[發(fā)明專利]一種飛機(jī)蒙皮化銑精確刻型裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310060536.1
• 申請(qǐng)日: 2023-01-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116060785A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙安安;郭峰;閆喜強(qiáng);石文雄;馬恒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中航西安飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): B23K26/38
• 分類號(hào): B23K26/38;B23K26/70;B23K37/04
• 代理公司: 北京航信高科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11526
• 代理人: 高原

本申請(qǐng)屬于飛機(jī)蒙皮制造技術(shù)領(lǐng)域，為一種飛機(jī)蒙皮化銑精確刻型裝置，包括蒙皮柔性?shī)A持裝置、龍門式五軸裝置、W軸隨動(dòng)裝置、激光切割及測(cè)量裝置和控制系統(tǒng)；對(duì)待刻型蒙皮進(jìn)行化銑時(shí)，控制系統(tǒng)按照設(shè)定程序，控制夾持單元和定位單元將待刻型蒙皮精準(zhǔn)固定到蒙皮柔性?shī)A持裝置的設(shè)定位置，而后控制系統(tǒng)控制龍門式五軸裝置工作，帶動(dòng)W軸隨動(dòng)裝置、激光切割及測(cè)量裝置移動(dòng)至初始刻型位置，激光切割及測(cè)量裝置內(nèi)的激光發(fā)生器發(fā)生激光，經(jīng)過(guò)W軸隨動(dòng)裝置后射出激光至可刻型蒙皮上，直至完成第一個(gè)位置的刻型；而后控制系統(tǒng)按照設(shè)定程序控制龍門式五軸裝置再次工作，如此反復(fù)，直至完成全部的刻型，結(jié)構(gòu)配合高效、控制穩(wěn)定。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于飛機(jī)蒙皮制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種飛機(jī)蒙皮化銑精確刻型裝置。

背景技術(shù)

飛機(jī)蒙皮化銑工藝是大幅減輕飛機(jī)整體重量，提升飛機(jī)整體性能的重要技術(shù)之一。其中，保護(hù)膠刻型是化銑流程中最核心的步驟，往往采用手工或激光刻型的方式進(jìn)行。目前，手工方法在刻型精度(位置度2mm)和效率上存在不足且難以對(duì)大尺寸、大曲率的蒙皮件刻型，兼顧高效率和高精度的激光刻型技術(shù)已日漸取代手工刻型，成為保證飛機(jī)薄壁零件高質(zhì)量生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。

數(shù)控激光刻型是針對(duì)金屬蒙皮表面涂敷的化銑保護(hù)膠，利用高能CO₂激光束對(duì)其進(jìn)行精準(zhǔn)刻蝕且不傷及金屬基底的過(guò)程。其主要的優(yōu)點(diǎn)有：a.加工過(guò)程信息采用數(shù)字量傳遞，數(shù)控過(guò)程和參數(shù)控制，能夠保證刻型的高精確性，位置精度達(dá)到0.5mm，且不會(huì)在零件表面留下刻痕，也不會(huì)有保護(hù)膠未刻透的情況；b.新零件和更改零件的工藝準(zhǔn)備周期相比手工刻型縮短30天以上，加工效率約為手工刻型的3倍；c.節(jié)省零件工裝樣板制造及維護(hù)費(fèi)用，降低飛機(jī)研制成本，數(shù)控激光刻型技術(shù)的應(yīng)用對(duì)提高化銑零件制造精度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率有著極大的優(yōu)勢(shì)，是實(shí)現(xiàn)蒙皮產(chǎn)品數(shù)字化制造的基礎(chǔ)，在大飛機(jī)制造中尤為關(guān)鍵，也是未來(lái)各種型號(hào)飛機(jī)生產(chǎn)不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)。

作為飛機(jī)蒙皮化銑刻型加工關(guān)鍵數(shù)字化裝備，目前使用的激光刻型機(jī)及柔性裝夾系統(tǒng)均為進(jìn)口裝備，該類裝備價(jià)格昂貴，后期維修受到嚴(yán)重制約，裝備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維修周期長(zhǎng)、成本高，而國(guó)內(nèi)針對(duì)飛機(jī)蒙皮化銑精確刻型的方法研究較少，層次較低，更不存在應(yīng)用實(shí)例，嚴(yán)重遲滯了飛機(jī)蒙皮化銑制造工藝中精確刻型的進(jìn)程。

因此，為了滿足生產(chǎn)需要，亟待研究一種飛機(jī)蒙皮化銑精確刻型裝置及實(shí)現(xiàn)方法。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的是提供一種飛機(jī)蒙皮化銑精確刻型裝置，以解決現(xiàn)有的飛機(jī)蒙皮激光刻型結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題。

本申請(qǐng)的技術(shù)方案是：一種飛機(jī)蒙皮化銑精確刻型裝置，包括蒙皮柔性?shī)A持裝置、龍門式五軸裝置、W軸隨動(dòng)裝置、激光切割及測(cè)量裝置和控制系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)與蒙皮柔性?shī)A持裝置、龍門式五軸裝置、W軸隨動(dòng)裝置、激光切割及測(cè)量裝置電連接，所述龍門式五軸裝置設(shè)于蒙皮柔性?shī)A持裝置上方，待刻型蒙皮設(shè)于蒙皮柔性?shī)A持裝置和龍門式五軸裝置之間并且待刻型蒙皮安裝于蒙皮柔性?shī)A持裝置上，所述蒙皮柔性?shī)A持裝置包括夾持單元和定位單元，所述夾持單元能夠?qū)Υ绦兔善みM(jìn)行夾緊，所述定位單元能夠?qū)Υ绦兔善ぴ谌S空間方向分別進(jìn)行調(diào)整，直至移動(dòng)待刻型蒙皮至設(shè)定位置；所述W軸隨動(dòng)裝置安裝于龍門式五軸裝置上，所述龍門式五軸裝置能夠帶動(dòng)W軸隨動(dòng)裝置沿空間六自由度移動(dòng)，所述激光切割及測(cè)量裝置設(shè)于待刻型蒙皮的正上方，所述激光切割及測(cè)量裝置安裝于W軸隨動(dòng)裝置上并且激光切割及測(cè)量裝置與W軸隨動(dòng)裝置同步運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述定位單元包括Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一支撐件、第一動(dòng)力件和第一傳動(dòng)件，所述第一支撐件共有兩組并且兩組第一支撐件沿縱向水平并排設(shè)置，所述第一傳動(dòng)件共有多組并且多組第一傳動(dòng)件沿著縱向均勻布設(shè)，所述第一動(dòng)力件設(shè)于第一傳動(dòng)件和第一支撐件之間，所述第一動(dòng)力件能夠帶動(dòng)第一傳動(dòng)件沿縱向運(yùn)動(dòng)；所述Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)于第一傳動(dòng)件上，所述Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第二動(dòng)力件和第二傳動(dòng)件，所述第二動(dòng)力件能夠帶動(dòng)第二傳動(dòng)件沿橫向運(yùn)動(dòng)；所述Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)于第二傳動(dòng)件上。