一种大型铝合金弯曲构件的型面精度检测与铣切复合装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种大型铝合金弯曲构件的型面精度检测与铣切复合装置，包括板面竖立设置用于支撑铝合金构件的多块卡板，在多块卡板共同形成的顶面的周边设置有四周窄幅型面板，四周窄幅型面板的顶面与多块卡板顶面的中心部位共同形成装置顶面，装置顶面与铝合金构件产品的理论型面一致，所述四周窄幅型面板的宽度为30～200mm，在所述四周窄幅型面板顶面上向下刻画有理论线和/或向下开设有盲槽状的让刀槽，在四周窄幅型面板下方还固定设置有承压板，所述装置还包括用于将构件与承压板固定连接的螺栓。本实用新型专利技术设计的复合装置同时具有构件型面精度检测功能和余量铣切功能，避免了另外再设计一套余量铣切工装，大大节省了制造成本和时间成本。

A Composite Device for Profile Accuracy Detection and Milling of Large Aluminum Alloy Bending Components

The utility model provides a composite device for measuring and milling the profile accuracy of large aluminium alloy bending members, which comprises a plurality of clamps for supporting aluminium alloy members erected on the plate surface, a narrow panel around the top surface formed by a plurality of clamps, a top surface of a narrow panel around the plate and a top surface of a plurality of clamps. The top surface of the device is formed at the center of the device. The top surface of the device is consistent with the theoretical surface of the aluminium alloy component product. The width of the narrow panel around the device is 30-200 mm. The top surface of the narrow panel around the device is characterized by a theoretical line downward and/or a blind groove-shaped tool-giving groove downward, and is fixed under the narrow panel around the device. A bearing plate is fixed, and the device also includes bolts for fixing the member and the bearing plate. The composite device designed by the utility model has both the function of measuring the accuracy of the component profile and the function of residual milling, thus avoiding the design of another set of residual milling tooling and greatly saving the manufacturing cost and time cost.

