弱刚性航空结构件小应力填充吸震装夹加工法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及航空结构件的加工领域，特别涉及一种弱刚性航空结构件小应力填充 吸震装夹加工法。
【背景技术】
[0002] 航空结构件中有一部分是框架型零件，其刚性差，机械加工会造成强烈振动，甚至 无法加工；
[0003] 现有技术中，对该问题的解决工艺是：采用大量夹具，针对不同刚度的部分，采用 不同的夹持方案，同时，切削参数也是单独配套的，而要做出一个完整的方案，需要生产制 造大量的夹具，同时夹持的位置、接触面积等，需要经过长期的经验积累，或者复杂的有限 元分析，而夹持后，对于结构件的加工，由于每个部位的刚度不一样，所以加工方案也是需 要经过长期的经验积累，或者复杂的有限元分析，通常情况下都很保守，因为这种框架型的 航空结构件刚度不够，加工中产生振动的话，会误差很大；
[0004] 如以上所述，这些工艺都会严重得增加航空结构件的加工成本，同时效率很低，工 人的学习成本也相对较高。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种降低加工成本、 提高加工效率、降低工人学习成本的弱刚性航空结构件小应力填充吸震装夹加工法。
[0006] 为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
[0007] -种弱刚性航空结构件小应力填充吸震装夹加工法，其步骤为：
[0008]A、在所述航空结构件长度方向的两端安装可拖起航空结构件的夹具；
[0009]B、在航空结构件两端的夹具间固定安装贯穿航空结构件的支撑体；
[0010] C、在航空结构件内部填充能够固化的流体，流体包裹支撑体，填满航空结构件内 部空间；
[0011] D、固化流体，完成装夹，进行加工。
[0012] 本发明直接舍去了航空结构件周围的除去主夹具的各种其他夹具，在航空结构件 两端安装两个与航空结构件配合的夹具，在夹具间设置所述支撑体，构成主要的承受力的 结构，而所述固化后的流体，填充满航空结构件内部空间，这时航空结构件框架上的力通过 固化后的流体，传到了所述支撑体上，固化后的流体代替了舍去的夹具，把原来从航空结构 件外部进行夹持，提升航空结构件刚度的方式，变为了从航空结构件内部支撑；
[0013] 除掉了大量的多余夹具，同时夹持完后，加工时，只要固化后的流体刚度达到要 求，不再需要考虑是否振动的问题，大大降低了切削加工时的要求，也不需要复杂的夹持、 切削加工方案，降低了大量成本，而工艺比以前简单得多，提高了加工效率，同时方案便捷 易学，降低了工人学习成本。
[0014] 作为本发明的优选方案，步骤C、D中，所述流体参数满足：所述流体固化后，其重 量保证在不会对航空结构件造成变形的范围，并使此时航空结构件的整体刚度满足最低加 工要求，根据不同的航空结构件，使用不同的可固化的流体或不同的计量，如果对于某些刚 度很低的航空结构件使用固化后质量很大的流体，那么其在未加工时可能已变形，所以"所 述流体固化后，其重量保证在不会对航空结构件造成变形的范围，并使此时航空结构件的 整体刚度满足最低加工要求"是对本发明方法很重要的一个限定。
[0015] 作为本发明的优选方案，步骤B中，所述支撑体为长条形拉伸体，结构连贯对称， 刚度大，更稳定。
[0016] 作为本发明的优选方案，所述步骤B具体为：
[0017] 在航空结构件两端的夹具间安装贯穿航空结构件的长条形拉伸体，在长条形拉伸 体与航空结构件外壳之间的空间安装副支撑结构，所述副支撑结构为中空结构，其两端与 航空结构件两端配合，并固定在所述支撑体上，所述夹具在航空结构件外部两端给予其夹 持，所述副支撑结构在内部支撑航空结构件，同时副支撑结构固定安装在支撑体上，支撑体 又与夹具固定连接，形成一体结构，填充的流体固化后，使航空结构件刚度更大更稳定。
[0018] 作为本发明的优选方案，步骤B中，所述副支撑结构中间段为拉伸体，两端密闭， 结构连贯对称，刚度大，更稳定。
[0019] 作为本发明的优选方案，所述步骤C具体为：
[0020] 在航空结构件内部填充能够固化的流体，流体包裹副支撑结构，填满航空结构件 内部空间。
[0021] 作为本发明的优选方案，步骤A中，所述航空结构件两端拖起航空结构件的夹具 形状与航空结构件两端轮廓相匹配，上面均设置若干装夹孔，需要对航空结构件唯一的两 端夹持位置进行最全面的装夹，保证整体加工的精度。
[0022] 与现有技术相比，本发明的有益效果：
[0023] 降低加工成本、提高加工效率、降低工人学习成本。
【附图说明】：
[0024] 图1为本发明方法的流程图；
[0025] 图2为本发明实施例1中所加工航空结构件示意图；
[0026] 图3为本发明实施例1中加工航空结构件时的两端夹具和支撑体示意图；
[0027] 图4为本发明实施例1中加工航空结构件时的两端夹具的安装示意图；
[0028] 图5为本发明实施例1中加工航空结构件时的只安装两端夹具的示意图；
[0029] 图6为本发明实施例1中加工航空结构件时全部夹持方案实施完毕的效果图。 [0030] 图7为本发明实施例1中加工航空结构件时的副支撑结构示意图。
【具体实施方式】
