复合材料外形铣切和钻孔夹具制造技术

本实用新型专利技术属于复合材料构件制造的技术领域，具体涉及一种复合材料外形铣切和钻孔夹具，包括偏心转动定位装置、真空吸附槽、密封保护槽、夹钳、钻孔躲避槽和铣切躲避槽；复合材料外形铣切和钻孔夹具的中央平整，设置有真空吸附槽，真空吸附槽的四周设置有密封保护槽，密封保护槽内设置有密封橡胶条，在密封保护槽外部沿周向均匀设置有多个钻孔躲避槽，钻孔躲避槽的外部沿周向开设有铣切躲避槽；铣切躲避槽外部设置有偏心转动定位装置，铣切躲避槽的外部四角处，分别设置有一个夹钳，用于在真空吸附前对制件的夹紧。偏心转动定位装置的使用可以在保证制件铣切精度的基础上降低制件成型工装和铣切工装制造精度，从而降低工装制造成本，且操作简便。且操作简便。且操作简便。

【技术实现步骤摘要】
复合材料外形铣切和钻孔夹具


[0001]本技术属于复合材料构件制造的
，具体涉及一种复合材料外形铣切和钻孔夹具，更具体地，涉及一种用于复合材料制件外形铣切、钻孔的铣切夹具，用于复合材料成型后的铣切和钻孔工序。

