用于大型非金属复合材料锥形舱体加工的工装
专利汇可以提供用于大型非金属复合材料锥形舱体加工的工装专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且用于大型非金属 复合材料 锥形舱体加工的工装，涉及机加工工装设备技术领域，其包括底座，底座上安装两列 铝 型材 立杆，每列铝型材立杆的顶端安装相互平行的纵向线轨；两列铝型材立杆之间为坯件放置区，坯件放置区中设置 定位 支撑 板；纵向线轨上方设置横梁，横梁通过纵向滑 块 与纵向线轨连接，纵向滑块上安装第一 导轨 锁 ，横梁上安装横向线轨；横向线轨上安装滑台，滑台上安装竖向导轨副，竖向导轨副包括竖向滑块以及竖向线轨，竖向滑块固定连接于滑台，竖向线轨的底端连接有划针安装座，竖向滑块上安装第二导轨锁，划针安装座上安装竖向划针和 水 平划针；纵向线轨及竖向线轨上均设有磁栅尺，纵向滑块及竖向滑块上安装磁头，滑台上还安装有数显总成。，下面是用于大型非金属复合材料锥形舱体加工的工装专利的具体信息内容。
1.用于大型非金属复合材料锥形舱体加工的工装，包括底座（1），其特征在于：
所述底座（1）上竖直安装有多根高度一致的铝型材立杆（2），所述铝型材立杆（2）排成相互平行的两列，每列铝型材立杆（2）的顶端安装纵向线轨（3），安装在两列铝型材立杆（2）顶端的纵向线轨（3）相互平行；
在两列铝型材立杆（2）之间形成用于放置半锥形舱体坯件的坯件放置区（4），所述坯件放置区（4）中由前往后间隔设置有多块用于定位托起半锥形舱体坯件的定位支撑板（5），所述定位支撑板（5）竖直设置在底座（1）上方且与底座（1）固定连接，所述定位支撑板（5）上设有与半锥形舱体坯件外周面相匹配的弧形承托面；
所述纵向线轨（3）的上方水平设置一根横梁（6），所述横梁（6）横跨于坯件放置区（4）上方并通过纵向滑块（7）与纵向线轨（3）连接，所述纵向滑块（7）上安装有用于将其锁止在纵向线轨（3）上的第一导轨锁（8），所述横梁（6）上安装有横向线轨（9），所述横向线轨（9）与纵向线轨（3）垂直；
所述横向线轨（9）上安装有可沿其长度方向来回移动的滑台（10），所述滑台（10）上安装有竖向导轨副，所述竖向导轨副包括竖向滑块（11）以及竖直设置的竖向线轨（12），所述竖向滑块（11）固定连接于滑台（10），所述竖向线轨（12）的底端连接有划针安装座（13），所述竖向滑块（11）上还安装有用于锁止竖向线轨（12）使其无法上下移动的第二导轨锁（14），所述划针安装座（13）上设有一个第一通孔和两个第二通孔，所述第一通孔竖直开设，所述两个第二通孔水平相向开设，所述第一通孔中插入一支竖向划针（15），所述竖向划针（15）通过可松开的顶紧件抵住并固定于第一通孔中，所述两个第二通孔中各插入一支水平划针（16），两支水平划针（16）的尖头端相向设置，所述水平划针（16）通过可松开的顶紧件抵住并固定于第二通孔中；
所述纵向线轨（3）及竖向线轨（12）上均设有磁栅尺，所述纵向滑块（7）及竖向滑块（11）上均安装有与磁栅尺匹配的磁头，所述滑台（10）上还安装有数显总成（17），所述数显总成（17）包括信号与数据处理单元以及显示单元，所述磁头及显示单元均连接信号与数据处理单元，所述信号与数据处理单元可根据磁头拾取的磁信号计算出其在对应轨道上的位移数值并通过显示单元显示该位移数值。
2.根据权利要求1所述的用于大型非金属复合材料锥形舱体加工的工装，其特征在于：
所述坯件放置区（4）中设有一根用于挡住半锥形舱体坯件前端面的挡杆（18），所述挡杆（18）竖直设置且其底端固定连接一个可前后调整位置的支座（19），所述支座（19）通过螺栓固定在底座（1）上，所述划针安装座（13）的底端抵靠住挡杆（18）的顶端面时，所述水平划针（16）的针尖与定位支撑板上定位放置的半锥形舱体坯件的轴向基准面平齐。
