[发明专利]一种薄壁锥筒的快速定位装置及方法

说明书

本发明公开了一种薄壁锥筒的快速定位装置及方法，属于薄壁结构件加工技术领域。所述的快速定位装置包括机座、立式箱体、回转工作台、装夹单元和工件抱紧单元；所述立式箱体通过直线模组安装在机座上，所述直线模组的导轨固定在机座顶部，直线模组的滑块固定在立式箱体底部，所述回转工作台固定在立式箱体右侧的机座上，所述装夹单元采用零点定位系统将锥筒竖直安装在回转工作台上，所述工件抱紧单元固定在立式箱体顶部，用于对锥筒进行辅助支撑，本发明还公开了一种使用薄壁锥筒的快速定位装置的方法，锥筒大端与小段采用零点定位系统非均匀布置满足了周向定位要求，极大缩短了找正调零时间，提高了加工效率。

技术领域

本发明属于薄壁结构件加工技术领域，具体涉及一种薄壁锥筒的快速定位装置及方法。

背景技术

火箭的箭体基本上是一个薄壁圆锥状壳体，箭体由一系列锥筒通过螺钉连接而成，锥筒主要在数控铣床上进行加工；锥筒属于大型航空结构件且两端均加工，需要采用定位装置对锥筒进行安装夹紧，因此，定位装置的结构或操作的复杂程度直接影响锥筒的加工质量以及加工效率。

目前，锥筒通过专用定心夹具或压板等通用夹具进行定位锁紧，定位装夹精度较低，手动调整和装夹过程复杂、自动化水平低，严重影响了锥筒加工质量的一致性。不同系列锥筒的尺寸不同，而且同一个锥筒的大端和小端的尺寸和角度要求均不同，锥筒与锥筒之间的换装、锥筒的大端与小端之间的换装需要多个专用夹具，且夹具结构多样，由于锥筒加工具有角度要求需要周向定位，每次换装需要大量时间找正调零，占机时间过长，工人劳动强度大，降低了数控铣床的加工效率。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种能实现锥筒快速定位、降低加工难度、减少专用夹具数量、提高加工效率的薄壁锥筒的快速定位装置及方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种薄壁锥筒的快速定位装置，包括机座、立式箱体、回转工作台、装夹单元和工件抱紧单元；所述立式箱体通过直线模组安装在机座上，所述直线模组的导轨固定在机座顶部，直线模组的滑块固定在立式箱体底部，所述回转工作台固定在立式箱体右侧的机座上，所述装夹单元采用零点定位系统将锥筒竖直安装在回转工作台上，所述工件抱紧单元固定在立式箱体顶部，用于对锥筒进行辅助支撑；所述立式箱体的正面设置加工单元；

所述装夹单元包括大连接盘、小连接盘和零点定位系统，所述零点定位系统包括拉钉和锁紧器，所述拉钉有两组，一组有多个拉钉A、另一组有多个拉钉B，拉钉A和拉钉B的数量相同，拉钉A和拉钉B分别沿周向非均匀安装在大连接盘和小连接盘的端面上；所述锁紧器有多个，非均匀安装在回转工作台的圆周方向；当锥筒大端朝下时、大连接盘通过拉钉A与回转工作台上的锁紧器配合装夹；当锥筒小端朝下时，小连接盘通过拉钉B与回转工作台上的锁紧器配合装夹；

所述工件抱紧单元包括安装板、两个摆动钳臂和插块，两个摆动钳臂分别为摆动钳臂A和摆动钳臂B，所述安装板上转动连接有两个相互啮合的不完全齿轮结构，所述两个摆动钳臂的后端分别与两个不完全齿轮结构的锁止圆弧侧面固接，两个摆动钳臂的前端弯折成开口相对的圆弧型夹持端，所述两个摆动钳臂靠近圆弧形夹持端处均开设有一插孔，所述插块两端分别位于两个插孔内，且插块两端均开设有通孔，其中一个通孔通过销轴与插孔铰接、另一个通孔通过螺钉与插孔固定连接，所述安装板上、摆动钳臂A与摆动钳臂B之间固定有限位块A，所述摆动钳臂B外侧固定有限位块B，限位块A与限位块B用于限定摆动钳臂B的摆动角度；

所述两个圆弧型夹持端的内侧均设有凹槽，所述凹槽内靠近圆弧型夹持端的两端部通过转轴与滚轮转动连接。

一种使用薄壁锥筒的快速定位装置的方法，包括如下步骤：

S1、安装连接盘：在锥筒横卧姿态下，在锥筒大端内侧放置大端压板、外侧放置大连接盘、通过螺栓A将大端压板和大连接盘拉紧固定；在锥筒小端内侧放置小端压板、外侧放置小连接盘、通过螺栓B将小端压板和小连接盘拉紧固定；