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本质法及其圆锥曲线的加工、划线、检测设备

阅读:242发布:2022-12-15

专利汇可以提供本质法及其圆锥曲线的加工、划线、检测设备专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种本质法及其圆锥曲线的划线、加工、检测设备。它给飞机制造提供一套《本质型》独立制造法,既摆脱历史遗留“互相关联制造法”的桎梏,又克服现行《逼近法》以纯数控实现外形加工,先天不足,把飞机设计匠心所得外形曲线 精度 消耗殆尽的弊端,改善外形切削加工的本质,导致工艺实质的变化, 制动 全局良性偕调,产生综合效益,具有特殊作用;并以此作突破口,向整个工业渗透,使之从单调的第一梯域,跨入复合的第二梯域。产生普遍的影响。,下面是本质法及其圆锥曲线的加工、划线、检测设备专利的具体信息内容。

1、一种对飞机制造具有特殊作用,并对整个工业产生普通影响的《园锥曲线》本质型独立创造法(即本质法),及其划线、加工、检测设备(以下简称《本质法》及其系列设备)。它的特征在于:以《圆锥曲线》定义为依据,创造一整套《本质法》手段,来改善飞机外形划线、加工、检验的实质,导致工艺本质的变化,制动全局良性偕调,产生综合效益,使飞机生产制造《一体化》系统成为现实,趋于完臻,具有特殊作用;以此作突破口,进而向整个工业渗透,使之从单调的第一梯域、跨入复合的第二梯域,又具有普遍影响的《本质法》系列设备,它由以下系列成果组成;
(1)、《圆锥曲线》的元成果
a)、《圆锥曲线》划线设备:椭圆规、抛物线规、双曲线规。
b)、《圆锥曲线》加工设备:椭圆机床、抛物线机床、双曲线机床、变态旋床、《圆锥曲线》组合机床;
c)、《圆锥曲线》检测设备:椭圆测量器、抛物线测量器、双曲线测量器;
(2)、《圆锥曲线》的技系成果
a)、《圆锥曲线》钻床;
b)、《圆锥曲线》铆床;
c)、《圆锥曲线》焊机;
d)、《圆锥曲线》制图机;
e)、《圆锥曲线》检测机。
……
(3)《圆锥曲线》的组合成果
a)、《圆锥曲线》划线组合设备:
--《圆锥曲线》制图机+单板微型机;
b)、《圆锥曲线》加工组合设备:
--《圆锥曲线》机床+单板微型机;
c)、《圆锥曲线》检测组合设备:
--《圆锥曲线》检测机+单板微型机
(4)、飞机外形加工、总装机组。
2、根据权利要求1、的《本质法》系列设备、其特征在于所述的椭圆规,具有两种形式:《张线型》椭圆规和《十字型》椭圆规:
A)、《张线型》椭圆规。如图3所示。它由焦点支脚(1)、主立轴座(2)、伸缩动臂(3)、限位张线(4)和旋柄丝杆〔5〕组成。其特征在于:
(一)、所述焦点支脚定位于所述主立轴座上,且其螺纹孔与所述旋柄丝杆相齿合;而旋柄丝杆也是定位于主立轴座的支架上;同时所述伸缩动臂的端头系套在主立轴座的轴上。
(二)、所述旋柄丝杆两端螺纹是异向。且严格对称于所述主立轴座的轴心线;
(三)、所述伸缩动臂。它由固定臂(33),与嵌套在其轴上的、可沿轴向滑动的伸缩臂(34),还有一个套在此轴上、但位于两臂之间、对伸缩臂产生轴向推弹簧(35)组成;
(四)、所述限位张线,一端头系在所述焦点支脚的滑轮(F1)上。然后,将另一端头从外侧跨过所述伸缩动臂的滑轮(P),再从外侧跨过所述焦点支脚的滑轮(F2)后。还要从外侧跨过滑轮(F1),才掉头折回,从内侧系在滑轮(F2)上(参看图3B);
(五)、所述滑轮(P)、(F1)、(F2)它们大小相等,且轮向旋转中心线在同一平面内:同时,所述限位张线维持的面。在此平面内;
(六)、所述焦点支脚的定位钉(12)位于相应滑轮(F)和(F)的正中心;所述伸缩动臂的划针(32)位于滑轮(P)的正中心;
(七)、所述伸缩动臂可以绕所述主立轴座的轴作360°的旋转。
B)、《十字型》椭园规。如图4所示。它由:短臂滑(1)、长臂滑块(2)、动点划针(3)、通臂(4)、十字导向座(5)组成,其特征在于:
(一)、所述短臂和长臂的上部滑块(11)、(21)定位于所述通臂的套槽里;而其下部滑块(13)、(23)则嵌套在所述十字导向座的相应的滑槽中,所述动点划针的滑块也是定位于通臂的套槽里;而长臂滑块居于所述短臂滑块和动点划针之间;而所述上部、下部滑块是通过轴(12)、(22)将其铰链为一体(4B)。
(二)、当搬动所述通臂时,长臂的下部滑块(23)在所述十字导向座的横向(X-X)滑槽、短臂下滑块(13)则在其纵向(Z-Z)滑槽滑动。
3、根据权利要求1、的《本质法》系列设备,其特征在于所述抛物线规有两种形式:《张线型》抛物线规和《十字型》抛物线规。
A)、《张线型》抛物线规,如图6所示。它由:焦点滑块(1)、旋转伸缩臂(2),活动丁字座(3),定位丁字座(4)、划针(5)、限位张线(6)和弹簧(7)组成。其特征在于:
(一)、所述活动丁字座底部定位并嵌套在所述定位丁字座的横向(X-X)滑槽里;所述焦点滑块定位于所述定位丁字座的直臂槽内;所述旋转伸缩臂的端头与焦点滑块通过轴(1C)铰链,可以绕轴转动;而所述划针限定在旋转伸缩臂与所述活动丁字座的立滑槽中心线相交的公隙中;所述限位张线,一端系在所述活动丁字座的中心点(H)轴上,跨过划针将另一端固定在所述焦点滑块正中心。
(二)、当移动活动丁字座时,所述划针被所述限位张线牵制,并与从相反方向作用到伸缩臂而达到划针、造成均势。撑持着所述限位张线处于伸展的状态还有弹簧(7);
(三)、所述定位丁字座系座落在“假准线”n-n上。它平行于真准线И-И居于焦点F的同侧,两者间距H大于抛物线Y2=2PX的常数P面小于所述活动丁字座直臂之高。(参看图7)。
B)、《十字型》抛物线规,如图8所示。它由:焦点滑块(1)活动丁字座(2)、十字伸缩臂(3)、划针(4)和定位丁字座(5)组成,其特征在于:
(一)、所述活动丁字座底部定位并嵌套在所述定位丁字座的横向滑槽(X-X)里;所述焦点滑块定位于所述定位丁字座的直臂套槽里;所述十字伸缩臂的两臂杆分别与所述焦点滑块的螺母(12)及定位在活动丁字座直臂里的滑座(21)的螺母(22)相齿合;以及所述划针限定于所述十字伸缩臂的导向滑槽与活动丁字座的立滑槽中心线相交的公隙里;
(二)、所述十字伸缩臂两臂螺丝是异向的,且严格地对称于所述十字伸缩臂的导向槽的中心线,其端头有一个使所述焦点滑块(1)和滑块(21)作等速导向移动的手柄(33);而所述焦点滑块,其滑块(11)与螺母(12)通过联结件(13)铰链为一体;而所述活动丁字座的滑座(21)与螺母(22)是通过联件(23)将其铰链为一体(见图4-1);
(三)、所述十字伸缩臂的导向臂(33)、嵌套在所述十字伸缩臂的纵向基座(32)里,并限定其在纵向移动。
4、根据权利要求1、的《本质法》系列设备,所述的双曲线规其特征在于有《张线型》双曲线规和《十字型》双曲线规。
A)、《张线型》双曲线规。如图10所示。它由:定位座(1)焦点短臂(2)、焦点(伸缩)长臂(3)、划针(4)、限位张线(5)、绕线盘线〔6〕,手柄〔7〕组成,其特征在于:
