一种民用大飞机钛合金蒙皮制造用激光切割夹具制造技术

本发明专利技术涉及一种民用大飞机钛合金蒙皮制造用激光切割夹具，包括基板以及固接在基板上的支撑块底座、主气缸压紧机构和两个辅助气缸压紧机构，所述支撑块底座上固接上、中、下支撑块，所述中支撑块的外侧安装有卡箍。三个支撑块之间留有间隙，能够防止激光切割过程中的飞溅作用在支撑结构上导致变形，减少蒙皮零件的热影响区。三个气缸压紧机构可以组合使用，也可单独使用，位置可以调节，从而以便于适应不同大小的蒙皮零件。本发明专利技术能够保障切割的精准度，满足飞机蒙皮的加工需求，便于操作和使用，实用性强，工作效率高。

A laser cutting fixture for manufacturing titanium alloy skin of civil aircraft

【技术实现步骤摘要】
一种民用大飞机钛合金蒙皮制造用激光切割夹具
本专利技术涉及激光加工设备
，具体是指，一种民用大飞机钛合金蒙皮制造用激光切割夹具。
技术介绍
激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，随着光束对材料的移动，从而完成对材料的切割。激光切割具有精度高、切缝窄、表面光洁、切割速度快、效率高以及非接触性切割等优势，可以实现对多种类材料的平面、空间曲面及复杂图形的切割。为了达到减轻重量的目的，国产民用飞机也开始采用钛合金逐步替代铝合金。飞机蒙皮属于薄壁构件，采用机械铣削方式加工的过程中，夹持不方便，在铣切的过程中有切削力，容易变形，当用高强度难加工的钛合金代替铝合金后，加工更为困难。如果采用激光切割技术对钛合金飞机蒙皮进行切割加工，由于激光与工件不接触，不产生切削力，加工后变形小，可以克服机械铣削方式的缺陷。但现有夹具的内支撑为一体式结构，若用于飞机蒙皮的切割加工，激光切割过程中的飞溅作用会导致结构变形，切缝会产生的热影响区不符合飞机蒙皮的加工要求。因此现有的夹具根本无法满足激光切割的要求。故，现亟需一种实用的激光切割夹具，能够用于对飞机蒙皮毛坯的加工。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术提供一种民用大飞机钛合金蒙皮制造用激光切割夹具，以解决现有的机械加工夹具无法满足蒙皮毛坯激光切割的问题。为了解决上述问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种民用大飞机钛合金蒙皮制造用激光切割夹具，包括基板以及固接在基板上的支撑块底座、主气缸压紧机构和两个辅助气缸压紧机构，所述支撑块底座的前侧固接有上支撑块、中支撑块和下支撑块，所述上支撑块、中支撑块及下支撑块相互之间留有间隙，所述中支撑块的外侧安装有卡箍，所述主气缸压紧机构位于支撑块底座的正前方，主气缸压紧机构包括沿水平向安装的主气缸及安装在主气缸活塞杆端头的主压紧块，所述主压紧块与下支撑块的位置相对，主压紧块的压紧侧与下支撑块的外形相匹配，两个辅助气缸压紧机构对称设置在支撑块底座的两侧，辅助气缸压紧机构包括沿水平方向安装的辅助气缸及安装在辅助气缸活塞杆端头的辅助压紧块，所述辅助压紧块的端面与支撑块底座的侧面相匹配。优选的，为了减少主压紧块的重量对主气缸活塞杆的作用力，同时能实现主压紧块的平稳移动。所述主气缸安装主气缸连接板上，所述主气缸连接板的底部固接在主气缸底座上，所述主气缸底座固接在基板上，在主气缸底座上安装平行于主气缸活塞杆的双导轨，所述双导轨上安装双导轨滑块，所述双导轨滑块上固接有主过渡板，所述主压紧块固接在主过渡板的顶部。优选的，为了减少主气缸压紧机构所占基板的空间，给激光切割留出更多的操作空间，所述主气缸连接板为L形，主气缸活塞杆从外向内可伸缩的穿过主气缸连接板，主气缸活塞杆的端部安装主气缸活塞杆连接螺柱，所述主压紧块与主气缸活塞杆连接螺柱相固接。同样，作为优选，为了减少辅助压紧块的重量对辅助气缸活塞杆的作用力，同时能实现辅助压紧块的平稳移动。所述辅助气缸安装在辅助气缸连接板上，所述辅助气缸连接板的底部固接在辅助气缸底座上，所述辅助气缸底座固接在基板上，在辅助气缸底座上安装平行于辅助气缸活塞杆的单导轨，所述单导轨上安装单导轨滑块，所述单导轨滑块上固接有辅助过渡板，所述辅助压紧块固接在辅助过渡板上。