技术介绍

[0002]目前复合材料应用日益增长，尤其在航空航天领域有了较大的应用。复合材料在温度和压力作用下可成型各种结构的制件，再通过机械加工和钻孔达到可交付装配状态。复合材料制件的钻孔、外形切割是保证装配的关键工序，目前较为广泛采用的是手工切割外形、钻模钻孔、手工靠模铣切等方案，但随着数控技术的发展，数控切割复合材料制件也得到大规模应用。
[0003]复合材料制件数控铣切过程通过以下步骤完成：1、复合材料制件在成型模具完成固化成型，在复合材料制件边缘使用成型模具上的钻模钻制定位孔；2、将制件转移至铣切夹具上，依靠钻制的定位孔进行定位安装；3、对制件进行数控钻孔、外形铣切。复合材料制件能否精确铣切取决于制件在铣切夹具上的安装工序，而影响制件在夹具上安装精度的因素主要有以下几点：1、成型工装上的钻模制造精度，该精度一般要求小于
±
0.1mm；2、制件的铣切定位孔钻制精度，该因素受操作人员影响较大；3、铣切夹具的定位销孔精度，该精度一般要求小于
±
0.1mm。因制件成型后转移到铣切夹具上上述干扰因素叠加，导致制件转移至铣切夹具上时铣切定位孔与铣切工装定位销存在一定干涉，严重时无法对制件进行安装，如对定位孔进行任意扩孔则不能保证制件安装位置的准确，特别是随着制件尺寸的加大，工装制造难度和制件成型后尺寸热膨胀影响加大，制件在铣切夹具上准确、方便定位的难度更大。因此如何提高制件在铣切夹具上的安装精度是保证制件钻孔、铣切精度的关键因素。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是一个集快速准确定位、真空吸附、钻孔、外形铣切功能为一体的铣切夹具，能够适应制件一定范围尺寸变化，实现制件快速准确定位，完成制件钻孔、外形铣切，缩短生产准备时间，提高数控设备的使用效率。
[0005]本技术的技术方案为：
[0006]一种复合材料外形铣切和钻孔夹具包括偏心转动定位装置1、真空吸附槽2、密封保护槽3、夹钳4、钻孔躲避槽5和铣切躲避槽6；其中，所述的复合材料外形铣切和钻孔夹具的中央平整，设置有真空吸附槽2，真空吸附槽2的四周设置有密封保护槽3，密封保护槽3内设置有密封橡胶条3-1，以确保真空吸附的有效性，在密封保护槽3外部沿周向均匀设置有多个钻孔躲避槽5，钻孔躲避槽5的外部沿周向开设有铣切躲避槽6；铣切躲避槽6外部设置有偏心转动定位装置1，用于对制件进行快速、准确定位。铣切躲避槽6的外部四角处，分别设置有一个夹钳4，用于在真空吸附前对制件的夹紧。
[0007]进一步地，偏心转动定位装置1设置有2-4个。
[0008]优选地，位于铣切躲避槽6外部的一对侧边上，分别设置有一偏心转动定位装置1。
[0009]所述的偏心转动定位装置1包括销孔1-1、内偏心套1-2、外偏心套1-3、固定套1-4、定位销1-5；其中，固定套1-4设置于偏心转动定位装置1的最外层，通过固定套1-4将偏心转动定位装置1固定在复合材料外形铣切和钻孔夹具上。
[0010]固定套1-4的内部由外至内依次设置有外偏心套1-3和内偏心套1-2，内偏心套1-2中具有销孔1-1，销孔1-1用于设置定位销1-5；复合材料制件转移到复合材料外形铣切和钻孔夹具上时，通过转动偏心转动定位装置1的内偏心套1-2和外偏心套1-3，使复合材料制件的定位孔与铣切工装定位销孔1-1重合，插入定位销1-5，完成复合材料制件在复合材料外形铣切和钻孔夹具上的定位；其中，销孔1-1、外偏心套1-3与固定套1-4均为圆形，且在初始位置时，三者的圆心同心，且与内偏心套1-2的圆心非同心。
[0011]进一步地，所述的真空吸附槽2底部钻制真空导气孔2-1，通过在复合材料外形铣切和钻孔夹具内部钻制的管路2-2引导至复合材料外形铣切和钻孔夹具外缘，真空吸附槽2的外部连接处为一快速接头2-3，用于在使用时快速连接。
[0012]本技术的效果和益处是：
[0013]本技术提供的复合材料外形铣切和钻孔夹具是一种集快速准确定位、真空吸附、钻孔、外形铣切功能为一体的铣切夹具。铣切夹具上安装的偏心转动定位装置可依据制件制造公差进行尺寸设计，实现定位孔由单孔定位变为公差内区域定位，制件在铣切夹具安装时通过偏心转动定位装置，可实现快速定位，解决制件制造精度与铣切工装精度不一致的难题；能够保证制件准确快速安装到铣切夹具上，避免干涉问题的产生，大大提高铣切准备效率；且引入公差控制概念，保证制件铣切公差在允许公差范围内，实现制件铣切精度可控，保证制件铣切重复性，尤其对于尺寸较大的制件，其改善效果更加明显。偏心转动定位装置的使用可以在保证制件铣切精度的基础上降低制件成型工装和铣切工装制造精度，从而降低工装制造成本，且操作简便。铣切夹具通过真空吸附、夹钳配合使用的方式，设置的真空腔能够增强吸附效果，使制件固定更加牢固，保证制件铣切稳定性，从而有效的保证了零件加工精度。在钻孔和铣切位置设置躲避槽，并与制件形成尺寸关联，可在复合材料制件钻孔、切割时提供保护和支撑，能够防止制件出现劈裂情况，提高制件铣切一次性合格率。
附图说明
[0014]图1为本技术实施例中提供的复合材料外形铣切和钻孔夹具的结构示意图。
[0015]图2A和图2B为本技术实施例中提供的复合材料外形铣切和钻孔夹具的偏心转动定位装置结构与原理示意图。
[0016]图中：1偏心转动定位装置；2真空吸附槽；3密封保护槽；4夹钳；5钻孔躲避槽；6铣切躲避槽；1-1销孔；1-2内偏心套；1-3外偏心套；1-4固定套；1-5定位销；1-6第一圆心；1-7第二圆心；2-1真空导气孔；2-2管路；2-3快速接头；3-1密封橡胶条。
具体实施方式
[0017]以下结合附图和技术方案，进一步说明本技术的具体实施方式。
[0018]应当了解，所附附图并非按比例地绘制，而仅是为了说明本技术的基本原理的各种特征的适当简化的画法。本文所公开的本技术的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
[0019]在所附多个附图中，同样的或等同的部件(元素)以相同的附图标记标引。
[0020]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0021]图1为本技术实施例中提供的复合材料外形铣切和钻孔夹具的结构示意图。参见图1，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合材料外形铣切和钻孔夹具，其特征在于，所述的复合材料外形铣切和钻孔夹具包括偏心转动定位装置(1)、真空吸附槽(2)、密封保护槽(3)、夹钳(4)、钻孔躲避槽(5)和铣切躲避槽(6)；其中，所述的复合材料外形铣切和钻孔夹具的中央平整，设置有真空吸附槽(2)，真空吸附槽(2)的四周设置有密封保护槽(3)，密封保护槽(3)内设置有密封橡胶条(3-1)，以确保真空吸附的有效性，在密封保护槽(3)外部沿周向均匀设置有多个钻孔躲避槽(5)，钻孔躲避槽(5)的外部沿周向开设有铣切躲避槽(6)；铣切躲避槽(6)外部设置有偏心转动定位装置(1)，用于对制件进行快速、准确定位；铣切躲避槽(6)的外部四角处，分别设置有一个夹钳(4)，用于在真空吸附前对制件的夹紧；所述的偏心转动定位装置(1)包括销孔(1-1)、内偏心套(1-2)、外偏心套(1-3)、固定套(1-4)、定位销(1-5)；其中，固定套(1-4)设置于偏心转动定位装置(1)的最外层，通过固定套(1-4)将偏心转动定位装置(1)固定在复合材料外形铣切和钻孔夹具上；所述的固定套(1-4)的内部由外至内依次设置有外偏心套(1-3)和内偏心套(1-2)，内偏心套(1-2)中具有销孔(1-1)，销孔(1-1)用于设置定位销(1-5)；制件转移到复合材料外形铣切和钻孔夹具上时，通过转动偏心转...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜洪博，张晓哲，关振，
申请(专利权)人：沈阳飞机工业集团有限公司，
类型：新型
国别省市：