一种翼肋及铣切工装的制作方法

1.本实用新型属于机翼技术领域，尤其涉及一种翼肋及铣切工装。


背景技术：

2.随着时代的发展，碳纤维复合材料以其高强、高模、可设计、耐腐蚀、耐疲劳、易于整体成型的一系列优异特点，在航空航天领域发挥着越来越重要的作用。
3.翼肋的功用除了维持机翼剖面所需的形状外，在机翼受气动载荷时，它以自身平面内的刚度向蒙皮、长桁提供垂直方向的支持。同时翼肋又沿周边支持在蒙皮和梁(或墙)的腹板上，在翼肋受载时，由蒙皮、腹板向翼肋提供各自平面内的支承剪流，因此翼肋在飞机上起着至关重要的作用，其尺寸精度要求也相当高。
4.传统的翼肋为金属结构，质量较大，另外传统的加工工装为直接夹持翼肋，因碳纤维复合材料的翼肋厚度小，精度要求高，cnc铣床铣切加工时易导致制件变形，因此亟需设计一种翼肋铣切工装。


技术实现要素：

5.为解决现有技术存在的翼肋加工易变形的问题，本实用新型提供一种翼肋及铣切工装。
6.为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下，一种翼肋，该翼肋的材质选用碳纤维复合材料，该翼肋包括肋本体，所述肋本体的局部向肋本体的内侧凹陷形成压溃筋，所述压溃筋的截面呈圆弧形，所述压溃筋朝向肋本体的受力方向且延伸至肋本体的两侧；所述肋本体上贯穿有减轻孔，所述减轻孔的边缘向肋本体的内侧凹陷形成翻边；所述肋本体的局部外侧表层铺设一层玻璃纤维预浸料。
7.作为优选，所述肋本体的相邻三边均向肋本体的内侧折弯形成折弯部，位于中间的所述折弯部上开设有若干鼠洞。该翼肋与机翼装配时，鼠洞供长桁通过，保证该翼肋与长桁不产生干涉，同时提高该翼肋的可靠性和稳定性。
8.作为优选，所述肋本体上还开设有工艺孔和线路通过孔。该翼肋与机翼装配时，通过工艺孔采用拉铆固定，可保证装配时翼肋的精确定位；线路通过孔用于机体上各种线路的通过，该翼肋的结构设计合理可靠。
9.一种翼肋铣切工装，该翼肋铣切工装用于加工上述的翼肋，所述肋本体的相邻三边均向肋本体的内侧折弯形成折弯部，该翼肋铣切工装包括从下至上依次设置的底板、支架和铣切内模，所述铣切内模的顶端开设有密封槽、导气槽、凹槽和第一铣刀槽，所述肋本体的内侧与铣切内模的顶端贴合设置，所述折弯部与铣切内模的侧面贴合设置，所述凹槽与压溃筋配合，所述第一铣刀槽与减轻孔配合，所述密封槽绕肋本体的四周开设，所述导气槽、凹槽和第一铣刀槽均位于密封槽内，所述密封槽和肋本体之间设置有密封圈，所述铣切内模上开设有与导气槽连通的抽气孔，所述铣切内模上开设有第二铣刀槽，所述第二铣刀槽位于该翼肋的四周。
10.作为优选，所述导气槽将铣切内模的顶端分割成若干区域。进一步保证抽真空时铣切内模和翼肋之间的密封性，保证翼肋和铣切内模紧密贴合，铣切时翼肋不会产生变形。
11.作为优选，所述铣切内模的顶端开设有三个铣刀定位槽。保证铣切时铣刀准确定位。
12.作为优选，所述支架由不锈钢型材焊接而成，所述底板的材质也选用不锈钢材料，所述支架和底板通过焊接固定连接；所述铣切内模的材质选用铝合金或者代木材料；所述支架通过角片和第一螺栓与铣切内模固定连接。方便底板、支架和铣切内模的加工制造，连接可靠，成本较低；支架撑起铣切内模，有效防止铣切时铣刀损伤底板；铣切内模和支架之间是可拆卸连接，便于更换铣切内模，实现支架和底板的重复利用。
13.作为优选，所述底板通过定位销定位在铣床的铣切平台上，所述底板通过第二螺栓与铣切平台固定连接。定位销保证底板与铣切平台的正确位置。
14.进一步地，位于中间的所述折弯部上开设有若干鼠洞，所述铣切内模的侧面开设有与鼠洞配合的第三铣刀槽。保证铣切鼠洞时铣刀不会碰到铣切内模，免于铣刀和铣切内模损伤。
15.进一步地，所述肋本体上还开设有工艺孔和线路通过孔，所述铣切内模的顶端还开设有与工艺孔配合的第四铣刀槽，以及与线路通过孔配合的第五铣刀槽。保证铣切工艺孔和线路通过孔时铣刀不会碰到铣切内模，免于铣刀和铣切内模损伤。
16.有益效果：
17.本实用新型的翼肋采用碳纤维复合材料，局部外侧与金属连接处为避免腐蚀发生，表层铺放一层玻璃纤维预浸料，该翼肋上设置有减轻孔，减轻孔的边缘设置有翻边，使得减轻孔周围得到加强，改善孔周围的应力状态，保证该翼肋的承载能力，在保证刚强度的同时，可最大程度的实现翼肋的减重；压溃筋朝向肋本体的受力方向且延伸至肋本体的两侧，极大提高该翼肋本身的弯曲刚度，提高该翼肋本身的抗屈曲能力；