(一)、所述焦点短臂和焦点(伸缩)长臂的两端分别通过联件铰链在滑块(F3)和滑块(F1)上,而两滑块又按给定位置定位于所述定位座的套槽中。所述划针则限定在所述焦点(伸缩)长臂与焦点短臂的滑槽中心线交点上,而所述绕线盘簧位于所述定位基座的正中心;所述限位张线:由长线L1、短线L2组成,其差值为定值2a,即L1-L2=2a。
(二)、所述限位张线的短线(L2)的一端系在滑块(F2)上,长线(L1)的一端系在滑块(F1)上。两线的另头都从外侧跨过所述划针之后,将两线端头会合、对齐、打结。一同系在绕线盘簧的盘丝端头,使之将限位张线收入,并与从相反方向作用于所述划针,造成均势,撑持着限位张线处于挣紧状态的还有弹簧(32)和同轴上的滑臂(31)。当转动所述手柄时,所述两条张线以等值释放出来或回缩收进绕线盘簧里去。
B)、《十字型》双曲线规,它由:定位基座(1)、十字伸缩臂(2)、焦点(F1)长臂(3)、焦点(F2)滑块(4)、划针(5)、手柄(6)、和差位(F3)滑块(7)组成,其特征在于:
(一)、所述焦点(F1)长臂的滑块和焦点(F2)滑块定位于所述定位基座的套槽A、C点处,所述焦点(F1)长臂的端头铰链在滑块(F1)上;而所述差位滑块(F3)固定在长臂的套槽里B点,所述十字伸缩臂的两端是一对异向、且严格对称的螺杆。分别与铰链在所述滑块(F3)和滑块(F2)的螺母齿合;而所述的划针限定在所述焦点(F1)长臂与十字伸缩臂滑槽的中心线的交点D处,且始终保持AD与DC之差为AB(即定值2a)。且DE垂直平分BC(E是十字伸缩臂的正中心)如图11所示。
(二)、当转动所述手柄时,有一对作异向、等速且对称位移的(F3)滑块和(F2)滑块;以及所述十字伸缩臂的纵向基座(22)里嵌套着一个限定在纵向滑动的导向臂(21)。所述焦点长臂特征与前款《张线型》一样。
5、根据权利要求1的《本质法》系列设备,其特征在于:所述的椭圆机床有两种形式:《张线型》椭圆机床和《十字型》椭圆机床。
A)、《张线型》椭圆机床。如图12所示,它的本体结构由:一对焦点支脚(1),主立轴座(2),伸缩动臂(3),限位张线(4),旋柄杆(5)、走刀丝杆(6)组成;它的随动机构由:随动横梁Ⅰ(7)、支座组(8)、机座组Ⅰ(9)、纵向滑座(10)、随动横梁Ⅱ(11)、机座组Ⅲ(12)、机座组Ⅲ(13)所组成,其特征在于:
(一)所述《张线型》椭圆机床的本体结构与权利要求2.A)《张线型》椭圆规一样,其区别只在于:整个组成结构倒置,和增加了一所述的走刀丝杆(6)
(二)、所述主立轴座定位于所述支座组(8)上,而支座组定位在所述机座组1上。当转动所述走到丝杆,驱动所述动臂时,所述限位张线段F1P与PF2的和是定值,形成动点滑块(31)的活动轨迹〔131〕(参看图3与图12)。
(三)、所述随动横梁Ⅰ紧贴所述伸缩动臂的底面,它的两端定位和嵌套在所述机座组Ⅰ的滑槽里,可以纵向滑动;而所述动点滑块(31)的中心容纳着立轴(101)的顶端,即此立轴被限定在所述伸缩动臂与所述随动横梁Ⅰ的滑槽的中心线交点。
(四)、与所述随动横梁Ⅰ同步滑动的还有随动横梁Ⅱ,它的两端定位和嵌套在所述机座组Ⅱ的滑槽里,可以纵向滑动,且机座组Ⅰ与机座组Ⅱ平行,以同步的方式分担着所述立轴被牵引的矢量的横向分量;而吸收所述立轴被牵引的矢量的纵向分量是定位并嵌套在所述随动横梁Ⅱ上的纵向滑座(10),且它还支撑着所述立轴,并以其上的电动(101)。通过伞齿去转动立轴;所述立轴下端还有飞轮铣刀(103)。
(五)、当转动所述走刀丝杆,驱动所述动点滑块(包括立轴)时,通过所述随动机构,以同步的方式,形成铣刀(103)的运行轨迹(13)
(六)、所述机座Ⅲ是工作台,上有刻度盘(131),用来定位被加工对象。
B)、《十字型》椭圆机床,如图13A所示,它的本体结构由:十字导向座(1)、牵引丝杆(11)、长臂滑块(12)、短臂滑块(13)、走向手柄(14)、支座组(2)、滑板组(21),调距手柄(22)、动臂(3)、动点滑块(31)组成:它的随动机构由:随动横梁Ⅰ(4)、机座组Ⅰ(5)、随动横梁Ⅱ(6)、纵向滑座(7)、电动机(71)、立轴(72)、铣刀(73)、机座组Ⅱ(8)、机座组Ⅲ(9)、刻度盘(94)、运行轨迹(92)所组成,其特征在于:
(一)、所述《十字型》椭圆机床的本体结构与权利要求2.B)、《十字型》椭圆规完全一样,其区别只在于:整个组成结构倒置。所述划针(3)被立轴(72)取代和增加了一个走刀手柄(14)。(参看图4、图13A)。
(二)、所述《十字型》椭圆机床的随动机构与权利要求5、A)《张线型》椭圆机床完全一样。
6、根据权力要求1、的《本质法》系列设备,其特征在于:所述的抛物线机床有两种形式:《张线型》抛物线机床和《十字型》抛物线机床。
A)、《张线型》抛物线机床如图14所示,它的本体结构为:焦点滑块(1)、旋转伸缩臂(2)、随动横梁Ⅰ(3)、定位座(4)、动点滑块(5)、限位张线(6)、走刀丝杆(9a)组成;它的随动机构由:随动横梁Ⅰ(3)、机座组Ⅰ(9)、纵向滑座(10)电动机(101)、立轴(102)、铣刀(103)、随动横梁Ⅱ(11)、机座组Ⅱ(12)、机座组Ⅲ(13)、刻度盘(131)。运行轨迹(132)所组成,其特征在于:
(一)、所述《张线型》抛物线机床的本体结构与权利要求3A)《张线型》抛物线规一样,其区别只在于:所述立轴(102)代替划针(5)(参看图6、图14)、活动丁字座(3)被随动横梁(3)所兼;定位丁字座(4)被定位座(4)取代。
(二)、所述《张线型》抛物线机床的随动机构与权利要求5A)《张线型》椭圆机床的随动机构完全一样,是一个《圆锥曲线》机床的通用的随动机构。
B)、《十字型》抛物线机床,如图15所示,它的本体结构由:十字导向座(1)、牵引螺杆(11)、伸缩滑块(12)、走刀手柄(13)、动点滑块(21)、焦点座(3)、焦点滑块(31)、调焦手柄(32),随动横梁Ⅰ(2)组成;它的随动机构由:随动横梁Ⅰ(2)、机座组Ⅰ(4)、纵向滑座(5)、立轴(51)、电动机(52)、铣刀(53)、随动横梁Ⅱ(6)、机座组Ⅱ(7)、机座组Ⅲ(8)、刻度盘(81)运行轨迹(82)所组成,其特征在于:
(一)、所述《十字型》抛物线机床的本体结构与权利要求3,B)《十字型》抛物线规一样,其区别只在于:所述立轴(51)代替了划针(4)、(参看图8和15);活动丁字座(2)被随动横梁Ⅰ(2)所兼;定位丁字座(5)被焦点座(3)取代:
(二)所述《十字型》抛物线机床的随动机构与权利要求5.A)《张线型》椭圆机床的随动机构完全一样。
7、根据权利要求1、的《本质法》系列设备,其特征在于:所述的双曲线机床有两种形式:《张线型》双曲线机床和《十字型》双曲线机床。
A)、《张线型》双曲线机床,如图16所示,它的本体结构;定位基座(1)、焦点短臂(2)、焦点(伸缩)长臂(3)、动点滑块(4)、限位张线(5)、绕线盘簧(6)和走刀手柄(7)组成;它的随动机构由:随动横梁Ⅰ(8)、机座组Ⅰ(9)、随动横梁Ⅱ(11)、纵向滑座(10)、电动机(101)、立轴(102)、铣刀(103)。机座组Ⅱ(12)、机座组Ⅲ(13)、刻度盘(131)、运行轨迹(132)组成。其特征在于:
(一)、所述《张线型》双曲线机床的本体结构与权力要求4、A)《张线型》双曲线规一样,其区别只在于:划针(4)被立轴(102)取代(参看图10和图16);手把(7)被走刀手柄(7)所取代。
(二)、所述《张线型》双曲线机床的随动机构,系通用机构。同前。
B)、《十字型》双曲线机床,如图17所示,它的本体结构由:十字导向(1)、牵引丝杆(11)、伸缩滑块(12)、走刀手柄(13)、动臂(2)、动点滑块(2a)、焦点座组(3)、焦点滑板组(3a),调焦手柄(3b)组成。它的随动机构由:随动横梁Ⅰ(4)、机座组Ⅰ(5)、纵向滑座(6)、立轴(61)、电动机(62)、铣刀(63)、随动横梁Ⅱ(7)、机座组Ⅱ(8),机座组Ⅲ(9)、刻度盘(91)、运行轨迹(92)组成,其特征在于:
(一)、所述《十字型》双曲线机床的本体结构与权利要求4、B)《十字型》双曲线规一样,其区别只在于:所述划针(5)被立轴(61)取代定位机座(1)被焦点座(3)取代:(参看图11和图17)。
(二)、所述《十字型》双曲线机床的随动机构,是一个通用的机构,
8、根据权利要求1、(1)的《本质法》系列设备的《圆锥曲线》元成果,其特征在于:所述椭圆测量器的结构与权利要求2的椭圆规一样,其区别仅在于用敏感触头去取代所述划针;
9、根据权利要求1、(1)的《本质法》系列设备的《圆锥曲线》元成果。其特征在于,所述抛物线测里器的结构与权利要求3的抛物线规一样,其区别在于用敏感触头去代取所述划针。
10、根据权利要求1、(1)的《本质法》系列设备的《圆锥曲线》的元成果,其特征在于,所述双曲线测量器的结构与权利要求4的双曲线规一样,其区别仅在于用敏感触头去取代所述划针。
11、根据权利要求1、(1)的《本质法》系列设备的《圆锥曲线》机床派生出来的变态旋床,其特征在于:
(一)以所述《圆锥曲线》机床的焦点滑块作圆心。以所述的动臂作半径;
(二)它区别于公知的旋床。在于被加工的对象是固定不动,而切削刀具除了自身高旋转,同时作圆(或圆弧)运动。
12、根据权利要求1、(2)的《本质法》系列设备的《圆锥曲线》枝系成果,所述的《圆锥曲线》钻床、其特征在于,如其中的椭圆钻床,它与权利要求5的椭园机床一样,其区在于用钻头去取代所述的铣刀。形成椭园的轨迹上的给定点钻孔的椭园钻床。
13、根据权利要求1、(2)的《本质法》系列设备的《圆锥曲线》枝系成果。所述的《圆锥曲线》铆床。其特征在于,如其中的椭圆铆床。它与权利要求5的椭圆机床一样。其区别仅在于用抢头去取代所述铣刀,形成在椭圆的轨迹上给定点上铆接的椭圆铆床。
14、根据权利要求1、(2)的《本质法》系列设备的《圆锥曲线》枝系成果,所述的《圆锥曲线》焊机,其特征在于:如其中的椭圆焊机,它与权利要求5的椭圆机床一样,其区别仅在于用焊枪头去取代所述铣刀,形成椭圆的轨迹上给定点焊接的椭圆焊机。
15、根据权利要求1、(2)的《本质法》系列设备的《圆锥曲线》枝系成果,所述的《圆锥曲线》制图机,其特征在于;如其中的椭圆制图机,它与权利要求5的椭圆机床一样。其区别仅在于用绘图笔去取代所述的铣刀,形成椭圆制图机。
16、根据权利要求1、(2)的《本质法》系列设备的《圆锥曲线》枝系成果,所述的《圆锥曲线》检测机,其特征在于;如其中的椭圆检测机,它与权利要求5椭圆机床一样,其区别仅在于敏感触头去取代所述的铣刀,形成椭圆检测机。
……
17、根据权利要求1、(2)的《本质法》系列设备的《圆锥曲线》的组合成果,所述的《圆锥曲线》制图组合设备,其特征在于;如其中的椭圆制图组合设备,是配备有点位(即圆心、焦点、焦距、半径)控制的单板微型机与权利要求15的椭圆制图机组合而成椭圆制图组合设备。
18、根据权利要求1、(3)的《本质法》系列设备的《圆锥曲线》组合成果,所述的《圆锥曲线》加工组合设备,其特征在于,如其中的椭圆加工组合设备,是配合有点位(即圆心、焦点、焦距、定点、半径)控制的单板微型机与权利要求5的椭圆机床组合而成的椭圆加工组合设备。
19、根据权利要求1、(3)的《本质法》系列设备的《圆锥曲线》组合成果,所述的《圆锥曲线》检测组合设备。其特征在于:如其中的椭圆检测组合设备,是配有点位(即圆心、焦点、焦距、定点、半径)控制单板的微型机与权利要求16的椭圆检测机组合而成的椭圆检测组合设备。
20、根据权利要求5、A)~7、A)的《张线型》椭圆机床。《张线型》抛物线机床和《张线型》双曲线机床,其特征在于:具有通用的随动机构。所述本体结构的元件:伸缩动臂、焦点支座、限位张线、旋柄丝杆、走刀丝杆、也是通用的,而形成既可单一,也可综合为一体的《张线型》圆锥曲线综合机床。
21、根据权利要求5、B)~7、B)、《十字型》椭圆机床。《十字型》抛物线机床和《十字型》双曲线机床。其特征在于;具有通用的随动机构,所述本体结构的元件,十字导向座、动点滑块、走刀丝杆……也是通用的,形成既可单一,也可综合为一体的《十字型》圆锥曲线综合机床。
22、根据权利要求1、(4)的《本质法》系列设备的飞机外形加工、总装机组。如图18所示,它的基本结构由:机座(B)组成的定位、加工装配系统和光标指示器(A)组成的坐标指示系统,以及工作坞(D)、(F)是被总装的对象-飞机,其特征在于:
1、所述机座(B),它由安装和加工机身隔框,铺长桁的纵向机座(1)和安装、加工机翼翼肋,铺长桁的横向机座(2),以及安装、加工机尾的机座(3)组成。
2、所述工作坞(D)是用来容纳被装配加工的对象-飞机。
3、所述光标指示器,是指示和校准装配及加工时的座标与所述机座的座标系统是一致的独立设备;
4、对飞机的骨架构件实施“两极化”工艺法;即构件制造高度分散,总装高度集中,一次性总装。
A)、先装大梁或桁梁,次隔框肋,再次长桁,最后铺贴蒙皮。
B)、开始于机身中段(即座舱),然后分为四面:在纵向上,向头部和尾端;在横向上,向两侧翼尖,齐头并进地装配。
C)、先整后分,即对于需要对接机身段或机翼段,将对接因素提前寓于总装。总装后才行分解。
D)、所述飞机外形加工、总装机组的“加工”,系指对外形复杂、协调难度大的部位的骨架构件的外缘,在装配定位后,实施有限度的最后精加工,一般不广泛普遍使用。
E)、所述总装加工机组也实用于:将飞机分段部件,直接纳入此机组里组装;更适用于在此机组里装配和加工飞机座舱段之后,才将其前后左右各分段部件,按次第进行对接,实施总装。
23、根据权利1-22的《本质法》系列设备,所述对飞机制造具有特殊作用,其特征在于;它以飞机外形的数学模为基本出发点,如对机身取成两段二次曲线(即《圆锥曲线》)。曲线的系数随着横切面位置沿机身纵向移动而连续发生变化,而形成唯一确定而光滑的机身曲线的系列设备。
24、根据权利要求1的《本质法》系列设备,所述的对整个工业产生普遍影响,是基于权利要求1-23于飞机制造具备的特殊作用为突破口,进而向造船工业、汽车制造业、涵道和一切曲线有关的工程项目渗透,使整个工业从单调的第一梯域跨入复合的第二梯域。它的特征在于:凡是在第一梯域已成形的基本加工工具,均以《圆锥曲线》机床作载体或基石,在第二梯域里重复再生,而形成《圆锥曲线》本质型独立创造法成套设备体系。其详情由图19给出。

