一种微型扑翼飞行器的翼的加工装置及制作方法，应用于微型扑翼飞行器翼的加工制作，包括底座、转动装置A、转动装置B、滑动装置和挡板。通过本发明专利技术提出的扑翼加工装置和制作方法，实现对微型扑翼飞行器翼的加工制作过程流程化、精细化，一方面实现翼的成批次制作并保证翼的可重复性，另一方面减小翼膜切割过程中剪裁因此的翼膜瑕疵，避免翼膜运动过程撕裂等问题，提高翼膜使用寿命。提高翼膜使用寿命。提高翼膜使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
一种微型扑翼飞行器的翼的加工装置及制作方法
[0001]本专利属于微型飞行器领域，具体来说涉及一种微型扑翼飞行器的翼的加工装置及制作方法。
技术介绍
[0002]微型飞行器的概念最早于上世纪九十年代提出。与常规布局飞行器相比，微型飞行器质量轻、体积小、操作简单且成本较低，在军事和民用方面都有广泛的应用场景，具备很好的科研价值。军事方面，微型扑翼飞行器可用于追踪、监视、单兵携带提高作战能力；民用方面，微型扑翼飞行器也可应用于安保巡检、监测火情、交通监控等领域。
[0003]微型扑翼飞行器重量轻、体积小，因此多系统之间存在较强的耦合关系。在机构相同的情况，总体设计指标(如重量、尺寸)变化时所要应用的翼参数也会随之变化。但由于翼可以设计的参数(如面积、展长、翼结构形式、刚度大小)较多，翼的气动性能与整机的效率之间存在紧耦合，现在微型扑翼飞行器翼的设计仍主要借助实验测试方法进行优化选型。实验测试方法需要对多个翼进行重复实验以最终确定某种构型翼真实气动性能，此外通过实验测试方法选择出某种构型的翼之后也需要保证后续的加工工艺能够复现该优选翼。这两方面的因素均对翼的一致性提出了较高要求。
[0004]一对完整的扑翼包含两个完全相同的扑翼，单个扑翼由翼膜和梁构成。目前微型扑翼飞行器的扑翼的翼膜加工主要是通过手工制作完成。翼的加工制作首先需要将翼膜按所需外形裁剪，翼前缘和翼根处留出多余细长矩形区域用于后续扑翼安装；之后将梁粘接于翼膜的相应位置；最后将翼前缘留出的区域沿翼前缘处线段翻折粘接，形成套筒，安装扑翼时可套在微型扑翼飞行器的翼前缘杆上，翼根处留出的区域通过粘贴胶带，使翼根在安装扑翼时可固定于微型扑翼飞行器的翼根杆上。
[0005]尽管通过激光切割机之类的设备可以高效、自动且精确地完成翼膜的切割，但翼实际加工过程中，由于设备较为昂贵，扑翼结构简单加工制造成本较低，很少会选择自动加工的方式处理扑翼翼膜。从扑翼加工制作的翼膜剪裁环节看，通过手工方式制作主要存在以下问题：一是手工剪裁翼膜很难保证裁出的边缘与设计的扑翼模板边缘尺寸完全一致，按照同一形状模板剪裁出的翼膜也存在差异；二是翼膜剪切过程容易在刀具停顿处出现细微瑕疵，如果瑕疵刚好位于辅梁端点附近，会容易导致扑翼在拍动时由于应力集中而撕裂。因此，很有必要设计一种既能够保证加工制造精度、又能够减少翼膜撕裂的扑翼加工方法。
[0006]为提高微型扑翼飞行器扑翼翼膜加工精度，且能减少扑翼使用过程中的撕裂情况，可以使用微型扑翼飞行器的翼的加工装置辅助手工制作，加工装置可以按照翼的尺寸要求精准的剪裁翼膜，并且在扑翼容易发生撕裂的关键部位的翼膜剪裁不会轻易由于人为因素使扑翼边缘出现瑕疵。传统的微型扑翼飞行器扑翼加工装置只能确认翼前缘和翼根的尺寸和翻折处的位置，实际加工翼膜时还是需要手工剪裁，可能出现剪裁不准的情况，也难以确保剪裁边缘的完整性。因此有必要设计出一种结构简单，能按照扑翼尺寸要求准确一致且避免瑕疵的微型扑翼飞行器的翼的加工装置。
