专利名称：飞机机翼长桁装配模拟实验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及飞机装配技术领域，具体是一种飞机机翼长桁装配模拟实验装置。
背景技术：
我国航空工业要加速发展，跨入世界先进行列，并在市场竞争中赢得一定的市场份额，需要制造出优质可靠的产品。而飞机装配是飞机制造环节中最为重要的一环，具有与一般机械产品装配不同的特点，其中由于飞机机翼的零件大多为大型薄壁件，加工中易产生变形从而导致其装配中质量难以控制，所以发明一种能模拟飞机机翼大型薄壁件装配的实验台进而揭示其规律成为迫切的需要，而长桁正是机翼中典型的易变形大型薄壁件，其长度可达10米左右，装配偏差控制困难，所以以长桁为装配对象能较好的反映机翼装配的特点。 经过查询，现有的飞机机翼型架主要是提高装配柔性或者装配效率，但是未能研究装配过程的变形规律。这些型架对于装配超差是通过添加垫片等措施来强迫装配，力图保证零件能够装配，但对于装配变形的规律并没有给予关注。所以能够研究机翼零件装配过程变形规律的实验台成为迫切需要。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种飞机机翼长桁装配模拟实验
>J-U ρ α装直。本发明是通过以下技术方案实现的。一种飞机机翼长桁装配模拟实验装置，包括试验台底部平台、长桁和蒙皮，以及设置在试验台底部平台上且与长桁和蒙皮相连接的边缘纵向定位装置、边缘竖直定位装置、滑动横向支撑测力装置、滑动横向定位装置及滑动竖直夹紧装置。所述边缘纵向定位装置及边缘竖直定位装置分别为2个，且分别对称分布；所述滑动横向支撑测力装置、滑动横向定位装置及滑动竖直夹紧装置分别为14个，且分别对称分布。所述边缘纵向定位装置包括第一底部可更换定位板、蒙皮支撑定位块及第一螺纹定位装置，其中，所述第一底部可更换定位板固定在所述实验台底部平台上，所述蒙皮支撑定位块与第一底部可更换定位板相连接，且通过与所述第一底部可更换定位板上的不同螺栓孔定位实现定位可调节，所述第一螺纹定位装置与蒙皮支撑定位块相连接，且通过蒙皮支撑定位块上的不同螺栓孔定位实现定位可调节。所述边缘竖直定位装置包括横向滑块，横向滑槽及第一纵向滑块，其中，所述第一纵向滑块与实验台底部平台的滑动连接，所述横向滑槽与所述第一纵向滑块固定连接，所述横向滑块与横向滑槽滑动连接。所述滑动横向支撑测力装置包括第一显示仪表，第一拉压力传感器，第一螺纹传动装置，第一竖直滑块，第二竖直滑块，第一竖直滑轨，第二纵向滑块，其中，所述第二纵向滑块与实验台底部平台滑动连接，所述第一竖直滑轨与第二纵向滑块固定连接，所述第一竖直滑块与第一竖直滑轨固定连接或滑动连接，所述第二竖直滑块与第一竖直滑轨固定连接或滑动连接，所述第一螺纹传动装置与第一竖直滑块固定连接，所述第一螺纹传动装置与第二竖直滑块固定连接，所述第一拉压力传感器与第一螺纹传动装置固定连接，所述第一显示仪表与第一拉压力传感器相连接；所述第一螺纹传动装置通过摇臂旋转加载力给所述第一拉压力传感器，所述第一显示仪表用于读出拉压力大小。所述滑动横向定位装置包括第二螺纹定位装置，第三竖直滑块，第二竖直滑轨，第三纵向滑块，其中，所述第三纵向滑块与实验台底部平台滑动连接，所述第二竖直滑轨与第三纵向滑块固定连接，所述第三竖直滑块与第二竖直滑轨固定连接或滑动连接，所述第二螺纹定位装置与第三竖直滑块固定连接。