深“U型”大曲率零件边缘铣切与检验共用装备的制作方法

本实用新型是在制造飞机零件时，用于铣切深“u型”大曲率蒙皮零件边缘，同时具备检验零件轮廓及外形功能的装备，属于机械设备技术领域。

背景技术：

在飞机零部件制造过程中，蒙皮经过拉形模具拉伸成形后，需利用铣切工艺装备(以下简称铣切工装)去除蒙皮边缘的多余毛料从而达到零件的外形尺寸。

目前，国内零部件制造过程中，罕有近1.4米长、0.6米深、宽端0.2米、窄端0.0035米、弯曲角度达到180°的零件，且零件尖端处出现收口并带有余量的深“u型”大曲率蒙皮零件。由于深“u型”大曲率零件外形、曲率的特殊性以及数控机床铣刀加工的局限性，无法一次性铣出该类铣切工装的内型面。因此，通常的制造方式为，依据零件外型面先加工制造过渡模具，再在过渡模具上逐层铺叠树脂及玻璃纤维，待其固化后，连同过渡模具一同固定到数控机床台面上进行加工，铣出与零件外形尺寸一致的铣切模板，最后将加工完成的铣切模板从过渡模上取下，开口向上倒置固定在架车上用于铣切零件边缘。由于零件曲率大且开口造成树脂材料塑制的产品刚性不足、易变形、长期耐温性差，这将导致铣切工装的精度降低且易损坏，无法满足零件批量生产需求。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于铣切深“u型”大曲率零件边缘且兼具检验功能为一体的铣切工艺装备，该铣切工装引入分体设计理念、各部分单独设置设计及加工基准、各部分单独数控加工制造，并使用激光跟踪仪确定各部分空间位置进行调试，最终完成装配使用。该铣切工装加工精度高、结构稳定、不易变形且结构简单、操作方便，提高了生产效率。

为解决以上问题，本实用新型的具体技术方案如下：

一种深“u型”大曲率零件边缘铣切与检验共用装备分为两个铣切模板、工装基座2、工装架车3三部分；工装架车3连接有脚轮4，工装基座2安装在工装架车3上，两个铣切模板固定在工装基座2上表面并通过螺栓7固定；工装基座2表面安装有吊环螺钉6，方便移动；两个铣切模板结构相同，二者一端相互靠拢至留有间隙，底部相连，整体所成的截面为“u”型；

铣切模板上开有视孔1，用于检验零件与工装贴合度；

铣切模板外表面上设置有纵横交错的加强筋12，加强筋12表面加工有工具球孔8和工装基准孔11，用于安装定位；

铣切模板上端设有用于与零件固定连接的耳片5；

钻套14安装在耳片5的孔中，用于保护耳片5孔防止磨损；螺钉15安装在铣切模板上，用于紧固钻套14；

安装零件时，使用插销13将零件固定在工装的铣切模板上。

为保证铣切工装强度、稳定性且降低加工难度，工装采用分体制造形式。铣切模板采用铸铝材料，工装基座2采用普通钢材料。设计工装时，以“u型”零件内型面的中心线为分界线，依据零件数模将铣切模板设计成左右对称两部分(分界线避开耳片位置)，在两侧铣切模板上各增加4个直径为φ80mm的视孔，用于检验零件的贴胎度。同时，两侧铣切模板外侧均增加适量加强筋以保证工装强度，并在每一侧加强筋平台上设计出2个工装基准孔、3个激光跟踪仪工具球孔，用于工装装配调试及后期定检维护。

制造过程：工装两侧铣切模板分别铸造，采用五轴数控机床将两个铸件分别按事先拟定工序依次加工出工装型面、对合面、边缘、定位耳片、加强筋、视孔、基准孔、工具球孔等。两侧铣切模板底部对合装配处需要进行高精度加工，以满足装配精度需求。在粗加工到精加工过程中要特别注意释放残余应力，避免工装产生形变。铣切模板内型面刻出距工装边缘50mm的等宽线，用于辅助检验工装边缘是否磨损。工装视孔倒棱保证圆滑，没有锐利棱边，后期应用塞尺检验零件贴胎度。当两侧铣切模板精加工完毕后，分别测量型面、边缘、定位孔、基准孔的精度，测量合格后利用激光跟踪仪将两侧铣切模板安装在高精度基座上进行装配、调试。装配后工装整体进行二次测量，测量合格后，将工装放置在架车上并固定，架车上安装四个带锁死功能的脚轮，便于移动及固定。