说明书全文

发明旨在对现行飞机制造进行微观探测,把它从《逼近法》的旋涡里,被正到《本质法》的方位上,开创新的局面,取得实质成果;并以此作突破口,向整个工业生产渗透,使之从单调的第一梯域,跨入复合的第二梯域。

本发明以机械工业的发展规律作借鉴,从基本的《园锥曲线》定义入手,繁衍出一套《园锥曲线》加工,划线,检测手段,形成《本质型》独立制造法(即本质法)。它的推演内容由图一1示出。

《园锥曲线》汇集了不同曲率的曲线,很有代表性和典型性。它与航空工业生产制造关系密切。从飞机制造协调来看,可分两大类:(1)独立制造法,(2)相互关系制造法。现行数控技的运用(即《逼近法》)是独立制造法的形式之一;本发明的《本质法》也是独立制造法的一种形式,而独立制造法摆脱了历史形成的相互关联制造法,一环扣一环,全尺寸传递的桎梏,创造了各项工作可以平行作业,且以较少的工装装备,用较高的制造准确度来保证所要求的协调准确度等特点。由于在飞机制造业实现:设计-制造一体化,并向全盘《一体化》方向发展是当今技术发展的总趋势。而现数控机床 是以“单步信息”,即以直线段作“步距”,采取锯齿状逼近,去实现曲线加工。其“步距”甚微,宏观看去似乎是“光滑”的可以瞒过肉眼的判别,却无法逃避理论的解析和微观的剖察。从其剖面至少是以“步距”之半为宽的区间内起伏波动的一条锯齿状线条,数值量表现不够明确,把我们匠心以求而得的理想曲线的设计精度,消耗殆尽,公差制度难于有效地,精确地规定它,约束它。而历史上形成的《本质法》机床(当然包括本发明的《园锥曲线》机床),是以自身的结构对其所表达的相应数学定义,作本能的活动,所加工出来的曲线,无论从理论的解析,或微观的剖察,都是足够细薄,相当光滑的,十分真切的,其数值量十分明确,易于接受公差的约制和规定一是保证另件互换、批量生产,提高生产率的必备条件。从根本上讲:数控技术乃是一种控制手段。只能用它提高机械化、自动化的程度和加工精度。对于切削机床利用刀具切削金属的“本质”,它是不能触及的。去解决“本质”和“实质”的图谋,收效极微。这种用《逼近法》手段此乃条件不成熟时的权宜和应急。因此,现行数控机床,必将被配备“单板微型机”(Single Roard Computer)的《园锥曲线》机床所取代。即:数控机床 《园锥曲线》机床十单板微型机

此表达式是图1《本质法》推演示意图的重要延伸,且成为《本质法》体制中的主心骨。且按此模式相应产生:以《园锥曲线》综合制图机+单板微型机,及《园锥曲线》综合检测机+单板微型机去取代现行制图和检测手段,借以提高设计制图和外形检验的机械化,自动化的程度,和精确度。

由于《本质法》取代《逼近法》,从而改善了飞机制造切削加 工的本质,导致工艺实质的变化,制动全局良性偕调,产生综合性的效益。质言之:采用《本质法》相对急骤下降,不仅加工,制图,检测设备,而且整个工装设备也大规模地缩减,趋于精干利落;而且还本能地把产品(飞机)的品质提高一个级别;采用《本质法》,则可保证飞机设计与飞机制造,都以飞机的“数学模”为核心,作出发点,协调一致,使飞机生产制造的《一体化》系统成为现实,

本发明的成套系列设备的结构和工作原理,结合说明书附图:按层次介绍如下,同时概括地提出实施方案。

一、《园锥曲线》划线作图工具

1)、椭园的标准方程式与椭园规

椭园的定义:

