据,利用柔性支撑装置控制软件确定定位杆和支撑杆的高度值,定位杆与I)中的定位孔相对应;
[0009]4)利用柔性支撑装置控制软件,人工筛选掉位于激光切割路径上支撑杆,定位杆和剩余支撑杆按3)中高度值调整并一一装入平台上对应的孔中;
[0010]5)将钛合金蒙皮移至柔性支撑装置上,通过定位销将钛合金蒙皮的三个耳片与定位杆固定,开启真空吸附系统,使支撑杆顶端的橡胶托内产生负压,使钛合金蒙皮与柔性支撑装置紧密吸附贴合;
[0011]6)利用五坐标激光切割机按工艺数模生成的激光切割程序完成钛合金蒙皮外形的激光切割加工[0012]所述的基于柔性支撑装置的钛合金蒙皮激光切割方法,所述柔性支撑装置包括平台,支撑杆和定位杆,平台上设有17X10个间距IOOmm的孔,支撑杆和定位杆置于孔中。
[0013]所述的基于柔性支撑装置的钛合金蒙皮激光切割方法,所述支撑杆顶端装有橡皮托,支撑杆为中空杆状,支撑杆的下端置于孔中,位于平台下方的真空吸附系统通过管道与支撑杆的下端连通。
[0014]所述的基于柔性支撑装置的钛合金蒙皮激光切割方法,所述定位杆的下端置于孔中,定位杆的顶端具有凹孔,所述凹孔与通孔相匹配,定位销依次穿过通孔和凹孔将钛合金蒙皮的耳片固定在定位杆上。
[0015]本发明具有以下有益效果:
[0016]本发明方法将柔性支撑与五坐标激光切割有效结合,不仅解决了钛合金蒙皮零件与夹具不能紧密贴合,影响了零件切割精度的问题,还解决了钛合金蒙皮零件余量部分无支撑,在掉落过程中易引起零件震动,造成零件边缘切割质量差的问题,同时本发明的柔性支撑装置可取代大量专用钛合金激光切割工装,将大大降低生产成本,减小工装库存占地面积,减轻工人劳动强度,有效提高激光切割钛合金钣金零件的制造精度,降低钛合金蒙皮零件报废率和返修率。
【专利附图】

【附图说明】
[0017]图1为柔性支撑装置及钛合金蒙皮激光切割示意图。
[0018]1-平台,2-五坐标激光切割机,3-钛合金蒙皮,4-定位杆,5-孔,6_支撑杆,7_橡皮托。
【具体实施方式】
[0019]如图1所示为柔性支撑装置及钛合金蒙皮激光切割示意图,柔性支撑装置包括平台1、平台I上具有分布均匀的孔5,置于孔5中的定位杆4和支撑杆6。
[0020]一种基于柔性支撑装置的钛合金蒙皮激光切割方法,包括如下步骤:
[0021]I)根据钛合金蒙皮3的图纸要求设计钛合金蒙皮3的数模,在钛合金蒙皮3的数模上设计三个耳片,三个耳片分别具有一定位孔,三个定位孔中心在XY平面上的投影在X、
Y方向间距是IOOmm的整数倍,生成钛合金蒙皮3的工艺数模;
[0022]2)以工艺数模为依据,制造具有三个耳片的钛合金蒙皮3,三个耳片分别具有一通孔,所述通孔与I)中的定位孔相对应;
[0023]3)以工艺数模为依据,利用柔性支撑装置控制软件确定定位杆4和支撑杆6的高度值,定位杆4与I)中的定位孔相对应,所有定位杆4和支撑杆6的顶端形成的点阵包络面与钛合金蒙皮3的下表面重合。
[0024]4)利用柔性支撑装置控制软件,人工筛选掉位于激光切割路径上支撑杆6,定位杆4和剩余支撑杆6按3)中高度值调整并一一装入平台I上对应的孔5中;如图1所示,平台I设有17 X 10个间距IOOmm的孔5,定位杆4与支撑杆6置于孔5上;
[0025]5)将钛合金蒙皮3移至柔性支撑装置上,通过定位销将钛合金蒙皮3的三个耳片与定位杆4固定,定位杆4的顶端具有凹孔,该凹孔与钛合金蒙皮3耳片上的通孔相对应,定位销依次插入通孔和凹孔内使钛合金蒙皮3的耳片固定在定位杆4上,从而使得钛合金蒙皮3在柔性支撑装置上不可窜动。支撑杆6的顶端装有橡皮托7,支撑杆6为中空杆状,支撑杆6的下端置于孔5中,位于平台I下方的真空吸附系统通过管道与支撑杆6的下端连通,开启真空吸附系统,使支撑杆6顶端的橡胶托7内产生负压,使钛合金蒙皮3与柔性支撑装置紧密吸附贴合;
[0026]6)利用五坐标激光切割机2按工艺数模生成的激光切割程序完成钛合金蒙皮3外形的激光切割加工。
[0027]通过实践证明,本发明方法操作简便,维护性好,能够保证钛合金蒙皮零件切割质量。
【权利要求】
1.一种基于柔性支撑装置的钛合金蒙皮激光切割方法,其特征在于包括如下步骤: 1)根据钛合金蒙皮的图纸要求设计钛合金蒙皮数模,在钛合金蒙皮数模上设计三个耳片,三个耳片分别具有一定位孔,三个定位孔中心在XY平面上的投影在X、Y方向间距是IOOmm的整数倍,生成钛合金蒙皮工艺数模; 2)以工艺数模为依据,制造具有三个耳片的钛合金蒙皮,三个耳片分别具有一通孔,所述通孔与I)中的定位孔相对应; 3)以工艺数模为依据,利用柔性支撑装置控制软件确定定位杆和支撑杆的高度值,定位杆与I)中的定位孔相对应; 4)利用柔性支撑装置控制软件,人工筛选掉位于激光切割路径上支撑杆,定位杆和剩余支撑杆按3)中高度值调整并一一装入平台上对应的孔中; 5)将钛合金蒙皮移至柔性支撑装置上,通过定位销将钛合金蒙皮的三个耳片与定位杆固定,开启真空吸附系统,使支撑杆顶端的橡胶托内产生负压,使钛合金蒙皮与柔性支撑装置紧密吸附贴合; 6)利用五坐标激光切割机按工艺数模生成的激光切割程序完成钛合金蒙皮外形的激光切割加工。
2.根据权利要求1所述的基于柔性支撑装置的钛合金蒙皮激光切割方法,其特征在于,所述柔性支撑装 置包括平台,支撑杆和定位杆,平台上设有17X10个间距IOOmm的孔,支撑杆和定位杆置于孔中。
3.根据权利要求2所述的基于柔性支撑装置的钛合金蒙皮激光切割方法,其特征在于,所述支撑杆顶端装有橡皮托,支撑杆为中空杆状,支撑杆的下端置于孔中,位于平台下方的真空吸附系统通过管道与支撑杆的下端连通。
4.根据权利要求2所述的基于柔性支撑装置的钛合金蒙皮激光切割方法,其特征在于,所述定位杆的下端置于孔中,定位杆的顶端具有凹孔,所述凹孔与通孔相匹配,定位销依次穿过通孔和凹孔将钛合金蒙皮的耳片固定在定位杆上。
【文档编号】B23K26/70GK104014939SQ201410257968
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月11日 优先权日:2014年6月11日
【发明者】李丁, 翟南, 李铭, 张一丁 申请人:沈阳飞机工业(集团)有限公司
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