18.本实用新型的翼肋铣切工装，将待加工翼肋的毛坯件放置于铣切内模上，同时通过抽气孔和导气槽将密封槽内抽真空，因待加工翼肋的毛坯件上已预先形成折弯部、压溃筋和减轻孔处向肋本体内侧的凹陷，此时，肋本体的内侧与铣切内模的顶端紧密贴合，压溃筋位于凹槽内，折弯部与铣切内模的侧面紧密贴合，待铣切的减轻孔位于第一铣刀槽上，待铣切的毛坯件的边缘位于第二铣刀槽上，待铣切的鼠洞位于第三铣刀槽上，待铣切的工艺孔位于第四铣刀槽上，以及待铣切的线路通过孔位于第五铣刀槽上，铣刀再分别铣切毛坯件的边缘、减轻孔、鼠洞工艺孔和线路通过孔，完成该翼肋的铣切加工，因通过抽气孔和导气槽将密封槽内抽真空，导气槽将铣切内模的顶端分割成若干区域，保证肋本体的内侧与铣切内模的顶端紧密贴合，铣切时翼肋不会产生变形，保证该翼肋的铣切加工精度。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
20.图1是本实用新型翼肋的立体结构示意图；
21.图2是本实用新型翼肋的另一个角度的立体结构示意图；
22.图3是本实用新型翼肋铣切工装的立体结构示意图；
23.图4是本实用新型翼肋铣切工装的铣切内模的立体结构示意图；
24.图5是本实用新型翼肋铣切工装的铣切内模的局部剖视示意图；
25.图6是本实用新型翼肋铣切工装的底板和支架的立体结构示意图；
26.图7是本实用新型翼肋铣切工装的翼肋装夹时的立体结构示意图；
27.图中：1、肋本体，1
‑
1、压溃筋，1
‑
2、减轻孔，1
‑
3、翻边，1
‑
4、折弯部，1
‑
5、鼠洞，1
‑
6、工艺孔，1
‑
7、线路通过孔，2、底板，3、支架，4、铣切内模，4
‑
1、密封槽，4
‑
2、导气槽，4
‑
3、凹槽，4
‑
4、第一铣刀槽，4
‑
5、抽气孔，4
‑
6、第二铣刀槽，4
‑
7、铣刀定位槽，4
‑
8、第三铣刀槽，4
‑
9、第四铣刀槽，4
‑
10、第五铣刀槽，5、角片，6、第一螺栓，7、定位销。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
29.实施例1
30.如图1和图2所示，一种翼肋，该翼肋的材质选用碳纤维复合材料，该翼肋包括肋本体1，所述肋本体1的局部向肋本体1的内侧凹陷形成压溃筋1
‑
1，所述压溃筋1
‑
1的截面呈圆弧形，所述压溃筋1
‑
1朝向肋本体1的受力方向且延伸至肋本体1的两侧；所述肋本体1上贯穿有减轻孔1
‑
2，所述减轻孔1
‑
2的边缘向肋本体1的内侧凹陷形成翻边1
‑
3；所述肋本体1的局部外侧表层铺设一层玻璃纤维预浸料，具体地该翼肋的局部外侧表层与金属连接处铺设一层玻璃纤维预浸料，铺设的一层玻璃纤维预浸料有效减少电位差，避免腐蚀发生。为了保证装配时该翼肋不与机翼的长桁产生干涉，所述肋本体1的相邻三边均向肋本体1的内侧折弯形成折弯部1
‑
4，位于中间的所述折弯部1
‑
4上开设有若干鼠洞1
‑
5，鼠洞1
‑
5供长桁通过。
31.为了该翼肋的结构设计更加合理可靠，所述肋本体1上还开设有工艺孔1
‑
6和线路通过孔1
‑
7，该翼肋与机翼装配时，通过工艺孔1
‑
6采用拉铆固定，可保证装配时翼肋的精确定位；线路通过孔1
‑
7用于机体上各种线路的通过。
32.如图3～7所示，一种翼肋铣切工装，该翼肋铣切工装用于加工上述的翼肋，该翼肋铣切工装包括从下至上依次设置的底板2、支架3和铣切内模4，所述铣切内模4的顶端开设有密封槽4
‑
1、导气槽4
‑
2、凹槽4
‑
3、第一铣刀槽4
‑
4、第四铣刀槽4
‑
9和第五铣刀槽4
‑
10，所述肋本体1的内侧与铣切内模4的顶端贴合设置，所述凹槽4
‑
3与压溃筋1
‑
1配合，所述折弯部1
‑
4与铣切内模4的侧面贴合设置，所述铣切内模4的侧面开设有与鼠洞1
‑
5配合的第三铣刀槽4
‑
8，所述第一铣刀槽4
‑
4与减轻孔1
‑
2配合，所述第四铣刀槽4
‑
9与工艺孔1
‑
6配合，所述第五铣刀槽4
‑
10与线路通过孔1
‑
7配合，所述密封槽4
‑
1绕肋本体1的四周开设，所述导气槽4
‑
2、凹槽4
‑
3、第一铣刀槽4
‑
4、第四铣刀槽4
‑
9和第五铣刀槽4
‑
10均位于密封槽4
‑
1内，所述密封槽4
‑
1和肋本体1之间设置有密封圈(图中未示意出)，所述铣切内模4上开设有与导气槽4
‑
2连通的抽气孔4
‑
5，所述铣切内模4上开设有第二铣刀槽4
‑
6，所述第二铣刀槽4
‑
6位
于该翼肋的四周，所述第一铣刀槽4
‑
4、第二铣刀槽4
‑
6、第三铣刀槽4
‑
8、第四铣刀槽4
‑
9和第五铣刀槽4
‑
10的开设，保证铣切时铣刀不会碰到铣切内模4，免于铣刀和铣切内模4损伤。
