一种舱体加工用定位固定工装的制作方法

本技术属于机加工，尤其涉及一种舱体加工用定位固定工装。

背景技术：

1、舱体作为具有特定空间结构的独立单元，在航空航天、船舶制造等领域应用广泛。如图7所示的典型舱体结构，其由中间筒部9-2和两端设置的端部筒部9-1组成，内部还设有周向分布的中间翼板9-3。

2、这类薄壁筒状舱体在加工过程中面临诸多技术难题：首先，其前后端面的垂直度及外圆同轴度要求极高；其次，薄壁结构在传统车加工外夹持时极易产生变形，严重影响加工精度；再者，现有工装难以同时满足内撑外夹的双重定位需求。

3、现有定位工装主要存在以下缺陷：传统外夹持工装采用单一夹持面，无法适应舱体不同直径段的夹持需求；内撑工装多采用固定尺寸设计，缺乏可调节性；内外夹持装置往往独立设置，难以实现协同作业。特别是在进行拼焊等高精度加工时，现有工装既无法有效控制薄壁舱体的形变，又不能适应不同规格舱体的加工需求。此外，现有技术中的夹持机构多采用简单机械结构，既无法实现多向同步调节，也缺乏对异形舱体结构的针对性设计。因此亟需设计一种舱体加工用定位固定工装来解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理的舱体加工用定位固定工装。本实用新型具有提高舱体加工时的定位精度、减少薄壁变形以及增强工装适应性的优点。

2、本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种舱体加工用定位固定工装包括安装座结构，在安装座结构上固接有定位柱台，在定位柱台的中心处设置有对舱体的内壁进行夹持定位的内夹持装置，还包括在安装座结构上安装的对舱体的外壁进行夹持定位的外夹持装置；外夹持装置包括在定位柱台的外围设置的按照周向均匀分布的若干外夹持块，还包括在安装座结构上安装的对中驱动组件，用于驱动若干外夹持块同步向内收拢或向外扩张；外夹持块包括与对中驱动组件的移动端相连接的夹块本体，夹块本体的纵截面呈倒置的l型，在夹块本体的上部内端面设置有用于夹持中间筒部的外壁的上v型槽，在夹块本体的下部内端面设置有用于夹持端部筒部的外壁的下v型槽；内夹持装置包括内夹持组件以及与内夹持组件相连接的内驱动组件；内夹持组件包括在定位柱台上安装的与其共轴线设置的丝杠套结构，在丝杠套结构上安装有与内驱动组件相连接的伸缩驱动机构，还包括在丝杠套结构的外围设置的按照周向均匀分布的若干定位顶紧结构，在各个定位顶紧结构和伸缩驱动机构之间均枢转连接有x型伸缩机构。

3、本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型提供了一种舱体加工用定位固定工装，通过内夹持装置与外夹持装置的协同作用，包括内夹持组件对舱体内壁的定位顶紧和外夹持块对舱体外壁的夹持，结合对中驱动组件和伸缩驱动机构的同步调节，有效解决了薄壁舱体加工中的变形问题，提高了定位精度和工装适应性，从而实现了提高舱体加工时的定位精度、减少薄壁变形以及增强工装适应性的优点。

4、优选地：对中驱动组件包括在安装座结构上通过对中导轨副安装的按照周向均匀分布的若干连杆安装座，在各个连杆安装座上均安装有座板支板并通过座板支板安装有夹块座板，若干外夹持块分别一一安装在若干夹块座板上；还包括在安装座结构上安装的转盘驱动机构，用于驱动若干连杆安装座同步向内收拢或向外扩张。

5、优选地：转盘驱动机构包括在安装座结构上转动连接的驱动转盘，在驱动转盘上开设有安装周向均匀分布的若干弧形槽，还包括在各个连杆安装座上固接的传动连杆，在各个传动连杆的内端部均转动连接有滑动穿设在对应的弧形槽内的安装滚轮；还包括用于驱动驱动转盘转动的旋转驱动件。

6、优选地：定位柱台包括一体成型且共轴线设置的大径圆柱台和小径圆柱台，在二者的中心处开设有用于安装内夹持组件的安装槽孔；在小径圆柱台的顶部外缘开设有沿其周向均匀分布的若干定位槽，若干定位槽分别与舱体中的若干中间翼板一一对应。

