CN112173160B - 一种无人机机翼的成型工艺及其装夹工装 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无人机机翼、尾翼的成型工艺及其装夹工装，以机翼的翼弦为基准线对机翼进行分面、分段式加工，通过分面、分段加工方式，用三轴CNC数控也能够精确的完成机翼的加工，节省加工成本，同时，结合装夹工装完成的分段式加工方法，能够避免机翼在加工过程中因为机翼太薄而受力不均导致变形的问题。

Description

一种无人机机翼的成型工艺及其装夹工装
技术领域
本发明涉及无人机制造技术领域，具体为一种无人机机翼的成型工艺及其装夹工装。
背景技术
机翼是无人机***的重要部件之一，其最主要的作用是产生升力，以支持飞机在空中飞行，同时也起到一定的稳定和操纵作用；无人机的机翼参数设计直接影响其气动特性；现有的机翼制造采用CNC数控机床加工或模具注塑成型，其中，为了保证机翼加工的精度，一般采用五轴CNC数控机床，技工成本高，但现有技术中采用三轴CNC数控机床需要夹具夹住机翼，而因为机翼为两面具有弧度的翼型，CNC数控机床并不能很好的装夹机翼；并且在使用CNC数控机床装夹时只夹住机翼长度方向的一端或两端，但因现有的无人机机翼厚度小于6mm，比较薄，一旦加工较长长度的机翼时容易出现机翼变形的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无人机机翼的成型工艺及其装夹工装，以解决上述背景技术中提出的加工成本高，加工易变形问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种无人机机翼的成型工艺，以机翼的翼弦为基准线对机翼进行分面、分段式加工，其步骤如下：
S1：准备制作机翼的工件毛坯；
S2：采用三轴CNC数控联动高速加工工件毛坯的一个面，先加工出机翼的一个翼面；
S3：翻转工件毛坯至另一面，并件该工件毛坯等长分成若干加工段；
S4：利用装夹工装固定一加工段，然后采用三轴CNC数控联动依次对该加工段加工；
S5：完成该加工段的处理，用装夹工装固定相邻的加工段进行加工；
S6：循环执行S4、S5步骤，直至机翼成型。
优选的，所述装夹工装固定机翼的具体方法为：所述第一个装夹工装固定在已加工完成且与待加工的加工段相邻的位置，所述第二装夹工装固定在未加工且与待加工的加工段相邻的位置。
一种无人机机翼成型的装夹工装，由第一装夹工装、第二装夹工装组成，其中，所述第一装夹工装固定在已加工的加工段上，该第一装夹工装包括上夹具和下夹具，该上夹具、下夹具对应加工段的端面均分别开有对应机翼的翼面相通的翼槽；所述第二装夹工装固定在未加工的加工段上，该第二装夹工装包括上工装和下工装，其中，所述下工装上开有与翼面相应的槽口。
优选的，所述上夹具与下夹具之间，以及所述上工装与下工装之间均通过调节螺栓连接固定。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过分面、分段加工方式，用三轴CNC数控也能够精确的完成厚度偏薄的机翼加工，节省加工成本，同时，结合装夹工装完成的分段式加工方法，能够避免机翼在加工过程中因为机翼太薄而受力不均导致变形的问题。
附图说明
图1为机翼的翼弦说明图；
图2为本发明的工艺流程图；
图3为本发明装夹工装的结构示意图。
图中：1.第一装夹工装、1-1.上夹具、1-2.下夹具、1-3.翼槽、2.第二装夹工装、2-1.上工装、2-2.下工装、2-3、槽口
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，机翼的翼型一系列内切圆圆心的连线，也称中弧线，中弧线的前端点称前缘，后端点称为后缘，前缘与后缘之间的连线称翼弦或几何弦。
请参阅图2-3，本发明提供一种技术方案：一种无人机机翼、尾翼的成型工艺，以机翼的翼弦为基准线对机翼进行分面、分段式加工，其步骤如下：