优选的，所述辅助气缸连接板为L形，辅助气缸活塞杆从外向内可伸缩的穿过辅助气缸连接板，辅助气缸活塞杆的端部安装辅助气缸活塞杆连接螺柱，所述辅助压紧块与辅助气缸活塞杆连接螺柱相固接。优选的，为了更好地实现加工时对蒙皮零件的定位，所述上支撑块的侧面固接上定位销，所述下支撑块的侧面固接下定位销。加工时，上、下定位销与蒙皮毛坯上的定位孔相连。优选的，为了在中支撑块与支撑块底座的连接处预留激光切割路径，所述中支撑块通过连接部固接在支撑块底座上，所述连接部的顶端平面低于中支撑块的上端面。优选的，所述基板的中间部分开设有若干底座螺纹孔，基板的四角开设有吊环螺纹孔，所述主气缸底座、两个辅助气缸底座以及支撑块底座均通过螺钉与底座螺纹孔相连接。通过螺钉与底座螺纹孔相配合的方式，主气缸底座、辅助气缸底座以及支撑块底座均可以根据加工需要在基板上调整安装位置，以满足上述底座间的相对位置要求实现对蒙皮零件的夹紧。优选的，为了减少重量，所述上支撑块的中间为镂空结构。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术采用上支撑块、中支撑块和下支撑块相互独立的三个分体结构作为蒙皮零件的内支撑，支撑块之间的间隙即是激光切割路径，防止激光切割过程中的飞溅作用在支撑结构上导致变形，减少蒙皮零件的热影响区，满足对飞机蒙皮的激光切割要求。外压紧力采用气缸压紧机构替代现有的机械压紧，可根据加工要求随时控制调整压紧力。主气缸压紧机构和两个辅助气缸压紧机构呈品字形，气缸压紧机构可以组合使用，也可单独使用，位置可以调节，从而以便于适应不同大小的蒙皮零件。主气缸压紧机构的主压紧块与下支撑块的位置相对，能够最大化为激光加工留出工作空间，对蒙皮零件夹紧到位后，加工过程中不再调整蒙皮的位置，实现对蒙皮零件的一次性切割加工。2、本专利技术通过在中支撑块上安装卡箍，通过气缸和滑块导轨结构可以调节压紧块的压紧力，配合卡箍来控制蒙皮与夹具的间隙，通过移动辅气缸底座位置来移动辅气缸压紧的位置，保证辅助压盘压紧蒙皮，使得在切割过程中不会发生位移，进一步保障切割的精准度，满足加工需求，便于操作和使用，实用性强，工作效率高。附图说明图1为本专利技术一优选实施例的立体示意图。图2为本专利技术一优选实施例的俯视图。图3为本专利技术一优选实施例的主视图。图4为本专利技术一优选实施例的后视图。图5为本专利技术一优选实施例的右视图。图6为图1中C处的放大示意图。图7为图1中D处的放大示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明。根据下面的说明，本专利技术的目的、技术方案和优点将更加清楚。需要说明的是，所描述的实施例是本专利技术的优选实施例，而不是全部的实施例。结合图1至图5所示，一种民用大飞机钛合金蒙皮制造用激光切割夹具，包括基板1以及固接在基板1上的支撑块底座8、主气缸压紧机构A和两个辅助气缸压紧机构B。所述支撑块底座8的前侧固接有上支撑块6、中支撑块7和下支撑块12，所述上支撑块6、中支撑块7及下支撑块12相互之间留有间隙，所述中支撑块7的外侧安装有卡箍3。上支撑块6的中间可设计为镂空结构来减轻重量。所述主气缸压紧机构A位于支撑块底座8的正前方，主气缸压紧机构A包括沿水平向安装的主气缸2，主气缸活塞杆的端部安装主气缸活塞杆连接螺柱10，所述主压紧块13与主气缸活塞杆连接螺柱10相固接。所述主压紧块13与下支撑块12的位置相对，二者处于同一高度位置，主压紧块13的压紧侧与下支撑块12的外形相匹配，以实现对蒙皮零件更好的压紧。继续结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种民用大飞机钛合金蒙皮制造用激光切割夹具，其特征在于：/n包括基板以及固接在基板上的支撑块底座、主气缸压紧机构和两个辅助气缸压紧机构，/n所述支撑块底座的前侧固接有上支撑块、中支撑块和下支撑块，所述上支撑块、中支撑块及下支撑块相互之间留有间隙，所述中支撑块的外侧安装有卡箍，/n所述主气缸压紧机构位于支撑块底座的正前方，主气缸压紧机构包括沿水平向安装的主气缸及安装在主气缸活塞杆端头的主压紧块，所述主压紧块与下支撑块的位置相对，主压紧块的压紧侧与下支撑块的外形相匹配，/n两个辅助气缸压紧机构对称设置在支撑块底座的两侧，辅助气缸压紧机构包括沿水平方向安装的辅助气缸及安装在辅助气缸活塞杆端头的辅助压紧块，所述辅助压紧块的端面与支撑块底座的侧面相匹配。/n