7、优选地：丝杠套结构包括与安装座结构相连接的用于安装伸缩驱动机构的丝杠安装套，在丝杠套结构的外周壁上开设有沿其周向均匀分布的若干容置直槽孔，在丝杠安装套的顶部固接有分别与若干容置直槽孔一一对应设置的若干铰接座，用于连接x型伸缩机构。

8、优选地：伸缩驱动机构包括在丝杠安装套的上端和下端安装的安装端盖，在两个安装端盖之间转动连接有驱动丝杠，在驱动丝杠上通过丝母安装有连杆座，若干x型伸缩机构均与连杆座枢转连接。

9、优选地：x型伸缩机构包括中部通过销轴枢转连接的连杆一和连杆二，连杆一的上端部与丝杠套结构的顶部枢转连接、下端部与定位顶紧结构的下部活动连接，连杆二的上端部与定位顶紧结构的上部枢转连接、下端部与连杆座枢转连接。

10、优选地：定位顶紧结构包括横截面呈弧形的顶紧件，在顶紧件的内侧面下部固接有活接块，在活接块上开设有纵向延伸的条形孔，连杆一的下端部通过滑动穿设在条形孔内的销轴与活接块活动连接；在顶紧件的内侧面上部固接有铰接座，连杆二的上端部通过销轴与铰接座枢转连接。

11、优选地：内驱动组件包括在安装座结构上安装的驱动安装座，在驱动安装座上转动连接有与驱动丝杠相连接的纵向轴件，在纵向轴件的下端部键连接有锥齿轮一，还包括在驱动安装座上转动连接的横向轴件，在横向轴件上键连接有与锥齿轮一相啮合的锥齿轮二；还包括用于驱动横向轴件转动的驱动件。

12、优选地：安装座结构包括呈十字结构且按照上下分布的安装顶板和安装座板，在安装顶板和安装座板之间设置有对二者进行固接的若干支杆；若干对中导轨副均安装在安装座板上，在安装顶板上开设有用于穿设若干座板支板的若干槽口；还包括通过若干支杆与安装顶板相固接的夹持安装台，在夹持安装台上开设有用于穿设若干夹块座板的若干操作槽；定位柱台安装在夹持安装台上。

1.一种舱体加工用定位固定工装，其特征是：包括安装座结构，在安装座结构上固接有定位柱台（7），在定位柱台（7）的中心处设置有对舱体（9）的内壁进行夹持定位的内夹持装置，还包括在安装座结构上安装的对舱体（9）的外壁进行夹持定位的外夹持装置；外夹持装置包括在定位柱台（7）的外围设置的按照周向均匀分布的若干外夹持块（6），还包括在安装座结构上安装的对中驱动组件（1），用于驱动若干外夹持块（6）同步向内收拢或向外扩张；外夹持块（6）包括与对中驱动组件（1）的移动端相连接的夹块本体（6-3），夹块本体（6-3）的纵截面呈倒置的l型，在夹块本体（6-3）的上部内端面设置有用于夹持中间筒部（9-2）的外壁的上v型槽（6-2），在夹块本体（6-3）的下部内端面设置有用于夹持端部筒部（9-1）的外壁的下v型槽（6-1）；内夹持装置包括内夹持组件（8）以及与内夹持组件（8）相连接的内驱动组件（10）；内夹持组件（8）包括在定位柱台（7）上安装的与其共轴线设置的丝杠套结构（8-1），在丝杠套结构（8-1）上安装有与内驱动组件（10）相连接的伸缩驱动机构（8-2），还包括在丝杠套结构（8-1）的外围设置的按照周向均匀分布的若干定位顶紧结构（8-3），在各个定位顶紧结构（8-3）和伸缩驱动机构（8-2）之间均枢转连接有x型伸缩机构（8-4）。

2.如权利要求1所述的舱体加工用定位固定工装，其特征是：对中驱动组件（1）包括在安装座结构上通过对中导轨副（1-4）安装的按照周向均匀分布的若干连杆安装座（1-6），在各个连杆安装座（1-6）上均安装有座板支板（1-3）并通过座板支板（1-3）安装有夹块座板（1-2），若干外夹持块（6）分别一一安装在若干夹块座板（1-2）上；还包括在安装座结构上安装的转盘驱动机构，用于驱动若干连杆安装座（1-6）同步向内收拢或向外扩张。

