專利名稱：夾緊設(shè)備和夾緊方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于夾緊飛行器連接構(gòu)件的夾緊方法和夾緊設(shè)備。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)在的商用飛行器中，飛行器機身和飛行器機翼之間的連接必須非常地準確和牢固。此外，在連接到機身的界面處對機翼進行非常準確的調(diào)節(jié)是非常重要的，由于機翼的長度，幾毫米的小公差可導(dǎo)致在機翼端部處數(shù)厘米的大公差。例如，如果右機翼和機身之間的對準與左機翼和機身之間的對準不同，則會對飛行器的飛行特性造成不利的影響。
因此，將機翼連接到飛行器的連接構(gòu)件必須非常精確和準確地制造。連接構(gòu)件可以例如是角配合件，其一個面連接到飛行器機身而另一個面連接到飛行器機翼。由于飛行器機翼的尺寸很大，不可能制造尺寸準確且單一的機翼，從而，每個機翼具有不同的公差。必須通過連接構(gòu)件來對這些公差進行調(diào)節(jié)和補償，以確保飛行器的機翼得到了同樣的對準和調(diào)節(jié)，以確保最佳的飛行特性。因此，連接配合件必須通過銑削連接面而與各個機翼分別地適配，以使得飛行器機翼之間的對準誤差最小化。
每個連接配合件必須單獨地制造以相對于機身調(diào)節(jié)機翼。因此，角配合件與機翼或機身連接的面被銑削(mill)到期望的規(guī)格和公差。通常地，連接構(gòu)件這樣夾緊到夾緊設(shè)備上，其中，每個面、即連接構(gòu)件的各個加工面都被機械地夾緊到所述夾緊設(shè)備的支持面上。因此，每個加工面都必須通過例如幾個螺旋夾具而夾緊到夾緊設(shè)備上，以準確和穩(wěn)定地夾緊配合件。
通過機械地夾緊所有的固定構(gòu)件加工面，夾緊是超定的。在銑削加工面時，例如溫度和其它的物理參數(shù)被改變了，使得固定構(gòu)件的材料膨脹了。由于機械夾緊所形成的超定，產(chǎn)生了張力——其導(dǎo)致加工面中的不平、變形以及卷曲。這導(dǎo)致了為了將機翼連接到機身所不能容忍的公差。因此，必須進行幾個銑削步驟以確保加工面的期望精度以及小公差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是為角配合件提供一種減輕應(yīng)力的夾緊方法。
這可以通過一種用于夾緊飛行器連接構(gòu)件、且具有如獨立權(quán)利要求所述特征的夾緊方法以及夾緊設(shè)備而實現(xiàn)。
依據(jù)本發(fā)明的第一示例實施方式，提供了一種用于夾緊飛行器連接構(gòu)件的夾緊方法。所述夾緊方法包括以下步驟。連接構(gòu)件的第一加工面通過第一固定構(gòu)件夾緊到夾緊設(shè)備的第一支持面。連接構(gòu)件的第二加工面通過第二固定構(gòu)件夾緊到夾緊設(shè)備的第二支持面，而連接構(gòu)件的第三加工面通過夾緊設(shè)備的真空固定構(gòu)件夾緊。所述的真空固定構(gòu)件通過施加一個真空場而對第三加工面進行固定。
依據(jù)另一個示例實施方式，提供了一種用于夾緊飛行器連接構(gòu)件的夾緊設(shè)備。所述夾緊設(shè)備包括第一支持面、第二支持面以及真空固定構(gòu)件。所述第一支持面適于通過第一固定構(gòu)件對連接構(gòu)件的第一加工面進行夾緊。所述第二支持面適于通過第二固定構(gòu)件對連接構(gòu)件的第二加工面進行夾緊。所述真空固定構(gòu)件適于夾緊連接構(gòu)件的第三加工面，其中所述真空固定構(gòu)件適于通過施加一個真空場來對第三加工面進行固定。
連接構(gòu)件可具有或包括一個角配合件，其包括例如第一加工面、第二加工面和第三加工面。每個所述的加工面都包括一個獨立的平面，其中每個平面的法線都具有不同的朝向。連接構(gòu)件可以例如是一個具有垂直加工面的托架。