在平面内一动点到两定点的距离之和为一常数(或定长),则此动点的轨迹叫椭园。这两个定点叫焦点。如图2所示。

图中:F1与F2是焦点,2a与2b是椭园的长轴与短轴,P是动点,它的标准方程式: (X2)/(a2) '+ (y2)/(b2) = 1。

下面介绍两种体现椭园定义的划线工具的结构:

(A)《张线型》椭园规

《张线型》椭园规如图3所示,由五部分组成:焦点支脚〔1〕,主立轴〔2〕,动臂〔3〕,限位张线〔4〕,旋柄丝杆〔5〕。

其工作原理,焦点支脚〔1〕的定向滑(13)是通过其自身的螺母定位于旋柄丝杆〔5〕的两端,且其两端的螺纹是异向的; 当转动丝杆〔5〕的旋柄时,则这对焦点支脚〔1〕沿着轴向作等距异向移动,借此可以选定任何所需的焦距。同时在焦点支脚上,还有一轴,其中心是定位针(12);轴上套有滑轮(11),供绕限位张线〔4〕用的。这对滑轮(11),与动臂〔3〕上的滑轮(31)大小相等,它们的轮向旋转中心对称线共一平面。动臂〔3〕,其上也有一轴,轴中心是划针(32),主立轴〔2〕系用来联接与维系焦点支脚〔1〕和动臂〔3〕用的,旋柄丝杆〔5〕是定位于主立轴〔2〕上,只能原地转动。动臂〔3〕的一端套在主立轴〔2〕上,并可绕主立轴作360°的自由转动,由于动臂〔3〕是固定臂(33)和伸缩臂(34)及弹簧(35)组成,当动臂〔3〕绕主立轴旋转时受到张线〔4〕的限制,而迫使动臂〔3〕通过其伸缩臂(34)和弹簧(35)缓冲,进行自动调节,始终维持着动点P1与焦点F2,F1的距离之和为一定值,限位张线〔4〕在各滑轮上的绕线方式,如(图3B)所示,才可以保证动臂〔3〕在360°之内绕主立轴自由旋转;同样限位张线〔4〕也是可以调节的,可以满足任何需要的尺寸要求,于是,可以划出任何给定的椭园了。

(B)、《十字型》椭园规

《十字型》椭园规如图4所示,由五部分组成:短臂滑块〔1〕,长臂滑块〔2〕,动点划针〔3〕,通臂〔4〕,十字异向座〔5〕。

其工作原理:短、长臂滑块〔1〕,〔2〕都是通过其自身的 上部定位滑块(11),(21)在给定点定位于通臂〔4〕的套槽中:同时长、短臂的下滑块(13),(23),分别嵌套于各自相应的十字异向座〔5〕的套槽中。即短臂滑块(13)在Z-Z滑槽中,长臂滑块(23)在X-X滑槽中作直线往返滑动,而上部定位滑块,下滑块是通过轴(12),(22)铰链为一体的。(参看图4B),因此只要将长,短臂滑块和动点划针调到通臂给定的位置。并固定之,然后转动通臂,则动点划针便可划出所欲求的椭园了。

2)、抛物线的标准方程式,与抛物线规

抛物线的定义:在平面内一动点到一定点的距离与该动点到一定直线的距离相等,则此动点的轨迹是抛物线,这个定点叫焦点,这条定线叫抛物线,如图5所示。

其标准方程式:Y2=2Px

图中:A是动点,F是焦点,n-n是准线

下面也介绍两种体现抛物线定义的划线作图工具的结构:

(A)《张线型》抛物线规

《张线型》抛物线规如图6所示。图中:焦点滑块〔1〕,旋转伸缩臂〔2〕,活动丁字座〔3〕,定位丁字座〔4〕,划针〔5〕,限位张线〔6〕,弹簧〔7〕。

其工作原理:焦点滑块〔1〕嵌套在定位丁字座〔4〕的直臂滑槽中,并通过自身的螺栓(11)在给定的位置固定在直臂上。旋转伸缩臂〔2〕的一端与焦点滑块〔1〕的轴(12)相联,并可绕轴作园弧运动。而活动丁字座〔3〕,其底部嵌套在定位丁字座〔4〕的滑槽中,可沿X-X方向往返滑动,而划针〔5〕则限定于旋转伸缩臂〔2〕与活动丁字座〔3〕直臂相交的滑槽中。限位张线〔6〕,一端系在活动丁字座的中心点,“H”的轴上,跨过划针〔5〕后,另端固定在焦点滑块〔1〕的正中心。工作时,张线〔6〕的长度是给定的,即为真准线与假准线之间距离(H)。 而弹簧〔7〕则是用来在整个划线过程中,迫使划针〔5〕从始到终都把张线〔6〕绷得紧紧的。

由于焦点滑块和限位张线的长都可调节的,所以转动旋转伸缩臂〔2〕时,划针就可以划出所求的抛物线。

上面运用了“真、假准线”一词,这是为了划线作业(包括加工)的方便,有意地落移“真准线”的位置,而产生“假准线”。因此在使用中应注意:在图纸上把真准线И-И和对称轴线:Y-Y划出,并标出焦点F(O、P)的座标,然后据抛物线规的限位张线的长度“H”(应不超过活动丁字座的直臂高度)为间距作平行于И-И的平行线n-n,则n-n是假准线了。划线时抛物线规的定位丁字座〔4〕则座落在假准线上,如图7所示位置,并把焦点滑块调到与图纸上的焦点F(O、P)相叠合处,固定之,然后转动旋转伸缩臂,即可描出所求抛物线。

(B)《十字型》抛物线规

此型抛物线规的原理和结构与《张线型》抛物线规一样,只不过采用十字伸缩臂去取代限位张线和旋转伸缩臂罢了。如图8所示:图中:焦点滑块〔1〕,系滑块(11),和螺母(12),通过联轴(13)组成,而(11)与(12)可以绕(13)转动;活动丁字滑座〔2〕,系滑块(21),螺母(22),通过联轴(23)组成一体。但(22)可以绕(23)转动;十字伸缩臂 〔3〕,系导向臂(31),导向座(32),(导向臂系嵌套在导向座的滑槽里,可以纵向滑动),和两端具有异向且严格对称的螺纹的伸缩臂所组成,同时此异向螺纹臂分别与焦点滑块的螺母(12),及活动丁字直臂上的螺母(22)相啮合,且始终如一地保持着对导向臂(31)的中心线的对称。手柄(33)是固定在伸缩丝杆的一端头上。划针〔4〕,被限制在活动丁字座〔2〕的直臂和十字伸缩臂〔3〕的导向臂相交的滑槽共隙中;定位丁字座〔5〕,其直臂滑槽是用以容纳和固定焦点滑块〔1〕的;其底部滑槽供嵌套活动丁字滑座〔2〕,使之作往返滑移用的;

