一种航空配件加工用车孔装置及其车孔方法

技术领域

本发明涉及航空配件加工技术领域，具体涉及一种航空配件加工用车孔装置及其车孔方法。

背景技术

指飞行器在地球大气层中的飞行活动，以及与此相关的科研教育、工业制造、公共运输、专业作业、航空运动、国防军事等众多领域。通过对于空气空间和飞行器的利用，航空活动可以细分为众多独立的行业和领域，典型的如，航空制造业、民用航空业等等。

车孔，就是用车削方法扩大工件的孔或加工空心工件的内表面。现有技术中，对配件的车孔操作，需要先使用车床上的夹具对配件进行夹持并固定，然后在驱动器械的带动下，夹具连同配件一起转动，再通过进刀退刀等一系列切削操作对配件进行车孔；然而，由于航空配件多为精密仪器上的零件，在夹具夹持中，既要夹紧配件以防配件在转动中飞出而造成安全事故，又不能夹持得过紧，且要保持配件受力均衡，防止紧密的配件受到过大的挤压力后产生塑形形变。

现有的车孔技术中难以控制使得航空配件在被夹持的状态下各受力面受力均衡，且控制在安全受力范围内。此外，在对同一配件进行车一排孔的过程中，需要对配件进行多次夹持和拆卸的工作，操作繁琐。

发明内容

本发明的目的在于提供一种航空配件加工用车孔装置及其车孔方法，解决以下技术问题：

如何解决在夹持固定航空配件的过程中，使得航空配件各受力面受力均衡且受力大小被控制在安全范围内；

如何解决航空配件在车孔中的位置调动困难的问题；

如何根据航空配件的自身硬度对航空配件的受力面进行保护。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种航空配件加工用车孔装置，包括：控制台，所述控制台的侧壁上固定安装有一控制总成。所述控制台的一端端面上固定设有第一滑轨，所述第一滑轨上滑动连接有调位框，所述调位框上设置有夹持机构，所述调位框用于调整所述夹持机构的位置；所述夹持机构包括第一夹持组件和第二夹持组件，所述第二夹持组件用于对航空配件进行预安装，所述第一夹持组件用于对航空配件进行锁紧。

所述调位框远离所述控制台的一端固定设有第二滑轨和第一驱动电机，所述第一夹持组件包括第一滑块和第二滑块，所述第一滑块和所述第二滑块均与所述第二滑轨滑动连接，所述第一滑块远离所述第二滑块的一侧开有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有螺纹柱，所述螺纹柱的远离所述第一滑块的一端与所述第一驱动电机传动连接；所述调位框上还转动连接有第一齿轮，所述第一滑块的侧壁上垂直固定有驱动齿条，所述第二滑块的侧壁上垂直固定有从动齿条，所述驱动齿条和所述从动齿条相互平行，所述第一齿轮位于所述驱动齿条和所述从动齿条之间，且驱动齿条和所述从动齿条均与所述第一齿轮啮合。

所述第一滑块和所述第二滑块相对的侧壁上均开有方形槽，所述方形槽内转动连接有转轴，所述转轴上固定套有多边形横截面的衬套，所述衬套的侧壁上可拆卸安装有多个垫片；所述转轴的一端同轴固定连接有蜗轮，所述第一滑块和所述第二滑块上均固定安装有微型电机，所述微型电机传动连接有蜗杆，所述蜗杆与所述蜗轮啮合。

进一步地，所述第一滑块和所述第二滑块之间固定安装有第一液压伸缩杆；所述第二夹持组件包括控油单元和两个第二液压伸缩杆，所述第二液压伸缩杆的一端固定安装在所述调位框的靠近所述控制台的一端端面上，所述第二液压伸缩杆的另一端可拆卸安装有硅胶板。

进一步地，所述控油单元包括储油箱，所述储油箱固定安装在所述调位框的端面上，所述储油箱上设有电驱动的液压油泵，所述液压油泵连接有一个三位四通的电磁换向阀，所述第一、二液压伸缩杆均与所述电磁换向阀通过油管连接，所述第二液压伸缩杆与所述电磁换向阀之间还安装有第一电动截止阀，所述第一液压伸缩杆与所述第二液压伸缩杆之间通过油管连接，且所述第一液压伸缩杆与所述第二液压伸缩杆之间设置有第二电动截止阀。

