一种柔性数控铣床真空转接平台及使用方法
【专利摘要】一种柔性数控铣床的真空转接平台及使用方法，转接平台的本体是一个刚性的平板结构，在转接平台的上表面有零件的吸附区，吸附区内有纵向和横向分布的吸附槽，在吸附槽的纵横交叉处设有负压孔，在转接平台的下表面设有凸出的定位轴，该定位轴的中心是轴向抽气孔，该定位轴的外径与柔性数控铣床的立柱匹配，在转接平台的本体内设有通气管路，该通气管路将转接平台零件吸附区的负压孔与转接平台下表面定位轴的抽气孔密闭连通，通过柔性数控铣床的立柱和转接平台真空吸附配合，将所述零件定位夹紧在真空平台上进行加工。
【专利说明】
一种柔性数控铣床真空转接平台及使用方法
技术领域
[0001]本申请涉及数控加工技术，具体涉及复合材料梁类零件铣切所使用的一种柔性数控铣床真空转接平台及使用方法。技术背景
[0002]飞机零件庞杂，形状各异，复合材料梁类零件就是其中一类，其特点是直线长度较长，腹板宽度大小不一且结构复杂外形精度要求较高。传统的复合材料梁类零件铣切依靠专用真空平台(分段式铝制真空平台)，平台水平置于数控铣床工作台，吊装、装夹、找正等工作费时费力，工人劳动强度大，加工效率低。现有先进的柔性数控铣床比普通五坐标数控铣床结构外，增加了柔性系统，柔性系统作为机床的工作台布置有立柱式吸盘。柔性铣切的优点是每个立柱式吸盘由电脑程序控制左右、上下移动，快速形成零件外形曲面，通过万向球头橡胶吸盘实现零件定位装夹，大大提高生产效率。此类柔性数控铣床也有其局限性。柔性支柱底部带有复杂的驱动装置，支柱间距有最小尺寸限制，主要适用于大尺寸、小曲率、 平缓复合材料壁板零件的加工。对于复合材料梁类零件，由于受宽度方向尺寸限制，无法进行装夹吸附。为了扩大柔性数控铣床的零件加工范围(复合材料梁类零件)就需要设计特殊结构具有转接功能的真空平台辅助实现。如何设计真空平台结构、如何实现真空平台与柔性数控机床定位连接、如何实现真空平台对零件的吸附、如何实现真空平台的选材，这些都是在设计过程中需要解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种能够突破柔性数控铣床加工范围，批通过柔性数控铣床能批量生产复合材料梁类零件的柔性数控铣床真空转接平台及其使用方法。
[0004]—种柔性数控铣床真空转接平台，与柔性数控铣床立柱连接，其特征在于，转接平台的本体是一个刚性的平板结构，在转接平台的上表面有零件的吸附区，零件吸附区内有纵向和横向分布的吸附槽，在吸附槽的纵横交叉处设有负压孔，在转接平台的下表面设有凸出的定位轴，该定位轴的中心是轴向抽气孔，该定位轴的外径与柔性数控铣床的立柱匹配，在转接平台的本体内设有通气管路，该通气管路将转接平台上表面零件吸附区的负压孔与转接平台下表面定位轴的抽气孔密闭连通。
[0005]在零件吸附区的吸附槽外围有环围的密封环槽，密封环槽内嵌有密封带，该吸附槽的轮廓小于被加工零件的吸附表面。
[0006]使用时，将上述的柔性数控铣床真空转接平台连接在柔性数控铣床的立柱上，转接平台零件吸附区的密封槽轮廓小于飞机梁类复合材料零件的腹板轮廓;将飞机梁类复合材料零件的两端头用定位插销固定在转接平台上，使零件的腹板覆盖在转接平台的吸附区；通过柔性数控铣床的立柱和转接平台真空吸附配合，将零件定位夹紧在真空平台上进行加工。
[0007]本申请的有益效果在于:本申请结构简单，可操作性强、能实现柔性数控铣床加工范围的扩大，制造成本较低，可用于复合材料梁类零件在柔性数控铣床的批量生产。实用性好，易于推广应用，具有较大的实用价值。
[0008]以下结合实施例附图对本申请作进一步详细描述。【附图说明】
[0009]图1是飞机梁类复合材料零件结构示意
[0010]图2本申请的柔性数控铣床的真空转接平台结构示意
[0011]图3是真空转接平台与柔性数控铣床的连接示意[〇〇12]图4通过真空转接平台将飞机梁类复合材料零件装夹在柔性数控铣床上加工示意
[0013]图中编号说明:1零件、2腹板、3转接平台、4吸附区、5密封环槽、6吸附槽、7负压孔、 8通气管路、9定位轴、10抽气孔、11环形槽、12密封圈、13密封带、14定位孔、15立柱、16中心气道【具体实施方式】
