一种飞机铝合金长梁薄壁零件加工的真空快换夹具的制作方法 专利技术说明

机械加工,机床金属加工设备的制造及其加工,应用技术1.本实用新型涉及工装设备技术领域，尤其涉及一种飞机铝合金长梁薄壁零件加工的真空快换夹具。背景技术：2.飞机铝合金长梁薄壁零件是飞机结构中的一种典型的零件结构，由于铝合金长梁类零件本身结构的刚性及结构的特殊性，零件长宽比较大，加工难度更大，且加工过程中的变形很难控制，导致加工结果达不到设计使用要求。3.在现有技术中，常规的数控机床设备在加工飞机铝合金长梁薄壁零件时，由于零件原材料的特性和原材料变形，传统装夹方式通常都是通过局部点接触的方式去施加压紧力装夹零件，从而使得零件在加工过程中受力不均匀，这样极易使零件产生不规则的形变，最终导致零件达不到设计使用要求；且由于零件长度较大，在生产过程中的装夹准备时间较长，极大的影响了生产效率，导致生产效率较低。技术实现要素：4.为了克服现有技术中存在解决零件加工变形、加工效率低的技术问题，本实用新型提供了一种飞机铝合金长梁薄壁零件加工的真空快换夹具，利用零件毛坯上对应的零件定位孔与底板上的零件定位孔来实现快速定位装夹，再通过毛坯上的压紧孔与底板上零件装夹孔装夹零件；真空抽气装置在工作时，通过抽气孔以及通气槽使真空平台密封区域产生负压，进行零件的吸附；工装通过快换装置可实现工装产品的快速切换从而减少夹具的安装时间，提高了加工效率；使用单一的夹紧方式，能有效的减少零件局部变形引发的质量问题，更容易保证零件的加工质量，减少加工过程中的装夹时间提高生产效率。5.为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现：6.一种飞机铝合金长梁薄壁零件加工的真空快换夹具，包括底板，所述底板一侧设有多个真空抽吸孔，所述底板底面设有工装快换装置装夹锁紧孔，所述底板表面设有外形避让槽，所述外形避让槽内部设有真空平台，所述真空平台外侧设有密封槽；真空抽气装置，与所述真空抽吸孔连通；真空吸附区，设于所述底板上，所述真空吸附区的数量为至少一个；密封避让区域，由所述密封槽内围设形成；其中，所述底板上设有与毛坯定位孔相对应的零件定位孔、与零件毛坯边缘位置对应的若干零件装夹孔，若干所述零件装夹孔用于装夹零件；所述真空平台上设置有通气槽，所述通气槽连接有至少一个抽气孔。7.进一步地，所述真空抽气装置包括真空泵、真空抽吸管、与所述真空抽吸管连接的三通接管、真空压力开关，所述三通接管与真空压力开关连接，所述真空压力开关通过真空泵软管与所述真空泵相连接。8.进一步地，所述真空吸附区内部设有抽气槽，用于与所述真空泵连通，所述真空吸附区的边缘处设有密封条。9.进一步地，所述密封槽设于所述底板上表面，所述密封槽内设有密封条。10.进一步地，所述通气槽和所述抽气孔在所述真空平台上均匀设置，所述抽气孔通过真空抽吸孔与三通接管连通。11.进一步地，所述底板表面两侧设有定位销孔，底板底面设置有工装定位面，工装定位面上设置有工装锁紧孔。12.进一步地，底板连接有真空抽吸管，所述真空抽吸管的管口处通过真空快卸嘴管固定连接有三通接管。13.进一步地，所述密封条与所述密封槽过盈配合，且所述密封条高出所述真空平台的高度的1/3处设置。14.进一步地，所述底板的材料为铝。15.进一步地，所述底板上设有工装吊环。16.与现有技术相比，本实用新型的优点是：17.通过设置零件定位孔实现快速定位装夹，再通过毛坯上的压紧孔与底板上零件装夹孔装夹零件；通过设置真空抽气装置，再通过抽气孔以及通气槽使真空平台的密封区域产生负压，进行零件的吸附。零件通过采用真空吸附及螺丝锁紧的方式，减少了零件安装准备时间，能有效的减少零件局部变形引发的质量问题，更容易保证零件的加工质量；且能够保证零件在加工过程中的稳定性；工装通过快换装置可实现工装产品的快速切换从而减少夹具的安装时间。18.在加工过程中减少了人为干预，并使用了单一的夹紧方式，一方面减少加工过程中的装夹时间，提高了生产效率，另一方面减少了加工完成后对零件打磨的钳工时间，降低了人力成本。附图说明19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。20.图1为本实用新型提供的飞机铝合金长梁薄壁零件加工的真空快换夹具一实施例的三维示意图；21.图2为本实用新型提供的飞机铝合金长梁薄壁零件加工的真空快换夹具一实施例的底板的结构示意图；22.图3为图1中a1的放大图；23.图4为图1中a2的放大图；24.图5为零件在本实用新型工装夹具上的展开示意图。25.图中：1、底板，2、密封避让区域一，3、真空平台，4、密封槽，5、通气槽，6、避让孔，7、抽气孔，8、零件装夹孔，9、外形避让槽，10、工装吊环，11、零件定位孔，12、真空抽吸孔，13、真空抽吸管，14、三通接管，15、真空压力开关，16、连接真空泵软管，17、工装定位面，18、工装锁紧孔，19、密封避让区域二，20、真空盖板，21、杰根斯底板，22、机床工作台，23、毛坯，24、零件。具体实施方式26.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。27.