所述滑动竖直夹紧装置包括第二显示仪表，第四纵向滑块，第三竖直滑轨，第四竖直滑块，第二螺纹传动装置，第二拉压力传感器，长桁支撑块，第二底部可更换定位板，其中，所述第四纵向滑块与实验台底部平台滑动连接，所述第三竖直滑轨与第四纵向滑块固定连接，所述第四竖直滑块与第三竖直滑轨固定连接或滑动连接，所述第二螺纹传动装置 与第四竖直滑块固定连接，所述第二拉压力传感器与长桁支撑块固定连接，所述长桁支撑块与第二底部可更换定位板固定连接，所述第二底部可更换定位板与实验台底部平台相连接，所述第二显示仪表与第二拉压力传感器相连接；所述第二螺纹传动装置通过摇臂旋转加载力通过蒙皮再传递至第二拉压力传感器，所述第二显示仪表用于读出拉压力大小。所述蒙皮定位于边缘纵向定位装置的蒙皮支撑定位块，所述蒙皮夹紧于滑动竖直夹紧装置的第二拉压力传感器。所述长桁定位于边缘纵向定位装置的第一螺纹定位装置及边缘竖直定位装置的横向滑块，所述长桁夹紧于滑动横向支撑测力装置的第一拉压力传感器、滑动横向定位装置的第二螺纹定位装置及滑动竖直夹紧装置的第二螺纹传动装置之间，所述蒙皮和长桁通过连接孔装配在一起。本发明提供了一个结构相对合理、定位稳定并能实现模拟不同加工变形、夹紧位置、夹紧力，用于飞机机翼长桁装配过程模拟的实验台。本发明采用了上述技术方案，飞机机翼长桁区域装配模拟实验台，包括所述实验台底部平台，所述边缘纵向定位装置，所述边缘竖直定位装置，所述滑动横向支撑测力装置，所述滑动横向定位装置，所述滑动竖直夹紧装置，所述长桁蒙皮。对于飞机机翼长桁装配过程模拟，所述各种装置能够模拟不同加工变形，不同定位误差，不同夹紧力，不同夹紧区域，并且测量这些因素变化时长桁的装配变形，从而确定长桁装配变形和上述变量的关系，利于揭示飞机机翼长桁装配的规律。本发明具有可变因素多，适应性强的优点。
图I为本发明的整体结构图；图2为本发明的端部放大结构图；图3为本发明的边缘纵向定位装置；图4为本发明的边缘竖直定位装置；图5为本发明的滑动横向支撑测力装置；
图6为本发明的滑动横向定位装置；图7为本发明的滑动竖直夹紧装置；图8为本发明的长桁蒙皮；图9为本发明的实验台底部平台；图10为本发明的底部可更换定位板；图中1.实验台底部平台，2.边缘纵向定位装置，3.边缘竖直定位装置，4.滑动横向支撑测力装置，5.滑动横向定位装置，6.滑动竖直夹紧装置，7.蒙皮，8.长桁，9.蒙皮支撑定位块，10.第一螺纹定位装置，11.第一底部可更换定位板，12.横向滑块,13.横向滑 槽,14.第一纵向滑块,15.第一显不仪表,16.第一拉压力传感器,17.第一螺纹传动装置，18.第一竖直滑块，19.第二竖直滑块，20.第一竖直滑轨，21.第二纵向滑块，22.第二螺纹定位装置，23.第三竖直滑块，24.第二竖直滑轨，25.第三纵向滑块，26.第二显示仪表，27.第四纵向滑块，28.第三竖直滑轨，29.第四竖直滑块，30.第二螺纹传动装置，31.第二拉压力传感器，32.长桁支撑块，33.第二底部可更换定位板。
