适用于带异形支臂薄壁零件的装夹定位装置的制作方法

1.本发明属于航空装配技术领域，涉及到适用于带异形支臂薄壁零件的装夹定位装置，特别适用于直升机桨毂支臂薄壁零件的装夹。


背景技术：

2.直升机动部件的加工精度直接影响直升机产品的质量，同时，随着直升机的产量的增加，桨毂支臂的批量生产需求，为保证在机械加工过程中产品零件批生产的机械加工精度，提高加工过程的定位装夹可靠性，需要研制出一种桨毂支臂定位装夹装置。
3.各型直升机桨毂支臂叉形件多为异形薄壁结构，属于高精度结构件；其端部设有带角度的连接叉耳，在加工时，对连接叉耳的形状以及相对于薄壁圆筒结构中心轴的空间位置提出了很高的要求；需要对叉耳的安装面及叉耳孔进行加工，且叉耳处加工需要大切削量，加工过程中会产生热量、振动极易影响加工精度；传统的加工方法通常配合外缘面的夹持装置进行固定，容易变形，报废率高；夹持稳定性差。传统加工方法已不适应批产需求，不易切换定位及固定操作，满足不了桨毂支臂叉形件加工时的快速固定要求和可靠性要求，影响批量生产。


技术实现要素：

4.发明目的：针对直升机动部件的加工效率提升要求，本发明一种支臂定位装夹装置的能够快速切换、定位准确、结构简单、安装方便、固定可靠的组合固定夹紧装置，克服了不易快速切换定位及不容易固定操作的困难，可以方便实现快速组合装配的桨毂支臂产品。满足直升机动部件的机械加工时的产品精度及制造进度的需求。
5.技术方案：适用于带异形支臂薄壁零件的装夹定位装置，其特征在于，所述装夹定位装置包括可调节直径定心组件、胶圈防切屑密封组件、端面压紧机构及防转顶紧机构；其中，所述端面压紧机构、防转顶紧机构均固定于一台面上；端面压紧机构用于压紧直升机桨毂支臂下端面；防转顶紧机构用于顶级直升机桨毂支臂侧面工艺孔；可调节直径定心组件一端安装在台面上；另一端深入直升机桨毂支臂内腔中段台阶位置，并利用设置的涨紧机构涨紧直升机桨毂支臂内壁；涨紧机构上配合胶圈防切屑密封组件实现内腔上下段之间的密封。
6.2、如权利要求1所述的适用于带异形支臂薄壁零件的装夹定位装置，其特征在于，所述可调节直径定心组件包括：中心柱锥体、膨胀套、连接盖、内六角螺钉、垫片、锁紧螺钉、带动垫片、开口销；所述中心柱锥体一端为台阶圆柱结构并设置固定螺纹孔，固定在台面上；另一端为圆锥结构并设置调整螺纹孔，通过外圆锥面与膨胀套的内部圆锥面连接配合；通过调整螺钉与压板压紧膨胀套的端面；膨胀套外圆柱面开设膨胀槽，所述膨胀套通过内部为圆锥孔与中心柱锥体安装配合，膨胀套端部为爪状槽型圆环，爪状槽型圆环与连接盖爪状槽型圆环相对应进行锁扣，所述膨胀套设置固定螺钉孔，通过内六角螺钉与连接盖连接，连接盖与胶圈防切屑密封组件配合实现密封；带动垫片为圆套结构，在外圆柱侧面开设
销孔，与开口销配合；通过锁紧螺钉调节和拉拔进行膨胀定心及收缩拆卸。
7.3、如权利要求4所述的适用于带异形支臂薄壁零件的装夹定位装置，其特征在于，胶圈防切屑密封组件采用密封胶圈；对应的所述连接盖外圆面开设卡槽，与密封胶圈配合安装，起到密封作用。
