风洞试验用十字铰链天平加工过程辅助工装的制作方法

风洞试验用十字铰链天平加工过程辅助工装
1.技术领域：
2.本实用新型涉及一种风洞试验用十字铰链天平加工过程辅助工装。
3.

背景技术：

4.风洞试验用天平是风洞测力试验的核心测量元件，天平的加工精度直接影响风洞试验结果的精准度。十字铰链天平起到支撑模型、承担模型气动载荷、提供恢复力和测量模型振动角度θ的作用。十字铰链天平的特点是测力梁部分形状复杂、刚度弱、易变形，采用常规的加工工艺很难保证测力梁的加工精度。
5.

技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一种降低了加工难度，提高了天平加工精度的风洞试验用十字铰链天平加工过程辅助工装。
7.上述的目的通过以下的技术方案实现：
8.一种风洞试验用十字铰链天平加工过程辅助工装，其组成包括十字铰链天平、第一工装和第二工装，所述的十字铰链天平的一端具有第一工艺头，另一端具有第二工艺头，所述的第一工艺头上套有第一工装并通过销钉固定，所述的第二工艺头上套有第二工装并通过销钉固定。
9.所述的风洞试验用十字铰链天平加工过程辅助工装，所述的第一工装为方形板，在其中心具有第一圆孔，所述的方形板的两个相邻面上分别开设有销孔。
10.所述的风洞试验用十字铰链天平加工过程辅助工装，所述的第二工装为方形板，在其中心具有第二圆孔，所述的方形板的两个相邻面上分别开设有销孔。
11.有益效果：
12.1.本实用新型增加第一工装和第二工装，增大了测力梁的刚度，避免了天平梁在加工过程中产生的变形，这样保证了测力梁的厚度尺寸精度及角度精度，同时也保证了天平梁的表面光洁度，大大降低了加工难度；改变加工路线、增加工艺支撑后天平梁的尺寸公差在
±
0.02.mm以内。
13.2.本实用新型具有第一工艺头和第二工艺头，保证对十字铰链天平的保护。
14.附图说明：
15.附图1是本实用新型的结构示意图；
16.附图2是第一工装的结构示意图；
17.附图3是第二工装的结构示意图；
18.图中：1、第一工艺头；2、十字铰链天平；3、第二工艺头；4、第二工装；5、第一工装；6、第一圆孔；7、销孔；8、第二圆孔。
19.具体实施方式：
20.实施例1：
21.一种风洞试验用十字铰链天平加工过程辅助工装，其组成包括十字铰链天平2、第一工装5和第二工装4，所述的十字铰链天平的一端具有第一工艺头1，另一端具有第二工艺头3，所述的第一工艺头上套有第一工装并通过销钉固定，所述的第二工艺头上套有第二工
装并通过销钉固定。
22.实施例2：
23.根据实施例1所述的风洞试验用十字铰链天平加工过程辅助工装，所述的第一工装为方形板，在其中心具有第一圆孔6，所述的方形板的两个相邻面上分别开设有销孔7。
24.实施例3：
25.根据实施例1或2所述的风洞试验用十字铰链天平加工过程辅助工装，所述的第二工装为方形板，在其中心具有第二圆孔8，所述的方形板的两个相邻面上分别开设有销孔。
26.此种天平为十字铰链天平，其材料为f141，测力梁的厚度为3
±
0.02mm，如上图所示。十字铰链在偏心轴施加驱动力矩时能够产生1度变形，弹簧片厚度设计尺寸不能太大，否则，在弹簧片弯曲1度时，根部应力将不能满足强度要求，同时弹簧片上粘贴的电阻应变片也超过了承受应变极限。但是，应变片厚度设计太小，模型在大迎角下受到的气动载荷很大，若气动载荷都由十字铰链承担，弹簧片的强度将不能满足要求，弹簧片的变形也超过设计要求。为此，在十字弹簧的中心设计一个支撑圆柱，模型的升力由支撑圆柱来承担，俯仰力矩由支撑圆柱和偏心轴共同承担。这样既能保证十字铰链天平振幅为1度平稳振动，又能承受模型的气动载荷。天平测力梁的加工精度要求特别高，但是刚度特别小，形状复杂，加工难度特别大，如果不增加工艺工装支撑加工此天平，天平梁的厚度精度根本无法保证，更无法保证天平梁的表面光洁度。此天平的具体加工流程如下：
27.⑴
备料：φ40
×
210
28.⑵
车工：φ38
×
205
29.⑶
探伤：超声波探伤，保证内部无裂纹等缺陷；
30.⑷
车工：精车各部，左端留工艺头φ34
×
8，右端留工艺头φ15
×
15，左端
31.φ28.5、φ24与俯仰支杆及轴承配制，保证各公差尺寸差。
32.⑸
钳：按图所示装配方胎，右端方胎与工艺头右端面齐平，配制销孔，保证胎具平行垂直；
33.⑹
数控铣：1、以外圆为基准修方胎基准；
34.2、以a面为基准返尺寸，铣17mm宽槽至尺寸；
35.3、铣16.2mm平台及铰链处能铣到的部分，留研磨量0.02mm；
36.4、铣两处1mm深走线槽至尺寸；
37.⑺
电火花：制电极加工铰链处各梁中间缝隙、0.9mm走油槽及数控铣未能铣到的部分至尺寸，加载梁留研磨量0.02mm。切加载梁处内孔，保护两端内孔，不得过切；
38.⑻
线切割：1、切4处0.75mm缝制尺寸；2、去除左右工艺头。去
39.⑼
钳工：研磨各梁，保证公差尺寸及表面光洁度；
40.划孔线、制各孔，销孔及螺纹孔配加工；
41.⑽
热处理：将成品清洗干净，吊装于真空加热炉中，升温至480
±
2℃，恒温4小时后随炉冷却，测量实际硬度值，附硬度值报告。


技术特征：
1.一种风洞试验用十字铰链天平加工过程辅助工装，其特征是：其组成包括十字铰链天平、第一工装和第二工装，所述的十字铰链天平的一端具有第一工艺头，另一端具有第二工艺头，所述的第一工艺头上套有第一工装并通过销钉固定，所述的第二工艺头上套有第二工装并通过销钉固定。2.根据权利要求1所述的风洞试验用十字铰链天平加工过程辅助工装，其特征是：所述的第一工装为方形板，在其中心具有第一圆孔，所述的方形板的两个相邻面上分别开设有销孔。3.根据权利要求2所述的风洞试验用十字铰链天平加工过程辅助工装，其特征是：所述的第二工装为方形板，在其中心具有第二圆孔，所述的方形板的两个相邻面上分别开设有销孔。

技术总结
风洞试验用十字铰链天平加工过程辅助工装。十字铰链天平的特点是测力梁部分形状复杂、刚度弱、易变形，采用常规的加工工艺很难保证测力梁的加工精度。本实用新型组成包括：十字铰链天平（2）、第一工装（5）和第二工装（4），所述的十字铰链天平的一端具有第一工艺头（1），另一端具有第二工艺头（3），所述的第一工艺头上套有第一工装并通过销钉固定，所述的第二工艺头上套有第二工装并通过销钉固定。本实用新型用于风洞试验用十字铰链天平加工过程辅助。型用于风洞试验用十字铰链天平加工过程辅助。型用于风洞试验用十字铰链天平加工过程辅助。


技术研发人员：马立娟 田记达 徐浩男
受保护的技术使用者：沈阳航空模具制造有限公司
技术研发日：2022.01.25
技术公布日：2022/8/11