本技術(shù)涉及飛機(jī)蒙皮加工設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種飛機(jī)蒙皮裝夾裝置。此外，本技術(shù)還涉及一種飛機(jī)蒙皮銑削加工設(shè)備及一種飛機(jī)蒙皮銑削加工方法。

背景技術(shù)：

1、飛機(jī)蒙皮是指包圍在飛機(jī)骨架結(jié)構(gòu)外,用粘接劑或鉚釘固定于骨架上形成飛機(jī)氣動(dòng)力外形的維形構(gòu)件。飛機(jī)蒙皮與骨架所構(gòu)成的蒙皮結(jié)構(gòu)具有較大承載力及剛度，而自重卻很輕，起到承受和傳遞氣動(dòng)載荷的作用。蒙皮承受空氣動(dòng)力作用后將作用力傳遞到相連的機(jī)身機(jī)翼骨架上，受力復(fù)雜，加之蒙皮直接與外界接觸，所以不僅要求蒙皮材料強(qiáng)度高、塑性好，還要求表面光滑，有較高的抗蝕能力。

2、早期的或低速小型飛機(jī)用布（麻、棉)作為蒙皮，此時(shí)的蒙皮只能承受部分有限的氣動(dòng)載荷，不參加整體受力?，F(xiàn)今常見(jiàn)的飛機(jī)蒙皮多由鋁合金、鈦合金或者復(fù)合材料加工制成，蒙皮的結(jié)構(gòu)一般由外蒙皮表面、內(nèi)蒙皮表面、腹板、孔等結(jié)構(gòu)組成。其中，鋁合金蒙皮通常以鋁合金材料拉伸成型為蒙皮毛坯，對(duì)其外蒙皮面不需要加工，而在內(nèi)蒙皮表面上進(jìn)行打孔、銑削加工形成蒙皮成品。蒙皮毛坯壁厚較薄，一般3-6mm，并且單件面積大，剛性差，加工易變形，且加工表面質(zhì)量要求高，壁厚公差要求范圍小，加工難度很大，特別是雙曲面蒙皮。

3、現(xiàn)有的飛機(jī)蒙皮的銑削加工多采用鏡像銑削、化銑等加工工藝進(jìn)行，鏡像銑加工需要專(zhuān)用的鏡像銑加工設(shè)備，在銑削過(guò)程中對(duì)與內(nèi)蒙皮表面銑削部位相對(duì)應(yīng)的外蒙皮面位置進(jìn)行支撐定位，不僅加工設(shè)備昂貴，而且支撐面小，加工過(guò)程中易發(fā)生顫振。而化銑加工的加工速度較慢，不僅加工效率很低，而且容易對(duì)環(huán)境造成污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了提高飛機(jī)蒙皮的加工效率和加工質(zhì)量，降低加工成本，本技術(shù)提供一種飛機(jī)蒙皮裝夾裝置、銑削加工設(shè)備及加工方法。

2、本技術(shù)提供的飛機(jī)蒙皮裝夾裝置采用如下的技術(shù)方案：

3、一種飛機(jī)蒙皮裝夾裝置，包括治具框架、蒙皮支撐和真空裝夾機(jī)構(gòu)；所述蒙皮支撐設(shè)置在所述治具框架上，所述蒙皮支撐上與所述治具框架相對(duì)的一側(cè)設(shè)置為治具型面，所述治具型面的形狀與飛機(jī)蒙皮外蒙皮表面的形狀一致，所述治具型面的周邊區(qū)域設(shè)置有密封槽，所述密封槽內(nèi)側(cè)的所述治具型面上設(shè)置有多個(gè)縱橫交叉的排氣槽，多個(gè)所述排氣槽在所述治具型面上分隔出多個(gè)蒙皮支撐面，所述真空裝夾機(jī)構(gòu)包括通氣孔和真空管，所述通氣孔穿過(guò)所述蒙皮支撐與所述排氣槽相連通，所述真空管與所述通氣孔相連通，且能夠與外部真空源相連接。