真空場可由具有低壓或例如幾乎是零壓力的區(qū)域限定，特別地，低壓可以是低于周圍環(huán)境大氣壓的壓力，即在此申請中，一個低于周圍環(huán)境大氣壓的較低壓力被稱為“真空”。例如，真空場可以是一個壓力介于0毫巴到100毫巴或0毫巴到50毫巴之間的區(qū)域或空間。所述的真空場可設(shè)置在真空固定構(gòu)件和連接構(gòu)件的加工面之間。一個依據(jù)此申請的加工面可以是一個待加工、作用或處理的區(qū)域或面，例如連接構(gòu)件的一個面。
通過應(yīng)用本發(fā)明的示例實施方式，可將連接構(gòu)件夾緊到夾緊設(shè)備上而不會導(dǎo)致連接構(gòu)件中的張力和變形。通過由真空場夾緊連接構(gòu)件的至少一個加工面，可對固定構(gòu)件和/或連接構(gòu)件中的張力進行補償。通過施加一個真空場，可在朝向夾緊設(shè)備的方向?qū)B接構(gòu)件的加工面進行剛性固定。在另一方面，沿著固定構(gòu)件的加工面，仍然存在有一個自由度，使得可對加工面材料內(nèi)的張力進行補償。
以前的方法機械地夾緊每個加工面，使得被夾緊的構(gòu)件是超定的，即沒有提供自由度以對材料中的張力進行補償。通過機械地夾緊連接構(gòu)件的加工面，必須應(yīng)用多個機械配合設(shè)備，其中通過使用一個真空場來對連接構(gòu)件的加工面進行夾緊，可需要較少數(shù)目的固定構(gòu)件、和/或真空固定構(gòu)件。從而，加工面和夾緊設(shè)備之間的接觸面積也可以減少，從而可以減少由固定構(gòu)件所導(dǎo)致的材料中的變形。由張力和拉伸和/或由加工面中的應(yīng)力和/或應(yīng)變所導(dǎo)致的連接構(gòu)件的規(guī)格和/或尺寸的改變得以減少，從而，可不再需要對加工面進行多次銑削而為加工面提供所期望的公差。與機械固定構(gòu)件相反，真空固定構(gòu)件更平整地夾緊表面，從而可以防止表面的變形。
依據(jù)另一個示例實施方式，真空固定構(gòu)件的真空場是柔性地設(shè)置的。因此，可使用相同的真空場來夾緊不同形狀或規(guī)格的連接構(gòu)件、即夾緊不同形狀的第三加工面。從而，真空場可柔性地與不同形狀或設(shè)計的加工面相適配。
依據(jù)另一個示例實施方式，連接構(gòu)件的第三加工面通過夾緊設(shè)備的多個真空固定構(gòu)件夾緊。因此，多個真空場可提供對第三加工面的均勻夾緊，同時，仍然可以對材料中的張力進行補償。
依據(jù)另一個示例實施方式，所述的真空固定構(gòu)件由真空氣缸提供。所述的真空氣缸可設(shè)計成管狀，其中所述管子的一端可連接到一個真空泵而管子的另一端可適于夾緊連接構(gòu)件的第三加工面。
依據(jù)另一個示例實施方式，所述夾緊設(shè)備的真空固定構(gòu)件朝向連接構(gòu)件的第三加工面移動。因此，真空固定構(gòu)件可與不同形狀和不同設(shè)計的連接構(gòu)件、即第三加工面相適配。還可以使真空固定構(gòu)件沿一個朝向第三加工面、或者還可沿著與朝向連接構(gòu)件加工面的方向相垂直的方向——即沿著第三加工面的方向——移動。真空固定構(gòu)件可通過一個萬向接頭支撐。
依據(jù)另一個示例實施方式，第一固定構(gòu)件和第二固定構(gòu)件中的至少一個通過機械夾緊設(shè)備而夾緊第一加工面和第二加工面中的至少一個。所述的機械夾緊設(shè)備可從由夾具、夾子、緊固件、壓緊器和夾緊器(tightspot)所組成的組合中選取。
依據(jù)另一個示例實施方式，第一固定構(gòu)件和第二固定構(gòu)件中的至少一個通過施加一個真空場而夾緊第一加工面和第二加工面中的至少一個。從而，連接構(gòu)件被更平整地夾緊，從而可以夾緊敏感材料而不會損壞連接構(gòu)件的加工面。
依據(jù)本發(fā)明的另一個示例實施方式，連接構(gòu)件的第一加工面、連接構(gòu)件的第二加工面以及連接構(gòu)件的第三加工面中的至少一個適于安裝到飛行器的機翼上。因為應(yīng)用了本實施方式的方法，加工面可非常精確地制造，從而可對機翼的制造公差進行補償。此外，可對飛行器的左機翼和右機翼進行更精確的調(diào)節(jié)，從而可以提高飛行器的飛行特性。