进一步地，所述第一液压伸缩杆的缸体内安装有第一压力探测器，所述第一压力探测器与所述液压油泵电性连接；所述第二液压伸缩杆的缸体内安装有第二压力探测器，所述液压油泵和所述第一电动截止阀均与所述第二压力探测器电性连接。

进一步地，所述控制台上沿所述第一滑轨方向转动连接有第一丝杆，所述第一丝杆与所述调位框螺纹连接，所述第一丝杆的一端同轴固定连接有驱动齿轮，所述第一丝杆的另一端传动连接有第二驱动电机，所述第二驱动电机固定连接在所述控制台的侧壁上。

进一步地，所述控制台上还固定设有第三滑轨，所述第三滑轨上滑动连接有配重块，所述配重块上螺纹连接有第二丝杆，且所述第二丝杆贯穿所述配重块，所述第二丝杆与所述控制台转动连接，所述第二丝杆的一端同轴固定连接有从动齿轮，所述从动齿轮与所述驱动齿轮啮合。

进一步地，所述控制台远离所述调位框的一端开有圆形槽，所述圆形槽内设有固定柱；所述圆形槽的内壁上一体成型设有多个凸块，且所述凸块围绕所述圆形槽的圆心呈均匀分布；每相邻两个凸块之间设有一个安装块，所述安装块与所述圆形槽的槽底通过螺钉固定连接，所述安装块的侧壁与所述凸块的侧壁通过压缩弹簧固定连接，且所述多个安装块均与所述固定柱一端的侧壁一体成型。

一种航空配件的车孔方法，包括以下步骤：

S100：用车床夹具夹持并固定所述固定柱；

S200：对航空配件进行预安装：检查并关闭所述第二电动截止阀，打开所述第一电动截止阀，调节所述电磁换向阀，驱动所述液压油泵，向所述第二液压伸缩杆的油缸中注油；待所述硅胶板与航空配件接触至航空配件不掉落，依次关闭所述第一电动截止阀和所述液压油泵。

S300：驱动所述第二驱动电机，带动并调整所述调位框的位置，使得车刀对准航空配件需要车孔的位置；

S400：对航空配件进行锁紧；

S500：对航空配件进行车孔。

进一步地，在所述步骤S400之前，根据航空配件的硬度大小，驱动所述微型电机，调整所述衬套与航空配件的合适的接触面。

进一步地，所述步骤S400具体为：驱动所述第一驱动电机，当所述衬套与航空配件接触，关闭所述第一驱动电机；调整所述电磁换向阀，驱动所述液压油泵，向所述第一液压伸缩杆的油缸中注满油，当所述第一压力探测器刚一检测到油压，调整所述电磁换向阀，关闭所述液压油泵；再次驱动所述第一驱动电机，当所述第一压力探测器和所述第二压力探测器检测到的油压相同时，打开所述第二电动截止阀；当所述第一、二压力探测器检测到油压达到预设值时，关闭所述第一驱动电机。

本发明的有益效果：

本发明通过第一夹持组件和第二夹持组件的液压传动配合，使得航空配件被夹持状态时，各受力面受力均衡，而且不仅能完成航空配件的稳固夹持，还能避免夹持压力过大导致航空配件产生塑形形变；

本发明通过调位框和配重块的联动设置，使得在对航空配件进行车多个孔时，不需要多次夹持拆卸就可以对航空配件进行位置调整。

本发明通过衬套配合多个垫片的设置，有效保护被夹持航空配件的受力表面不受划伤等损害。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的整体立体结构示意图；

图2为本发明中控制台的立体结构示意图；

图3为本发明中控制台的另一视角的立体结构示意图；

图4为本发明中调位框的立体机构示意图；

图5为本发明中第一夹持组件的结构示意图；

图6为本发明中衬套的局部结构示意图；

图7为本发明中第二夹持组件的结构示意图；

图8为本发明中夹持机构的液压系统示意图；

图9为本发明中夹持机构的另一状态下的液压系统示意图；

图10为本发明中夹持机构的又一状态下的液压系统示意图。

附图说明：1、调位框；2、第一夹持组件；3、控制台；4、固定柱；5、控制总成；6、第二夹持组件；101、第二滑轨；102、第一驱动电机；201、第一滑块；202、第二滑块；203、驱动齿条；204、第一齿轮；205、从动齿条；206、衬套；207、第一液压伸缩杆；208、蜗杆；209、微型电机；210、螺纹柱；2061、转轴；2062、垫片；2063、蜗轮；301、第一滑轨；302、第三滑轨；303、从动齿轮；304、驱动齿轮；305、第一丝杆；306、第二驱动电机；307、第二丝杆；308、配重块；3011、凸块；3012、压缩弹簧；401、安装块；601、硅胶板；602、第二液压伸缩杆；603、控油单元；604、第一电动截止阀；605、第二电动截止阀；6031、液压油泵；6032、电磁换向阀。

