柔性夹具特点及在飞机零部件加工中的应用

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1、柔性夹具特点及在飞机零部件加工中的应用摘要：飞机是一个国家工业实力的综合体现，其加工制造的质量受到机械加工、材料等多个环节的影响。在飞机的机械加工制造过程机械装夹对于飞机零部件的制造精度有着重要的影响。在飞机零部件的机械加工是获得飞机零部件最终形状和机械精度的最主要的方式，合理的飞机零部件机械加工夹具能够有效的提高飞机零部件机械加工的加工质量和加工效率。据统计，飞机零部件机械加工的机床夹具就占到飞机制造中所需要工装的近3成左右。飞机零部件机械加工夹具的加工量大且复杂，因此在飞机零部件的机械加工中使用柔性夹具来作为飞机零部件的机械加工夹具能够有效的确保机械加工的加工质量和加工效率。在飞机零

2、部件机械夹具中使用成组夹具和拼装夹具是实现柔性夹具的重要手段。文章将在分析飞机零部件机械加工中所使用的机械夹具现状的基础上，对如何做好柔性夹具在飞机零部件加工制造中的应用进行分析阐述。关键词：飞机零部件；机械夹具；柔性夹具；应刖H飞机零部件的加工制造多是由机械加工所完成的，由于飞机零部件数量众多且结构复杂、精度要求较高，在飞机零部件的机械加工中使用传统的机械夹具为加工制造带来了较大的不便，而在飞机零部件的加工制造过程中使的飞机制造工艺装备的柔性化是现今一直在研宄并希望应用于机械加工中的重要手段。通过使用机械加工夹具的柔性化以提高飞机零部件柔性夹具能够适应多种形状和尺寸的工装夹具要求。飞机

3、结构件结构复杂且加工精度要求较高，机械加工难度大且易变形，在加工中使用专用的机床夹具加工难度大且不利于飞机零部件的机械加工。因此需要做好柔性夹具在飞机零部件加工制造中的应用。1飞机结构件机械加工夹具应用现状飞机结构件的数控铣削加工是现今飞机结构件机械加工中的主要的加工方式，高速铣削加工在飞机结构件的机械加工中被普遍采用。飞机结构件加工难度大且加工要求高，从而为飞机结构件的机械加工带来了较大的挑战。在现今的飞机结构件的机械加工中所使用的机械夹具面临着以下的难题：（1）飞机结构件专用机械加11夹具的数量众多且应用范围较小，在飞机的制造研制中需要使用大量的飞机结构件，这些飞机结构件都属于小批量

4、、大难度的机械加工件，在这类飞机结构件的机械加工中每一种飞机结构件都需要研制使用专用的飞机结构件机械夹具，机械加工专用夹具费时且应用范围较窄，且在不同种飞机结构件的重新组合转换中需要消耗大量的时间。尤其是对于一些大型的飞机结构件现今仍然采用的是大型模胎来进行铣削和切边加工。采用此种方式加工成本较高且应用面较窄。（2）在飞机结构件机械加工夹具的设计上仍然采用的手工方式来完成的，设计量较大且加工效率较低，且在夹具拼装时缺乏科学合理的拼装从而为夹具的应用带来了较大的难度。（3）飞机结构件的机械夹具的自动化应用程度较低，现今飞机结构件机械夹具的装夹仍然采用的是人工方法，从而使得飞机结构件的机械加

5、工效率较低。（4）飞机结构件的机械加工夹具的标准化程度和模块化程度较低从而使得各夹具元件重复使用率处于较低的水平，拼装和互换性较低。2飞机结构件柔性夹具的应用策略组合夹具和拼装夹具是现今夹具柔性化的主要应用方向。在组合夹具的应用过程中通过使用一套预先制造好的各种不同形状、规格和尺寸的标准元件来进行夹具的拼装。现今拼装夹具主要被应用于数控加工中，通常拼装夹具主要由基础夹具件和其他模块化元件所组成。拼装夹具和组合夹具具有较多的共同点，其基础件多是规则的，且在基础件表面分布有网络孔或是槽孔等，从而使得夹具在组合拼装时能够更好的组合在一起，相较于拼装夹具组合夹具的标准化程度，拼装夹具则多使用的是

6、非标准化设计。组合夹具和拼装夹具都可以配成为柔性夹具，而柔性夹具设计策略主要指的是通过对夹具的设计、制造、使用的单一过程改变为循环使用的过程，从而使得夹具的设计、制造、使用更为方便和利用管理。通过在飞机结构件夹具的设计过程中设计相应的标准化的夹具，以便于后续的重复组合拼装使用，在提高了飞机结构件夹具效率的同时经济性也大为提高。现今在柔性夹具上主要分为槽系和孔系两个主要的分类，其中槽系元件的组合定位主要依靠的是键槽和键来进行定位，而孔系则主要依靠孔来实现对于夹具的定位。在飞机结构件组合和拼装夹具中都需要使用基础件，基础件中主要包括有支撑件、定位件、导向件和压紧、紧固件等多类。而在孔系夹具中

7、则使用辅助件来代替槽系中的导向件。相较于槽系夹具，孔系夹具的加工精度、刚性都较好且组装较为简便。此外，柔性夹具的另外一个优点则是可以通过对夹具进行结构调整来替代更换夹具元件从而确保工件的装夹要求。飞机结构件的柔性夹具能够对一种或是多种飞机结构件的加工工序进行装夹，从而实现飞机结构件夹具的简化优化，但是飞机结构件柔性夹具并不具有万能性，无法设计同一种飞机结构件夹具来满足所有的飞机结构件的装夹及加工需求组合夹具的拼装方案自动规划是计算机