一种蒙皮数控加工系统及其方法
【专利摘要】本发明涉及一种蒙皮数控加工系统，所述系统包括：一用于对所述蒙皮进行弯曲加工的蒙皮滚弯机、一用于使弯曲蒙皮展平的真空吸附平台以及用于调整蒙皮厚度的数控加工设备；同时本发明还提供一种蒙皮数控加工方法。本发明采用过滚弯成形，滚弯成形后的蒙皮展平通过真空平台进行抽真空吸附，再采用数控设备进行加工蒙皮材料厚度加工，从而提高零件制造精度，提高零件表面质量，提高加工效率，更加环保。
【专利说明】一种蒙皮数控加工系统及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种数控加工系统及方法，具体地，本发明涉及一种蒙皮数控加工系统及其方法。
【背景技术】
[0002]飞机蒙皮加工中一直普遍采用蒙皮零件成形后，采用化铣工艺进行后续加工。这种工艺虽然可以较好解决复杂凹腔/凹面的加工问题，但其存在的化学污染、耗电量大、消耗铝材无法回收，且采用蒙皮零件成形后化铣方法，存在零件制造精度低，加工效率低等固有弊端，一直困扰着航空工业。或者有的企业采用蒙皮零件平板状态下机械加工材料厚度，再进行滚弯成形。采用蒙皮零件平板状态下机械加工材料厚度再滚弯成形方法，滚弯成形过程中在机械加工铣切区域根部产生凹陷现象以及容易产生应力集中，影响零件表面质量，在机械加工铣切区域根部产生应力集中影响零件疲劳寿命。
[0003]申请号:201210160221.6，专利名称:一种单曲度蒙皮化铣样板的数控加工方法，该发明专利中，公开了一种单曲度蒙皮化铣样板的数控加工方法，根据需要化铣的单曲度蒙皮零件的理论数据通过计算机系统展开形成二维平面图，再数控加工出平面样板，最后成型为单曲度化铣样板。该发明专利提供的方法为先进行数控化铣，再进行弯曲成型的方法，然而仍然无法解决前述问题:滚弯成形过程中在机械加工铣切区域根部产生凹陷现象以及容易产生应力集中，影响零件表面质量，在机械加工铣切区域根部产生应力集中影响零件疲劳寿命。且化铣方法会污染环境，增加治理成本。
【发明内容】
[0004]为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种蒙皮数控加工系统，同时提供一种利用所述系统对蒙皮进行加工的方法，采用过滚弯成形，滚弯成形后的蒙皮展平通过真空平台进行抽真空吸附，再采用数控设备进行加工蒙皮材料厚度加工，从而提高零件制造精度，提闻零件表面质量，提闻加工效率，更加环保。
[0005]为达到上述目的，本发明主要采用如下技术方案:
一种蒙皮数控加工系统，所述系统包括:一用于对所述蒙皮进行弯曲加工的蒙皮滚弯机、一用于使弯曲蒙皮展平的真空吸附平台以及用于调整蒙皮厚度的数控加工设备；
所述真空吸附平台包括:框架、抽真空管接头、抽真空密封件；
所述抽真空管接头设置于框架一侧，所述抽真空密封件设置于框架内侧，所述抽真空密封件一端与抽真空管接头连接；
所述数控加工设备包括:加工刀具和PLC控制系统；
所述加工刀具与PLC控制系统连接。
[0006]根据本发明所提供的一种蒙皮数控加工系统，采用的是，所述蒙皮滚弯机包括:上滚轴、第一下滚轴和第二下滚轴；
所述上滚轴设置于所述蒙皮滚弯机上方，所述第一下滚轴和第二下滚轴设置于所述蒙皮滚弯机下方。
[0007]根据本发明所提供的一种蒙皮数控加工系统，采用的是，所述真空吸附平台还包括:用于对蒙皮进行定位的定位孔、用于安装搭接板的安装孔；所述定位孔和安装孔设置于框架上表面。
[0008]根据本发明所提供的一种蒙皮数控加工系统，采用的是，所述框架两侧分别设置有吊挂起重螺栓；所述框架表面设置有搭接板，所述搭接板通过安装孔与框架连接。
[0009]此外，本发明还提供一种利用所述的蒙皮数控加工系统对蒙皮进行数控加工的方法，所述方法包括如下步骤:
A、将所述蒙皮送入蒙皮滚弯机，对所述蒙皮进行弯曲处理；
B、将弯曲处理后的蒙皮放置于真空吸附平台上，蒙皮定位后，并采用搭接板对所述蒙皮四周边缘进行装夹，通过抽真空管接头连接抽真空装置，对所述蒙皮进行展平处理；
C、将放置有经展平处理后的蒙皮的真空吸附平台送至数控加工设备，通过PLC控制系统控制加工刀具对蒙皮进行加工处理，最终得到合格的蒙皮。