[0031] 下面结合实施例及【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解 为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
【发明内容】
所实现的技术均属于本 发明的范围。
[0032] 实施例1
[0033] 如图1，一种弱刚性航空结构件小应力填充吸震装夹加工法，图1中是对该方法的 大概流程说明，在本实施例中，其具体的步骤为：
[0034] A、在所述航空结构件（本实施例的结构件如图2所示，是航空领域的弱刚性结构 件中最为常见的框架型结构件）长度方向的两端安装可拖起航空结构件的夹具，其形状与 航空结构件两端轮廓相匹配（本实施例中所述夹具为菱形），上面均设置若干装夹孔；
[0035] B、在航空结构件两端的夹具间固定安装贯穿航空结构件的支撑体，所述支撑体为 长条形拉伸体（如图3,本实施例中其为圆柱体，其两端连接在菱形的中部），在长条形拉 伸体与航空结构件外壳之间的空间安装副支撑结构（如图7,其两端为六边形，配合航空结 构件框架两端内部的六边形轮廓，本图中透视结构只是为了表示出支撑体的位置，实际中 副支撑结构的材料不限定透视或非透视），所述副支撑结构为中空结构，其两端与航空结构 件两端配合，并固定在所述支撑体上，所述副支撑结构中间段为拉伸体，两端密闭，所述航 空结构件两端的夹具外侧安装有安装条，其与夹具固定连接，夹具通过该安装条安装在工 作台上进行加工，本实施例中安装条是固定在所述菱形的夹具的对角线上，结构稳定，刚度 大，保证航空结构件加工的精度（如图4,而本实施例中的图5是加工航空结构件时的只安 装两端夹具的示意图，为了展示航空结构件被夹持时的状态，实际中，其内部还有支撑体和 副支撑结构），；
[0036] C、在航空结构件内部填充能够固化的流体（为石膏或者聚氨酯泡沫，易于成形， 在很多行业都到能用到，且价格低廉，对于刚度足够的航空结构件可以用石膏，对于刚度低 的，如果用石膏，比重过大，在未加工状态已经对零件造成变形，这种情况下用聚氨酯泡沫， 聚氨酯泡沫固化后密度约为〇. 04-0. 06g/cm3,很轻，在使用时几乎无孔不入，固化时间约为 6-8小时，固化后有较强的硬度，却能用美工刀随意切割，而且使用操作简单，一学即会；聚 氨酯发泡剂在家具，装修行业广泛应用，但借于在机械加工中却很少，在本申请中，可固化 的流体优选聚氨酯泡沫），流体包裹副支撑结构，填满航空结构件内部空间（如图6);
[0037] D、固化流体，完成装夹，进行加工（图6也可以表示固话流体后的状态，在该状态 下，即可进行对航空结构件的加工）；
[0038] 本实施例中，具体的加工参数如下表：
[0039] 单位：_
【主权项】
1. 一种弱刚性航空结构件小应力填充吸震装夹加工法，其步骤为： A、 在所述航空结构件长度方向的两端安装可拖起航空结构件的夹具； B、 在航空结构件两端的夹具间固定安装贯穿航空结构件的支撑体； C、 在航空结构件内部填充能够固化的流体，流体包裹支撑体，填满航空结构件内部空 间； D、 固化流体，完成装夹，进行加工。
2. 根据权利要求1所述的弱刚性航空结构件小应力填充吸震装夹加工法，其特征在 于，步骤C、D中，所述流体参数满足：所述流体固化后，其重量保证在不会对航空结构件造 成变形的范围，并使此时航空结构件的整体刚度满足最低加工要求。
3. 根据权利要求1所述的弱刚性航空结构件小应力填充吸震装夹加工法，其特征在 于，步骤B中，所述支撑体为长条形拉伸体。
4. 根据权利要求3所述的弱刚性航空结构件小应力填充吸震装夹加工法，其特征在 于，所述步骤B具体为： 在航空结构件两端的夹具间固定安装贯穿航空结构件的长条形拉伸体，在长条形拉伸 体与航空结构件外壳之间的空间安装副支撑结构，所述副支撑结构为中空结构，其两端与 航空结构件两端配合，并固定在所述支撑体上。
5. 根据权利要求4所述的弱刚性航空结构件小应力填充吸震装夹加工法，其特征在 于，步骤B中，所述副支撑结构中间段为拉伸体，两端密闭。
6. 根据权利要求4所述的弱刚性航空结构件小应力填充吸震装夹加工法，其特征在 于，所述步骤C具体为： 在航空结构件内部填充能够固化的流体，流体包裹副支撑结构，填满航空结构件内部 空间。
7. 根据权利要求1所述的弱刚性航空结构件小应力填充吸震装夹加工法，其特征在 于，步骤A中，所述航空结构件两端拖起航空结构件的夹具形状与航空结构件两端轮廓相 匹配，上面均设置若干装夹孔。
【专利摘要】本发明涉及航空结构件的加工领域，特别涉及一种弱刚性航空结构件小应力填充吸震装夹加工法，其步骤为：A、在所述航空结构件长度方向的两端安装可拖起航空结构件的夹具；B、在航空结构件两端的夹具间固定安装贯穿航空结构件的支撑体；C、在航空结构件内部填充能够固化的流体，流体包裹支撑体，填满航空结构件内部空间；D、固化流体，完成装夹，进行加工，本发明的目的在于提供一种降低加工成本、提高加工效率、降低工人学习成本的弱刚性航空结构件小应力填充吸震装夹加工法。
【IPC分类】B23Q3-00
【公开号】CN104690572
【申请号】CN201510116853
【发明人】刘波, 杨洲元
【申请人】什邡市明日宇航工业股份有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月17日