4、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，利用與飛機(jī)蒙皮外蒙皮表面形狀一致的治具型面，能夠?qū)︼w機(jī)蒙皮形成整體硬支撐，防止加工過(guò)程中蒙皮的變形和震顫，從而能夠利用通用加工設(shè)備對(duì)飛機(jī)蒙皮的內(nèi)蒙皮表面進(jìn)行加工，保證內(nèi)蒙皮表面的加工精度，提高了飛機(jī)蒙皮的加工效率。利用設(shè)置在治具型面的多個(gè)縱橫交叉的排氣槽，和與排氣槽和真空管相連接的通氣孔，能夠利用外部的真空源在排氣槽內(nèi)形成負(fù)壓，將飛機(jī)蒙皮整體吸附在治具型面上，在對(duì)飛機(jī)蒙皮形成可靠裝夾的同時(shí)，通過(guò)多個(gè)蒙皮支撐面對(duì)飛機(jī)蒙皮形成硬支撐，保證了飛機(jī)蒙皮內(nèi)蒙皮表面的加工精度。利用設(shè)置在治具型面的周邊區(qū)域的密封槽，能夠安裝密封條后保證治具型面與飛機(jī)蒙皮之間的真空度，提高飛機(jī)蒙皮在治具型面上的裝夾力。

5、在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，所述密封槽內(nèi)側(cè)的所述治具型面包括多個(gè)相互獨(dú)立的吸附區(qū)塊，每個(gè)所述吸附區(qū)塊內(nèi)的所述排氣槽相互交叉連接，不同所述吸附區(qū)塊間的所述排氣槽相互隔離，每個(gè)所述吸附區(qū)塊內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)所述通氣孔，所述真空裝夾機(jī)構(gòu)還包括氣閥，且每個(gè)所述吸附區(qū)塊內(nèi)的所述通氣孔通過(guò)所述氣閥與所述真空管相連接。

6、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，利用設(shè)置在治具型面上的多個(gè)相互獨(dú)立的吸附區(qū)塊，能夠形成多個(gè)相互獨(dú)立的吸附區(qū)域，對(duì)飛機(jī)蒙皮的不同部位形成相互獨(dú)立的裝夾力，有利于保證飛機(jī)蒙皮在蒙皮支撐上的可靠裝夾。利用每個(gè)吸附區(qū)塊內(nèi)的通氣孔通過(guò)氣閥與真空管相連接的設(shè)置，能夠通過(guò)氣閥分別控制每個(gè)吸附區(qū)塊內(nèi)負(fù)壓的形成，從而能夠獨(dú)立控制和調(diào)整飛機(jī)蒙皮不同部位的裝夾情況。

7、在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，所述真空裝夾機(jī)構(gòu)還包括隔塵器，所述隔塵器設(shè)置在所述通氣孔與所述氣閥之間。

8、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，利用設(shè)置在通氣孔與氣閥之間的隔塵器，能夠隔離進(jìn)入真空裝夾機(jī)構(gòu)內(nèi)的加工粉塵和碎屑，防止粉塵和碎屑影響真空裝夾機(jī)構(gòu)的正常工作。

9、在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，所述隔塵器包括隔塵筒、隔塵進(jìn)氣管、隔塵擋環(huán)和隔塵出氣管，所述隔塵筒為密閉的空心筒體，所述隔塵進(jìn)氣管固定在所述隔塵筒的頂部，且穿過(guò)所述隔塵筒的頂面延伸至所述隔塵筒的底部區(qū)域，所述隔塵擋環(huán)設(shè)置有多個(gè)，且自由端向下傾斜分別設(shè)置在所述隔塵筒的內(nèi)壁或者所述隔塵進(jìn)氣管的外壁上，所述隔塵出氣管固定在所述隔塵筒的上部，且穿過(guò)所述隔塵筒的側(cè)壁開(kāi)口于所述隔塵擋環(huán)的上方。