3.根据权利要求2所述的用于大型非金属复合材料锥形舱体加工的工装，其特征在于：
所述坯件放置区（4）中还设有一块用于挡住半锥形舱体坯件后端面的挡板（20），所述挡板（20）竖直设置在底座（1）上方并与底座（1）固定连接。
4.根据权利要求3所述的用于大型非金属复合材料锥形舱体加工的工装，其特征在于：
所述坯件放置区（4）中还设有一块往下弯曲的弧形托条（21），所述弧形托条（21）位于挡板（20）朝向挡杆（18）的一侧，所述弧形托条（21）的侧端面抵靠住挡板（20），当所述半锥形舱体坯件压在弧形托条（21）上后，所述弧形托条（21）可产生弹性弯曲变形并抱箍住半锥形舱体坯件的后端外周面。
5.根据权利要求4所述的用于大型非金属复合材料锥形舱体加工的工装，其特征在于：
在所述坯件放置区（4）的四个角位分别设置有一个标尺座，所述标尺座上竖直开设有标尺插槽，所述标尺插槽中均插有一条带刻度的金属标尺，所述金属标尺可从标尺插槽中抽出。
6.根据权利要求5所述的用于大型非金属复合材料锥形舱体加工的工装，其特征在于：
所述标尺座为一根竖直设置的铝合金型材杆，所述铝合金型材杆挤出成型时沿其长度方向形成的型孔作为标尺插槽，所述金属标尺为一根实心铝合金杆，所述实心铝合金杆插在型孔中且其横截面形状与所述型孔的横截面形状相吻合，所述实心铝合金杆的侧面通过激光雕刻有刻度标记。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的用于大型非金属复合材料锥形舱体加工的工装，其特征在于：所述底座（1）为多根铝型材纵横交错连接而成的框架底座。
8.根据权利要求7所述的用于大型非金属复合材料锥形舱体加工的工装，其特征在于：
所述框架底座上铺设有防滑花纹板（22）。
9.根据权利要求1-6中任意一项所述的用于大型非金属复合材料锥形舱体加工的工装，其特征在于：所述横向线轨（9）上也设有磁栅尺，所述滑台（10）上安装有与所述横向线轨（9）上的磁栅尺相匹配的磁头，所述滑台（10）上安装的磁头也连接至信号与数据处理单元。
10.根据权利要求9所述的用于大型非金属复合材料锥形舱体加工的工装，其特征在于：所述滑台（10）上安装有用于将其锁止在横向线轨（9）上的第三导轨锁（23）。
用于大型非金属复合材料锥形舱体加工的工装
技术领域
背景技术
锥形舱体（为便于后续表述，在本实用新型中，将把锥形舱体剖开成两部分的平面定义为轴
向基准面），生产时，上述两个半锥形舱体分开加工（主要在两个半锥形舱体坯件上完成轴
向基准面和后端面加工，长度方向的加工余量在半锥形舱体坯件的后端预留出来），加工完
成后再将两个半锥形舱体通过铰链及扣件拼接到一起，从而形成中空的锥形舱体。该锥形
舱体的总长度达到6030mm，长度公差要求控制在10mm，由于舱体形状呈锥形，无法通过压块
等简单的夹持件将其固定在龙门铣床的工作台上，并且由于非金属复合材料的半锥形舱体
坯件为内部空心的薄壁件，夹持力稍大就容易变形，工厂生产时必须定制结构复杂的大型
夹具来对其进行夹持固定。
大型夹具显然是不划算的，此外，由于针对该锥形舱体的夹具体积庞大、自身过重，将其吊
装到机床工作台上并校准的工作难度也较大。
实用新型内容
形舱体坯件多余部分即可加工出半锥形舱体成品，将两个半锥形舱体成品通过铰链及扣件
拼接到一起即可得到锥形舱体。
撑板竖直设置在底座上方且与底座固定连接，所述定位支撑板上设有与半锥形舱体坯件外
周面相匹配的弧形承托面；
锁，所述横梁上安装有横向线轨，所述横向线轨与纵向线轨垂直；
于滑台，所述竖向线轨的底端连接有划针安装座，所述竖向滑块上还安装有用于锁止竖向
线轨使其无法上下移动的第二导轨锁，所述划针安装座上设有一个第一通孔和两个第二通