8.4、如权利要求1所述的适用于带异形支臂薄壁零件的装夹定位装置，其特征在于，所述端面压紧机构包括：弹簧、压板座、内六角螺钉、异形压板；所述弹簧为压缩弹簧，安装在压板座中心孔中，弹簧中心穿入内六角螺钉；通过内六角螺钉对异形压板进行松开及夹紧。
9.5、如权利要求4所述的适用于带异形支臂薄壁零件的装夹定位装置，其特征在于，压板座外圆中间为带切边圆板，上部开口处设置90度缺口；压板座下部外圆与台面的两侧夹紧定位孔装配；压板座的中间为带切边圆板端面开设固定孔，与所述支座的螺钉孔通过螺栓固定在一起。
10.6、如权利要求1所述的适用于带异形支臂薄壁零件的装夹定位装置，其特征在于，所述防转顶紧机构包括：调整垫片、防转座、导套、插销、锁紧杆；所述防转座采用支座结构，上部设置螺纹孔，上部螺纹孔与锁紧杆的螺纹配合连接，下部安装板通过安装孔穿入调整垫片；所述导套为台阶圆套，内部设置导向孔，与插销一端圆柱销滑动配合。
11.7、如权利要求6所述的适用于带异形支臂薄壁零件的装夹定位装置，其特征在于，所述插销为台阶圆柱销，一端圆柱销与导套的导向内孔相配合，实现伸缩调节，通过锁紧杆进行固定。
12.8、如权利要求6所述的适用于带异形支臂薄壁零件的装夹定位装置，其特征在于，所述锁紧杆为手柄螺母，一端为螺栓，另一端为带纹理手柄。
13.9、如权利要求2所述的适用于带异形支臂薄壁零件的装夹定位装置，其特征在于，所述台面为支座，支座下端为平面，中间设置圆槽，与中心定位件装配；下端的端部开有矩形槽，与定位键装配，两侧为下宽上窄的立板，上部中间为连接座板，中心有中央定位孔，周围为螺纹固定孔；与中心柱锥体定位配合，螺栓穿入螺纹固定孔固定，连接座板两侧为夹紧定位孔，定位孔周围为螺钉孔，与压板座装配。
14.本发明的适用于带异形支臂薄壁零件的装夹定位装置的使用方法包括以下几个步骤：
15.步骤一，旋松锁紧螺钉、通过带动垫片拉拔连接盖，带动膨胀套将膨胀尺寸收缩，松开内六角螺钉和转动异形压板呈打开状态，松开锁紧杆，拉开插销；
16.步骤二，沿中心柱锥体与膨胀套的一端圆锥配合处，将桨毂支臂的内孔穿入放到定位根部位置；
17.步骤三，根据安装桨毂支臂产品的内孔尺寸，旋紧锁紧螺钉，通过带动垫片挤压连接盖，带动膨胀套涨紧至桨毂支臂内孔，锁紧锁紧螺钉；
18.步骤四，将异形压板旋转压住桨毂支臂耳片，旋转顶紧桨毂支臂下部支耳面，锁紧内六角螺钉。
19.步骤五，插入插销，通过防转座顶紧桨毂支臂侧面的定位孔，防止加工过程桨毂支臂产生转动，旋紧锁紧杆。
20.步骤六，待定位机械加工工作完毕，沿相反步骤松开，并旋松各压紧部件至初始位
置。
21.有益技术效果：本发明的适用于带异形支臂薄壁零件的装夹定位装置，快速调整和切换、定位准确、加工稳定性高、结构简单、安装方便，调节中心定位组件及膨胀套位置实现与支臂圆筒的轴线共轴线，从而实现支臂的准确定位、轴向位移快速支撑压紧，支臂内腔密封性好，有效防止切屑及冷却液进入支臂圆筒内腔，影响内腔的结构性能，同时还可满足一定尺寸不同规格的桨毂支臂产品的装配需要，经过试验论证，解决了桨毂支臂产品的频繁安装转换定位的困难，方便实现产品的快速组合安装定位。且定位准确可靠、加工稳定性好、调整固定方便，简化了定位装夹过程。
附图说明
22.图1是本发明的支臂定位装夹装置(示出产品零件)的轴侧图；