10、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，利用隔塵進(jìn)氣管延伸至隔塵筒的底部區(qū)域、隔塵出氣管設(shè)置在隔塵筒上部的設(shè)置，能夠在隔塵筒的內(nèi)部形成由下向上的氣流，利用加工粉塵和碎屑的自身重力阻止直徑較大的粉塵和碎屑向隔塵出氣管的流動(dòng)，減少進(jìn)入隔塵出氣管的粉塵和碎屑的量。利用設(shè)置在保證旋轉(zhuǎn)安裝臺(tái)的旋轉(zhuǎn)精度，并防止齒輪外露帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn)。利用多個(gè)自由端向下傾斜設(shè)置在隔塵筒內(nèi)壁或者隔塵進(jìn)氣管外壁上的隔塵擋環(huán)，能夠?qū)τ筛魤m筒的底部向上流動(dòng)的氣流進(jìn)行阻擋，形成局部向下的氣流，促進(jìn)混雜在氣流中的粉塵和碎屑在慣性作用下脫離氣流而沉積在隔塵筒的底部。

11、在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，所述密封槽的底壁設(shè)置有密封條吸附孔，所述密封條吸附孔穿過(guò)所述蒙皮支撐與所述真空管相連接。

12、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，利用設(shè)置在密封槽底壁的密封條吸附孔，能夠利用外部真空源將密封槽內(nèi)的密封槽穩(wěn)定地吸附在密封槽中，保證密封條在密封槽中的位置穩(wěn)定性，保證密封條與蒙皮支撐和飛機(jī)蒙皮之間的可靠密封。

13、在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，本技術(shù)的飛機(jī)蒙皮裝夾裝置還包括吹氣裝置，所述蒙皮支撐面上設(shè)置有吹氣孔，所述吹氣孔穿過(guò)所述蒙皮支撐與所述吹氣裝置相連接。

14、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，利用設(shè)置在蒙皮支撐面上的吹氣孔，能夠在蒙皮支撐面上存在雜物碎屑，影響飛機(jī)蒙皮可靠吸附時(shí)短暫地吹入氣流，將雜物碎屑吹入排氣槽內(nèi)，通過(guò)真空裝夾機(jī)構(gòu)吸除，保證飛機(jī)蒙皮各個(gè)部位的可靠吸除。

15、本技術(shù)提供的飛機(jī)蒙皮銑削加工設(shè)備采用如下的技術(shù)方案：

16、一種飛機(jī)蒙皮銑削加工設(shè)備，包括龍門(mén)銑削機(jī)床和本技術(shù)的飛機(jī)蒙皮裝夾裝置，所述飛機(jī)蒙皮裝夾裝置設(shè)置在所述龍門(mén)銑削機(jī)床的龍門(mén)架下方，以能夠利用所述龍門(mén)銑削機(jī)床對(duì)裝夾在所述飛機(jī)蒙皮裝夾裝置上的所述飛機(jī)蒙皮的內(nèi)蒙皮表面進(jìn)行銑削加工。

17、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，利用本技術(shù)的飛機(jī)蒙皮裝夾裝置，能夠在利用真空吸附力對(duì)飛機(jī)蒙皮形成可靠裝夾力的同時(shí)，對(duì)外蒙皮表面形成硬支撐，從而能夠利用通用的龍門(mén)銑削機(jī)床對(duì)內(nèi)蒙皮表面進(jìn)行銑削加工，防止銑削刀具對(duì)加工面形成的銑削力導(dǎo)致飛機(jī)蒙皮的變形。利用本技術(shù)的飛機(jī)蒙皮裝夾裝置，能夠通過(guò)與外蒙皮表面的形狀一致的治具型面形成對(duì)飛機(jī)蒙皮的大面積緊密接觸，防止在對(duì)內(nèi)蒙皮表面進(jìn)行銑加工時(shí)引起飛機(jī)蒙皮的震顫，提高飛機(jī)蒙皮銑加工的加工精度。