技术实现思路
[0007]本专利技术针对传统微型扑翼飞行器扑翼手工加工准确性和一致性不高，翼膜剪切边缘易出现瑕疵的问题，专利技术了一种微型扑翼飞行器翼的加工装置。该装置可以按照扑翼的不同尺寸要求，对扑翼所使用翼膜的边缘进行加工剪裁，加工过程准确性高，一致性好，且不易出现瑕疵。该装置可用于微型扑翼飞行器的翼的加工。
[0008]一种微型扑翼飞行器的翼的加工装置，从功能上可分为翼根加工层、翼前后缘加工层和翼尖加工层。所述翼根加工层由底座和转动装置A构成，用于加工扑翼根部边缘，转动装置A通过一端的圆环套入底座的圆柱组合体，并可绕底座的圆柱组合体自由转动；所述翼前后缘加工层由滑动装置和挡板组成，用于加工扑翼前后缘，所述滑动装置和挡板通过底座的条状槽固定于底座上方；所述翼尖加工层为转动装置B，用于加工翼尖边缘，转动装置B通过一端的圆环套入底座的圆柱组合体，并可绕其自由转动。
[0009]所述翼根加工层包括底座和转动装置A。所述底座由环状组合体、矩形块和圆柱组合体组成，用于固定转动装置A、滑动装置、挡板和转动装置B，并确认转动装置A转动的角度或滑动装置滑动的尺寸。所述环状组合体一段为圆心角90
°
的圆弧，另一段为弧形体，所述圆弧上表面自0
°‑
90
°
标记角度刻度，所述圆弧自由端附近标记0
°
，圆弧与所述弧形体交点处标记为90
°
，圆弧的半径为设计翼展长度1.5倍以上，可用于限制和确认转动装置A的转动角度；所述环状组合体在所述弧形体的另一端与矩形块固连；所述矩形块正面有一“工”型滑槽，用于约束滑动装置的滑动，矩形块下侧设计有细长滑槽，用于约束转动装置A的刀具滑动，所述细长滑槽下侧有刻度标记，用于度量加工翼的长度，矩形块的前后两侧各有一凹槽，所述挡板可沿矩形块滑动。所述圆柱组合体由底部圆柱段、中间螺纹段和顶层固定件组成，位于矩形块左下侧，用于固定转动装置A和转动装置B，底部圆柱段的圆心与环状组合体的圆弧圆心重合，所述底部圆柱段的上半部分刻有螺纹，下半部分为光柱，中间螺纹段通过下端螺纹孔与底部圆柱段连接，并留有一段光滑圆柱，所述转动装置A可绕底部圆柱段自由转动，中间螺纹段上端为螺纹和光柱的组合，顶层固定件通过下端螺纹孔与中间螺纹段连接，并留有一段光滑圆柱，所述转动装置B可绕中间螺纹段的光滑圆柱自由转动。
[0010]所述转动装置A由刻度尺A、翼根刀片和紧固螺钉组成，用于在待切割翼膜上精确剪裁翼根边缘。刻度尺A内侧为一圆环，圆环可套入所述底座的底部圆柱段中，使转动装置A能绕底部圆柱段自由转动，刻度尺A中间段下侧刻有刻度标记，刻度标记范围应超过扑翼最大弦长，刻度尺A中间段上侧尺身中空，形成“口”型，刻度尺外侧凸出端上有一螺纹孔，紧固螺钉插入螺纹孔后，用于将刻度尺A固定于设计的翼根位置。所述翼根刀片上半部分为“回”型滑块，固定于刻度尺A上半部分，可沿尺身方向滑动，下半部分形如切除短边两角的矩形片，运动方向与刀刃方向一致，可实现待剪裁翼膜翼根边缘的剪裁。
[0011]所述翼前后缘加工层包括滑动装置和挡板。所述滑动装置由刻度尺C、滑块、前缘刀片、后缘刀片和紧固螺钉组成，可精确裁剪待切割翼膜的前缘和后缘。刻度尺C的内侧为一“工”型凸台，可沿所述底座的“工”型滑槽滑动，刻度尺C的中间段为一刻度标记，刻度标记范围不小于扑翼展长，刻度标记的起始端有前缘刀片，刀片由刻度尺指向下方，所述滑块呈反“C”型，可沿刻度尺C的中间段自由滑动，所述滑块上方有一螺纹孔，用于插入紧固螺钉，所述紧固螺钉通过向下锁死，可固定滑块所在位置，所述后缘刀片插入所述滑块下方，用于剪裁翼膜后缘。所述挡板类似“C”型，插入所述底座矩形块前后两侧的凹槽，并可沿底