本实用新型的有益效果：本实用新型在设计理念及制造工艺方法上均是一种创新，填补了传统铣切工装在大曲率零件边缘铣切技术上的不足，实现了对拉型成形后的带有余量的深“u型”大曲率蒙皮零件边缘的一次性精准铣切，并且通过铣切工装两侧所开的视孔及工装边缘可以精准的检验零件轮廓外形及边缘的准确性，节省了额外的检验工装，降低生产成本。本实用新型结构简单、精度高、稳定性好、不易变形，且易于操作、移动方便，劳动强度低，提高了生产效率。

附图说明

图1为铣切工装的主视结构示意图。

图2为铣切工装的俯视结构示意图。

图3为铣切工装的左视结构示意图。

图4为铣切工装耳片孔及插销局部图。

图中：1视孔，2基座，3架车，4脚轮，5耳片，6吊环螺钉，7螺栓，8工具球孔，9第一铣切模板，10第二铣切模板，11基准孔，12加强筋，13插销，14钻套，15螺钉。

具体实施方式

结合附图对本实用新型的结构和使用方法进行详细说明：

深“u型”大曲率零件边缘铣切与检验共用工艺装备

该铣切工装整体外廓尺寸为1588mm×600mm×1115mm。如图1和图2所示，工装整体分为第一铣切模板9和第二铣切模板10、工装基座2、工装架车3三大部分。工装第一铣切模板9和第二铣切模板10四周边缘处共加工出八个耳片5用于定位蒙皮。如图4所示，用插销13将拉型成形后蒙皮固定在铣切工装上进行精准铣切，每个耳片孔中间均嵌入钻套14，用于保护耳片孔防止磨损。为防止长期使用导致钻套脱落，在钻套外缘用螺钉15进行压紧。同时，第一铣切模板9和第二铣切模板10上各加工出四个检验视孔1，用于检验零件与工装贴合度。第一铣切模板9和第二铣切模板10外侧均留有60mm左右的加强筋12，两侧加强筋12的平面上各加工出三个工具球孔8、两个工装基准孔11。第一铣切模板9和第二铣切模板10精加工完成后应用激光跟踪仪进行装配调试，最终安装在高精度的工装基座2上，并用螺栓7进行固定。工装基座2由平板钢和方钢组成，其上表面设置出四个工具球孔8，用于装配铣切模板及后期定检维修,同时安装四个吊环螺钉6用于移动铣切工装。铣切工装完成装配后应用激光跟踪仪对工装整体型面、边缘和定位孔进行测量，以满足铣切工装精度要求。测量合格后最终放置在设有四个脚轮4的工装架车3上，工装架车3由平板钢和角材焊接组成。

铣切零件时，将拉型成形后的大曲率蒙皮放置在铣切模板内型面上，用插销13将蒙皮固定在铣切工装的耳片5上，蒙皮四周用适量夹钳夹紧使其贴合在第一铣切模板9和第二铣切模板10上，用手动风铣刀沿铣切模板边缘进行铣切即可达到零件的外形要求。检验零件边缘时，只需测量零件边缘是否与铣切模板边缘一致。检验零件底部轮廓外形时，可在铣切模板底部放置适量橡皮泥，看其变形程度。检验零件两侧轮廓外形时，可通过第一铣切模板9和第二铣切模板10两侧的视孔1，用塞尺测量零件与第一铣切模板9和第二铣切模板10的贴合度。总之，该铣切工装的实用新型不仅解决了国内大曲率深“u型”零件的精准铣切，且兼具了检验工装的功能，具有一定的经济效益。同时，该铣切工装精度高、结构简单、易于操作大大提高了生产效率。