[發明專利]一種航空鈦合金激光切割夾具及方法

有效

• 申請號: 202110617511.8
• 申請日: 2021-06-03
• 公開（公告）號: CN113059289B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 王軍;李光俊;高鵬;唐云洪;馬爭;胡麒麟
• 申請（專利權）人: 成都飛機工業（集團）有限責任公司
• 主分類號: B23K26/70
• 分類號: B23K26/70;B23K37/04;B23K26/38;B23K103/14
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 毛光軍

本發明屬于零件加工技術領域，具體涉及一種航空鈦合金激光切割夾具及方法，包括底板基座、至少兩個夾具定位件和至少兩個零件定位件；所述底板基座上設置有與夾具定位件一一對應的夾具定位孔，底板基座的頂部設置有用于支撐鈦合金零件的型面凸起，型面凸起上設置有與零件定位件一一對應的零件定位孔。本技術方案可基于切割夾具簡單的組成結構，采用鑄鋁作為切割夾具的制造材料，使得切割夾具的重量較輕且強度與疲勞極限較好；型面凸起作為支撐鈦合金板材的重要結構，經過打磨之后可具有光滑的表面結構，在滿足支撐鈦合金板材的條件下，型面凸起的表面不會發生變形，也有效避免了鈦合金零件表面出現擦傷等表面質量問題。

技術領域

本發明屬于零件加工技術領域，具體涉及一種航空鈦合金激光切割夾具及方法。

背景技術

目前鈦合金的激光切割大多采用簡易的拼裝夾具對零件進行裝夾。簡易拼裝夾具由于沒有設置較為精準的定位模塊，且沒有三維數字模型，激光切割數控編程的定位坐標系主要采取提取鈦合金數模的特征點進行定位，這樣的定位方式存在以下缺陷：

1、部分拼裝切割夾具不具有與機床底面固定的功能，當零件因為特殊情況出現位置變動，將出現零件定位不精確的情況；

2、簡易拼裝夾具與零件相接觸的部位由于制造精度及表面粗糙度原因相互摩擦，導致零件表面質量較差，零件切割以后需要打磨影響零件的生產進度和交付周期；

3、激光切割數控程序在切割過程之前沒有進行仿真，在切割過程中容易出現超程問題，更有甚者會出現激光切割頭碰撞零件、切割夾具等安全事故；

4、由于大部分鈦合金零件的成形方式都是在高溫下采用熱壓模擠壓成形，鈦合金的成形精度與模具精度、貼模程度及零件冷卻后的收縮量有關，零件的局部易識別的特征點與數模存在偏差，故采用傳統定位方式的零件加工精度不高，需要多次修改程序或者更改坐標基準進行閉光試切；

5、由于零件局部易識別的特征點與數模存在偏差，以零件的局部特征點作為數控編程的坐標系方向點存在著加工誤差較大的缺點。

發明內容

本發明的目的在于，為了提高激光切割夾具在機床中的定位精度、穩定性與表面質量，提高鈦合金零件的加工效率，提供一種航空鈦合金激光切割夾具及方法。

本發明具體通過以下技術方案實現：

一種航空鈦合金激光切割夾具（以下統稱切割夾具），包括底板基座、至少兩個夾具定位件和至少兩個零件定位件；所述底板基座上設置有與夾具定位件一一對應的夾具定位孔，底板基座的頂部設置有用于支撐鈦合金零件的型面凸起，型面凸起上設置有與零件定位件一一對應的零件定位孔。其中，型面凸起主要用于支撐鈦合金零件，其形狀只需不影響激光切割即可，其他沒有特殊的要求。

優選的，所述底板基座上設置有四個吊環，且該四個吊環平均分布于底板基座的兩側，整體呈矩形結構排列。

優選的，所述型面凸起的中間區域設置有鏤空結構。

優選的，所述零件定位件包括定位銷釘和墊片。

優選的，所述夾具定位件包括定位插銷和襯套。

基于上述一種航空鈦合金激光切割夾具，本技術方案提供一種航空鈦合金激光切割方法，包括安裝零件、切割仿真、零件切割、拆卸零件；

所述安裝零件具體包括以下步驟：

S11，將切割夾具安放于數控機床的切割平臺上，并確保切割夾具上的夾具定位孔與切割平臺上的定位槽對準，然后利用夾具定位件穿過夾具定位孔后與定位槽配合，使切割夾具固定在數控機床的切割平臺上；

S12，在鈦合金板材上開設出與零件定位孔一一對應的安裝孔，然后將鈦合金板材放置于切割夾具的型面凸起上，并確保安裝孔與零件定位孔一一對準；