110科技与发展Science and Technology and Development
偏心轮中国航班材料与工艺
Material and Technology CHINA FLIGHTS
吴继斌|江西省信航航空科技有限公司
摘要：飞机的制造过程受很多因素影
响，例如机械加工、材料等都会影响最终防漏杯盖
的质量，其中机械加工和机械装夹直接影响着飞机零部件的和质量，决定了飞机零部件的最终形态精度。据相关研究可知，机床夹具在飞机的零部件加工中占比近30%，因此将柔性夹具应用到飞机的零部
件加工中可有效提升机械加工的质量和效
率。基于此，本文对柔性夹具特点及在飞机零部件加工中的应用做了分析。关键词：柔性夹具；特点；零部件加工机械加工是完成飞机零部件加工的主要形式，但传统夹具对结构复杂和精度要求高的飞机零部件加工而言有着诸多不便，因此相关专家经过不断研究表示可在零部件加工中使用柔性化手段，也就是使用柔性夹具开展飞机的零部件加工，以此来满足各种飞机零部件加工的要求。因此，对
柔性夹具的应用进行分析非常必要。1 夹具在飞机结构件加工中的应用现状当前在飞机的零部件加工中主要使用加工方式为数控铣削，其中被普遍应用的为高速铣削加工。难度大、精度要求高是飞机零部件加工的主要特点，决定了机械加工过程有着非常高的挑战性，而且受机械夹具的影响需要时刻面对以下难题：首先，因为飞机零部件加工必须使用大量专用的夹具，但是飞机零部件和普通的机械构件不同，其不能大批量加工，而且不同型号的飞机其机械构件都不同，这就决定了必须依据构件的加工要求对夹具进行设计，设计过程需要消耗很多时间，但却无非进行大范围应用。而且需要针对不同飞机零部件的要求组合及转换夹具，这又消耗了大量的时间，以上都导致飞机零部件加工的成本明显提升。其次，当前手工设计仍然是飞机零部件机械加工中所使用的主要设计方式，但飞机零部件的复杂性决定了设计工作的压力被无限提升，而且夹具拼装过程中的不合理操作也进一步提升了夹具的应用难度[1]。第三，当前在飞机零部件加工中仍然在使用手工的方式进行装夹操作，这明显降低了飞机零部件加工的效率。最后，夹具的重复使用率、拼装、互换性等都非常低，这是因为夹具的标准
化和模块化都处在较低水平，以此也进一
步提升了飞机零部件加工的成本。
2 柔性夹具特点及在飞机零部件加工中的应用柔性夹具在飞机零部件加工中主要的
应用方式为组合夹具及拼装夹具，其中组
合夹具对柔性化夹具的应用方式为预先制
造规格不同的标准元件，然后再将这些元
件组合在一起。拼装夹具主要在数控机
床中进行应用，其构成为基础夹具件和其
他模块化的元件。这两种夹具的共同点比
较多，比如都具有规则的基础和具有槽孔
的基础件表面，这使得夹具在拼装时能够
更加顺利，二者最明显的不同点是拼装夹
具中有很多非标准化的设计，而组合夹具
设计标准化程度比较高。对柔性夹而言，
其最明显的特点是改变了单一化的夹具设
计、制造和应用，令夹具从设计到使用的
便利性都得到了极大提升。将标准化的柔
性夹具设计应用在飞机的零部件夹具设计
中，后期组合以及拼装这些夹具的过程就
变得方便，令飞机零部件加工的效率和经
济性都得到了极大提升。
当前的柔性夹具主要被分为了两类，
分别为槽系和孔系，槽系夹具指的是通过
城市三维建模
键槽和键来完成定位组合，孔系夹具指的
是通过孔来完成定位组合。在飞机的零部
件加工中，必须使用基础件来辅助夹具的
拼装，支撑件、定位件、导向件、紧固件
等都是必需的基础件。在孔系夹具中，导
向件被替换为了辅助件，而且和槽系夹具控制器外壳
相比，孔系夹在加工精度、刚性、组装便
利性方面都具有一定优势。柔性夹具还具
捕鼠笼有一个明显的优势，那就是可以通过调整
结构避免夹具元件的更换，而且柔性夹具
可以适应多种飞机结构件的加工需求，从
而达到简化夹具使用流程的目的。但是要
注意一点，那就是柔性夹具并不是万能的，
无法使用同一种夹具来进行所有飞机零部
件的加工。在组合夹具的拼装中，通过对计算机技术的应用实现拼装方案自动规划是组合夹具的主要发展方向，其中对计算机技术应用环节共有安装、夹具结构设计、飞机零部件夹具性能试验等。夹具的安装和设计需要参考飞机零部件的装夹要求，然后以此对支撑点进行确定，结构设计指的是设计夹具的类型及结构，当设计制造完毕之后需要夹具实际性能进行试验，以保证其能够符合飞机零部件的加工要求。图1为飞机机翼喷丸壁板柔性夹具。3 气动夹具和液压夹具的夹紧飞机的零部件尺寸较大，因此夹具的夹紧方式多为气动夹紧或液压夹紧，这样快速完成夹具的加紧操作，这两种加紧方式也是使用柔性夹具的主要夹紧方式，但在实际的应用中还需要注意以下几点：首先在夹紧过程中需要使用辅助数控系统[2]。其次要严格按照柔性夹具的操作熟悉书序操作。最后要注意刀具的影响，在应用柔性夹具的过程中，必须要注意保持夹具和机床以及控制的一体性，这样装夹飞机零部件的过程才
能够更加简便，而且有利于零部件加工效率和质量的提升。4 柔性夹具的管理由于柔性夹具有着比较多的种类和数量，因此管理的难度比较高，而为了提升管理效果可以将计算机管理系统引入到柔性夹具的管理中，以此来避免传统人工管理的种种缺陷。当前精密化、复杂化是飞机零部件加工的主要发展方向，这对零部件加工和装夹提出了更高的要求，因此为了使零部件加工能够满足这些要求，需要加强零部件加工中对柔性夹具的应用。当前在柔性夹具中，主要使用的夹具形式为成组夹具及拼装夹具，另外在设计和制造柔性夹具的过程中也要加强对计算机技术的应用，这样对夹具设计、制造、管理的可靠性和效率也具有一定提升效果。在应用柔性夹的过程中，还必须重视应用气动及液压这两种柔性夹具的加紧方式，以此提升柔性夹具在飞机零部件制造中的便利性。5 结束语综上所述，飞机零部件加工的质量直接决定了飞机的质量，将柔性夹具应用在飞机的零部件加工中，可令加工效率和精度都得到明显提升，而且还可以降低加工成本，本文对此做了简要分析，希望对柔性夹具在飞机零部加工中的深入应用具有一定促进作用。参考文献[1]张昆仑.飞机结构件柔性夹具设计及研究[D].[2]刘春，鹏，张洪瑞.飞机长桁切边柔性夹具的机械设计及仿真[J].制造技术与机床
,2017,13(6):56-58.图1 飞机机翼喷丸壁板柔性夹具