座两侧凹槽自由滑动，所述挡板上方有一螺纹孔，用于插入紧固螺钉，所述紧固螺钉通过向下锁死，可将挡板固定于所述底座，防止滑动装置切割翼膜的长度超过设计扑翼展长。
[0012]所述翼尖加工层包括转动装置B，所述转动装置B由刻度尺B、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微型扑翼飞行器的翼的加工装置，包括从功能上可分为翼根加工层、翼前后缘加工层和翼尖加工层，其特征在于：所述翼根加工层由底座和转动装置A构成，用于加工扑翼根部边缘；所述翼前后缘加工层由滑动装置和挡板组成，用于加工扑翼前后缘；所述翼尖加工层为转动装置B，用于加工翼尖边缘。2.如权利要求1所述一种微型扑翼飞行器的翼的加工装置，其特征在于，所述翼根加工层底座由环状组合体、矩形块和圆柱组合体组成；所述环状组合体一段为圆心角90
°
圆弧，另一段为弧形体，所述环状组合体在弧形体的一端与所述矩形块固连；所述矩形块正面有一“工”型滑槽，下侧设计有细长滑槽，所述细长滑槽下侧有刻度标记，所述矩形块的前后两侧各有一凹槽；所述圆柱组合体由底部圆柱段、中间螺纹段和顶层固定件组成，位于所述矩形块左下侧，所述底部圆柱段的圆心与所述环状组合体的圆弧圆心重合，所述底部圆柱段的上半部分刻有螺纹，下半部分为光柱，所述中间螺纹段通过下端螺纹孔与所述底部圆柱端连接，上端为螺纹和光柱的组合，所述顶层固定件通过下端螺纹孔与中间螺纹段连接，并留有一段光滑圆柱；所述翼根加工层所述转动装置A由刻度尺A、翼根刀片和紧固螺钉组成，用于在待切割翼膜上精确剪裁翼根边缘；刻度尺A内侧为一圆环，圆环可套入所述底座的底部圆柱段中，使转动装置A能绕底部圆柱段自由转动，刻度尺A中间段下侧刻有刻度标记，刻度尺A中间段上侧尺身中空，形成“口”型，刻度尺外侧凸出端上有一螺纹孔，紧固螺钉插入螺纹孔后，用于将刻度尺A固定于设计的翼根位置；所述翼根刀片上半部分为“回”型滑块，固定于刻度尺A上半部分，可沿尺身方向滑动，下半部分形如切除短边两角的矩形片，运动方向与刀刃方向一致，可实现待剪裁翼膜翼根边缘的剪裁。3.如权利要求1所述一种微型扑翼飞行器的翼的加工装置，其特征在于，所述翼前后缘加工层滑动装置由刻度尺C、滑块、前缘刀片、后缘刀片和紧固螺钉组成，可精确裁剪待切割翼膜的前缘和后缘；刻度尺C的内侧为一“工”型凸台，可沿所述底座的“工”型滑槽滑动，刻度尺C的中间段为一刻度标记，刻度标记的起始端有前缘刀片，刀片由刻度尺指向下方，所述滑块呈反“C”型，可沿刻度尺C的中间段自由滑动，所述滑块上方有一螺纹孔，用于插入紧固螺钉，所述紧固螺钉通过向下锁死，可固定滑块所在位置，所述后缘刀片插入所述滑块下方，用于剪裁翼膜后缘；所述挡板类似“C”型，插入所述底座矩形块前后两侧的凹槽，并可沿底座两侧凹槽自由滑动，所述挡板上方有一螺纹孔，用于插入紧固螺钉，所述紧固螺钉通过向下锁死，可将挡板固定于所述底座，防止滑动装置切割翼膜的长度超过设计扑翼展长。4.如权利要求1所述一种微型扑翼飞行器的翼的加工装置，其特征在于，所述翼尖加工层转动装置B由刻度尺B、滑块、翼尖刀片和紧固螺钉组成，可精确裁...
【专利技术属性】
技术研发人员：张艳来，封俊天，吴江浩，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。