[0010]根据本发明所提供的一种蒙皮数控加工方法，采用的是，在步骤A中，将蒙皮放置于第一下滚轴和第二下滚轴上，通过上滚轴的下压完成对蒙皮的弯曲处理；
在步骤B中，所述蒙皮通过定位孔完成定位；
在步骤C中，采用起重吊挂装置通过吊挂起重螺栓将真空吸附平台送至数控加工设备。
[0011]根据本发明所提供的一种蒙皮数控加工方法，采用的是，在步骤C中，使用加工刀具对蒙皮进行加工处理前，采用百分表检查蒙皮的平面度，所述平面度的要求范围为-0.05mm?+0.05mm。
[0012]根据本发明所提供的一种蒙皮数控加工方法，采用的是，所述蒙皮为单曲面蒙皮。
[0013]本发明的有益效果在于:与采用化铣工艺相比，可以提高零件制造精度，提高零件表面质量，提高加工效率，更加环保。与采用蒙皮零件平板状态下机械加工材料厚度再进行滚弯成形方法相比，由于滚弯成形过程中在机械加工铣切区域根部产生凹陷现象以及容易产生应力集中，影响零件表面质量，在机械加工铣切区域根部产生应力集中影响零件疲劳寿命，因此具有更好的零件表面质量以及更高的零件疲劳寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为应用蒙皮滚弯机对蒙皮进行弯曲处理的结构示意图。
[0015]图2为本发明中真空吸附平台的结构示意图。
[0016]图3为对蒙皮进行数控加工的结构示意图。
[0017]图4为真空吸附平台设置搭接板和吊挂起重螺栓的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明所提供的一种蒙皮数控加工系统作进一步的解释说明。
[0019]所述蒙皮数控加工系统包括:如图1所示，一用于对所述蒙皮I进行弯曲加工的蒙皮滚弯机、如图2和图3所示，一用于使弯曲蒙皮展平的真空吸附平台以及用于调整蒙皮厚度的数控加工设备。[0020]其中，如图1所示，所述蒙皮滚弯机包括:上滚轴2、第一下滚轴3和第二下滚轴4 ;所述上滚轴2设置于所述蒙皮滚弯机上方，所述第一下滚轴3和第二下滚轴4设置于所述蒙皮滚弯机下方。
[0021]如图2所示，所述真空吸附平台包括:框架5、抽真空管接头6、抽真空密封件7 ;用于对蒙皮I进行定位的定位孔9、用于安装搭接板的安装孔10 ;所述定位孔9和安装孔10设置于框架5上表面。所述抽真空管接头6设置于框架5 —侧，所述抽真空密封件7设置于框架5内侧，所述抽真空密封件7 —端与抽真空管接头6连接。所述框架5两侧分别设置有吊挂起重螺栓11 ;所述框架5表面设置有搭接板12，所述搭接板12通过安装孔10与框架5连接。[0022]所述数控加工设备包括:加工刀具8 (如图3所示)和PLC控制系统(未图示)；所述加工刀具8与PLC控制系统连接。
[0023]下面结合附图对本发明所提供的一种蒙皮数控加工方法作进一步的解释说明，所述方法包括如下步骤:
A、如图1所示，将所述蒙皮I送入蒙皮滚弯机，对所述蒙皮I进行弯曲处理；将蒙皮I放置于第一下滚轴3和第二下滚轴4上，通过上滚轴2的下压完成对蒙皮I的弯曲处理?’蒙皮过滚弯成形就是通过调整蒙皮滚弯机滚轴间的距离，获得小于理论要求的蒙皮外形(弯曲半径)。通过调节调节滚弯机第一下滚轴3和第二下滚轴4之间的距离，以及控制滚弯机上滚轴2下行距离，获得小于理论要求的蒙皮外形(弯曲半径)。
[0024]B、如图3和图4所示，将弯曲处理后的蒙皮I放置于真空吸附平台上，蒙皮I定位后，并采用搭接板12对所述蒙皮I四周边缘进行装夹，通过抽真空管接头6连接抽真空装置，对所述蒙皮I进行展平处理；蒙皮展平真空吸附，会存在应力释放，去除吸附在自由状态下蒙皮外形会变大，通过采用过滚弯成形，可以使蒙皮展平真空吸附并数控加工材料后，在自由状态下获得需要的符合理论外形要求的蒙皮外形。
[0025]真空吸附平台用于蒙皮展平后吸附，真空吸附平台上两端头设置定位孔9，用于蒙皮零件的安装定位；真空平台上铣出密封槽并安装密封圈，用于蒙皮安装后抽真空吸附；在真空平台上四周均匀安装搭接板12，用于零件周边装夹；在真空平台端头安装抽真空管接头6，用于正空平台抽真空；在真空平台两端头通过吊挂起重螺栓11安装起重吊挂装置，用于真空平台的起吊。蒙皮展平通过真空平台进行抽真空吸附，并在四周边缘采用搭板进12行装夹，可以获得均匀的装夹力以及好的平面度，避免蒙皮起鼓，利于蒙皮数控加工材料厚度，避免蒙皮材料铣薄甚至铣穿。