18、本技術(shù)提供的飛機(jī)蒙皮銑削方法采用如下的技術(shù)方案：

19、一種飛機(jī)蒙皮銑削方法，利用本技術(shù)的飛機(jī)蒙皮銑削加工設(shè)備進(jìn)行加工，包括如下步驟：s10、銑削所述治具型面，使得所述治具型面的形狀與所述飛機(jī)蒙皮的外蒙皮表面的形狀一致；s20、在所述密封槽安裝密封條，將所述飛機(jī)蒙皮放置在所述治具型面上，使得所述飛機(jī)蒙皮的外蒙皮表面周邊與所述密封條相接觸；s30、啟動(dòng)所述真空裝夾機(jī)構(gòu)，將所述飛機(jī)蒙皮的外蒙皮表面吸附在所述治具型面上；s40、啟動(dòng)所述龍門(mén)銑削機(jī)床，對(duì)所述飛機(jī)蒙皮的內(nèi)蒙皮表面進(jìn)行銑削加工。

20、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，利用對(duì)治具型面的銑削加工，能夠保證治具型面形狀與飛機(jī)蒙皮外蒙皮表面形狀的一致性，保證治具型面與飛機(jī)蒙皮之間形成大面積的緊密接觸，和對(duì)飛機(jī)蒙皮形成可靠的硬支撐，防止對(duì)加工面銑削加工引起飛機(jī)蒙皮的變形和震顫，保證飛機(jī)蒙皮的加工精度。利用真空裝夾機(jī)構(gòu)通過(guò)排氣槽對(duì)飛機(jī)蒙皮外蒙皮表面的吸附對(duì)飛機(jī)蒙皮進(jìn)行裝夾，能夠形成大面積作用在飛機(jī)蒙皮上垂直于外蒙皮表面的裝夾力，降低裝夾力引起的飛機(jī)蒙皮的變形。利用外蒙皮表面周邊與密封條的接觸，能夠在飛機(jī)蒙皮周邊與治具型面之間形成大面積真空區(qū)域，在更大的面積上對(duì)飛機(jī)蒙皮形成更大的吸附力，保證飛機(jī)蒙皮裝夾的可靠性。

21、在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，在步驟s30前，還包括步驟：s25、檢測(cè)所述飛機(jī)蒙皮的外形狀態(tài)；在步驟s30后，還包括步驟：s35、檢測(cè)所述飛機(jī)蒙皮的吸附情況，并間隔啟動(dòng)未吸緊部位的蒙皮支撐面所對(duì)應(yīng)的吹氣裝置。

22、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，利用對(duì)飛機(jī)蒙皮外形形態(tài)的檢測(cè)數(shù)據(jù)，能夠通過(guò)對(duì)裝夾在蒙皮支撐上飛機(jī)蒙皮的檢測(cè)，準(zhǔn)確判斷外蒙皮表面與治具型面之間的貼合情況；利用對(duì)飛機(jī)蒙皮吸附情況的檢測(cè)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)飛機(jī)蒙皮未吸緊在蒙皮支撐上的部位，并能夠在發(fā)現(xiàn)飛機(jī)蒙皮與蒙皮支撐之間存在未吸緊部位時(shí)，啟動(dòng)與未吸緊部位的蒙皮支撐面相對(duì)于的吹氣裝置，通過(guò)吹氣孔吹出氣體，利用飛機(jī)蒙皮下方從吹氣孔流向排氣槽的氣流將夾雜在外蒙皮表面與治具型面之間的雜物碎屑吹入排氣槽中，保證外蒙皮表面與治具型面之間能夠完全貼合。

