[发明专利]一种用于平衡壁板制孔加工变形的工装补偿装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于平衡壁板制孔加工变形的工装补偿装置及方法，属于飞机数字化装配技术领域。

背景技术

国内传统飞机制造中，飞机蒙皮、角片、长桁等之间的连接制孔，基本上采用传统工装固定夹持，然后采用气动手枪钻的形式制孔；制孔效率低，没有办法保证制孔的法线位置，影响制孔质量，工人劳动强度大。目前，在国外广泛采用的飞机数字化装配技术中，大量采用了自动化制孔技术。为了给自动化制孔设备提供开阔的工作空间，采用的工装夹持点越来越少，导致蒙皮与长桁或蒙皮与框之间的刚度不足叠层不能完全贴合，制孔加工容易形成翻边毛刺，制孔质量也难以保证。

    针对上述问题，提出了一种用于平衡壁板制孔加工变形的工装补偿装置及方法，有效解决在蒙皮和长桁之间制孔时，因壁板两框中间部位刚度差而导致制孔加工翻边毛刺等质量问题。这种方法在大型飞机装配中具有广泛应用前景。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于平衡壁板制孔加工变形的工装补偿装置及方法。

用于平衡壁板制孔加工变形的工装补偿装置，包括设置在横梁上的二个以上的工装夹持装置和一个以上工装补偿装置；工装夹持装置包括横梁、第一螺母、第一螺母座、第一防转螺钉 、顶板、第一软垫、第二软垫、压板、压板螺栓；在横梁穿有顶板，通过第一螺母、第一螺母座、第一防转螺钉、第一软垫固定在横梁上；在顶板下方设有压板，通过第二软垫、压板螺栓固定在横梁上；工装补偿装置包括第二螺母、第二螺母座、第二防转螺钉、顶杆；在横梁上穿有顶杆，通过第二螺母、第二螺母座、第二防转螺钉固定在横梁上。

用于平衡壁板制孔加工变形的工装补偿方法的步骤如下：

1）在横梁上安装二个以上夹持装置；

2）通过夹持装置把横梁固定在飞机壁板框的框缘上；

3）在横梁上飞机壁板两个框的中间位置制孔长桁上方安装一个工装补偿装置，根据横梁跨飞机壁板框的多少，安装多个工装补偿装置；

4）调整工装补偿装置的第二螺母，使顶杆顶在壁板制孔长桁表面上，补偿加工变形,消除长桁与壁板贴合面间隙。

本发明与现有技术相比具有的有益效果：

 1）通过在飞机壁板相邻两框之间的长桁上设置补偿装置，增加蒙皮与长桁的刚度，补偿加工变形，消除长桁与壁板贴合面间隙，防止加工毛刺、翻边、切屑进入夹层等问题；

2）横梁通过两端的夹持装置固定在壁板框缘上，结构简单，安装方便；

3）对横梁上的夹持装置和补偿装置通过在横梁上的长形孔调节，可以根据壁板框位和制孔位置的变化进行调整，适应性好；

4）适当长度的横梁，跨多个框安装，横梁上安装有多个补偿装置，安装方便，效率高。

附图说明

    图1是补偿工装顶杆作用在长桁上示意图；

图2是补偿工装在壁板上安装位置示意图；

图3是补偿工装结构示意图；

图中：横梁1、第一螺母2、第一螺母座3、第一防转螺钉4、顶板5、第一软垫6、第二软垫7、压板8、压板螺栓9、第二螺母10 、第二螺母座11 、第二防转螺钉12、顶杆13。

具体实施方式

如1、2、3所示，用于平衡壁板制孔加工变形的工装补偿装置包括设置在横梁1上的二个以上的工装夹持装置和一个以上工装补偿装置；工装夹持装置包括横梁1、第一螺母2、第一螺母座3、第一防转螺钉4 、顶板5、第一软垫6、第二软垫7、压板8、压板螺栓9；在横梁1穿有顶板5，通过第一螺母2、第一螺母座3、第一防转螺钉4、第一软垫6固定在横梁1上；在顶板5下方设有压板8，通过第二软垫7、压板螺栓9固定在横梁1上；工装补偿装置包括第二螺母10、第二螺母座11、第二防转螺钉12、顶杆13；在横梁1上穿有顶杆13，通过第二螺母10、第二螺母座11、第二防转螺钉12固定在横梁1上。

用于平衡壁板制孔加工变形的工装补偿方法的步骤如下：

1）在横梁1上安装二个以上夹持装置；

2）通过夹持装置把横梁1固定在飞机壁板框的框缘上；夹持装置上的压板螺栓9可以在横梁1上的长形孔里沿航向调整，适应壁板框框位和制孔位置变化的需要；

3）在横梁1上飞机壁板两个框的中间位置制孔长桁上方安装一个工装补偿装置，根据横梁1跨飞机壁板框的多少，安装多个工装补偿装置；

4）调整工装补偿装置的第二螺母10，使顶杆13顶在壁板制孔长桁表面上，补偿加工变形,消除长桁与壁板贴合面间隙。通过顶杆13端部加工球面与长桁接触使长桁表面不受破坏。