本發(fā)明涉及機(jī)床夾具，具體涉及一種力反饋式圓筒形薄壁構(gòu)件加工支撐裝置。

背景技術(shù)：

機(jī)床夾具是機(jī)床上用于裝夾工件的一種機(jī)械裝置，其作用是將工件進(jìn)行定位，以使工件布置在相對于機(jī)床和加工刀具的正確位置上，并且將工件可靠地夾緊。一般可分為通用夾具、專用夾具和組合夾具等。

近年來，隨著工業(yè)水平的不斷發(fā)展，零件加工對現(xiàn)代機(jī)床夾具的種類和功能提出了更高的要求，主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個方面。其中，廣泛應(yīng)用于航空航天、船舶、武器裝備等工業(yè)領(lǐng)域的圓筒形構(gòu)件的加工裝夾問題一直是一個亟待解決的難題，尤其，大型圓筒形薄壁構(gòu)件在裝夾時易于發(fā)生變形，并且傳統(tǒng)的夾具難以針對加工條件和要求對夾具的夾持力進(jìn)行調(diào)整。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服背景技術(shù)中提到的問題，本發(fā)明提出一種力反饋式圓筒形薄壁構(gòu)件加工支撐裝置，具有結(jié)構(gòu)緊湊、裝夾范圍靈活可調(diào)、夾持力智能可調(diào)等特點(diǎn)，可廣泛用于裝夾各種待加工的圓筒形構(gòu)件。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種力反饋式圓筒形薄壁構(gòu)件加工支撐裝置，包括臺面和裝夾單元，其特征在于：所述裝夾單元可以在臺面的滑槽中徑向滑動；所述裝夾單元包含基座、楔塊、絲桿、墊塊、夾塊、力傳感器、絲杠、絲母以及長光柵，基座通過下端面上的t形塊安裝在臺面的滑槽中，楔塊固定在臺面的一個平面上，墊塊的下表面與楔塊貼合在一起，絲桿的一端卡置于楔塊的開槽中，絲桿的另一端通過螺紋與墊塊進(jìn)行傳動連接，力傳感器將夾塊和絲杠連接在一起，絲母固定在基座的側(cè)面上，絲杠與絲母通過螺紋進(jìn)行傳動配合，長光柵的標(biāo)尺部分固定在基座的側(cè)面上，長光柵的讀數(shù)頭部分與夾塊固定在一起。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述絲杠連接有驅(qū)動裝置。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述力傳感器和長光柵連接有數(shù)顯表。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述裝夾單元（2）的安裝數(shù)量為二～十二。

采用以上技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：通過轉(zhuǎn)動絲桿來調(diào)整墊塊的高度，通過驅(qū)動絲杠來改變夾塊的徑向位置，實(shí)現(xiàn)對圓筒形構(gòu)件的軸向與徑向定位于裝夾。結(jié)合實(shí)際情況，調(diào)整裝夾單元的數(shù)量和在臺面上的徑向安裝位置，從而實(shí)現(xiàn)對不同直徑的圓筒形構(gòu)件的裝夾。

所述力傳感器和長光柵在工作過程中測量夾持力信號和夾塊位置信號，并傳送至數(shù)顯表進(jìn)行顯示，因此可以針對加工的具體條件和要求，對裝夾情況包括夾持力的大小及分布等進(jìn)行智能調(diào)整，從而更加精確地滿足零部件加工的變形控制要求，有助于大大提高零部件的加工精度。

所述裝夾單元為模塊化設(shè)計(jì)，便于批量加工制作和裝置維護(hù)時的拆卸替換。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的俯視圖；

圖3是本發(fā)明中裝夾單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3的a處或b處的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明力反饋式圓筒形薄壁構(gòu)件加工支撐裝置夾持圓筒形薄壁構(gòu)件的示意圖；

其中：1—臺面、2—裝夾單元、3—基座、4—楔塊、5—絲桿、6—墊塊、7—夾塊、8—力傳感器、9—絲杠、10—絲母、11—長光柵、12—圓筒形薄壁構(gòu)件。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不收下面公開的具體實(shí)施例的限。