23、在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，步驟s40包括如下步驟：s41、根據(jù)所檢測(cè)所述飛機(jī)蒙皮的外形狀態(tài)對(duì)所述飛機(jī)蒙皮從中間向兩側(cè)進(jìn)行粗銑加工；s42、測(cè)量所述飛機(jī)蒙皮每個(gè)加工區(qū)域的壁厚；s43、根據(jù)測(cè)量結(jié)果，設(shè)定所述飛機(jī)蒙皮每個(gè)加工區(qū)域的刀補(bǔ)值；s44、根據(jù)刀補(bǔ)值對(duì)所述飛機(jī)蒙皮每個(gè)加工區(qū)域進(jìn)行精銑加工。

24、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，利用從中間向兩側(cè)對(duì)飛機(jī)蒙皮進(jìn)行粗銑加工的方法，能夠防止粗銑加工過(guò)程中飛機(jī)蒙皮的移動(dòng)，保證飛機(jī)蒙皮的粗銑加工精度。利用對(duì)每個(gè)加工區(qū)域壁厚的測(cè)量和刀補(bǔ)值的設(shè)置，能夠減小治具型面加工誤差和飛機(jī)蒙皮粗加工誤差對(duì)加工精度的影響，提高飛機(jī)蒙皮的最終加工精度。

25、綜上所述，本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果：

26、1.通過(guò)對(duì)治具型面的銑削加工，能夠保證治具型面形狀與飛機(jī)蒙皮外蒙皮表面形狀的一致性，使得外蒙皮表面與治具型面之間能夠形成更大面積、更緊密的貼合，利用治具型面對(duì)外蒙皮表面形成硬支撐，并能夠提高飛機(jī)蒙皮在蒙皮支撐上的裝夾力和裝夾的穩(wěn)定性，從而能夠利用通用的銑削機(jī)床對(duì)內(nèi)蒙皮表面進(jìn)行銑削加工，減小飛機(jī)蒙皮在銑削加工過(guò)程中的變形和震顫，提升飛機(jī)蒙皮的銑削加工效率和加工精度。

27、2.利用設(shè)置在治具型面上的多個(gè)縱橫交叉的排氣槽，能夠?qū)⒇?fù)壓引導(dǎo)到治具型面上更廣泛的范圍內(nèi)，在飛機(jī)蒙皮更大的面積范圍內(nèi)形成對(duì)飛機(jī)蒙皮形成均勻的吸附力，保證飛機(jī)蒙皮不同的部分均能夠可靠裝夾在蒙皮支撐上，提高飛機(jī)蒙皮裝夾的可靠性和穩(wěn)定性，并防止在飛機(jī)蒙皮的局部區(qū)域產(chǎn)生過(guò)大的吸附力，減小飛機(jī)蒙皮的裝夾變形。

28、3.通過(guò)在治具型面上設(shè)置的多個(gè)吸附區(qū)域，和設(shè)置在每個(gè)吸附區(qū)域與真空管之間的氣閥，能夠分別控制飛機(jī)蒙皮不同部分的吸附情況和吸附力，從而保證飛機(jī)蒙皮不同部位均能夠可靠地吸附在蒙皮支撐上，保證飛機(jī)蒙皮裝夾的可靠性和穩(wěn)定性。

29、4.通過(guò)在每個(gè)蒙皮支撐面上設(shè)置有吹氣孔，能夠通過(guò)吹氣孔在飛機(jī)蒙皮與治具型面之間短促地吹入氣流，將夾雜在飛機(jī)蒙皮與治具型面之間的雜物碎屑吹入排氣槽中，從而能夠在不拆下飛機(jī)蒙皮的情況下清除夾雜在飛機(jī)蒙皮與治具型面之間的雜物碎屑，保證飛機(jī)蒙皮的不同部位均能夠可靠地吸附在治具型面，形成外蒙皮表面與治具型面之間的緊密貼合，保證飛機(jī)蒙皮的可靠裝夾，提高飛機(jī)蒙皮的加工精度。