复合材料U型件通用铣切夹持装置的制作方法

复合材料u型件通用铣切夹持装置
技术领域
1.本实用新型属于复合材料铣切加工技术领域，涉及复合材料u型件通用铣切夹持装置，主要用于不同曲率、外形尺寸的复合材料u型件边缘铣切下料，保证零件夹持方便、牢固，铣切下料后可以得到高轮廓精度的零件。


背景技术：

2.复合材料零件在成型过程中内部树脂会随着温度的升高不断的流动，树脂会在固化前不规则的流动，所以为了保证零件成型后边缘不会因为缺少树脂而导致零件超差，需要在铺叠时在零件的净尺寸外侧留出一定的余量。飞机在装配过程中需要净尺寸的零件，所以复材零件成型后在交付给装配厂前需要将零件的边缘进行铣切下料，加工完成后的零件达到净尺寸，加工完成后的零件才可以进行装配。
3.复合材料零件固化成型的后续主要工序为下料，下料工序主要有两种分别为数控机床下料和手工下料。采用数控机床下料需要一套对应的铣切工装来配合保证轮廓精度以及内型面的厚度，手动下料则较为方便，工人仅需要将零件放置在下料平台就可以进行下料。
4.复材材料壁板类零件曲率较小，在进行手动下料时，把零件放置平台上，下料时将零件压紧进行手动下料就可以。复合材料u型件由于曲率较大，如果下料时放置在平台上，下料过程中下料设备产生的震动会带动整个零件位置发生偏移而导致零件下料的边缘尺寸精度较低。采用数控机床下料则需要铣切工装，铣切工装通过真空吸附将零件固定在铣切工装上，但是u型件曲率较大成型后会产生一定的回弹变形，导致零件无法很好的吸附到铣切工装，没法进行数控机床进行下料，所以u型件为了保证边缘尺寸的高精度多数选用手动下料。
5.复合材料u型件数量较多，每个u型件的曲率以及轮廓尺寸都不相同，如果每一种u型件设计一套专用的夹持工装进行下料，以致工装的成本过高。