依據(jù)另一個示例實施方式，連接構(gòu)件的第一加工面、連接構(gòu)件的第二加工面以及連接構(gòu)件的第三加工面中的至少一個適于安裝到飛行器的機身上。
在此，必須指出對于一個技術(shù)人員而言，所描述的用于夾緊飛行器連接構(gòu)件的夾緊方法的示例實施方式也可適用于夾緊飛行器連接構(gòu)件的夾緊設(shè)備。
依據(jù)夾緊設(shè)備的另一個示例實施方式，固定構(gòu)件可柔性地設(shè)置真空場，尤其是強度和/或形式和/或形狀。
依據(jù)夾緊設(shè)備的另一個示例實施方式，夾緊設(shè)備進一步包括多個真空固定構(gòu)件。
依據(jù)本發(fā)明的另一個示例實施方式，真空固定構(gòu)件具有真空氣缸。
依據(jù)夾緊設(shè)備的另一個示例實施方式，真空固定構(gòu)件適于朝連接構(gòu)件的第三加工面移動。


在下文中，將參照附圖對本發(fā)明的示例實施方式進行詳細的說明，以進一步地解釋和更好地理解圖1示出了一個依據(jù)本發(fā)明的夾緊設(shè)備的示例實施方式的示意圖，其中可應(yīng)用夾緊方法；圖2示出了一個連接構(gòu)件的示例性實施方式的示意圖；以及圖3a到3d示出了夾緊設(shè)備其它示例性實施方式的示意圖。
在幾個圖中，類似或關(guān)聯(lián)的部件標以相同的參考標號。圖中的視圖是示意性的而不是全尺寸的。
具體實施例方式
圖1示出了一個示例性的夾緊設(shè)備5，其用于夾緊一個飛行器連接構(gòu)件。連接構(gòu)件的第一加工面1(示于圖2中)可通過第一固定構(gòu)件21夾緊到夾緊設(shè)備5的第一支持面11上。連接構(gòu)件的第二加工面2可通過第二固定構(gòu)件夾緊到夾緊設(shè)備5的第二支持面12上。連接構(gòu)件的第三加工面3通過夾緊設(shè)備5的真空固定構(gòu)件23夾緊。真空固定構(gòu)件23通過施加一個真空場而固定該第三加工面3。
在將連接構(gòu)件夾緊到夾緊設(shè)備5上后，可對第三加工面進行銑削而不會導(dǎo)致材料的張力或應(yīng)力或變形。從而，只需要一個銑削步驟，因為可防止第三加工面3發(fā)生形狀改變。
真空固定構(gòu)件23、23’的真空場也可以柔性地設(shè)置。如圖1所示，真空固定構(gòu)件23、23’可具有和/或包括真空氣缸，所述真空氣缸可具有例如管狀的形狀。這些真空氣缸可朝連接構(gòu)件的第三加工面3移動。從而，不同形狀或不同尺寸及規(guī)格的連接構(gòu)件可通過柔性真空固定構(gòu)件23、23’，即通過各個可移動的真空氣缸而夾緊。也可以通過一個萬向接頭支撐真空固定構(gòu)件23、23’，從而使得具有不同形狀和/或不同角度的第三加工面3可通過相同的夾緊設(shè)備5夾緊。
真空固定構(gòu)件23、23’連接到真空泵以產(chǎn)生真空場。如圖1所示，位于第一支持面12上的機械夾緊構(gòu)件21包括有夾具或千斤頂。
圖2示出了一個示例性的連接構(gòu)件，其包括第一加工面1、第二加工面2以及第三加工面3。加工面1、2、3中的每一個都可夾緊到夾緊設(shè)備5上。
通過由真空固定構(gòu)件23夾緊至少一個加工面1、2、3，可防止在連接構(gòu)件的材料中出現(xiàn)張力。為了對連接構(gòu)件、即對第一加工面1和第二加工面2提供更多的自由度，第一和/或第二機械固定構(gòu)件21、22也可具有或包括真空固定構(gòu)件。
圖3a到3d示出了夾緊設(shè)備的其它示例實施方式，其中第一支持面11和第二支持面12適于與連接構(gòu)件的第一和第二加工面21、22配合。第三支持面——例如真空場——可柔性地適配。
從而，用于將飛行器機翼連接到飛行器機身的連接構(gòu)件可通過一個依據(jù)本發(fā)明實施方式的有效夾緊方法而準確地制造?？刹辉偈褂煤?或減少復(fù)雜的銑削方法或多個銑削步驟。