23.图2是本发明的支臂定位装夹装置(未示出产品零件)的主剖视图；
24.图3是本发明的支臂定位装夹装置(未示出产品零件)的侧剖视图；；
25.图4是本发明的支座的轴侧图；
26.图5是本发明的弹簧、压板座、内六角螺钉、异形压板组合的剖视图；
27.图6是本发明的异形压板、定位键组合的主视图；
28.图7是本发明的斜中心柱锥体、膨胀套、连接盖、内六角螺钉、垫片、锁紧螺钉、带动垫片、密封胶圈、开口销组合的轴侧图；
29.图8是本发明的膨胀套的剖视图；
30.图9是本发明的膨胀套的俯视图；
31.图10是本发明的连接盖的轴侧图；
32.图11是本发明的连接盖的剖视图；
33.图12是本发明的调整垫片、防转座、导套、插销、锁紧杆组合的剖视图。
34.其中，1-支座、2-弹簧、3-压板座、4-内六角螺钉、5-异形压板、6-定位键、7-中心定位件、8-中心柱锥体、9-膨胀套、10-连接盖、11-内六角螺钉、12-垫片、13-锁紧螺钉、14-带动垫片、15-密封胶圈、16-开口销、17-调整垫片、18-防转座、19-导套、20-插销、21-锁紧杆。
具体实施方式
35.下面对本发明的具体实施方式做进一步详细说明：
36.请参阅图1至图12，
37.本发明提供支臂定位装夹装置，包括支座1、弹簧2、压板座3、内六角螺钉4、异形压板5、定位键6、中心定位件7、中心柱锥体8、膨胀套9、连接盖10、内六角螺钉11、垫片12、锁紧螺钉13、带动垫片14、密封胶圈15、开口销16、调整垫片17、防转座18、导套19、插销20、锁紧杆21；
38.其中所述支座1采用钢件经过机械加工而成，下端为平面，中间设置圆槽，与中心定位件7装配。一端为矩形槽，与定位键6装配，两侧为下宽上窄的立板，上部中间为连接座板，中心有中央定位孔，周围为螺纹固定孔。与中心柱锥体8定位配合，螺栓穿入螺纹固定孔固定，连接座板两侧为夹紧定位孔，定位孔周围为螺钉孔，与压板座3装配。
39.所述弹簧2为压缩弹簧采用弹簧钢丝热处理加工，安装在压板座3中心孔中，弹簧2
中心穿入内六角螺钉4。通过内六角螺钉4将异形压板5进行松开及夹紧。
40.所述压板座3采用钢件经过机械加工而成，下部中心为螺纹孔，螺纹孔上部中心孔为台阶圆柱内孔，压板座3外圆中间为带切边圆板，上部开口处设置90度缺口。压板座3下部外圆与所述支座1的两侧夹紧定位孔装配；压板座3的中间为带切边圆板端面开设固定孔，与所述支座1的螺钉孔通过螺栓固定在一起。
41.更具体地，所述异形压板5采用优质钢经过热处理机械加工，一端为圆套，圆套与压板座3中心孔相配合，另一端为钩型压板，压板为方形，头部为倒角；
42.更具体地，所述定位键6采用优质钢经过热处理机械加工，为矩形平键，开有连接孔，与所述支座1的矩形槽配合后螺钉固定；
43.更具体地，所述中心定位件7采用优质钢经过热处理机械加工，为圆台，开有连接孔，与所述支座1的中间圆槽配合后螺钉固定；
44.更具体地，所述中心柱锥体8采用优质钢经过热处理机械加工，一端为台阶圆柱结构并设置固定螺纹孔，通过固定螺栓与所述支座1的上部中央定位孔连接配合；另一端为圆锥结构并设置调整螺纹孔，通过外圆锥面与膨胀套9的内部圆锥面连接配合；通过调整螺钉6与压板5压紧膨胀套9的端面。