【技术实现步骤摘要】
一种大型铝合金弯曲构件的型面精度检测与铣切复合装置
本技术专利涉及大型薄壁构件成形精度检测和余量铣切领域，特别是涉及一种航空航天用复杂薄壁构件型面精度检测和余量铣切的装置和方法。
技术介绍
铝合金弯曲构件的制备步骤通常包括成形、精度检测、铣切和焊接等步骤。其中成形是指将平板铝合金采用真空时效热弯等方式形成弯曲构件。精度检测主要是检测成形后的构件型面的精度(例如曲率)是否与理论产品一致。铣切是切除构件周边多余的量而将构件的尺寸调小。焊接是指该构件与其它相同或不同形状的构件对焊在一起，例如六块或八块相同的构件对焊在一起，形成一个大构件。其中，超大型薄壁铝合金弯曲构件(如长度达4-8m，厚度10-20mm)由于设计需要往往具有复杂曲率外形，如双曲率椭球形贮箱封头，对这类铝合金构件的精度检测和铣切都相当困难。中小型薄壁构件(例如长轴方向尺寸为1m左右)在成形制造后通常采用样板或三维扫描仪进行型面精度检测，成形精度满足要求后固定在特制的工装上进行余量铣切。其中样板检测是指先用塑料、石膏或例如为2mm厚的钢板制备一个精度检测用的标准模具(样板)，再将铝合金构件覆盖在该样板的顶面上，看样板与构件间是否贴合，尤其是构件的四周待焊接处是否与样板完全贴合。而三维扫描仪精度检测方式是采用激光扫描仪把工件的型面扫描到电脑中，再与电脑中的标准型面进行比对，由此判断构件的型面精度是否合格。如专利技术专利CN201510283921.8公开了一种激光在线测量加工检测方法及装置，将激光测量、加工和检测集于一体，可实现激光加工前在线测量待加工工件的平面或曲面几何尺寸形貌，获得真实平面或空间结构尺寸和特征，消除待加工工件因在前期加工处理流程中产生的变形或时效变形所引起与理论数模之间的误差，提高了激光加工精度和质量。装置包括依次位于同一光路上的加工激光器、光路系统和激光加工头；还包括激光测距系统，计算机控制系统，移动组件和工作台；激光测距系统用于获取工件加工前、后的测量数据，包括工件每点的空间坐标值和法线角度，并提供给计算机控制系统。该装置可以两维平台及三维曲面测量和检测尺寸精度和质量，并且可以提高激光加工精度和质量。上述方法仅针对中小型薄壁构件有效。而针对超大型复杂曲率构件，由于本身自重较大以及长轴方向尺寸较大，表现出整体刚度较弱，自重对薄壁构件处于不同放置方式下的变形影响不可忽视，采用常规的中小型薄壁构件用样板和三维扫描仪方法都无法准确检测构件的成形精度，并且还需要额外制造一套工装进行随后的大型铝合金弯曲构件的余量铣切，导致成本增加。谈及铝合金弯曲构件的余量铣切，目前主要使用的方式有如下两种，一种是使用真空吸附装置，即整个装置中包含竖立设置的很多根真空吸附柱，每根柱子的高度可调，在调整好各柱子的高度即调整好装置顶面的形状为与构件型面一致后，构件覆盖在装置顶面上，再抽真空将构件真空吸附在所述装置上。例如专利CN201210491214.4提供一种用于薄板铣削夹持固定的真空吸附系统，它包括真空平台、底座、橡胶密封条、管路、数显真空计、和真空泵；真空平台位于底座的上面，橡胶密封条放置于底座和真空平台上的密封槽中，管路由螺纹气嘴、四氟管、卡套、三通接头、螺纹连接头组成，它将底座、数显真空计、真空泵连接起来；一种用于薄板铣削夹持固定的真空吸附系统的使用方法，该方法有七大步骤。该技术利用真空技术，通过将薄板零件均匀地吸附固定在真空平台上，较好地解决了工件的装夹变形问题，改善了零件的铣削加工精度，提高了零件的加工质量。它在机械加工
里有较好的实用价值和广阔的应用前景。该装置用起来方便，但其价格高昂，例如本技术中所述大型铝合金弯曲构件相应的真空吸附装置的价格高达数百万人民币。另一种铝合金弯曲构件的余量铣切方式是，让铝合金弯曲构件站立，用包含数个纵向夹紧机构和横向夹紧机构的装置将其固定后用于铣切。该装置操作起来相当麻烦，而且高达三四米的铣切机床也很少见。因此，本领域需要一种能准确检测含有复杂曲率的大型铝合金弯曲构件的型面精度且能对其进行方便的余量铣切的复合装置和方法。
技术实现思路
本技术提供一种大型铝合金弯曲构件的型面精度检测与铣切复合装置，包括板面竖立设置用于支撑铝合金构件的多块卡板，在多块卡板共同形成的顶面的周边设置有四周窄幅型面板，四周窄幅型面板的顶面与多块卡板顶面的中心部位共同形成装置顶面，装置顶面与铝合金构件产品的理论型面一致，所述四周窄幅型面板的宽度为30～200mm，在所述四周窄幅型面板顶面上向下刻画有理论线和/或向下开设有盲槽状的让刀槽，所述构件在型面精度检测与铣切前其周边至少在部分长度上覆盖并伸出四周窄幅型面板，在四周窄幅型面板下方还固定设置有承压板，至少在部分周边位置承压板的宽度大于四周窄幅型面板的宽度，所述装置还包括用于在构件精度检测后将构件伸出四周窄幅型面板外周以外的部分与承压板固定连接以待铣切构件的螺栓。本技术中，所述“多块卡板共同形成的顶面”是指焊接成整体后的多块卡板共同形成的整体的顶面，“多块卡板顶面的中心部位”是指除了被四周窄幅型面板盖住的顶面周边部位以外的其它地方，是指由多块卡板顶面的周边部位围成的(即由四周窄幅型面板围成的)中心区域。在一种具体的实施方式中，所述卡板均为含有在板厚方向上为通孔状的孔洞以降低自重的镂空板，且所述多块卡板包括相互垂直设置的纵向卡板和横向卡板。在一种具体的实施方式中，平行相邻的两块纵向卡板间的间距为0.3m以上，平行相邻的两块横向卡板间的间距为0.3m以上。在一种具体的实施方式中，平行相邻的两块纵向卡板间的间距为0.4～0.6m，平行相邻的两块横向卡板间的间距为0.4～0.6m。在一种具体的实施方式中，所述四周窄幅型面板的宽度为40～150mm，所述四周窄幅型面板的厚度为10～30mm，优选所述四周窄幅型面板的厚度为12～20mm。在一种具体的实施方式中，所述铝合金弯曲构件为瓜瓣形构件，在所述装置的四周窄幅型面板上设置两根理论线和两条让刀槽，且所述让刀槽设置在构件长度方向线的左右两侧，而所述理论线设置在与构件宽度方向相应的宽端和窄端，且两让刀槽的靠近构件中心位置的侧边线与两根理论线共同构成构件产品的目标尺寸大小。在一种具体的实施方式中，所述承压板设置在四周窄幅型面板下方10～100mm处，优选30～60mm处，且承压板与四周窄幅型面板平行设置或接近平行设置，承压板固定焊接在卡板上。在一种具体的实施方式中，所述螺栓的总数量为6～20个，且分散设置在构件的四周。在一种具体的实施方式中，所述让刀槽的宽度为12～20mm，深度为5～10mm。在一种具体的实施方式中，所述装置还包括在精度检测前，用于将构件定位放置在装置上的定位部件，且所述定位部件包括设置在承压板上的定位孔和定位销钉，和/或所述定位部件包括设置在装置上的定位线。本技术与现有技术相比至少具有如下所述的有益效果：1、本技术针对大型薄壁构件型面精度检测提出了一种避免自重及弱刚度影响型面精度的检测方法和装置，具有效率高、检测精度高等优点。2、本技术设计的复合装置同时具有构件型面精度检测功能和余量铣切功能，避免了另外再设计一套余量铣切工装，大大节省了制造成本和时间成本。3、本技术方法中装置所对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型铝合金弯曲构件的型面精度检测与铣切复合装置，包括板面竖立设置用于支撑铝合金构件的多块卡板(1)，在多块卡板共同形成的顶面的周边设置有四周窄幅型面板(2)，四周窄幅型面板(2)的顶面与多块卡板顶面的中心部位共同形成装置顶面，装置顶面与铝合金构件产品的理论型面一致，所述四周窄幅型面板的宽度为30～200mm，在所述四周窄幅型面板顶面上向下刻画有理论线(21)和/或向下开设有盲槽状的让刀槽(22)，所述构件在型面精度检测与铣切前其周边至少在部分长度上覆盖并伸出四周窄幅型面板，在四周窄幅型面板下方还固定设置有承压板(3)，至少在部分周边位置承压板的宽度大于四周窄幅型面板的宽度，所述装置还包括用于在构件精度检测后将构件伸出四周窄幅型面板外周以外的部分与承压板固定连接以待铣切构件的螺栓(4)。