【技术特征摘要】
1.一种民用大飞机钛合金蒙皮制造用激光切割夹具，其特征在于：
包括基板以及固接在基板上的支撑块底座、主气缸压紧机构和两个辅助气缸压紧机构，
所述支撑块底座的前侧固接有上支撑块、中支撑块和下支撑块，所述上支撑块、中支撑块及下支撑块相互之间留有间隙，所述中支撑块的外侧安装有卡箍，
所述主气缸压紧机构位于支撑块底座的正前方，主气缸压紧机构包括沿水平向安装的主气缸及安装在主气缸活塞杆端头的主压紧块，所述主压紧块与下支撑块的位置相对，主压紧块的压紧侧与下支撑块的外形相匹配，
两个辅助气缸压紧机构对称设置在支撑块底座的两侧，辅助气缸压紧机构包括沿水平方向安装的辅助气缸及安装在辅助气缸活塞杆端头的辅助压紧块，所述辅助压紧块的端面与支撑块底座的侧面相匹配。


2.根据权利要求1所述的民用大飞机钛合金蒙皮制造用激光切割夹具，其特征在于：
所述主气缸安装主气缸连接板上，所述主气缸连接板的底部固接在主气缸底座上，所述主气缸底座固接在基板上，在主气缸底座上安装平行于主气缸活塞杆的双导轨，所述双导轨上安装双导轨滑块，所述双导轨滑块上固接有主过渡板，所述主压紧块固接在主过渡板的顶部。


3.根据权利要求2所述的民用大飞机钛合金蒙皮制造用激光切割夹具，其特征在于：
所述主气缸连接板为L形，主气缸活塞杆从外向内可伸缩的穿过主气缸连接板，主气缸活塞杆的端部安装主气缸活塞杆连接螺柱，所述主压紧块与主气缸活塞杆连接螺柱相固接。


4.根据权利要求1所述的民用大飞机...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾俊，刘钊鹏，孙杰，王健超，夏琪，
申请(专利权)人：上海市激光技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31