孔，所述第一通孔竖直开设，所述两个第二通孔水平相向开设，所述第一通孔中插入一支竖
向划针，所述竖向划针通过可松开的顶紧件抵住并固定于第一通孔中，所述两个第二通孔
中各插入一支水平划针，两支水平划针的尖头端相向设置，所述水平划针通过可松开的顶
紧件抵住并固定于第二通孔中；
单元以及显示单元，所述磁头及显示单元均连接信号与数据处理单元，所述信号与数据处
理单元可根据磁头拾取的磁信号计算出其在对应轨道上的位移数值并通过显示单元显示
该位移数值。
座上，所述划针安装座的底端抵靠住挡杆的顶端面时，所述水平划针的针尖与定位支撑板
上定位放置的半锥形舱体坯件的轴向基准面平齐。
在弧形托条上后，所述弧形托条可产生弹性弯曲变形并抱箍住半锥形舱体坯件的后端外周
面。
铝合金杆插在型孔中且其横截面形状与所述型孔的横截面形状相吻合，所述实心铝合金杆
的侧面通过激光雕刻有刻度标记。
向基准面划线。2、后端面划线。
基准面内（即针尖与轴向基准面对齐），然后利用第二导轨锁锁住竖向线轨使其无法上下移
动，再将两支水平划针的针尖分别抵靠住半锥形舱体坯件壁板的内表面和外表面（若竖向
划针干涉水平划针抵靠半锥形舱体坯件壁板，则应松开顶紧件，然后往上调整竖向划针的
位置），并保证第一导轨锁处于松开状态，最后推动横梁往半锥形舱体坯件后端方向移动，
由于半锥形舱体坯件壁厚一致且滑台在横向线轨上可自由滑动，水平划针会一直顺着半锥
形舱体坯件的轮廓水平往后移动，并在半锥形舱体坯件的舱壁一侧刻划出轴向基准面的标
记线（另一侧标记线的刻划方法一样，不再赘述）。
距离达到6030mm时，则无需再往后推动横梁，此时就可以通过第一导轨锁将纵向滑块锁住，
使得横梁无法再沿纵向线轨前后移动，接着松开顶紧件，调整水平划针的位置，使其不再抵
靠住半锥形舱体坯件壁板，再松开第二导轨锁并往上推动划针安装座，使得半锥形舱体坯
件的壁板从两支水平划针之间脱出，之后推动滑台往半锥形舱体坯件中间处移动，竖向线
轨在划针安装座及其自身重力作用下往下移动，并使得竖向划针的针尖抵靠住半锥形舱体
坯件的内壁，推动滑台沿横向线轨从半锥形舱体坯件的一侧移动至另一侧后，竖向划针就
会在半锥形舱体坯件的内壁上刻划出待加工后端面的标记线。
一起即可得到锥形舱体。特别值得一提的是，在上述加工过程中，不会出现因夹持力过大导
致半锥形舱体坯件变形的情况。由于本实用新型涉及的工装主体结构采用铝型材制成，重
量较轻，搬运及安装方便。对于订单量不大的情况，与专门购置大型龙门铣床并定制大型夹
具的生产方式相比，采用本实用新型的工装先定位划线、再结合手持式切割机切除多余部
分材料的加工方式还具有非常明显的成本优势。
附图说明
具体实施方式
作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
两个以上，除非另有明确具体的限定。
相互平行；
5竖直设置在底座1上方且与底座1固定连接，定位支撑板5上设有与半锥形舱体坯件外周面
相匹配的弧形承托面；
横梁6上安装有横向线轨9，横向线轨9与纵向线轨3垂直；
台10，竖向线轨12的底端连接有划针安装座13，竖向滑块11上还安装有用于锁止竖向线轨
12使其无法上下移动的第二导轨锁14，划针安装座13上设有一个第一通孔和两个第二通
孔，第一通孔竖直开设，两个第二通孔水平相向开设，第一通孔中插入一支竖向划针15，竖
向划针15通过可松开的顶紧件抵住并固定于第一通孔中，两个第二通孔中各插入一支水平
划针16，两支水平划针16的尖头端相向设置，水平划针16通过可松开的顶紧件抵住并固定
于第二通孔中；
以及显示单元，磁头及显示单元均连接信号与数据处理单元，信号与数据处理单元可根据
磁头拾取的磁信号计算出其在对应轨道上的位移数值并通过显示单元显示该位移数值。
轴向基准面划线。2、后端面划线。