如圖1所示，本發(fā)明公開了一種力反饋式圓筒形薄壁構(gòu)件加工支撐裝置，包括臺面1和裝夾單元2，其特征在于：所述裝夾單元2可以在臺面1的滑槽中徑向滑動；所述裝夾單元2包含基座3、楔塊4、絲桿5、墊塊6、夾塊7、力傳感器8、絲杠9、絲母10以及長光柵11，基座3通過下端面上的t形塊安裝在臺面1的滑槽中，楔塊4固定在臺面1的一個平面上，墊塊6的下表面與楔塊4貼合在一起，絲桿5的一端卡置于楔塊4的開槽中，絲桿5的另一端通過螺紋與墊塊6進(jìn)行傳動連接，力傳感器8將夾塊7和絲杠9連接在一起，絲母10固定在基座3的側(cè)面上，絲杠9與絲母10通過螺紋進(jìn)行傳動配合，長光柵11的標(biāo)尺部分固定在基座的側(cè)面上，長光柵11的讀數(shù)頭部分與夾塊7固定在一起。

如圖1和圖2所示，所述的裝夾單元圓周均布于臺面上，裝夾零件的過程中，可以根據(jù)機(jī)加工的實(shí)際要求對裝夾單元的安裝數(shù)量進(jìn)行調(diào)整。針對于具有不同內(nèi)壁形狀的待加工零部件，可以使用具有不同外輪廓形狀的夾塊實(shí)施裝夾。

如圖3所示，在每個裝夾單元的底部各裝有一套由楔塊、絲桿和墊塊組成的調(diào)整裝置，墊塊下表面上的條形凸臺放置于楔塊斜面上的凹槽內(nèi)，絲桿一端置于楔塊的開槽中，并通過絲桿上固定的兩個圓形擋片進(jìn)行軸向定位，絲桿的另一端與墊塊通過螺紋進(jìn)行傳動連接，當(dāng)轉(zhuǎn)動絲桿時，絲桿帶動墊塊在楔塊的斜面上前后移動，移動的過程中墊塊的高度將發(fā)生變化，絲桿也會在楔塊的開槽中發(fā)生對應(yīng)的向上或向下運(yùn)動。

如圖3所示，所述裝夾單元安裝有兩套上下放置的具有相同結(jié)構(gòu)形式的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的具體形式如圖4所示。

如圖5所示，圓筒形薄壁構(gòu)件被裝夾在所述的支撐裝置上，其下沿端面搭放在墊塊的上表面上，其內(nèi)壁被夾塊撐住。

工作原理：裝夾圓筒形薄壁構(gòu)件前，根據(jù)加工變形控制要求，推算出各夾塊合理的夾持力大小及分布，以及需要的裝夾單元的數(shù)量，進(jìn)而將所需數(shù)量的裝夾單元安裝在臺面上；根據(jù)構(gòu)件的內(nèi)壁直徑，調(diào)整各裝夾單元的徑向安裝位置。將待加工構(gòu)件放置于支撐裝置上，保持其軸線與臺面的上表面垂直，轉(zhuǎn)動絲桿使各個墊塊的上表面均于構(gòu)件的下沿?cái)嗝尜N合在一起。然后，驅(qū)動絲杠使各個夾塊撐住構(gòu)件的內(nèi)壁，并且根據(jù)讀取的力和位置信號，實(shí)時地調(diào)整夾持力，直至每個夾塊的夾持力及分布達(dá)到預(yù)先推算出的最優(yōu)值，然后鎖緊驅(qū)動裝置。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種力反饋式圓筒形薄壁構(gòu)件加工支撐裝置，包括臺面和裝夾單元。所述裝夾單元由基座、楔塊、絲桿、墊塊、夾塊、力傳感器、絲杠、絲母、長光柵組成，裝夾單元的基座可以在臺面的滑槽中徑向滑動。裝夾圓筒形薄壁構(gòu)件時，將構(gòu)件套在裝夾單元的外圍，通過調(diào)節(jié)所述絲桿使構(gòu)件的下沿端面搭放在所述墊塊的上端面上，通過調(diào)節(jié)所述絲杠使所述夾塊由內(nèi)向外撐住構(gòu)件的內(nèi)表面。裝夾過程中，所述力傳感器和所述長光柵分別反饋力和位移信號，結(jié)合構(gòu)件加工特點(diǎn)，優(yōu)化調(diào)整各夾塊的夾持力大小及分布情況。本發(fā)明提供了一種解決圓筒形薄壁構(gòu)件難于裝夾并且裝夾時易變形難題的技術(shù)方案。

技術(shù)研發(fā)人員：陳照波;程明;閆牧夫
受保護(hù)的技術(shù)使用者：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.05
技術(shù)公布日：2017.08.29