S1：准备制作机翼的工件毛坯，该工件毛坯为厚度5mm的铝合金7075板材，主要用于加工厚度薄的机翼，最小厚度要求加工可以达到0.5mm，加工一扇长度220mm、宽度为50mm的机翼，取工件毛坯的长度为230mm、厚度5mm、宽度60mm；
S2：固定工件毛坯的两端，然后采用三轴CNC数控联动高速加工工件毛坯的一个面，先加工出机翼的一个翼面；
S3：翻转工件毛坯至另一面，并件该工件毛坯等长分成若干加工段；
S4：利用装夹工装固定一加工段，然后采用三轴CNC数控联动依次对该加工段加工；
S5：完成该加工段的处理，用装夹工装固定相邻的加工段进行加工；
S6：循环执行S4、S5步骤，直至机翼成型。
所述装夹工装固定机翼的具体方法为：所述第一个装夹工装固定在已加工完成且与待加工的加工段相邻的位置，所述第二装夹工装固定在未加工且与待加工的加工段相邻的的位置，而达到固定加工段的两端缩短机翼加工的长度，避免因为机翼长度过长，机床只固定机翼的两端，机翼中间段以为机翼太薄而受力变形；
同时，所述首端的加工段和尾端的加工段只需一个装夹工装即可，即首端的加工段使用第二装夹工装固定在相邻且未加工的加工段处；所述尾端的加工段使用第一装夹工装固定在相邻且已加工的加工段处。
一种无人机机翼、尾翼成型的装夹工装，由第一装夹工装1、第二装夹工装2组成，其中，所述第一装夹工装1固定在已加工的加工段上，该第一装夹工装1包括上夹具1-1和下夹具1-2，该上夹具1-1、下夹具1-2对应加工段的端面均分别开有对应机翼的翼面相通的翼槽1-3，且该翼槽1-3与固定加工段处的翼面相适应；所述第二装夹工装2固定在未加工的加工段上，该第二装夹工装2包括上工装2-1和下工装2-2，其中，所述下工装2-2上开有与翼面相应的槽口2-3，该槽口2-3与固定加工段处的翼面相适应，同时，所述上夹具1-1与下夹具1-2之间，以及所述上工装2-1与下工装2-2之间均通过调节螺栓连接固定，以此来达到装夹固定工件毛坯的效果。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种无人机机翼的成型工艺，其特征在于，以机翼的翼弦为基准线对机翼进行分面、分段式加工，其步骤如下：
S1：准备制作机翼的工件毛坯；
S2：采用三轴CNC数控联动高速加工工件毛坯的一个面，先加工出机翼的一个翼面；
S3：翻转工件毛坯至另一面，并将该工件毛坯等长分成若干加工段；
S4：利用装夹工装固定一加工段，然后采用三轴CNC数控联动依次对该加工段加工；
S5：完成该加工段的处理，用装夹工装固定相邻的加工段进行加工；
S6：循环执行S4、S5步骤，直至机翼成型；
其中，利用第一装夹工装固定在已加工完成且与待加工的加工段相邻的位置，利用第二装夹工装固定在未加工且与待加工的加工段相邻的位置；以及
于所述机翼首端加工时，利用所述第二装夹工装固定在相邻且未加工的加工段处；于所述机翼尾端加工时，利用所述第一装夹工装固定在相邻且已加工的加工段处。
2.一种应用于权利要求1中所述成型工艺中的无人机机翼成型的装夹工装，其特征在于，由第一装夹工装(1)、第二装夹工装(2)组成，其中，所述第一装夹工装(1)固定在已加工的加工段上，该第一装夹工装(1)包括上夹具(1-1)和下夹具(1-2)，该上夹具(1-1)、下夹具(1-2)对应加工段的端面均分别开有对应机翼的翼面相通的翼槽(1-3)；所述第二装夹工装(2)固定在未加工的加工段上，该第二装夹工装(2)包括上工装(2-1)和下工装(2-2)，其中，所述下工装(2-2)上开有与翼面相应的槽口(2-3)。
3.根据权利要求2所述的无人机机翼成型的装夹工装，其特征在于，所述上夹具(1-1)与下夹具(1-2)之间，以及所述上工装(2-1)与下工装(2-2)之间均通过调节螺栓连接固定。
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