[发明专利]一种大型薄壁框架式精铸类零件装夹装置及装夹方法

说明书

本发明公开了一种大型薄壁框架式精铸类零件装夹装置及装夹方法，零件的上下表面分别沿平行边长设置有双排且半悬空的凸台；所述零件的端头开敞区设置有端头开敞区域压紧装置，所述零件的上表面、下表面分别设置有顶面凸台压紧装置、底面定位凸台压紧装置，且中部设置有中间腹板孔区域压紧装置，用于对零件的腹板进行双面压紧。所述装夹装置可有效增强精铸件类零件的刚性，减少加工过程中因零件刚性不足而引起的弹刀、震动等问题，保证加工过程的稳定、可靠；所述装夹方法适用于大型薄壁框架式精铸类零件，可以提高零件弱刚性结构加工过程稳定性，是一种稳定、可靠、灵活的装夹方法，具有较好的实用性。

技术领域

本发明属于铸类零件装夹的技术领域，具体涉及一种大型薄壁框架式精铸类零件装夹装置及装夹方法。

背景技术

精铸件在充分利用金属材料自身的许多优异性能的同时实现大型薄壁复杂结构的精确成型，有效的提高材料利用率，减少机械加工量，从而降低生产成本并缩短生产周期。随着近年来精铸件技术的发展，大型、薄壁、复杂、整体、精密铸件制造已经成为国外航空航天飞行器用精铸结构件制造技术的发展趋势，这类铸件整体结构性好、可靠性高、质量轻、加工成本低，在航空航天领域内的应用越来越广泛。

然而，由于该类铸件呈开敞、半开敞式结构，存在大量薄壁槽腔，铸件整体刚性较差，数控加工中振动大、变形严重，从而导致零件表面质量较差。受铸造水平、机加工艺水平限制，对于大型薄壁框架式精铸件，一般设计时将整体铸件分解成几个尺寸相对较小、结构相对简单的子铸件，在子铸件分别完成数控加工后，最后通过焊接、铆接的方式装配在一起，铸件分解过程如图1所示。虽然该工艺方法降低了整体毛坯的铸造、加工难度，但是带来了以下几个方面的问题，严重了整机装配，无法满足当前航空结构件的整体设计要求：

加工零件数量变多，加工成本、周期增加；

采用焊接工艺装配时，焊缝一般需要二次加工，加工成本、难度较大；

铆接装配会造成零件应力集中，影响整体外观及性能；

装配精度低，零件协调关系难以保证。

因此，大型薄壁框架式精铸件采用整体成型与加工是保证零件加工质量的有效措施，但是，整体成型的大型薄壁框架式精铸件存在零件刚性差、变形大等加工瓶颈，亟需稳定可靠的装夹装置与方法来提高零件弱刚性结构加工过程稳定性，从而保证零件加工质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大型薄壁框架式精铸类零件装夹装置，实现对大型薄壁框架式精铸件的稳固夹持。

本发明的目的在于提供一种大型薄壁框架式精铸类零件装夹方法，旨在解决上述问题。

本发明主要通过以下技术方案实现：

一种大型薄壁框架式精铸类零件装夹装置，零件放置在工装垫板上，零件的上下表面分别沿平行边长设置有双排且半悬空的凸台；所述零件的端头开敞区设置有端头开敞区域压紧装置，所述零件的上表面设置有顶面凸台压紧装置；所述零件的底部设置有底面定位凸台压紧装置；所述零件的中部设置有中间腹板孔区域压紧装置，用于对零件的腹板进行双面压紧。

所述凸台根据零件的结构特征设置位置以及排列方式，所述凸台压紧装置分为顶面凸台压紧装置和底面定位凸台压紧装置。所述端头开敞区域压紧装置用于增强端头区域刚性，提高加工过程稳定性，所述端头开敞区域压紧装置可以贴合端头内外型面压紧。所述中间腹板孔区域压紧装置用于双面压紧腹板，增强腹板孔区域刚性。

精铸件毛坯多处尺寸已经到位，一般不具备可直接压紧的结构或凸台，在毛坯铸造前，需确定所需的凸台位置及大小。而该类铸件尺寸较大，高度方向一般为600mm，整体刚性较差。本发明设置上下双面、左右双侧凸台，可保证铸件上下表面、左右两侧均有压紧连接装置，从而保证铸件的整体刚性。