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。28.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。29.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。30.参见图1-5，为本实用新型一种飞机铝合金长梁薄壁零件加工的真空快换夹具的实施例，在该实施例中，包括底板1、密封避让区域、零件锁紧孔、真空抽气装置和零件避让区域，上述底板1为铝制底板，上述底板1表面设置有外形避让槽9、零件装夹孔8，以及与零件24外形轮廓相适应的真空吸附区，各真空吸附区的边缘铺有密封条，外形避让槽9内部设置有真空平台3，上述真空平台3上设置有通气槽5，上述底板1在各真空吸附区的内部设有用于与真空泵连通的抽气槽；上述底板1上设有零件定位孔11，零件定位孔11与毛坯定位孔相对应；上述底板1在与零件毛坯边缘位置对应设置有用于装夹零件的至少一个螺纹孔；上述底板1底面设置有工装快换装置装夹锁紧孔；上述底板1四周设置有用于安装工装吊环10的吊环孔；上述零件避让区域包括零件避让孔6；底板1底部设有真空盖板20。31.本实施例中，底板1一侧设置有多个真空抽吸孔12，真空抽吸孔12与三通接管14连通；真空平台3外侧边缘根据零件外形最大轮廓设置有密封槽4，密封槽4内侧的真空平台3上均匀设置有通气槽5，通气槽5连接有多组抽气孔7，抽气孔7通过真空抽吸孔12与三通接管14连通；上述真空吸附区与长梁薄壁零件底部外形特征相应；真空吸附区分布在零件外形边缘和孔避让边缘的其他所有区域；上述底板1上表面设有封闭的密封槽4，上述密封条嵌装在密封槽4内；上述底板1表面在长度方向两端设置有定位销孔；上述零件外形合适位置均匀布有螺钉装夹孔和零件中间区域孔位置布有螺钉装夹孔；底板1四周设置有吊环孔。32.本实施例中，真空平台3的上表面密封槽4内侧设置有多组根据零件内形特征设置的密封避让区域；上述密封避让区域包括密封避让区域一2和密封避让区域二19。33.本实施例中，底板1上表面两端设置有一组零件定位孔11，可以用来实现零件的快速装夹。34.本实施例中，外形避让槽9外侧设置有至少一组零件装夹孔8。35.本实施例中，胶条密封槽4与密封避让区域二19内镶嵌有橡胶密封条，橡胶密封条与胶条密封槽4、密封避让区域二19实行过盈配合且需高出真空平台3上表面1/3。36.本实施例中，上述真空抽气装置包括真空抽吸管13、真空压力开关15和连接真空泵软管16；真空抽吸管13与三通接管14连接，三通接管14另外一端连接有真空压力开关15，真空压力开关15通过真空泵软管16与真空泵相连接，上述真空抽吸管13的管口处通过真空快卸嘴管固定连接有三通接管14，上述三通接管14固定连接有四氟管，上述四氟管末端固定连接有真空泵，上述真空泵上设置有数显真空计，每个连接点均设置有密封胶布，用来保证管路气密性良好，防止漏气造成真空失效。37.本实施例中，连接真空泵软管16材料采用四氟聚乙烯，选择使用连接真空泵软管16的原因是因为真空泵的工作原理是进行负压吸附，所以连接软管需要有一定抗压强度，之所以采用连接真空泵软管16原材料为四氟聚乙烯，是因为四氟聚乙烯该材料的性能满足使用要求，因此将四氟聚乙烯选用作为连接真空泵软管16的原材料。38.本实施例中，上述底板1底面设置有工装快换装置，通过杰根斯拉钉装夹锁紧孔；底板1底面设置有工装定位面17，工装定位面17上设置有工装锁紧孔18，工装锁紧孔18为工装杰根斯锁紧孔，工装杰根斯锁紧孔通过安装杰根斯拉钉与杰根斯底板21配合可实现工装快速换装。39.在零件加工时，杰根斯底板21作为工装固定装置固定在机床工作台22，通过工装杰根斯锁紧孔安装杰根斯拉钉将底板1与机床工作台22上杰根斯底板21相连接，使用过程中快换工装安装无需找正可实现工装之间的快速切换，真空泵通过连接真空泵软管16、三通接管14、真空抽吸管13、真空压力开关15连接，然后利用零件毛坯23上对应的零件定位孔与底板1上的零件定位孔11来实现快速定位装夹，再通过毛坯23上的压紧孔与底板1上零件装夹孔8装夹零件，使用m12螺丝锁紧。真空泵在工作时，通过抽气孔7以及通气槽5使真空平台3密封区域产生负压，进行零件的吸附。零件通过采用真空吸附及螺丝锁紧的方式，可以保证零件在加工过程中的稳定性。工装通过杰根斯快换装置可实现工装产品的快速切换从而减少夹具的安装时间。40.通过使用本技术提供的真空夹具在加工过程中减少了人为干预并使用了单一的夹紧方式能有效的减少零件局部变形引发的质量问题，在加工中零件质量更加容易保证，一方面减少加工过程中装夹时间提高生产效率，另一方面减少了加工完成后钳工工序对零件的打磨，减少了零件制造成本。41.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。42.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。









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