实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1~10所示，具体如图1所示，一种航空配件加工用车孔装置，包括：控制台3，所述控制台3的侧壁上固定安装有一控制总成5，控制总成5用于控制本装置中的所有电性零器件。所述控制台3的一端端面上固定设有第一滑轨301，所述第一滑轨301上滑动连接有调位框1，所述调位框1上设置有夹持机构，所述调位框1用于调整所述夹持机构的位置；所述夹持机构包括第一夹持组件2和第二夹持组件6，所述第二夹持组件6用于对航空配件进行预安装，所述第一夹持组件2用于对航空配件进行锁紧。

所述调位框1远离所述控制台3的一端固定设有第二滑轨101和第一驱动电机102，如图5所示，所述第一夹持组件2包括第一滑块201和第二滑块202，所述第一滑块201和所述第二滑块202均与所述第二滑轨101滑动连接，所述第一滑块201远离所述第二滑块202的一侧开有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有螺纹柱210，所述螺纹柱210的远离所述第一滑块201的一端与所述第一驱动电机102传动连接；所述调位框1上还转动连接有第一齿轮204，所述第一滑块201的侧壁上垂直固定有驱动齿条203，所述第二滑块202的侧壁上垂直固定有从动齿条205，所述驱动齿条203和所述从动齿条205相互平行，所述第一齿轮204位于所述驱动齿条203和所述从动齿条205之间，且驱动齿条203和所述从动齿条205均与所述第一齿轮204啮合；当第一驱动电机102开启时，带动螺纹柱210转动，由于第一滑块201与螺纹柱210螺纹连接，且第二滑轨101限制了第一滑块201的转动，所以第一滑块201会沿着第二滑轨101滑动，榆次同时，驱动齿条203带动第一齿轮204转动，间接使从动齿条205运动，使得第二滑块202与第一滑块201沿第二滑轨101同步滑动，且滑动方向相反，因此可以对第一滑块201和第二滑块202之间的配件进行夹持和锁紧工作。

所述第一滑块201和所述第二滑块202相对的侧壁上均开有方形槽，所述方形槽内转动连接有转轴2061，具体如图6所示，所述转轴2061上固定套有多边形横截面的衬套206，所述衬套206的侧壁上可拆卸安装有多个垫片2062；所述转轴2061的一端同轴固定连接有蜗轮2063，所述第一滑块201和所述第二滑块202上均固定安装有微型电机209，所述微型电机209传动连接有蜗杆208，所述蜗杆208与所述蜗轮2063啮合。可根据需求在衬套206的侧壁上安装不同硬度的垫片2062，在对航空配件进行夹持前，调整合适的将要与航空配件接触的垫片2062，起到保护航空配件受力面的作用；具体操作时，启动微型电机209，带动蜗杆208转动，进而使得蜗轮2063转动，以调整将要与航空配件接触的面。此外由于衬套206的横截面为多边形，可以转动转轴2061调整将与航空配件的接触面的大小。

所述第一滑块201和所述第二滑块202之间固定安装有第一液压伸缩杆207；所述第二夹持组件6包括控油单元603和两个第二液压伸缩杆602，所述第二液压伸缩杆602的一端固定安装在所述调位框1的靠近所述控制台3的一端端面上，所述第二液压伸缩杆602的另一端可拆卸安装有硅胶板601。硅胶板601的硬度低，可以在对航空配件进行预安装夹持的同时有效保护航空配件的受力表面。

所述控油单元603包括储油箱，所述储油箱固定安装在所述调位框1的端面上，所述储油箱上设有电驱动的液压油泵6031，如图8所示，所述液压油泵6031连接有一个三位四通的电磁换向阀6032，所述第一、二液压伸缩杆均与所述电磁换向阀6032通过油管连接，所述第二液压伸缩杆602与所述电磁换向阀6032之间还安装有第一电动截止阀604，所述第一液压伸缩杆207与所述第二液压伸缩杆602之间通过油管连接，且所述第一液压伸缩杆207与所述第二液压伸缩杆602之间设置有第二电动截止阀605。