从图8可以看出,当确定了假准线和焦点位置之后,转动十字伸缩臂〔3〕的手柄(33)时,迫使活动丁字座〔2〕在定位丁字座〔5〕的滑槽中滑移,与此同时,由于两端啮合的螺母(12)和(22)以等距等速作导向移动,在两臂上产生伸或缩的效果。这些相对运动不断变化,于是伸缩十字臂的导向臂与活动丁字座的直臂两两相交的滑槽共隙也随之相应变化。由于划针〔4〕被限定在这个交点上(即公隙中),这就严格地控制着划针的活动轨迹,保证了在任何情况下,DC垂直且平分AB,同时,DB垂直于И-И,于是体现了抛物线的定义。

3)、双曲线标准方程式,及双曲线规

双曲线的定义:如果平面内一动点。到两个定点的距离的差等于定值(常数),那么那个动点的轨迹叫做双曲线,而两定点叫双 曲线的焦点,两个焦点间的距离叫做焦距。如图9所示

它的标准方程式: (X2)/(a2) - (Y2)/(b2) =1

下面仍介绍两种体现双曲线的定义的双曲线规:

(A)、《张线型》双曲线规

张线型双曲线规,如图10所示,图中:定位座〔1〕,焦点短臂〔2〕,焦点长臂〔3〕,划针〔4〕,限位张线〔5〕,绕线盘簧〔6〕,手柄〔7〕。

其工作原理:焦点短臂〔2〕的滑块F2和焦点长臂〔3〕的滑块F1,都是按给定位置,定位于定位座〔1〕的滑槽内;长、短臂是通过联轴铰链于各自的焦点滑块上的,可以绕F1或F2转动。划针〔4〕则定位于两臂中心线的相交的滑槽之中;绕线盘簧〔6〕位于定位座的正中心。

限位张线〔5〕的绕法是这样的:两根张线,一长一短,其差为给定数2a,即L1-L2=2a。短线L2的一端系于滑块F2上,长线L1的一端系于滑块F1上,然后都跨过划针〔4〕的滑轮,再将长、短线的另一端,对齐在一起打成结,系在绕线盘簧〔6〕的盘簧上,并将长、短线卷紧收容起来。参看图10B。

当扳动手把〔7〕时,划针〔4〕牵动张线,由于绕线盘簧的作用,和焦点长臂的弹簧(32)的反作用,迫使两条张线处于伸展状态,同时以等值被拉出来(或回缩进 进去。于是划针所描出的线,是双曲线的一条分枝;同理,调换长,短臂的位置,则可划出另一分枝了。

(B)《十字型》双曲线规

《十字型》双曲线规,如图11所示。其中:定位座〔1〕,十字伸缩臂〔2〕,焦点(F1)长臂滑块〔3〕,焦点(F2)短臂滑块〔4〕,划针〔5〕,手柄〔6〕,差位滑块(F3)〔7〕。

工作原理:焦点滑块F1和F2系按给定位置,固定的定位尺〔1〕的滑槽中的A、B点上,长臂〔3〕一端铰链在A点的滑块F1上,而差位滑块(F3)〔7〕固定在长臂〔3〕的滑槽中给定点B处(即:L1-L2=2a=AB)同时,十字伸缩臂〔2〕的两端螺杆螺纹是异向且严格对称的,分别与铰链在滑块F3(B),与F2(C)的螺母相啮合,而划针〔5〕则被控制在长臂〔3〕与十字伸缩臂〔2〕的立臂滑槽的中心线相交的(D)点上,当转动手柄〔6〕时,十字伸缩臂两端产生方向相反,作等速对称的伸展或收缩运动;而弹簧(32)对同轴上的滑臂(31)的反作用,迫使各臂绕自身的滑块的轴转动,形成DE垂直且平分BC,则DC=DB,(E是伸缩臂中心点)。限定在交点处的划针〔5〕描出轨迹,就是双曲线的一分枝;同理,重新调换长,短臂的位置,即可划出另一分枝了。

二、《园锥曲线》加工设备

1)、椭园机床,有《张线型》椭园机床和《十字型》椭园机床两种结构:

(A)、《张线型》椭园机床,如图12所示。

它的核心结构由:焦点支脚〔1〕,主立轴座〔2〕,动臂〔3〕,限位张线〔4〕,旋柄丝杆〔5〕,走刀丝杆手柄〔6〕组成。

它的结构和工作原理:与前面所述的《张线型》椭园规一样,其区别仅在于位置作了颠倒,其焦点支脚〔1〕的定向滑块是通过自身的螺纹定位于旋柄丝杆〔5〕的两端,并相啮合,且其两端的螺纹是异向的、对称的。当转动丝杆〔5〕的手柄时,则这对焦点支脚〔1〕沿轴向作等距异向移动。借此可以选定任何需要的焦距;同时在焦点支脚上有一轴,轴上套滑轮(14),供绕限位张线〔4〕用的。这对滑轮(14)与动臂〔3〕上的滑轮(34),大小相等,它们的轮向旋转面的对称线共一平面,同时限位张线〔4〕所维持的面,也在此平面内,主立轴座〔2〕用来联接与维系焦点支脚〔1〕和动臂〔3〕用的。旋柄螺杆〔5〕定位在主立轴座的支架上,只能原地旋转运动。动臂〔3〕的一端套在主立轴上,并可绕轴作360°的自由转动。动臂〔3〕旋转时受张线〔4〕牵制并与其自身伸缩臂和弹簧的反作用相对待,形成均势,从而始终维持着动点滑块(31)与焦点的距离之和为一定值,因此体现了椭园定义。

此外,扩充了随动机构。它由:走刀丝杆〔6〕,随动横梁Ⅰ〔7〕,支座组〔8〕,机座组Ⅰ〔9〕,纵向滑座〔10〕,随动横梁Ⅱ〔11〕,机座组Ⅱ〔12〕,机座组Ⅲ〔13〕所组成。

它的工作原理:由于动点滑块(31)的中心收容着立轴(102)的顶端,而随动横梁Ⅰ〔7〕紧贴动臂〔3〕的底面,同时立轴与动点滑块一样被限定在滑槽中。与随动横梁Ⅰ同步滑动的还有随动横梁Ⅱ〔11〕,它们两端定位并嵌套于各自的机座组Ⅰ〔9〕和机座组Ⅱ〔12〕的滑槽里,以同步的方式吸收着立轴(102)被牵引的矢量的横向分量;而立轴被牵引的矢量的纵向分量,则由定位并嵌套于随动横梁Ⅱ上的纵向滑座〔10〕去接收。此外纵向滑座还支撑着立轴(102),且以其所载的电动(101)去传动伞齿,使立轴高速运转,同时立轴下部还有飞轮铣刀(103)。

因此,当转动走刀丝杆〔6〕的手柄时,通过与之啮合的随动横梁Ⅰ,而驱动动点滑块(31),它的运行的轨迹借助于随动机构,以同步的形式被反映到高速运动的铣刀(103)上来,从而形成所欲求的椭园曲线(132)。

而机座Ⅲ〔13〕采用来固定被加工的另件用的工作台,其上有刻度盘(131)等。

以上三层机座组,它们都是互相平行的,十分规则的。

(B)、《十字型》椭园机床,如图13A,由它:十字导向座 〔1〕,牵引丝杆(11),长臂滑块(12),短臂滑块(13)走刀丝杆手柄(14),支座组〔2〕,滑板组(21),调距手柄(22),动臂〔3〕,动点滑块(31)组成。