具体实施例方式下面对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。本实施例包括试验台底部平台I、长桁8和蒙皮7，以及设置在试验台底部平台I上且与长桁8和蒙皮7相连接的边缘纵向定位装置2、边缘竖直定位装置3、滑动横向支撑测力装置4、滑动横向定位装置5及滑动竖直夹紧装置6。边缘纵向定位装置2及边缘竖直定位装置3分别为2个，且分别对称分布；滑动横向支撑测力装置4、滑动横向定位装置5及滑动竖直夹紧装置6分别为14个，且分别对称分布。具体为，从图I可以看出，本发明是能模拟不同加工变形，不同定位误差，不同夹紧力，不同夹紧位置的飞机机翼长桁装配模拟实验台，允许装配的长桁最大长度可达9米，从图2中可以看出具体包括实验台底部平台1，边缘纵向定位装置2，边缘竖直定位装置3，滑动横向支撑测力装置4，滑动横向定位装置5，滑动竖直夹紧装置6，蒙皮7，长桁8。从图I、图2可以看出它们的连接关系为边缘纵向定位装置2通过其底部可更换连接板11在实验台底部平台I上做平面定位，边缘竖直定位装置3通过滑轨与实验台底部平台I连接，滑动横向支撑测力装置4通过滑轨与实验台底部平台I连接，滑动横向定位装置5通过滑轨与实验台底部平台I连接，滑动竖直夹紧装置6通过其底部可更换连接板33在实验台底部平台I上做平面定位，滑动竖直夹紧装置6通过滑轨与实验台底部平台I连接，蒙皮7定位于边缘纵向定位装置2，蒙皮7夹紧于滑动竖直夹紧装置6之间，长桁8定位于边缘纵向定位装置2、边缘竖直定位装置3，长桁8夹紧于滑动横向支撑测力装置4、滑动横向定位装置5、滑动竖直夹紧装置6之间，蒙皮7和长桁8通过连接孔装配在一起。本实施例中，边缘纵向定位装置包括第一底部可更换定位板、蒙皮支撑定位块及第一螺纹定位装置，其中，第一底部可更换定位板固定在实验台底部平台上，蒙皮支撑定位块与第一底部可更换定位板相连接，且通过与第一底部可更换定位板上的不同螺栓孔定位实现定位可调节，第一螺纹定位装置与蒙皮支撑定位块相连接，且通过蒙皮支撑定位块上的不同螺栓孔定位实现定位可调节。具体为，从图3可以看出，边缘纵向定位装置2包括蒙皮支撑定位块9，第一螺纹定位装置10,第一底部可更换定位板11。第一底部可更换定位板11通过固定在实验台底部平台I上，蒙皮支撑定位块9可以通过与第一底部可更换定位板11上不同螺栓孔定位实现定位可调节，第一螺纹定位装置10通过与蒙皮支撑定位块9上不同螺栓孔定位实现定位可调节。本实施例中，边缘竖直定位装置包括横向滑块，横向滑槽及第一纵向滑块，其中，第一纵向滑块与实验台底部平台的滑动连接，横向滑槽与第一纵向滑块固定连接，横向滑块与横向滑槽滑动连接。具体为，从图4可以看出，边缘竖直定位装置3包括横向滑块12，横向滑槽13，第一纵向滑块14。第一纵向滑块14通过滑槽在实验台底部平台I上纵向滑动，横向滑槽13 通过螺栓与第一纵向滑块14连接，横向滑块12通过滑槽在横向滑槽13上横向滑动。本实施例中，滑动横向支撑测力装置包括第一显示仪表，第一拉压力传感器，第一螺纹传动装置，第一竖直滑块，第二竖直滑块，第一竖直滑轨，第二纵向滑块，其中，第二纵向滑块与实验台底部平台滑动连接，第一竖直滑轨与第二纵向滑块固定连接，第一竖直滑块与第一竖直滑轨固定连接或滑动连接，第二竖直滑块与第一竖直滑轨固定连接或滑动连接，第一螺纹传动装置与第一竖直滑块固定连接，第一螺纹传动装置与第二竖直滑块固定连接，第一拉压力传感器与第一螺纹传动装置固定连接，第一显不仪表与第一拉压力传感器相连接；第一螺纹传动装置通过摇臂旋转加载力给第一拉压力传感器，第一显示仪表用于读出拉压力大小。