3.如权利要求2所述的舱体加工用定位固定工装，其特征是：转盘驱动机构包括在安装座结构上转动连接的驱动转盘（1-1），在驱动转盘（1-1）上开设有安装周向均匀分布的若干弧形槽（1-8），还包括在各个连杆安装座（1-6）上固接的传动连杆（1-5），在各个传动连杆（1-5）的内端部均转动连接有滑动穿设在对应的弧形槽（1-8）内的安装滚轮（1-7）；还包括用于驱动驱动转盘（1-1）转动的旋转驱动件。

4.如权利要求1所述的舱体加工用定位固定工装，其特征是：定位柱台（7）包括一体成型且共轴线设置的大径圆柱台（7-1）和小径圆柱台（7-2），在二者的中心处开设有用于安装内夹持组件（8）的安装槽孔（7-3）；在小径圆柱台（7-2）的顶部外缘开设有沿其周向均匀分布的若干定位槽（7-4），若干定位槽（7-4）分别与舱体（9）中的若干中间翼板（9-3）一一对应。

5.如权利要求1所述的舱体加工用定位固定工装，其特征是：丝杠套结构（8-1）包括与安装座结构相连接的用于安装伸缩驱动机构（8-2）的丝杠安装套（8-1-1），在丝杠套结构（8-1）的外周壁上开设有沿其周向均匀分布的若干容置直槽孔（8-1-2），在丝杠安装套（8-1-1）的顶部固接有分别与若干容置直槽孔（8-1-2）一一对应设置的若干铰接座，用于连接x型伸缩机构（8-4）。

6.如权利要求5所述的舱体加工用定位固定工装，其特征是：伸缩驱动机构（8-2）包括在丝杠安装套（8-1-1）的上端和下端安装的安装端盖（8-2-2），在两个安装端盖（8-2-2）之间转动连接有驱动丝杠（8-2-1），在驱动丝杠（8-2-1）上通过丝母（8-2-3）安装有连杆座（8-2-4），若干x型伸缩机构（8-4）均与连杆座（8-2-4）枢转连接。

7.如权利要求6所述的舱体加工用定位固定工装，其特征是：x型伸缩机构（8-4）包括中部通过销轴枢转连接的连杆一（8-4-1）和连杆二（8-4-2），连杆一（8-4-1）的上端部与丝杠套结构（8-1）的顶部枢转连接、下端部与定位顶紧结构（8-3）的下部活动连接，连杆二（8-4-2）的上端部与定位顶紧结构（8-3）的上部枢转连接、下端部与连杆座（8-2-4）枢转连接。

8.如权利要求7所述的舱体加工用定位固定工装，其特征是：定位顶紧结构（8-3）包括横截面呈弧形的顶紧件（8-3-1），在顶紧件（8-3-1）的内侧面下部固接有活接块（8-3-2），在活接块（8-3-2）上开设有纵向延伸的条形孔，连杆一（8-4-1）的下端部通过滑动穿设在条形孔内的销轴与活接块（8-3-2）活动连接；在顶紧件（8-3-1）的内侧面上部固接有铰接座，连杆二（8-4-2）的上端部通过销轴与铰接座枢转连接。

9.如权利要求6所述的舱体加工用定位固定工装，其特征是：内驱动组件（10）包括在安装座结构上安装的驱动安装座（10-5），在驱动安装座（10-5）上转动连接有与驱动丝杠（8-2-1）相连接的纵向轴件（10-1），在纵向轴件（10-1）的下端部键连接有锥齿轮一（10-3），还包括在驱动安装座（10-5）上转动连接的横向轴件（10-2），在横向轴件（10-2）上键连接有与锥齿轮一（10-3）相啮合的锥齿轮二（10-4）；还包括用于驱动横向轴件（10-2）转动的驱动件。

10.如权利要求2所述的舱体加工用定位固定工装，其特征是：安装座结构包括呈十字结构且按照上下分布的安装顶板（3）和安装座板（2），在安装顶板（3）和安装座板（2）之间设置有对二者进行固接的若干支杆；若干对中导轨副（1-4）均安装在安装座板（2）上，在安装顶板（3）上开设有用于穿设若干座板支板（1-3）的若干槽口；还包括通过若干支杆与安装顶板（3）相固接的夹持安装台（4），在夹持安装台（4）上开设有用于穿设若干夹块座板（1-2）的若干操作槽（5）；定位柱台（7）安装在夹持安装台（4）上。