技术实现要素：

6.本实用新型是为了解决u型零件外形轮廓精准下料的问题，提供了复合材料u型件通用铣切夹持装置，通过调节升降杆伸出长度以及夹持的方向可以完成定范围内不同尺寸、曲率的u型零件边缘高精度下料，使用此种夹持装置解决了每种u型零件都需要配备专用夹持工装问题。
7.本实用新型的技术方案：
8.复合材料u型件通用铣切夹持装置，主要由固定支撑系统、旋转伸缩系统和夹持系统组成。其中，所述的固定支撑系统包括支撑架1、踩压地脚2和脚轮3；所述的旋转伸缩系统包括升降杆4、升降固定盘5、分度盘6、旋转杆7、l型伸缩杆8、直伸缩杆9、滚花高头螺钉12、球头锁紧销13和轴承14；所述的夹持系统包括360度旋转万向夹10和定向夹11。
9.所述的固定支撑系统有两组，每组中，支撑架1是由方钢管组成的一个锥形支架，
踩压地脚2和脚轮3设置在支撑架1的底部。
10.所述的旋转伸缩系统有两组，分别安装在两个支撑架1的顶部；所述的升降杆4的底部插入支撑架1顶端接口，升降固定盘5套装在升降杆4上，通过升降固定盘5和锁紧装置的配合控制支撑架1中的升降杆4伸缩高度；升降杆4的顶端套有一个圆筒，圆筒内部设有轴承14；所述的旋转杆7水平放置，其一端端部安装有分度盘6，且该端部上套有t型圆管，旋转杆7穿过水平的圆管可在其中转动，分度盘6在旋转过程中可以带动旋转杆7同步旋转，竖直方向的圆管插入到升降杆4顶端的圆筒中；旋转杆7的另一端上套有四通圆管，旋转杆7穿过水平方向的圆管，左右两侧的水平圆管中各安装有一个l型伸缩杆8，竖直方向的圆管中安装有一个竖直向下布置的直伸缩杆9，l型伸缩杆8水平布置，l型伸缩杆8的一端与圆管连接；所述的l型伸缩杆8和直伸缩杆9上有两条凹槽，通过垂直方向的滚花高头螺钉12穿过旋转杆7压紧在l型伸缩杆8、直伸缩杆9的凹槽上，实现固定，并通过滚花高头螺钉12松紧来调节l型伸缩杆8、直伸缩杆9的伸缩；所述的分度盘6上在不同的刻度上多个销孔，通过销孔与球头锁紧销13的配合，球头锁紧销13插入到旋转杆7靠近分度盘6端部的直方向的圆管上的销孔，从而固定分度盘6和旋转杆7的位置关系，实现旋转角度的调节。
11.所述的夹持系统中，360度旋转万向夹10水平布置，其一端为o型扣，o型扣从中间位置断开，通过两个螺钉连接，o型扣夹紧在l型伸缩杆8的另一端；360度旋转万向夹10的另一端为弓形夹钳，作用为夹持零件，两端之间通过球星旋转机构进行连接；定向夹11一侧通过螺钉与直伸缩杆9底端连接，另外一侧为u型，放入零件后旋转定向夹11的螺杆夹紧零件。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：采用一套通用铣切夹持装置完成u型件的边缘下料，解决了每套u型件都需要设计一套专用的夹持工装进行铣切下料时零件的固定。
附图说明
13.图1是固定支撑系统示意图；
14.图2(a)和图2(b)分别是旋转伸缩系统的正视图和侧视图；
15.图3是360度旋转万向夹示意图；
16.图4(a)和图4(b)分别是零件铣切夹持的正视图和俯视图。
17.其中：1支撑架；2踩压地脚；3脚轮；4升降杆；5升降固定盘；6分度盘；7旋转杆；8l型伸缩杆；9直伸缩杆；10 360度旋转万向夹；11定向夹；12滚花高头螺钉；13球头锁紧销；14轴承。
具体实施方式
18.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。
19.如图4(a)和图4(b)所示，复合材料u型件通用铣切夹持装置，有两组一样的装置分别位于零件的长度方向两侧。具体包括由支撑架1、踩压地脚2、脚轮3、升降杆4、升降固定盘5、分度盘6、旋转杆7、l型伸缩杆8、直伸缩杆9、360度旋转万向夹10、定向夹11、滚花高头螺钉12、球头锁紧销13和轴承14。
20.如图1所示，支撑架1是由方钢管组成的一个锥形支架，下有三个踩压地脚2、脚轮3分别位于支撑架1下端的三个支脚上，三个部件组成了固定支撑系统，用于夹持装置的固
定、移动以及为所有部件的支撑基础。
21.如图2(a)和图2(b)所示，升降杆4的底端插入在支撑架1上端平台的圆形接口，在升降杆4与支撑架1上端平台突出部位有一个升降固定盘5用于控制升降杆4伸缩高度。升降杆4的顶端设有一个圆筒，圆筒的内部有两个轴承14。旋转杆7的一端是一个两通的圆管，竖直方向的圆管插入在升降杆4的圆筒中，且该端部与分度盘6连接，另外一端设有四通圆管，其中，左右两侧的圆管分别连接一个l型伸缩杆8、竖直向下的圆管连接直伸缩杆9。l型伸缩杆8、直伸缩杆9的圆柱上有两条凹槽，通过垂直方向的两个滚花高头螺钉12穿过旋转杆7压紧在l型伸缩杆8、直伸缩杆9的凹槽上，使用此种方式将其固定在一起，并且可以通过滚花高头螺钉12松紧来调节l型伸缩杆8、直伸缩杆9的伸缩。分度盘6在旋转过程中可以带动旋转杆7同步旋转。分度盘6有多个销孔，通过球头锁紧销13固定分度盘6和旋转杆7的位置关系。以上部件组成旋转伸缩系统，此系统作用为调节铣切夹持装置的旋转角度。
22.如图3所示，360度旋转万向夹10一端为o型扣，o型扣从中间位置断开，通过两个螺钉连接，o型扣夹紧在l型伸缩杆8的另外一端，另外一端类似于弓形夹钳，作用为夹持零件，两端之间通过一个球星旋转机构进行连接。定向夹11的通过螺钉与直伸缩杆9外端进行连接，另外一侧为u型，放入零件后旋转螺杆夹紧零件。两种夹子组成了夹持系统。
23.本实用新型的具体使用方法如下：
24.1、根据固化成型后复材u型件的长度，将两组支撑架1通过脚轮3移动到相近的距离，一端压紧踩压地脚2保证一侧的固定，升降固定盘5调到松弛状态根据零件u型深度将升降杆4调节到利于工人操作的高度，然后锁紧升降固定盘5。
25.2、复材u型零件形状不规整，直伸缩杆9通过滚花高头螺钉12调节合适的伸缩长度，先将u型零件的最低端边缘放入到定向夹11中，通过拧紧定向夹11的螺钉夹紧零件。另外一端的夹持装置先调节升降杆4、直伸缩杆9的长度，通过定向夹11夹紧另外一侧零件最低端，然后在压紧踩压地脚2，固定此端的夹持装置。
26.3、通过滚花高头螺钉12调节l型伸缩杆8的长度，确定了l型伸缩杆长度后，360度旋转万向夹10内的球星旋转机构进行调整角度，达到360度旋转万向夹10可以紧紧的夹持住零件长度方向的一个边角。另外三个360度旋转万向夹10也按照此种方式进行操作，将零件所有边缘都进行夹持，并保证在铣切过程中不会因为振动而引起零件偏移。
27.4、此时可以铣切零件的长度方向的两个边，在铣切过程中可以通过旋转分度盘6来调节零件的旋转，保证铣切过程中操作人员可以轻松完成边缘下料。完成长度方向的铣切，将分度盘6旋转90度后用球头锁紧销13固定，铣切宽度方向边一半，再将分度盘6反方向旋转180度，铣切宽度方向边另外一半。
28.5、完成u型件所有边的铣切，分别松开360度旋转万向夹10、定向夹11，并将升降杆4、l型伸缩杆8、直伸缩杆9恢复到伸出量最短位置。
29.该种工装结构简单、操作方便，可以通过更改不同的伸缩量长度来完成一定范围内不同尺寸、曲率的u型件边缘的铣切。