[发明专利]筒段立式原位加工系统

说明书

本发明提供了一种筒段立式原位加工系统，包括：机架，其设有第一竖直导向机构，第一竖直导向机构上设有加工装置，机架上还设有第一驱动装置。旋转装置，其包括底座和转台，底座上设有第二驱动装置。滑动座，其数量与弧形板数量相同，转台上设有与滑动座数量相同的第一水平导向机构，各个滑动座分别可滑动地设置在相应的第一水平导向机构上，转台上还设有第三驱动装置，各个滑动座上均设有第一固定装置。焊缝固定夹具，其包括外压夹具和内撑夹具。通过一次安装就能够完成弧形板的铣削和焊接加工，整个加工在同一个工位完成，无需更换工位，能够有效地提高筒段的加工效率，并且无需多次装卸，减少了组装误差的引入，提高了筒段的加工精度。

技术领域

本发明涉及大型薄壁回转体加工技术领域，更具体地说，涉及一种筒段立式原位加工系统。

背景技术

航空航天飞行器的燃料储存箱多为大型薄壁回转体结构，参考图1所示，其主要由前底1、后底3以及若干个筒段2构成。燃料箱的直径通常在几米左右，为了便于加工，圆柱形的筒段2主要由若干个弧形板3组成，若干个弧形板拼接成圆柱形结构并焊接即可获得筒段，在对弧形板对缝焊接之前通常需要提前将弧形板的焊接面铣削，以去除焊接余量。现有技术中通常需要先将待焊接的弧形板装夹到铣削工装上固定再铣削弧形板的待焊接面，然后拆下弧形板，将所有的待焊接弧形板装夹到焊接工装上固定再焊接相邻的两个弧形板。现有技术中这种加工方式主要存在以下问题：1.加工过程中需要多次装卸弧形板，过程繁琐，工作效率低；2.在不同工位进行不同的加工内容，这些过程需要多次装夹，多次装夹过程中的组装误差逐渐累计，容易导致筒段加工尺寸超差。因此，如何解决现有技术中筒段加工方式中所存在的加工过程中需要多次装夹拆卸弧形板，导致筒段加工效率低并且组装误差容易累计过大的问题是本领域技术人员所亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够解决现有技术中筒段加工方式所存在的上述缺陷的筒段立式原位加工系统。

为解决上述问题，本发明提供了一种筒段立式原位加工系统，包括：机架，其设有第一竖直导向机构，所述第一竖直导向机构上可滑动地设有用于铣削和焊接弧形板的加工装置，所述机架上还设有用于驱动所述加工装置沿所述第一竖直导向机构位移的第一驱动装置；旋转装置，其包括设置于所述机架上的底座和与所述底座可转动地相连接的转台，所述转台的转动轴线沿竖直方向延伸，所述底座上设有用于驱动所述转台转动的第二驱动装置，所述加工装置与所述旋转装置相对设置；滑动座，其数量与所述弧形板数量相同、以一一对应地支撑相应的所述弧形板，所述转台上设有与所述滑动座数量相同且一一对应的第一水平导向机构，所述第一水平导向机构沿所述转台的周向分布且各个所述第一水平导向机构的中心线沿所述转台径向延伸，各个所述滑动座分别可滑动地设置在相应的所述第一水平导向机构上，所述转台上还设有与所述滑动座一一对应、用于驱动所述滑动座沿所述第一水平导向机构位移的第三驱动装置，各个所述滑动座上均设有用于固定相应的所述弧形板第一固定装置；焊缝固定夹具，其包括设置于所述机架上用于从外部压紧所述弧形板的外压夹具和设置于转台上用于从内部顶紧所述弧形板的内撑夹具。

优选地，各个所述第一固定装置均包括用于支撑所述弧形板底部端面的支撑块、用于与所述弧形板内壁相抵的内定位柱、用于与所述弧形板外壁相抵的外定位柱以及用于压紧所述弧形板的第一压紧装置，所述第一压紧装置包括第一压块、第一过渡件、第一支座和第一直线驱动装置，所述第一支座与所述滑动座连接，所述第一过渡件与所述第一支座铰接，所述第一压块设置于所述第一过渡件第一端，各个所述第一直线驱动装置均沿所述转台径向延伸，所述第一直线驱动装置一端与所述滑动座铰接、另一端与所述第一过渡件第二端铰接。

优选地，所述内撑夹具包括平移架、第二水平导向机构和第二直线驱动装置，三者数量相同且一一对应且均与所述弧形板数量相同，各个所述第二水平导向机构的中心线分别沿所述转台的径向延伸，所述平移架可滑动地设置于所述第二水平导向机构上，所述第二直线驱动装置用与驱动所述平移架位移，所述平移架上设有沿竖直方向延伸、用于抵紧焊缝的垫板。