[0014]参见附图，图1是飞机梁类复合材料零件结构示意，零件1是一个直线长度较长，腹板2宽度大小不一，且结构复杂外形精度要求较高的难加工零件。而现有柔性数控铣床用于吸附零件的立柱15,由于其受宽度方向尺寸限制，无法对飞机梁类复合材料零件进行装夹吸附。为了扩大柔性数控铣床的零件加工范围特别是满足现场对飞机复合材料梁类零件的批量加工，就需要设计特殊结构具有转接功能的真空平台辅助实现。
[0015]为此，本申请提供一种柔性数控铣床的真空转接平台，如图2所示，与柔性数控铣床立柱连接，转接平台3的本体是一个刚性的平板结构，在转接平台的上表面有零件吸附区 4,零件吸附区4内有纵向和横向分布的吸附槽6,在吸附槽6的纵横交叉处设有负压孔7,为了更好的实现真空吸附，在零件吸附区的吸附槽6外围有环围的密封环槽5,密封环槽5内嵌有密封带13,实施中，该密封环槽5的轮廓小于被加工零件的吸附面，以图1中飞机梁类复合材料零件为例，该零件以底部的腹板2为吸附面，因此，密封环槽5的轮廓要小于零件腹板2 的外形轮廓，以确保零件的腹板2能完全覆盖在吸附区4上。
[0016]在零件吸附区外还设有定位零件的定位孔14,在转接平台3的下表面设有凸出的定位轴9，该定位轴的中心是轴向抽气孔10，该定位轴9的外径与柔性数控铣床的立柱15匹配，定位轴9可以插接在立柱15的中心气道16中，在转接平台3的本体内设有通气管路8,该通气管路8将转接平台零件吸附区的负压孔7与转接平台下表面定位轴9的抽气孔10密闭连通。
[0017]为了确保转接平台与机床立柱之间的气密性，在转接平台3本体下表面定位轴9的周围设有环形槽11，环形槽11内嵌有密封圈12,该环形槽11的直径小于柔性数控铣床立柱 15的直径，将立柱的上表面与转接平台的下表面密封。
[0018]使用时，以加工图1所述的飞机梁类复合材料零件为例，将上述的转接平台3连接在柔性数控铣床的立柱15上，通过定位轴与机床立柱的配合实现真空转接平台与柔性数控铣床的定位连接，如图3和图4所示。该转接平台吸附区4的密封环槽5的轮廓小于飞机梁类复合材料零件1的腹板2轮廓;将所述零件1的两端头用定位插销固定在转接平台的定位孔 14上，使零件1的腹板2覆盖在转接平台3的吸附区4上;通过柔性数控铣床的立柱15和转接平台3真空吸附配合，柔性数控铣床立柱的中心气道16与转接平台的定位轴中心的抽气孔 10以及通气管路8和负压孔7连通，将负压传递至吸附槽，实现对零件的真空吸附，再使用垂直夹钳实现对零件的辅助压紧，将零件1定位夹紧在真空转接平台3上进行加工。
[0019]本申请结构简单，可操作性强、能实现柔性数控铣床加工范围的扩大，制造成本较低，可用于复合材料梁类零件在柔性数控铣床的批量生产，该方法也可用于其它类似超长零件的加工。
【主权项】
1.一种柔性数控铣床的真空转接平台，与柔性数控铣床立柱连接，其特征在于，转接平 台的本体是一个刚性的平板结构，在转接平台的上表面有零件的吸附区，吸附区内有纵向 和横向分布的吸附槽，在吸附槽的纵横交叉处设有负压孔，在吸附区外还设有定位零件的 定位孔，在转接平台的下表面设有凸出的定位轴，该定位轴的中心是轴向抽气孔，该定位轴 的外径与柔性数控铣床的立柱匹配，在转接平台的本体内设有通气管路，该通气管路将转 接平台零件吸附区的负压孔与转接平台下表面定位轴的抽气孔密闭连通。2.如权利要求书1所述的柔性数控铣床真空转接平台，其特征在于，在零件吸附区的吸 附槽外围有环围的密封环槽，密封环槽内嵌有密封带，该密封环槽的轮廓小于被加工零件 的吸附面。3.如权利要求书1或2所述的柔性数控铣床真空转接平台，其特征在于，在转接平台本 体下表面定位轴的周围设有环形槽，环形槽内嵌有密封圈，该环形槽的直径小于柔性数控 铣床立柱的直径。4.一种飞机梁类复合材料零件的数控加工方法，其特征在于:1)将如权利要求书3所述 的柔性数控铣床真空转接平台连接在柔性数控铣床的立柱上，该转接平台吸附区的密封环 槽轮廓小于飞机梁类复合材料零件的腹板轮廓;2)将所述零件的两端头用定位插销固定在 转接平台的定位孔上，使零件的腹板覆盖在转接平台的吸附区；3)通过柔性数控铣床的立 柱和转接平台真空吸附配合，将所述零件定位夹紧在真空平台上进行加工。
【文档编号】B23Q3/08GK106002406SQ201610512286
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月1日
【发明人】王坤, 金东奎, 韩旭芳
【申请人】中航飞机股份有限公司西安飞机分公司