一种航空工型对称件装夹工装的制作方法

本实用新型属于航空数控加工工型对称件加工领域，具体涉及一种航空工型对称件装夹工装。

背景技术：

我国正处于航空航天领域发展阶段，解决技术瓶颈是发展的根本，目前，航空领域中的型材因其材料的利用率高的优点，占比在不断提高。我公司现有加工方法为数控机床逐段加工或者压板多次反面。装夹方式为拼装夹块、压板等等装夹，装夹次数多，压板数量多、装夹力分散不均匀，内应力不均匀，反弹严重。导致合格率低，加工时间长，浪费有效资源，智能化低。

经技术人员的深入研究归结为四点：

一、压板压块数量多，手动安装无法准确均匀的分布预紧力，造成应力分布不均，切削中应力释放无规律，无法控制。

二、金属去除率大、应力变化大，已变形，导致加工写出零件后产生时效变形。

三、压板数量多，导致编程路径躲避多，程序时间长，工艺要求高，造成资源浪费。

四、单根加工效率低。

因此，技术人员重新对工型对称件做了深入的研究。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供一种航空工型对称件装夹工装及数铣加工的方法。通过该工装和工艺方法消除报废，缩减装夹时间，优化了切削路径，提高效率的同时降低的成本，并增加的自动化。

本实用新型的技术方案为：

该航空工型对称件装夹工装包括侧吸真空台、8块压板、2件对称工型材、2个抽真空孔、两侧胶条槽、密封胶条和紧固螺栓；侧吸真空台固定在数铣平台上，清洗整洁、拉直找正；侧吸真空的截面为倒t型结构，即为凸台结构；凸台上开有多个螺栓孔，用于装夹压板；凸台两侧壁分别开矩形胶条槽，用于插入密封胶条，保证气密性和密封胶条连续无断点；对称工型件安装固定于凸台上，保证对称工型件下平面与凸台上平面贴合，对称工型件内侧壁基准面与平台真空面贴合；两侧胶条槽内开有抽气孔，保证空气抽净；侧吸真空台的基准端头开真空孔，用于连接真空泵抽真空；真空孔与侧壁抽气孔轴线在一水平面；启动真空泵通过真空孔将对称工型件基准面和真空面贴合面间空气抽干净；使用紧固螺栓使压板压实对称工型材立筋，压板压入不大于3mm，随立筋形状要求变化。

优选地，所述侧吸真空平台2200mmx294mmx65mm，凸台2200mmx110mm，高度30mm。

优选地，所述凸台上端8个螺栓孔，间距300mm，用于装夹压板。

优选地，所述凸台两侧壁分别开截面4x4mm矩形胶条槽，转角r1，用于插入密封胶条，保证气密性。

优选地，所述两侧真空槽内每隔100mm开抽气孔，保证空气抽净。

优选地，所述基准端头开抽真空孔，用于连接真空泵抽真空。抽真空孔与侧壁抽气孔轴线在一水平面。

优选地，所述工型对称型材2米，材质7050铝合金。

优选地，所述型材下平面与凸台上平面贴合，型材内侧壁基准面与平台真空面贴合。

优选地，所述压板压入不大于3mm，随立筋形状要求变化。

优选地，所述所有专用压板、压块及顶杆皆采用7050铝合金加工。

一种应用该工装数铣加工工艺切削的方法，步骤如下：

(1)将零件铣六方，均匀去除余量1mm，保证平面度、平行度、垂直度小于0.1；

(2)数控准备：将工作台清理干净，放置零件，保证接触良好，无间隙，压板压紧零件，保证牢固，稳定，保证零件无压变形或压伤；

(3)使用柔性虎钳装夹对称工型材，虎钳间距400mm，找正零件基准；

(4)基准分中，x/z坐标取中间，y坐标取边；

(5)使用合金刀具精加工工件内侧壁厚、底面及立筋，保证抽真空平面平面度0.02mm；

(6)将密封胶条插入凸台两侧胶条槽，保证连续无断点；

(7)将零件绕y轴旋转180°，找正零件；

(8)启动真空泵抽真空，将两侧对称工型材与凸台真空面贴合，保证无间隙、平面度0.02mm；

(9)使用合金刀具精加工工件侧壁、底面及立筋；

(10)工艺流程分两面加工，二次装夹，保证两次装夹后达到最终尺寸；

(11)每道程序加工时先抬高z轴试切保证无误后再进行加工；

(12)精加工采用小直径刀具加工，降低刀具切削力，保证应力均匀。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的侧吸真空平台与压板相互配合，将两件对称工型件更快捷更有效的固定于平台之上，在保证零件不窜动的基础上，缩短大量装夹时间，节约劳动力和机床占用时间，并使零件各部位受力均匀，避免了手工压紧使每个压块压紧力不同、均匀性差的缺点，以一种极为有效的对称工型件加工方式。同时，配合对应工艺加工方法，提高加工效率的同时提高产能。

应用该工装进行加工的方法，简单易行，克服了各种的难点，提高型材外形精度，加工效率，节约大量加工成本，产生了可观的经济效益。

附图说明

图1为工装的立体示意图。

图2为局部示意图。

图3为加工正视图。

图中：1侧吸真空台；2压板；3对称工型材；4真空孔；5胶条槽。

具体实施方式

以下结合附图和技术方案，进一步说明本实用新型的具体实施方式。

装夹工装使用为：

如图1-图3所示，侧吸真空台1、压板2、对称工型材3、抽真空孔4、胶条槽5。

将侧吸真空台1清洗干净，安装于数控铣床平台上，保证接触良好牢固、稳定。将已加工基准面的两根对称工型件贴于真空平台基准面，保证基准面及基准边位置。启动真空泵，通过侧吸真空台1上的抽真空孔4将平台和工型件间空气抽净。利用空气压力将工件吸附。使用螺栓将压板2压住对称工型材3上端立筋，压量不大于3mm。保证受力均匀，限制垂直方向位置度。

工艺加工方法为：

首先，将对称工型材3所有表面均匀去除1mm，保证公差0-0.2mm，保证平面度、平行度及垂直度小于0.1mm.使用通用柔性虎钳将两件装夹找正，虎钳间距400mm，零件两端漏出。转移坐标中心，取x和z的零件中值，y为外边。按图3，用刀具φ16r3加工粗铣a内型，精加工a内型筋r、底面、侧壁。

其次，将零件绕y轴旋转180°，按图3装夹找正零件，工装装夹。确定坐标中心，取x和z的零件中值，y为外边。使用刀具φ12r3。

1)精铣筋r，单边留量0mm，φ12r3；

2)精铣底平面c，底面留量0mm，φ12r3；

3)精铣内侧壁d，侧壁留量0mm，φ12r3；

4)精铣外侧壁b，侧壁留量0mm，φ16r0；

最后，整体采用小直径刀具切削，降低刀具切削力，有效降低变形。

本实用新型的一种航空工型对称件装夹工装及数铣加工的方法，彻底解决了数控铣切工型对称件时出现的夹持应力不均、应力变形等因素产生的超差报废现象，使超长型材的铣切合格率从80％提升至99.99％，不仅节约了加工成本，提高了蒙皮外形精度还缩短了大量装夹时间及机床占用时间，消除了大量浪费，提高了工作效率，类似超长型材的铣切都可采用本实用新型的工装及方法。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例及方法，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对该实施例及方法进行多种变化、修改、替换和变型，因此本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。