具体为，从图5可以看出，滑动横向支撑测力装置4包括第一显示仪表15，第一拉压力传感器16，第一螺纹传动装置17，第一竖直滑块18，第二竖直滑块19，第一竖直滑轨20，第二纵向滑块21。第二纵向滑块21通过滑槽在实验台底部平台I上纵向滑动，第一竖直滑轨20通过螺栓与第二纵向滑块21连接，第一竖直滑块18通过滑槽在第一竖直滑轨20上竖直滑动，第一竖直滑块18也可通过螺栓与第一竖直滑轨20固定连接，第二竖直滑块19通过滑槽在第一竖直滑轨20上竖直滑动，第二竖直滑块19也可通过螺栓与第一竖直滑轨20固定连接，第一螺纹传动装置17通过螺栓与第一竖直滑块18连接，第一螺纹传动装置17通过螺栓与第二竖直滑块19连接，第一拉压力传感器16通过螺栓与第一螺纹传动装置17连接，第一显示仪表15通过线束与第一拉压力传感器16连接，第一螺纹传动装置17可以通过摇臂旋转加载力给第一拉压力传感器16，第一显示仪表15可以读出拉压力大小。本实施例中，滑动横向定位装置包括第二螺纹定位装置，第三竖直滑块，第二竖直滑轨，第三纵向滑块，其中，第三纵向滑块与实验台底部平台滑动连接，第二竖直滑轨24与第三纵向滑块固定连接，第三竖直滑块与第二竖直滑轨固定连接或滑动连接，第二螺纹定位装置与第三竖直滑块固定连接。具体为，从图6可以看出，滑动横向定位装置5包括第二螺纹定位装置22，第三竖直滑块23，第二竖直滑轨24，第三纵向滑块25。第三纵向滑块25通过滑槽在实验台底部平台I上纵向滑动，第二竖直滑轨24通过螺栓与第三纵向滑块25连接，第三竖直滑块23通过滑槽在第二竖直滑轨24上竖直滑动，第三竖直滑块23也可通过螺栓与第二竖直滑轨24固定连接，第二螺纹定位装置22通过螺栓与第三竖直滑块23连接。本实施例中，滑动竖直夹紧装置包括第二显示仪表，第四纵向滑块，第三竖直滑轨，第四竖直滑块，第二螺纹传动装置，第二拉压力传感器，长桁支撑块，第二底部可更换定位板，其中，第四纵向滑块与实验台底部平台滑动连接，第三竖直滑轨与第四纵向滑块固定连接，第四竖直滑块与第三竖直滑轨固定连接或滑动连接，第二螺纹传动装置与第四竖直滑块固定连接，第二拉压力传感器与长桁支撑块固定连接，长桁支撑块与第二底部可更换定位板固定连接，第二底部可更换定位板与实验台底部平台相连接，第二显示仪表与第二拉压力传感器相连接；第二螺纹传动装置通过摇臂旋转加载力通过蒙皮再传递至第二拉压力传感器，第二显示仪表用于读出拉压力大小。具体为，从图7可以看出，滑动竖直夹紧装置6包括第二显示仪表26，第四纵向滑块27，第三竖直滑轨28，第四竖直滑块29，第二螺纹传动装置30，第二拉压力传感器31，、长桁支撑块32，第二底部可更换定位板33。第四纵向滑块27通过滑槽在实验台底部平台I上纵向滑动，第三竖直滑轨28通过螺栓与第四纵向滑块27连接，第四竖直滑块29通过滑槽在第三竖直滑轨28上竖直滑动，第四竖直滑块29也可通过螺栓与第三竖直滑轨28固定连接，第二螺纹传动装置30通过螺栓与第四竖直滑块29连接，第二拉压力传感器31通过螺栓与长桁支撑块32连接，长桁支撑块32与第二底部可更换定位板33连接，第二底部可更换定位板33在实验台底部平台I上做平面定位，第二显示仪表26通过线束与第二拉压力传感器31连接，第二螺纹传动装置30可以通过摇臂旋转加载力给蒙皮7，最后力将传递至第二拉压力传感器31，而第二显示仪表26可以读出拉压力大小。