應(yīng)當注意，術(shù)語“包括”并不排除其它的構(gòu)件或步驟，而“一”或“一個”并不排除多個的情形。而且，參照不同實施方式而描述的構(gòu)件可以結(jié)合起來。還應(yīng)當注意，權(quán)利要求中的參考記號不應(yīng)當理解成對權(quán)利要求保護范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種用于夾緊飛行器連接構(gòu)件的夾緊方法，其中所述方法包括通過使用第一固定構(gòu)件(21)而將所述連接構(gòu)件的第一加工面(1)夾緊到夾緊設(shè)備(5)的第一支持面(11)上；通過使用第二固定構(gòu)件(22)而將所述連接構(gòu)件的第二加工面(2)夾緊到所述夾緊設(shè)備(5)的第二支持面(12)上；通過使用夾緊設(shè)備(5)的真空固定構(gòu)件(23)而夾緊所述連接構(gòu)件的第三加工面(3)；其中所述的真空固定構(gòu)件(23)通過施加一個真空場而夾緊所述的第三加工面(3)。
2.如權(quán)利要求1所述的夾緊方法，進一步包括柔性地設(shè)置所述真空固定構(gòu)件(23)的真空場(24)。
3.如權(quán)利要求1所述的夾緊方法，進一步包括通過所述夾緊設(shè)備(5)的多個真空固定構(gòu)件(23’)夾緊所述連接構(gòu)件的第三加工面(3)。
4.如權(quán)利要求1所述的夾緊方法，其中所述的真空固定構(gòu)件(23)由所述夾緊設(shè)備(5)的真空氣缸(25)提供。
5.如權(quán)利要求4所述的夾緊方法，進一步包括朝向所述連接構(gòu)件的第三加工面(3)移動所述夾緊設(shè)備(5)的真空固定構(gòu)件(23)。
6.如權(quán)利要求1所述的夾緊方法，其中所述第一固定構(gòu)件(21)和第二固定構(gòu)件(22)中的至少一個通過機械夾緊設(shè)備(24)夾緊所述第一加工面(1)和第二加工面(2)中的至少一個。
7.如權(quán)利要求1所述的夾緊方法，其中所述第一固定構(gòu)件(21)和第二固定構(gòu)件(22)中的至少一個通過施加一個真空場而夾緊所述第一加工面(1)和第二加工面(2)中的至少一個。
8.如權(quán)利要求1所述的夾緊方法，其中所述連接構(gòu)件的第一加工面(1)、所述連接構(gòu)件的第二加工面(2)以及所述連接構(gòu)件的第三加工面(3)中的至少一個適于安裝到飛行器的機翼上。
9.如權(quán)利要求1所述的夾緊方法，其中所述連接構(gòu)件的第一加工面(1)、所述連接構(gòu)件的第二加工面(2)以及所述連接構(gòu)件的第三加工面(3)中的至少一個適于安裝到飛行器的機身上。
10.一種用于夾緊飛行器連接構(gòu)件的夾緊設(shè)備，其中所述夾緊設(shè)備(5)包括第一支持面(11)；第二支持面(12)；以及真空固定構(gòu)件(23)；其中所述第一支持面(11)適于通過第一固定構(gòu)件(21)夾緊所述連接構(gòu)件的第一加工面(1)；其中所述第二支持面(12)適于通過第二固定構(gòu)件(22)夾緊所述連接構(gòu)件的第二加工面(2)；以及其中所述真空固定構(gòu)件(23)適于夾緊所述連接構(gòu)件的第三加工面(3)；其中所述真空固定構(gòu)件(23)適于通過施加一個真空場而固定所述的第三加工面(3)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于夾緊飛行器連接構(gòu)件的夾緊方法。所述連接構(gòu)件的第一加工面(1)通過第一固定構(gòu)件(21)而夾緊到夾緊設(shè)備(5)的第一支持面(11)上。所述連接構(gòu)件的第二加工面(2)通過第二固定構(gòu)件(22)而夾緊到夾緊設(shè)備(5)的第二支持面(12)上。所述連接構(gòu)件的第三加工面(3)通過夾緊設(shè)備(5)的真空固定構(gòu)件(23)而夾緊，其中所述的真空固定構(gòu)件(23)通過施加一個真空場而固定所述的第三加工面(3)。
文檔編號B23Q3/06GK101062551SQ20061007868
公開日2007年10月31日 申請日期2006年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月30日
發(fā)明者法里·奧克, 拉爾夫·迪特里希 申請人:空中客車德國有限公司