工的轴向基准面内（即针尖与轴向基准面对齐），然后利用第二导轨锁14锁住竖向线轨12使
其无法上下移动，再将两支水平划针16的针尖分别抵靠住半锥形舱体坯件壁板的内表面和
外表面（若竖向划针15干涉水平划针16抵靠半锥形舱体坯件壁板，则应松开顶紧件，然后往
上调整竖向划针15的位置），并保证第一导轨锁8处于松开状态，最后推动横梁6往半锥形舱
体坯件后端方向移动，由于半锥形舱体坯件壁厚一致且滑台10在横向线轨9上可自由滑动，
水平划针16会一直顺着半锥形舱体坯件的轮廓水平往后移动，并在半锥形舱体坯件的舱壁
一侧刻划出轴向基准面的标记线（另一侧标记线的刻划方法一样，不再赘述）。
的距离达到6030mm时，则无需再往后推动横梁6，此时就可以通过第一导轨锁8将纵向滑块7
锁住，使得横梁6无法再沿纵向线轨3前后移动，接着松开顶紧件，调整水平划针16的位置，
使其不再抵靠住半锥形舱体坯件壁板，再松开第二导轨锁14并往上推动划针安装座13，使
得半锥形舱体坯件的壁板从两支水平划针16之间脱出，之后推动滑台10往半锥形舱体坯件
中间处移动，竖向线轨12在划针安装座13及其自身重力作用下往下移动，并使得竖向划针
15的针尖抵靠住半锥形舱体坯件的内壁，推动滑台10沿横向线轨9从半锥形舱体坯件的一
侧移动至另一侧后，竖向划针15就会在半锥形舱体坯件的内壁上刻划出待加工后端面的标
记线。
一起即可得到锥形舱体。特别值得一提的是，在上述加工过程中，不会出现因夹持力过大导
致半锥形舱体坯件变形的情况。由于上述实施例中的工装主体结构采用铝型材制成，重量
较轻，搬运及安装方便。对于订单量不大的情况，与专门购置大型龙门铣床并定制大型夹具
的生产方式相比，采用该工装先定位划线、再结合手持式切割机切除多余部分材料的加工
方式还具有非常明显的成本优势。
固定在底座1上，划针安装座13的底端抵靠住挡杆18的顶端面时，水平划针16的针尖与定位
支撑板上定位放置的半锥形舱体坯件的轴向基准面平齐。在坯件放置区4中设置挡杆18可
以带来以下好处：1、作为放置半锥形舱体坯件的参照物，同时抵住半锥形舱体前端面，防止
其因意外碰撞往前移动。2、便于确定轴向基准面的高度位置，使得划线作业时操作更方便、
工作效率更高。
锥形舱体坯件的后端面，避免因意外碰撞导致半锥形舱体坯件往后移动。
形舱体坯件压在弧形托条21上后，弧形托条21可产生弹性弯曲变形并抱箍住半锥形舱体坯
件的后端外周面。该弧形托条21主要是起以下作用：由于半锥形舱体坯件体积庞大（特别是
长度较长）且采用非金属复合材料制成，实际生产时，某些坯件有可能因缩水量过大，导致
长度偏短，对于此种情况，可以先将坯件放置于定位支撑板5上，此时半锥形舱体坯件的尾
端压住弧形托条21 ，弧形托条21弯曲变形并抱箍住半锥形舱体坯件的后端外周面，然后在
弧形托条21上补上复合树脂材料，将半锥形舱体坯件的长度补到设计范围之内，用热风将
复合树脂固化后即可以进行后端面划线操作。
（该金属标尺在附图中未示出），金属标尺可从标尺插槽中抽出。将半锥形舱体坯件放置于
定位支撑板5上时，需要将其顶端两侧尽量调至水平，在坯件放置区4的四个角位分别设置
金属标尺后，可以让操作工人非常直观地看到半锥形舱体坯件顶端两侧是否已调平，相比
未设置金属标尺时用竖向划针15定点测量（在半锥形舱体坯件顶端选择四个点进行测量）
来调平的操作方式，能够大大降低工人的工作强度，大幅提高工作效率。
型孔中且其横截面形状与所述型孔的横截面形状相吻合，实心铝合金杆的侧面通过激光雕
刻有刻度标记。
上安装的磁头也连接至信号与数据处理单元。在滑台10上还安装有用于将其锁止在横向线
轨9上的第三导轨锁23。
围之内。
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3 复合材料