它的结构和工作原理与前面所述的椭园规完全一样。其区别在于位置颠倒了,即十字导向座〔1〕是定位于支座组〔2〕的可调滑板组(21)上;动臂〔3〕是紧贴于十字导向座〔1〕下面,它的套槽内按给定位置固定着长臂滑块(12)和短臂滑块(13)的下端滑块;其上端滑块分别在十字导向座纵横向滑槽内,可以各自在相应的滑槽中作往返移动;而上端与下端滑块是通过一轴使铰链为一体的(参见图13B)。

而动点滑块(3d)则是按给定位置固定在动臂〔3〕的套槽内。当转动走刀丝杆手柄(14)时,则牵动长臂滑块(12)沿着十字导向座的纵向滑槽内移动。由于长臂滑块(12)的下端牢固于动臂套槽内,因而代动动臂〔3〕,短臂滑块也随之连动。动点滑块(31)也同时被牵动。这种相对协调运动的结果,正如前面证实过的:动点滑块的运动轨迹便是所求的椭园。

它的随动机构由:随动横梁Ⅰ〔4〕,机座组Ⅰ〔5〕,随动横梁Ⅱ〔6〕,纵向滑座〔7〕,电动机(71)、立轴(72)、铣刀(73)、机座组Ⅱ〔8〕、机座组Ⅲ〔9〕、刻度盘(91)。这是一个通用设备。此外,还有运行轨迹(92)。

2)、抛物线机床,有《张线型》抛物线机床和《十字型》抛物线机床两种结构:

(A)《张线型》抛物线机床如图14,它由:焦点滑块〔1〕旋转伸缩臂〔2〕,随动横梁Ⅰ〔3〕,定位座〔4〕,动点滑块〔5〕,限位张线〔6〕,走刀丝杆(91)组成。它的结构形式和工作原理与前面《张线型》抛物线规一样,但在结构形式上有所变化,即用立轴(102)代替划针〔5〕(参看图6和图14);活动丁字座〔3〕被随动横梁〔3〕所兼;定位丁字座〔4〕被定位座〔4〕取代。

它的随动机构由:随动横梁Ⅰ〔3〕,机座组Ⅰ〔9〕,纵向滑座〔10〕,电动机(101),立轴(102),铣刀(103),随动横梁Ⅱ〔11〕,机座组Ⅱ〔12〕、机座组Ⅲ〔13〕刻度盘(131)所组成,系通用机构,另外,还有运行轨迹(132)。

(B)《十字型》抛物线机床,如图15,它由:十字导向座〔1〕,牵引丝杆(11),伸缩滑块(12),走刀手柄(13),动点滑块(21),焦点座〔3〕,焦点滑块(31),调焦手柄(32),随动横梁〔2〕组成。工作原理与前面《十字型》抛物规一样,只是在结构形式有些变化。即用立轴(52)代替了划针〔4〕,(参看图8和图15),活动丁字座〔2〕被随动横梁〔2〕所兼;定位丁字座〔5〕被焦点座〔3〕取代。

它的随动机构,也是《园锥曲线》机床的通用设备。另外,还有运行轨迹(82)。

3)、双曲线机床,有《张线型》双曲线机床和《十字型》双曲线机床两种结构。

(A)《张线型》双曲线机床,如图16,它由:定位基座〔1〕,焦点短臂〔2〕,焦点(伸缩)长臂〔3〕、动点滑块〔4〕,限位张线〔5〕,绕线盘簧〔6〕和走刀手柄〔7〕所组成。它的工作原理与前《张线型》双曲线规一样,只是在结构形式有些变化,即用立轴(102)取代了划针〔4〕,(参看图10A和16);手柄〔7〕被走刀手柄〔7〕所取代。

它的随动机构是《园锥曲线》机床的通用设备。另外,还有运行轨迹(92)。

(B)、《十字型》双曲线机床,如图17。它由:十字导向座〔1〕,牵引丝杆(11),伸缩滑块(12),走刀手柄(13),动臂〔2〕,动点滑块(21),焦点座组〔3〕,焦点滑板组(31),调焦手柄(32)组成。它的工作原理与前面《十字型》双线规一样,只是在结构形式有些变化,即:用立轴(61)取代了划针〔5〕;定位基座〔1〕被焦点座〔4〕取代(参看图11和17)。

它的随动机构和工作台系《园锥曲线》机床的通用设备,另外, 还有运行轨迹(92)。

4)、变态旋床

变态旋床系《园锥曲线》机床自身的派生产物,无论是椭园机床,或抛物线机床,或双曲线机床,均可以其焦点作园心,动臂作半径,稍加调整即可实现:X2+Y2=r2,即园的轨迹(或园弧轨迹),即变态旋床寓于《园锥曲线》机床之中,它不同于公知的旋床,公知旋床一般是被加工对象高速运转,刀具相对是静止状态:而此变态旋床则被加工对象固定不同,刀具运动(包括其自身的高速运转)。显然,刨床的功能“即AX+BY=C”,同样被《园锥曲线》机床所囊括,是不需要详叙的。

5)、《园锥曲线》综合机床,有《张线型》园锥曲线综合机床,和《十字型》园锥曲线综合机床。

(A)《张线型》园锥曲线综合机床

前面分别介绍了《张线型》园锥曲线的单一机床,它们具有通用随动机构和工作台,且其结构的组成元件,诸如伸缩动臂,焦点支座,限位张线,旋柄丝杆也是可以通用的,只不过随其功能的不同而配置亦异。因此,即可单一,也可综合为一体而形成《张线型》园锥曲线综合机床;

B)、《十字型》园锥曲线综合机床

前面分别介绍了《十字型》园锥曲线的单一机床,它们具有通 用的随动机构,且其组成元件,诸如:十字导向座,动点滑块,走刀丝杆……也是通用的,只不过随其功能的不同,而配置亦异。因此,既可单一,也可综合为一体,而形成《十字型》园锥曲线综合机床。

三、《园锥曲线》检测设备

1)、椭园测量器,它的结构形式工作原理,跟前面椭园规一样,其区别仅在于用敏感触头去取代划针就形成椭园测量器;

2)、抛物线测量器,它的结构形式,工作原理跟前抛物线一样,其区别仅在于用敏感触头去取代划针就形成抛物线测量器;

3)、双曲线测量器,它的结构形式、工作原理跟前面双曲线规一样,其区别仅在于用敏感触头去取代划针就形成双曲线测量器。

四、《园锥曲线》孪生机床

1)、《园锥曲线》钻床,它的结构形式、工作原理跟前面《园锥曲线》机床一样,以其中的椭园钻床为例,其区别仅在于用钻头去取代铣刀,形成在给定椭园的轨迹上的定点钻孔的椭园钻床;

2)、《园锥曲线》铆床,它的结构形式、工作原理跟前面《园锥曲线》机床一样,以其中的椭园铆床而言,其区别仅在于用铆接头去取代铣刀,形成在给定椭园的轨迹上的给定点铆接的椭园铆床;

3)、《园锥曲线》焊机,它的结构形式、工作原理跟前面 机+单板微型机。它由《园锥曲线》综合检测机与作点位(园心,定点、焦点、焦距、半径)控制的“单板微型机”相匹配而成的《园锥曲线》综合检测组合设备。