45.更具体地，所述膨胀套9采用弹簧钢经过热处理及机械加工，为外圆柱，内部为圆锥孔，外圆柱面开设膨胀槽，所述膨胀套9通过内部为圆锥孔与中心柱锥体8安装配合，膨胀套9端部为爪状槽型圆环，爪状槽型圆环与连接盖10爪状槽型圆环相对应进行锁扣，所述膨胀套9设置固定螺钉孔，通过内六角螺钉11与连接盖10连接。
46.更具体地，所述连接盖10采用优质钢经过热处理机械加工，为圆盘状结构，中间开孔与中心柱锥体8通过螺钉相连接，端面设置爪状槽型圆环与膨胀套9爪状槽型圆环外伸端面紧扣；通过锁紧螺钉13调节和拉拔进行膨胀定心及收缩拆卸。所述连接盖10外圆面开设卡槽，与密封胶圈15配合安装，起到密封作用。
47.更具体地，所述带动垫片14采用优质钢经过热处理机械加工，为圆套结构，在外圆柱侧面开设销孔，与开口销16配合。
48.更具体地，所述调整垫片17为方形板，下部开设键槽，与方形键15配合。
49.更具体地，所述防转座采用优质钢经过热处理机械加工18采用支座结构上部设置螺纹孔，上部螺纹孔与锁紧杆21的螺纹配合连接，下部安装板通过安装孔穿入调整垫片17。
50.更具体地，所述导套19为台阶圆套，内部设置导向孔，与插销20一端圆柱销滑动配合。
51.更具体地，所述插销20为台阶圆柱销，一端圆柱销与导套19的导向内孔相配合，实现伸缩调节，通过锁紧杆21进行固定。
52.更具体地，所述锁紧杆21为手柄螺母，一端为螺栓，另一端为带纹理手柄。
53.步骤一，旋松专用锁紧螺钉13、通过带动垫片14拉拔连接盖10，带动膨胀套9将膨胀尺寸收缩，松开内六角螺钉4和转动异形压板5呈打开状态，松开锁紧杆21，拉开插销20；
54.步骤二，沿中心柱锥体8与膨胀套9的一端圆锥配合处，将桨毂支臂的内孔穿入放到定位根部位置；
55.步骤三，根据安装桨毂支臂产品的内孔尺寸，旋紧专用锁紧螺钉(13，通过带动垫片14挤压连接盖10，带动膨胀套9涨紧至桨毂支臂内孔，锁紧专用锁紧螺钉13；
56.步骤四，将异形压板5旋转压住桨毂支臂耳片，旋转顶紧桨毂支臂下部支耳面，锁紧内六角螺钉4。
57.步骤五，插入插销20，通过防转座18顶紧桨毂支臂侧面的定位孔，防止加工过程桨毂支臂产生转动，旋紧锁紧杆21。
58.步骤六，待定位机械加工工作完毕，沿相反步骤松开，并旋松各压紧部件至初始位置。
59.本发明的适用于带异形支臂薄壁零件的装夹定位装置，快速调整和切换、定位准确、加工稳定性高、结构简单、安装方便，调节中心定位组件及膨胀套位置实现与支臂圆筒的轴线共轴线，从而实现支臂的准确定位、轴向位移快速支撑压紧，支臂内腔密封性好，有效防止切屑及冷却液进入支臂圆筒内腔，影响内腔的结构性能，同时还可满足一定尺寸不同规格的桨毂支臂产品的装配需要，经过试验论证，解决了桨毂支臂产品的频繁安装转换定位的困难，方便实现产品的快速组合安装定位。且定位准确可靠、加工稳定性好、调整固定方便，简化了定位装夹过程。
60.需要说明的是，说明书中未详尽之处均视为本领域常规技术，上述实施方式仅结合附图及实际案例所给出的实现形式，本发明的实现方式并不局限于此，原则上基于技术方案所有简单改进、转换均落入本发明的保护范围内。