[发明专利]一种用于加工飞机复合材料梁的夹具

说明书

本发明提供一种用于加工飞机复合材料梁的夹具，包括：腹板真空定位夹紧平台组件，其通过真空吸附的方式将飞机复合材料梁的腹板夹紧在所述腹板真空定位夹紧平台组件的上表面；以及多个缘条支撑组件，其包括底座支架和分别安装到底座支架的两侧的两个缘条支撑构件，其中底座支架用于支撑腹板真空定位夹紧平台组件，缘条支撑构件包括安装到底座支架上的连杆机构和安装到连杆机构上的橡胶支撑块；其中，通过调节连杆机构来调节橡胶支撑块的横向位置，以实现对飞机复合材料梁的两侧缘条的支撑。

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种用于加工飞机复合材料梁的夹具。该夹具可以安装在数控加工设备上，用于飞机复合材料梁结构的机械加工。

背景技术

梁作为飞机上典型承力结构件，是飞机机体结构中的重要组成部分。在飞机研制和生产中，有大量复合材料梁零件需要进行加工，这些零件结构外形相似，主要分为“工”型和“C”型两种，但尺寸各异。复合材料梁结构零件主要采用碳纤维复合材料固化成型，为了满足装配要求，除了需对梁缘条进行修边加工外，还需对缘条表面铺设的牺牲层进行表面铣削加工。

目前国内飞机复合材料梁的加工主要在大型五轴数控加工中心上完成，采用的加工夹具主要有传统的压板式夹具和常规真空吸附夹具。压板式夹具主要采用诸多压板对梁腹板进行夹紧以实现整个梁的装卡，这种装卡方式只是对梁腹板进行简单装卡，而没有对梁缘条进行有效的支撑，在对梁缘条牺牲层加工时难以保证加工精度。

常规的真空吸附夹具需要按梁的外形制造一工装，工装上布有真空孔，装卡时采用抽真空方式对梁腹板及缘条进行夹紧，这种真空吸附夹具较压板式夹具吸附力更大，夹紧更可靠，但因复合材料梁缘条存在回弹问题，装卡时经常会遇到梁工件难以安装在夹具上。同时在飞机的研制和生产中，有大量不同尺寸的复合材料梁零件需要加工，而目前每一根不一样的梁均配备单独的一套真空夹具，成本非常高。

因此，针对飞机复合材料梁零件结构的特点，设计一种柔性高、可靠性高的加工夹具，是保证飞机复合材料梁加工质量、降低生产成本的关键。

发明内容

本发明针对现有飞机复合材料梁加工夹具存在的可靠性差、成本高等问题，提供一种可适应飞机复合材料梁结构几何形状的变换，实现对飞机复合材料梁结构可靠定位夹紧的夹具。

根据本发明的技术方案，用于加工飞机复合材料梁的夹具包括：

腹板真空定位夹紧平台组件，其通过真空吸附的方式将飞机复合材料梁的腹板夹紧在所述腹板真空定位夹紧平台组件的上表面；以及

多个缘条支撑组件，其包括底座支架和分别安装到所述底座支架的两侧的两个缘条支撑构件，其中所述底座支架用于支撑所述腹板真空定位夹紧平台组件，所述缘条支撑构件包括安装到所述底座支架上的连杆机构和安装到所述连杆机构上的橡胶支撑块；

其中，通过调节所述连杆机构来调节所述橡胶支撑块的横向位置，以实现对飞机复合材料梁的两侧缘条的支撑。

其中，所述连杆机构包括：

调节螺栓，其固定到所述底座支架；

连杆，其一端与所述调节螺栓活动连接，另一端安装所述橡胶支撑块，所述连杆的中间部分设有长形孔；以及

支撑杆，其一端与所述底座支架活动连接，另一端连接到所述长形孔并能够沿所述长形孔移动；

其中，通过旋拧所述调节螺栓来调节所述橡胶支撑块的横向位置，以实现对飞机复合材料梁的两侧缘条的支撑。

其中，所述支撑杆通过铰链连接到所述底座支架。

其中，所述腹板真空定位夹紧平台组件包括真空平台，所述真空平台上设有多个真空孔。

其中，所述腹板真空定位夹紧平台组件还包括安装在所述真空平台上的定位销。