33.在本实施例中，为了进一步保证抽真空时铣切内模4和翼肋之间的密封性，保证翼肋和铣切内模4紧密贴合，铣切时翼肋不会产生变形，如图3和图4所示，所述导气槽4
‑
2将铣切内模4的顶端分割成若干区域；为了保证铣切时铣刀准确定位，所述铣切内模4的顶端开设有三个铣刀定位槽4
‑
7。
34.为了方便底板2、支架3和铣切内模4的加工制造，保证连接可靠，降低成本，如图3和图6所示，所述支架3由不锈钢型材焊接而成，所述底板2的材质也选用不锈钢材料，所述支架3和底板2通过焊接固定连接，支架3撑起铣切内模4，有效防止铣切时铣刀损伤底板2；所述铣切内模4的材质选用铝合金或者代木材料，便于加工，成本较低；所述支架3通过角片5和第一螺栓6与铣切内模4固定连接，铣切内模4和支架3之间是可拆卸连接，便于更换铣切内模4，实现支架3和底板2的重复利用；所述底板2通过定位销7定位在铣床的铣切平台上，定位销7保证底板2与铣切平台的正确位置，所述底板2通过第二螺栓与铣切平台固定连接(图中未示意出)。
35.工作原理如下：
36.首先底板2通过定位销7定位在铣床的铣切平台上，底板2再通过第二螺栓与铣切平台固定连接，铣刀再根据铣刀定位槽4
‑
7进行铣切定位，再将待加工翼肋的毛坯件放置于铣切内模4上，同时通过抽气孔4
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5和导气槽4
‑
2将密封槽4
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1内抽真空，因待加工翼肋的毛坯件上已预先形成折弯部1
‑
4、压溃筋1
‑
1和减轻孔1
‑
2处向肋本体1内侧的凹陷，此时，肋本体1的内侧与铣切内模4的顶端紧密贴合，压溃筋1
‑
1位于凹槽4
‑
3内，折弯部1
‑
4与铣切内模4的侧面紧密贴合，待铣切的减轻孔1
‑
2位于第一铣刀槽4
‑
4上，待铣切的毛坯件的边缘位于第二铣刀槽4
‑
6上，待铣切的鼠洞1
‑
5位于第三铣刀槽4
‑
8上，待铣切的工艺孔1
‑
6位于第四铣刀槽4
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9上，以及待铣切的线路通过孔1
‑
7位于第五铣刀槽4
‑
10上，铣刀再分别铣切毛坯件的边缘、减轻孔1
‑
2、鼠洞1
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5工艺孔1
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6和线路通过孔1
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7，如图7所示，完成该翼肋的铣切加工，因通过抽气孔4
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5和导气槽4
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2将密封槽4
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1内抽真空，导气槽4
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2将铣切内模4的顶端分割成若干区域，保证肋本体1的内侧与铣切内模4的顶端紧密贴合，铣切时翼肋不会产生变形，以及因第一铣刀槽4
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4、第二铣刀槽4
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6、第三铣刀槽4
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8、第四铣刀槽4
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9和第五铣刀槽4
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10的开设，保证铣切时铣刀不会碰到铣切内模4，免于铣刀和铣切内模4损伤。
37.以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。