本实施例中，蒙皮定位于边缘纵向定位装置的蒙皮支撑定位块，蒙皮夹紧于滑动竖直夹紧装置的第二拉压力传感器。长桁定位于边缘纵向定位装置的第一螺纹定位装置及边缘竖直定位装置的横向滑块，长桁夹紧于滑动横向支撑测力装置的第一拉压力传感器、滑动横向定位装置的第二螺纹定位装置及滑动竖直夹紧装置的第二螺纹传动装置之间，蒙皮和长桁通过连接孔装配在一起。具体为，从图8可以看出，蒙皮7和长桁8的装配位置关系。蒙皮7定位于蒙皮支撑定位块9，蒙皮7夹紧于第二拉压力传感器31，长桁8定位于第一螺纹定位装置10、横向滑块12，长桁8夹紧于第一拉压力传感器16、第二螺纹定位装置22、第二螺纹传动装置30之间，蒙皮7和长桁8通过连接孔装配在一起。本发明通过横向滑块12在横向滑槽13上滑动来给予长桁多种模拟加工变形的横向偏差，横向滑槽13在第一纵向滑块14上滑动来给予长桁多种模拟加工变形的纵向偏差，横向滑槽13可以通过在与第一纵向滑块14的连接面上加垫片来给予长桁多种模拟加工变形的竖直偏差，第二螺纹定位装置22可以确定长桁定位位置且可以模拟不同定位误差，第一显示仪表15可以读出将已变形的长桁强迫推至装配定位位置的强迫力大小从而知道强迫装配影响大�。诙允疽潜�26可以读出夹紧力大小从而达到对夹紧力的控制,可以测量在有加工变形情况下的蒙皮7与长桁8装配前后的长桁蒙皮变形。通过上述手段，本发明可以达到模拟飞机机翼长桁装配中的不同加工变形，不同定位偏差，不同夹紧力，不同夹紧位置，从而揭示它们与长桁装配变形的关系，为飞机机翼装配变形控制提出参考意见。以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容 。
权利要求
1.一种飞机机翼长桁装配模拟实验装置，其特征在于，包括试验台底部平台、长桁和蒙皮，以及设置在试验台底部平台上且与长桁和蒙皮相连接的边缘纵向定位装置、边缘竖直定位装置、滑动横向支撑测力装置、滑动横向定位装置及滑动竖直夹紧装置。
2.根据权利要求I所述的飞机机翼长桁装配模拟实验装置，其特征在于，所述边缘纵向定位装置及边缘竖直定位装置分别为2个，且分别对称分布；所述滑动横向支撑测力装置、滑动横向定位装置及滑动竖直夹紧装置分别为14个，且分别对称分布。
3.根据权利要求I所述的飞机机翼长桁装配模拟实验装置，其特征在于，所述边缘纵向定位装置包括第一底部可更换定位板、蒙皮支撑定位块及第一螺纹定位装置，其中，所述第一底部可更换定位板固定在所述实验台底部平台上，所述蒙皮支撑定位块与第一底部可更换定位板相连接，且通过与所述第一底部可更换定位板上的不同螺栓孔定位实现定位可调节，所述第一螺纹定位装置与蒙皮支撑定位块相连接，且通过蒙皮支撑定位块上的不同螺栓孔定位实现定位可调节。
4.根据权利要求I所述的飞机机翼长桁装配模拟实验装置，其特征在于，所述边缘竖直定位装置包括横向滑块，横向滑槽及第一纵向滑块，其中，所述第一纵向滑块与实验台底部平台的滑动连接，所述横向滑槽与所述第一纵向滑块固定连接，所述横向滑块与横向滑槽滑动连接。