所述第一液压伸缩杆207的缸体内安装有第一压力探测器，所述第一压力探测器与所述液压油泵6031电性连接；所述第二液压伸缩杆602的缸体内安装有第二压力探测器，所述液压油泵6031和所述第一电动截止阀604均与所述第二压力探测器电性连接。第一探测器和第二探测器分别用于检测第一液压伸缩杆207和第二液压伸缩杆602的油缸内的油压。

如图2所示，所述控制台3上沿所述第一滑轨301方向转动连接有第一丝杆305，所述第一丝杆305与所述调位框1螺纹连接，所述第一丝杆305的一端同轴固定连接有驱动齿轮304，所述第一丝杆305的另一端传动连接有第二驱动电机306，所述第二驱动电机306固定连接在所述控制台3的侧壁上，第二驱动电机306可直接带动第一丝杆305的转动，使得调位框1沿第一滑轨301滑动。

所述控制台3上还固定设有第三滑轨302，所述第三滑轨302上滑动连接有配重块308，所述配重块上螺纹连接有第二丝杆307，且所述第二丝杆307贯穿所述配重块308，所述第二丝杆307与所述控制台3转动连接，所述第二丝杆307的一端同轴固定连接有从动齿轮303，所述从动齿轮303与所述驱动齿轮304啮合，在调位框1沿第一滑轨301滑动的同时，驱动齿轮304带动从动齿轮303转动，进而第二丝杆307转动，使得配重块308沿第三滑轨302滑动，且配重块308和调位框1的滑动方向相反，配重块起到稳定整个装置的重心的作用，防止重心过度偏移转动中心轴。

如图3所示，所述控制台3远离所述调位框的一端开有圆形槽，所述圆形槽内设有固定柱4；所述圆形槽的内壁上一体成型设有多个凸块3011，且所述凸块3011围绕所述圆形槽的圆心呈均匀分布；每相邻两个凸块3011之间设有一个安装块401，所述安装块401与所述圆形槽的槽底通过螺钉固定连接，所述安装块401的侧壁与所述凸块3011的侧壁通过压缩弹簧3012固定连接，且所述多个安装块401均与所述固定柱4一端的侧壁一体成型。在整个装置随车床夹具的转动起止中，压缩弹簧3012用于分担因惯性造成的对螺钉的剪力，起到缓冲的作用。

综上所述，一种航空配件的车孔方法，包括以下步骤：

S100：用车床夹具夹持并固定所述固定柱4；

S200：对航空配件进行预安装：检查并关闭所述第二电动截止阀605，打开所述第一电动截止阀604，调节所述电磁换向阀6032至图8所示位置，驱动所述液压油泵6031，向所述第二液压伸缩杆602的油缸中注油；与此同时，第一伸缩杆的油缸正在卸油。待所述硅胶板601与航空配件接触至航空配件不掉落，依次关闭所述第一电动截止阀604和所述液压油泵6031。

S300：驱动所述第二驱动电机306，带动并调整所述调位框1的位置，使得车刀对准航空配件需要车孔的位置；

S400：对航空配件进行锁紧；

S500：对航空配件进行车孔。

在所述步骤S400之前根据航空配件的硬度大小，驱动所述微型电机209，调整所述衬套206与航空配件的合适的接触面。

所述步骤S400具体操作:驱动所述第一驱动电机102，当所述衬套206与航空配件刚接触，关闭所述第一驱动电机102；此时航空配件受第一滑块201和第二滑块202的挤压力为零。调整所述电磁换向阀6032至图9所示位置，驱动所述液压油泵6031，向所述第一液压伸缩杆207的油缸中注满油，当所述第一压力探测器刚一检测到油压，调整所述电磁换向阀6032至图10所示位置，关闭液压油泵6031，此时第一液压伸缩杆207中的液压油受压力为零；再次驱动所述第一驱动电机102，航空配件受压力等于第一液压伸缩杆207所受压力，当所述第一压力探测器和所述第二压力探测器检测到的油压相同时，打开所述第二电动截止阀605；两个油缸连通且封闭，此后，随着第一、二滑块对航空配件的挤压，用于预安装的第二夹持组件6对航空配件的另一对受力面压力同步增大，使得航空配件多方位均衡受力，当所述第一、二压力探测器检测到油压达到预设安全值时，关闭所述第一驱动电机102。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。