[0026]C、如图3所示，将放置有经展平处理后的蒙皮I的真空吸附平台送至数控加工设备，采用起重吊挂装置通过吊挂起重螺栓11将真空吸附平台送至数控加工设备，通过PLC控制系统控制加工刀具8对蒙皮I进行加工处理，处理前，采用百分表检查蒙皮I的平面度，所述平面度的要求范围为-0.05mnT+0.05mm，之后对蒙皮I进行加工处理，最终得到合格的蒙皮。
[0027]使用划针，按零件理论轮廓放余量划线，检查四周余量是否均匀，粗加工零件平面，先铣切部分材料厚度，测量零件的剩余材料厚度是否均匀，排查超差点，再根据上一工步测量值，加工零件平面，保证厚度公差要求。通过采用单曲度蒙皮过滚弯成形，进行展平抽真空吸附，再进行数控加工材料厚度的工艺方法，可以获得好的零件制造精度，提高零件表面质量，提高加工效率，而且更加环保。所述蒙皮为单曲面蒙皮。
【权利要求】
1.一种蒙皮数控加工系统，其特征在于，所述系统包括:一用于对所述蒙皮(I)进行弯曲加工的蒙皮滚弯机、一用于使弯曲蒙皮展平的真空吸附平台以及用于调整蒙皮厚度的数控加工设备； 所述真空吸附平台包括:框架(5)、抽真空管接头(6)、抽真空密封件(7)； 所述抽真空管接头(6 )设置于框架(5 ) —侧，所述抽真空密封件(7 )设置于框架(5 )内侦U，所述抽真空密封件(7) —端与抽真空管接头(6)连接； 所述数控加工设备包括:加工刀具(8)和PLC控制系统； 所述加工刀具(8)与PLC控制系统连接。
2.根据权利要求1所述的一种蒙皮数控加工系统，其特征在于， 所述蒙皮滚弯机包括:上滚轴(2)、第一下滚轴(3)和第二下滚轴(4)； 所述上滚轴(2)设置于所述蒙皮滚弯机上方，所述第一下滚轴(3)和第二下滚轴(4)设置于所述蒙皮滚弯机下方。
3.根据权利要求1所述的一种蒙皮数控加工系统，其特征在于， 所述真空吸附平台还包括:用于对蒙皮(I)进行定位的定位孔(9)、用于安装搭接板的安装孔(10); 所述定位孔(9)和安装孔(10)设置于框架(5)上表面。
4.根据权利要求3所述的一种蒙皮数控加工系统，其特征在于， 所述框架(5)两侧分别设置有吊挂起重螺栓(11)； 所述框架(5 )表面设置有搭接板(12)，所述搭接板(12)通过安装孔(10 )与框架(5 )连接。
5.一种利用权利要求4中任一项所述的蒙皮数控加工系统对蒙皮进行数控加工的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: A、将所述蒙皮(I)送入蒙皮滚弯机，对所述蒙皮(I)进行弯曲处理； B、将弯曲处理后的蒙皮(I)放置于真空吸附平台上，蒙皮(I)定位后，并采用搭接板(12)对所述蒙皮(I)四周边缘进行装夹，通过抽真空管接头(6)连接抽真空装置，对所述蒙皮(I)进行展平处理； C、将放置有经展平处理后的蒙皮(I)的真空吸附平台送至数控加工设备，通过PLC控制系统控制加工刀具(8)对蒙皮(I)进行加工处理，最终得到合格的蒙皮。
6.根据权利要求5所述的一种蒙皮数控加工方法,其特征在于， 在步骤A中，将蒙皮(I)放置于第一下滚轴(3)和第二下滚轴(4)上，通过上滚轴(2)的下压完成对蒙皮(I)的弯曲处理； 在步骤B中，所述蒙皮(I)通过定位孔(9 )完成定位； 在步骤C中，采用起重吊挂装置通过吊挂起重螺栓(11)将真空吸附平台送至数控加工设备。
7.根据权利要求5所述的一种蒙皮数控加工方法，其特征在于， 在步骤C中，使用加工刀具(8)对蒙皮(I)进行加工处理前，采用百分表检查蒙皮(I)的平面度，所述平面度的要求范围为-0.05mnT+0.05mm。
8.根据权利要求5所述的一种蒙皮数控加工方法，其特征在于， 所述蒙皮为单曲面蒙皮。
【文档编号】G05B19/4093GK103639499SQ201310613544
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】汪洋华, 徐龙, 廖建华, 欧阳承, 徐 明, 傅勇, 李小游 申请人:江西洪都航空工业集团有限责任公司