[發明專利]一種基于柔性支撐裝置的鈦合金蒙皮激光切割方法

無效

• 申請號: 201410257968.2
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN104014939A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 李丁;翟南;李銘;張一丁
• 申請（專利權）人: 沈陽飛機工業（集團）有限公司
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;B23K26/40;B23K26/70
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 楊乃力

技術領域

本發明涉及飛機鈦合金蒙皮零件加工領域，具體涉及一種基于柔性支撐裝置的鈦合金蒙皮零件激光切割方法。

背景技術

飛機鋸齒形鈦合金蒙皮設計對零件邊緣質量及精度提出了更高要求，傳統上利用激光切割夾具進行零件外形激光切割，然而在實踐生產中，由于鈦合金零件剛性大、工裝制造誤差等因素，零件與夾具不能緊密貼合，影響了零件切割精度；同時零件余量部分無支撐，在掉落過程中易引起零件震動，造成零件邊緣切割質量差，滿足不了檢驗要求，后續大量的人工修整工作極大地增加了工人勞動強度；同時激光切割夾具作為專用工裝，數量多，體積大，不具有通用性，占用大量庫存面積，給生產和管理帶來諸多不便。

發明內容

為了解決現有技術存在的問題和不足，本發明提供一種基于柔性支撐裝置的鈦合金蒙皮激光切割方法，該方法采用柔性支撐裝置與五坐標激光切割機的配合對鈦合金零件進行切割，不僅解決了鈦合金蒙皮零件與夾具不能緊密貼合，影響了零件切割精度的問題，還解決了鈦合金蒙皮零件余量部分無支撐，在掉落過程中易引起零件震動，造成零件邊緣切割質量差的問題，同時該柔性支撐裝置具有通用性，避免了現有專用工裝種類數量繁多，體積大，占用庫存面積大，成本高等缺陷。

本發明一種基于柔性支撐裝置的鈦合金蒙皮零件激光切割方法采用的技術方案為：

一種基于柔性支撐裝置的鈦合金蒙皮激光切割方法，其特征在于包括如下步驟：

1)根據鈦合金蒙皮的圖紙要求設計鈦合金蒙皮數模，在鈦合金蒙皮數模上設計三個耳片，三個耳片分別具有一定位孔，三個定位孔中心在XY平面上的投影在X、Y方向間距是100mm的整數倍，生成鈦合金蒙皮工藝數模；

2)以工藝數模為依據，制造具有三個耳片的鈦合金蒙皮，三個耳片分別具有一通孔，所述通孔與1)中的定位孔相對應；

3)以工藝數模為依據，利用柔性支撐裝置控制軟件確定定位桿和支撐桿的高度值，定位桿與1)中的定位孔相對應；

4)利用柔性支撐裝置控制軟件，人工篩選掉位于激光切割路徑上支撐桿，定位桿和剩余支撐桿按3)中高度值調整并一一裝入平臺上對應的孔中；

5)將鈦合金蒙皮移至柔性支撐裝置上，通過定位銷將鈦合金蒙皮的三個耳片與定位桿固定，開啟真空吸附系統，使支撐桿頂端的橡膠托內產生負壓，使鈦合金蒙皮與柔性支撐裝置緊密吸附貼合；

6)利用五坐標激光切割機按工藝數模生成的激光切割程序完成鈦合金蒙皮外形的激光切割加工

所述的基于柔性支撐裝置的鈦合金蒙皮激光切割方法，所述柔性支撐裝置包括平臺，支撐桿和定位桿，平臺上設有17×10個間距100mm的孔，支撐桿和定位桿置于孔中。

所述的基于柔性支撐裝置的鈦合金蒙皮激光切割方法，所述支撐桿頂端裝有橡皮托，支撐桿為中空桿狀，支撐桿的下端置于孔中，位于平臺下方的真空吸附系統通過管道與支撐桿的下端連通。

所述的基于柔性支撐裝置的鈦合金蒙皮激光切割方法，所述定位桿的下端置于孔中，定位桿的頂端具有凹孔，所述凹孔與通孔相匹配，定位銷依次穿過通孔和凹孔將鈦合金蒙皮的耳片固定在定位桿上。

本發明具有以下有益效果：

本發明方法將柔性支撐與五坐標激光切割有效結合，不僅解決了鈦合金蒙皮零件與夾具不能緊密貼合，影響了零件切割精度的問題，還解決了鈦合金蒙皮零件余量部分無支撐，在掉落過程中易引起零件震動，造成零件邊緣切割質量差的問題，同時本發明的柔性支撐裝置可取代大量專用鈦合金激光切割工裝，將大大降低生產成本，減小工裝庫存占地面積，減輕工人勞動強度，有效提高激光切割鈦合金鈑金零件的制造精度，降低鈦合金蒙皮零件報廢率和返修率。

附圖說明

圖1為柔性支撐裝置及鈦合金蒙皮激光切割示意圖。

1-平臺，2-五坐標激光切割機，3-鈦合金蒙皮，4-定位桿，5-孔，6-支撐桿，7-橡皮托。

具體實施方式

如圖1所示為柔性支撐裝置及鈦合金蒙皮激光切割示意圖，柔性支撐裝置包括平臺1、平臺1上具有分布均勻的孔5，置于孔5中的定位桿4和支撐桿6。

一種基于柔性支撐裝置的鈦合金蒙皮激光切割方法，包括如下步驟：

1)根據鈦合金蒙皮3的圖紙要求設計鈦合金蒙皮3的數模，在鈦合金蒙皮3的數模上設計三個耳片，三個耳片分別具有一定位孔，三個定位孔中心在XY平面上的投影在X、Y方向間距是100mm的整數倍，生成鈦合金蒙皮3的工藝數模；