2)、《园锥曲线》加工组合设备有:

a、椭园加工组合设备一椭园机床+单板微型机。它由前面所述的椭园机床与作点位(园心,焦点,焦距,半径)控制的“单板微型机”相匹配而成椭园加工组合设备;

b、抛物线加工组合设备一抛物线机床+单板微型机,它由前面所述的抛物线机床与作点位(园心,焦点,焦距,半径)控制的“单板微型机”相匹配而成抛物线加工组合设备。

c、双曲线加工组合设备一双曲线机床+单板微型机。它由前面所述的双曲线机床与作点位(园心,焦点,焦距,半径)控制“单板微型机”相匹配而成双曲线加工组合设备。

d、《园锥曲线》综合加工组合设备一《园锥曲线》综合机床+单板微型机。它由前面所述的《园锥曲线》综合机床与作点位(园心,焦点,焦距,半径)控制的单板微型机相匹配而成《园锥曲线》综合加工组合设备。

3)、《园锥曲线》检测组合设备有:

a、椭园检测组合设备一椭园检测机+单板微型机。它由前面所述椭园检测机与作点位(园心,焦点,焦距,半径)控制的“单板微型机”相匹配而成的椭园检测组合设备:

b、抛物线检测组合设备一抛物线检测机+单板微型机。它由前面所述的抛物线检测机与作点位(园心,焦点,焦距,半径)控制的“单板微型机”相匹配而成的抛物线检测组合设备;

c、双曲线检测组合设备一双曲线检测机+单板微型机。它由前面所述的双曲线检测机与作点位(园心,焦点,焦距,半径)控制的“单板微型机”相匹配而成的双曲线检测设备;

d、《园锥曲线》综合检测组合设备一《园锥曲线》综合检测机+单板微型机。它由前面所述《园锥曲线》综合检测机与作点位(园心,焦点,焦距,半径)控制的“单板微型机”相匹配而成的《园锥曲线》综合检测组合设备。

六、飞机外形加工、总装机组

飞机外形加工总装机组是飞机生产制造和装配《两极化》工艺法基础设施之一。《两极化》工艺法的特点是:飞机构件生产“高度分散”;飞机的装配“高度集中”。所谓“高度集中”,是把飞机这个庞然大物,当作像在普通车床上的“工件”看待,并把这套基础设施称之为“飞机外形加工,总装机组”。通过它直接把飞机骨架构件(大梁,长桁、隔框、翼肋)纳入总装,实施一次性定位装配,把重点和精直接聚到决定飞机制造起决定性的环节一总装上来。既体现了飞机制造的《一体化》体制,又可避免飞机各部件重复定位,经受多元的折腾,从而改善协调关系,减少中转环节,节约工装。

1)、基本结构

飞机外形加工,总装机组的格局如图18所示。由两个体系组成:一是以光标器“1”组成的光标轴线,对称线的指示系统;一是以基座“2”组成的按坐标尺寸定位,加工,装配系统,它们都被约制于同一的空间坐标中,是协调一致各自独立的。前者负责监测,后者职在外形加工和装配定位。此外,“4”是工作坞,是用来固定和容纳被加工和装配的对象一飞机用的。现分述如次:图中纵向基座〔11〕,横向基座〔22〕,机尾基座〔33〕,都是固定不动的,其上附有对应的纵,横标尺;以及拥有嵌套滑座的燕尾槽(滑座未示出)滑座可以沿各自的基座作纵横向移动。基座的长度;纵向,取决于机身,用于安装(或加工)机身隔框;横向,根据翼展而定,用于安装(或加工)翼肋;而机尾基座用于安装机尾。

飞机外形加工、总装机组,其功能既完成骨架构件的总装,又可用来加工外缘,都是根据需要配备相应的装置。

所称总装时“飞机外形加工”,指个别外形复杂,协调难度大的部位,在安装定位后,对其骨架的外缘作最后有限的精加工,以保证整个表面的流线型。

2)、工艺程序

在飞机外形加工,总装机组里总装时,一般从机身中段(即座舱段)开始,然后,分成四路:在纵向上,朝头部和尾端;在横向上,沿着两侧向翼尖,同时并进,进行组装。

组装的一般次序,以机身而言,先安装大梁或桁梁,继装隔框,再铺长桁,最后铺贴蒙皮。

如果,飞机的机翼,机身为了互换,维修,转运的需要,应当分段对接的。则采取,先整体总装配,然而分割开来,即把分段的对接因素,提前纳入总装之中,即先整后分法。

显然,不排斥将飞机分段部件,直接纳入此基座中组装,更包括在此基座里装配和加工飞机座舱段之后。才将其前后,左右各分段部件按次序进行对接,实施总装。

飞机的骨架既定,形成了雏形,铺贴于其上的蒙皮,即到渠成,实现了整个表面的流线型。

我们知道,飞机生产制造,首先是根据飞机外形气动要求求出一条完全通过型值点的光滑曲线,或比较贴近的一条光滑曲线,从而建立飞机外形的数学模,以飞机机身而言,体现数学模的主要线条,是以侧面(即纵向)线来表示。本发明着重解决通过“横向”(即切面)曲线去体现和实现飞机外形数学模的“纵向”曲线、无论是“纵向”或“横向”的曲线,常常以高次多项式的数学式程表现出来,而高次多项式,一则不容易计算,二则会使曲线发生过多的扭摆,因它属于解析函数,在一个局部范围内微小的变化,都将牵动全局。因此,我们宁愿采用的低次多项式来表达曲线,作为处理高次多项式的手段。无论是现行的数控《逼近法》,还是本文的《本质法》,(都注意到这点),一致认定二次曲线(即《园锥曲 线》)为基本手段。即以园,椭园,抛物线和曲线作内涵。其特征性强,代表着不同曲率的曲线。

“机身的横切面一般取成两段或多段二次曲线即《园锥曲线》,曲线的系数随着横切面位置沿着机身纵向的移动而连续发生变化,只要曲线方程选择恰当,由它所构成的机身曲面必然是光滑的,而且是唯一确定的。”

我们还清楚地知道:“飞机外形的数学模是贯穿飞机设计与制造的全过程的基础环节,是一体化系统的基本出发点。”

本发明据飞机制造的实际需要介绍《园锥曲线》机床,孪生《园锥曲线》钻床,铆床,焊机。其实《园锥曲线》机床的外延,并不仅此,诸如:《园锥曲线》磨床、《园锥曲线》冲床……机械工业所拥有一切基本生产手段,均以《园锥曲线》机床为载体,作基石而重复产生,不过有些具备双层含义,譬如:椭园铣床,即可铣切椭园曲线,又可在给定椭园曲线上给定点铣槽;有的只具单项任务。譬如椭园铆机,则只是在给定的椭园曲线的给定点进行铆接。详情通过图19-《园锥曲线》本质型独立制造设备系统图给出。

此外延的繁衍,早已溢出了飞机制造的范围,渗透并复盖了整个工业生产领域。因此把此演绎看作是对整个工业的基本生产手段提高了一个“梯级”。因此,本发明使用了“第一梯域”“第二梯域”的说法,乃源于此基本事实。

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