5.根据权利要求I所述的飞机机翼长桁装配模拟实验装置，其特征在于，所述滑动横向支撑测力装置包括第一显示仪表，第一拉压力传感器，第一螺纹传动装置，第一竖直滑块，第二竖直滑块，第一竖直滑轨，第二纵向滑块，其中，所述第二纵向滑块与实验台底部平台滑动连接，所述第一竖直滑轨与第二纵向滑块固定连接，所述第一竖直滑块与第一竖直滑轨固定连接或滑动连接，所述第二竖直滑块与第一竖直滑轨固定连接或滑动连接，所述第一螺纹传动装置与第一竖直滑块固定连接，所述第一螺纹传动装置与第二竖直滑块固定连接，所述第一拉压力传感器与第一螺纹传动装置固定连接，所述第一显示仪表与第一拉压力传感器相连接；所述第一螺纹传动装置通过摇臂旋转加载力给所述第一拉压力传感器，所述第一显示仪表用于读出拉压力大小。
6.根据权利要求I所述的飞机机翼长桁装配模拟实验装置，其特征在于，所述滑动横向定位装置包括第二螺纹定位装置，第三竖直滑块，第二竖直滑轨，第三纵向滑块，其中，所述第三纵向滑块与实验台底部平台滑动连接，所述第二竖直滑轨与第三纵向滑块固定连接，所述第三竖直滑块与第二竖直滑轨固定连接或滑动连接，所述第二螺纹定位装置与第三竖直滑块固定连接。
7.根据权利要求I所述的飞机机翼长桁装配模拟实验装置，其特征在于，所述滑动竖直夹紧装置包括第二显示仪表，第四纵向滑块，第三竖直滑轨，第四竖直滑块，第二螺纹传动装置，第二拉压力传感器，长桁支撑块，第二底部可更换定位板，其中，所述第四纵向滑块与实验台底部平台滑动连接，所述第三竖直滑轨与第四纵向滑块固定连接，所述第四竖直滑块与第三竖直滑轨固定连接或滑动连接，所述第二螺纹传动装置与第四竖直滑块固定连接，所述第二拉压力传感器与长桁支撑块固定连接，所述长桁支撑块与第二底部可更换定位板固定连接，所述第二底部可更换定位板与实验台底部平台相连接，所述第二显示仪表与第二拉压力传感器相连接；所述第二螺纹传动装置通过摇臂旋转加载力通过蒙皮再传递至第二拉压力传感器，所述第二显示仪表用于读出拉压力大小。
8.根据权利要求I所述的飞机机翼长桁装配模拟实验装置，其特征在于，所述蒙皮定位于边缘纵向定位装置的蒙皮支撑定位块，所述蒙皮夹紧于滑动竖直夹紧装置的第二拉压力传感器。
9.根据权利要求I所述的飞机机翼长桁装配模拟实验装置，其特征在于，所述长桁定位于边缘纵向定位装置的第一螺纹定位装置及边缘竖直定位装置的横向滑块，所述长桁夹紧于滑动横向支撑测力装置的第一拉压力传感器、滑动横向定位装置的第二螺纹定位装置及滑动竖直夹紧装置的第二螺纹传动装置之间，所述蒙皮和长桁通过连接孔装配在一起。
全文摘要
本发明公开了一种飞机机翼长桁装配模拟实验装置，包括试验台底部平台、长桁和蒙皮，以及设置在试验台底部平台上且与长桁和蒙皮相连接的边缘纵向定位装置、边缘竖直定位装置、滑动横向支撑测力装置、滑动横向定位装置及滑动竖直夹紧装置。本发明提供了一个结构相对合理、定位稳定并能实现模拟不同加工变形、夹紧位置、夹紧力,对于飞机机翼长桁装配过程模拟，各种装置能够模拟不同加工变形，不同定位误差，不同夹紧力，不同夹紧区域，并且测量这些因素变化时长桁的装配变形，从而确定长桁装配变形和上述变量的关系，利于揭示飞机机翼长桁装配的规律。本发明具有可变因素多，适应性强的优点。
文档编号G01M99/00GK102721563SQ20121021739
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月28日 优先权日2012年6月28日
发明者丁欣, 张丽娜, 林忠钦, 王 华, 陈关龙 申请人:上海交通大学
专业数控铣床产品供应商
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