[發明專利]一種航空器裝配工裝用高精度型架及其加工方法

有效

• 申請號: 201210397987.6
• 申請日: 2012-10-18
• 公開（公告）號: CN103770046A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 仇翯辰
• 申請（專利權）人: 長沙市天映機械制造有限公司
• 主分類號: B25B11/02
• 分類號: B25B11/02;B64F5/00;B23P15/00;B23K33/00
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技術領域

本發明涉及機械加工領域，具體為一種航空器裝配工裝用高精度型架及其加工方法。

背景技術

目前，航空器（指直升機和小型商務飛機）裝配工裝是用于航空器零部件裝配的一種模夾具，是飛機零部件裝配、總裝等工藝過程中必不可少的工藝裝備，在飛機研制生產過程中具有重要地位。飛機結構零件包含大量數控加工件和鈑金件。其中鈑金件使用廣泛，且多數鈑金件結構復雜、尺寸大，剛度小，易變形，難以滿足裝配定位精度要求。工裝結構鋼度與定位精準度直接影響飛機的性能。飛機定位精度累計誤差不得超過0.15mm,單塊鈑金件安裝誤差不得超過0.05mm。我國飛機工裝設計整體水平相對落后，工裝數目多，結構笨重，制造周期長，成本高，存在剛度不足，容易變形等問題。影響飛機工裝的因素主要有：工裝骨架的空間姿態，定位器安裝方式，產品定位方式，裝配流程，零部件的精準度。

在飛機制造過程中，使用的裝配型架數量很大，因此型架結構設計是否合理、正確，不僅對型架本身制造工作量大小、周期長短、成本高低和裝配工作條件產生直接影響。

航空器裝配工裝是與航空器理論外形相關聯的裝配支撐、定位卡板用支座通過激光跟蹤儀與型架（焊接框架）工作面進行數字化精確定位連接。目前，國內普通型架的生產工藝為：鋼管下料、放樣、加工到焊接尺寸、焊接成框架、鋼板下料、鋼板加工、將鋼板焊接到框架裝配位置、自然時效15天、除銹、上防銹漆。這就使得連接面之間很容易出現多個空隙。國內采用的是軟連接方式，即型架工作面未進行精加工，連接面縫隙用環氧水泥填充，俗稱軟連接，這種連接方式互換性差，不易拆裝，不易調整，不易修復。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于提供一種航空器裝配工裝用高精度型架及其加工方法，從而解決上述背景技術中的問題。

本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種航空器裝配工裝用高精度型架，包括

基準底座架，所述基準底座架設置于整個型架的底部，為兩根長桿和兩根短桿組成的矩形框架，所述兩根長桿上相對設置有若干垂直承托桿；

托架，所述托架為兩根托桿，所述兩根托桿固定于所述垂直承托桿上端，且與所述兩根長桿平行；

以及頂架，所述頂架為矩形框架，且該矩形框架的兩根短桿長度小于所述基準底座架的，兩根長桿與所述基準底座架的兩根長桿長度相等，所述頂架的投影處于所述基準底座架中心，所述頂架與托架之間設置有若干傾斜承托桿。

作為一種改進，所述托桿和頂架之間設置有若干連接板。所述連接板一端利用銷軸安裝于所述托桿側旁，另一端利用銷軸安裝于所述頂架的長桿側旁。

一種航空器裝配工裝用高精度型架的加工方法，包括如下工藝步驟：

S1、鋼管下料、放樣、加工到焊接尺寸；

S2、銑焊接坡口、焊接成基準底座架、托架以及頂架，并將其結合成框架；

S3、鋼板下料、鋼板加工、將鋼板焊接到框架裝配位置；

S4、基準底座架的底面焊接基準面鋼板得到整體型架；

S5、人工時效退火；

S6、吹砂、上防銹漆；

S7、整體型架工作面精加工得到所述高精度型架。

其中，銑焊接坡口步驟中，按坡口四周起30度和10mm的坡口；也就是坡口的角度為30度，長度為10mm，這可以保證焊縫均勻，焊接應力均勻，使焊接框架各個位置變形幅度和差距減小，比不開坡口的焊接框架強度、剛性大大提高。

人工時效步驟中，將S4步驟中的整體型架放入回火爐內加溫到520～550℃保溫3小時，使焊接應力充分釋放，使型架處于穩定不變形狀態，同時，比自然時效節省工期14天。

吹砂步驟中，在吹砂房里，利用鋼砂顆粒撞擊整體型架表面，通過鋼砂的撞擊實現除銹和消除表面疲勞強度。除銹效果比人工除銹更干凈徹底。消除表面疲勞強度后，使型架更加穩定不變形。

整體型架工作面精加工步驟中，用大型數控龍門加工中心（例如浙江日發數碼精密機械股份有限公司生產的RFMP12035M型加工中心）（五面加工）對整體型架工作面進行精加工，保證工作面的配合公差在0到-0.10mm，達到硬連接標準。

整體型架工作面精加工中，包括如下步驟，

1.使用經過檢測和校準的滿足加工精度要求的大型數控龍門加工中心進行加工；

2.裝夾、校正，加工底部基準面，

（1）打表，校中線和等高線；

（2）加工底部基準面到表面粗糙度6.3?、平面度0.1；

3.整體型架工作面粗加工

（1）裝夾，打表校中線和等高線；