【技术特征摘要】
1.一种大型铝合金弯曲构件的型面精度检测与铣切复合装置，包括板面竖立设置用于支撑铝合金构件的多块卡板(1)，在多块卡板共同形成的顶面的周边设置有四周窄幅型面板(2)，四周窄幅型面板(2)的顶面与多块卡板顶面的中心部位共同形成装置顶面，装置顶面与铝合金构件产品的理论型面一致，所述四周窄幅型面板的宽度为30～200mm，在所述四周窄幅型面板顶面上向下刻画有理论线(21)和/或向下开设有盲槽状的让刀槽(22)，所述构件在型面精度检测与铣切前其周边至少在部分长度上覆盖并伸出四周窄幅型面板，在四周窄幅型面板下方还固定设置有承压板(3)，至少在部分周边位置承压板的宽度大于四周窄幅型面板的宽度，所述装置还包括用于在构件精度检测后将构件伸出四周窄幅型面板外周以外的部分与承压板固定连接以待铣切构件的螺栓(4)。2.根据权利要求1所述的复合装置，其特征在于，所述卡板均为含有在板厚方向上为通孔状的孔洞以降低自重的镂空板，且所述多块卡板包括相互垂直设置的纵向卡板(11)和横向卡板(12)。3.根据权利要求2所述的复合装置，其特征在于，平行相邻的两块纵向卡板间的间距为0.3m以上，平行相邻的两块横向卡板间的间距为0.3m以上。4.根据权利要求3所述的复合装置，其特征在于，平行相邻的两块纵向卡板间的间距为0...

【专利技术属性】
技术研发人员：湛利华，杨有良，胡正根，常志龙，刘德博，阮小鹏，刘观日，黄诚，万李，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：新型
国别省市：湖南,43