用于鏡像加工的剛?cè)岫帱c(diǎn)隨動(dòng)支撐頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種薄壁件鏡像加工裝置，特別是鏡像加工的剛?cè)岫帱c(diǎn)隨動(dòng)支撐頭。
【背景技術(shù)】
[0002]由于鏡像加工高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的特點(diǎn)，這種加工方式已越來(lái)越多的應(yīng)用于薄壁件的加工。鏡像加工系統(tǒng)擁有對(duì)稱(chēng)布置于薄壁件兩側(cè)并同步運(yùn)動(dòng)的加工機(jī)構(gòu)和支撐機(jī)構(gòu)。由于薄壁件的弱剛性，在加工過(guò)程中會(huì)發(fā)生變形和顫振，支撐機(jī)構(gòu)就是為了抑制顫振、提高剛度、提高加工精度。
[0003]目前，鏡像加工支撐裝置常采用單點(diǎn)剛性支撐。美國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)號(hào)US7682112公開(kāi)了一種薄壁件機(jī)械加工的方法和設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)蒙皮的鏡像加工。但這種技術(shù)方案需要控制支撐點(diǎn)與加工點(diǎn)保持同步運(yùn)動(dòng)，控制較復(fù)雜，且很難實(shí)現(xiàn)加工點(diǎn)與支撐點(diǎn)的完全對(duì)正。而且由于是剛性支撐，支撐機(jī)構(gòu)并不能很好的抑制加工過(guò)程中的顫振現(xiàn)象。
[0004]此外發(fā)展了多點(diǎn)柔性支撐裝置。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?01410219875.0公開(kāi)了一種用于鏡像加工設(shè)備的多點(diǎn)柔性滾動(dòng)支撐頭。該發(fā)明用三個(gè)柔性滾動(dòng)部件支撐薄壁構(gòu)件，增大了支撐有效面積，降低控制難度，降低工件震顫，實(shí)現(xiàn)對(duì)薄壁構(gòu)件的加工。但這種技術(shù)方案采用滾輪支撐，各個(gè)方向滾動(dòng)性能較差；且完全柔性支撐，難以對(duì)薄壁件進(jìn)行精確定位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種可以實(shí)現(xiàn)精確定位，有效抑振，簡(jiǎn)化控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)薄壁件的精確加工的用于鏡像加工的剛?cè)岫帱c(diǎn)隨動(dòng)支撐頭。
[0006]本發(fā)明的用于鏡像加工的剛?cè)岫帱c(diǎn)隨動(dòng)支撐頭，它包括基座，在所述的基座上沿圓周方向均勻的開(kāi)有多個(gè)軸線彼此平行設(shè)置的圓周階梯通孔，在所述的基座中間位置開(kāi)有與圓周階梯通孔軸線平行設(shè)置的中心階梯通孔，在所述的多個(gè)圓周階梯通孔和中心階梯通孔的左側(cè)均設(shè)置有內(nèi)螺紋，在每一個(gè)圓周階梯通孔內(nèi)從左至右依次安裝有螺紋連接件、左彈簧以及桿上套有右彈簧的支撐桿，所述的螺紋連接件與圓周階梯通孔的內(nèi)螺紋連接，左彈簧壓緊在螺紋連接件與支撐桿的擋肩之間，右彈簧壓緊在支撐桿的擋肩和圓周階梯通孔孔肩之間，左彈簧和右彈簧完全相同并對(duì)稱(chēng)地布置于支撐桿的擋肩兩端，在所述的支撐桿的右端連接有輔萬(wàn)向滾珠，主撐桿的左側(cè)螺紋端通過(guò)螺母固連在所述的中心階梯通孔的右端，在所述的主撐桿的右端連接有主萬(wàn)向滾珠，輔萬(wàn)向滾珠和主萬(wàn)向滾珠設(shè)置在基座右端面外。
[0007]本發(fā)明既有柔性支撐減小薄壁件的顫振，也有剛性支撐對(duì)薄壁件進(jìn)行精確定位。同時(shí)多點(diǎn)支撐增大了支撐面積，降低了控制難度。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本發(fā)明的用于鏡像加工的剛?cè)岫帱c(diǎn)隨動(dòng)支撐頭的立體圖；
[0009]圖2為本發(fā)明圖1所示的支撐頭的左視圖；
[0010]圖3為本發(fā)明圖1所示的支撐頭的右視圖；
[0011]圖4為本發(fā)明圖3所示的支撐頭的A-A剖面圖；
[0012]圖中:1基座，2輔萬(wàn)向滾珠，3主萬(wàn)向滾珠，4無(wú)頭內(nèi)六角螺釘，5左彈簧，6右彈簧，7支撐桿，8螺母，9柔性支撐桿，10圓周階梯通孔，11圓周階梯通孔的內(nèi)螺紋，12中心階梯通孔，13中心階梯通孔的內(nèi)螺紋，14圓周階梯通孔孔肩，15圓弧槽。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。此處所描述的具體實(shí)施例方式僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0014]如附圖所示的本發(fā)明的用于鏡像加工的剛?cè)岫帱c(diǎn)隨動(dòng)支撐頭，它包括基座1，在所述的基座上沿圓周方向均勻的開(kāi)有多個(gè)軸線彼此平行設(shè)置的圓周階梯通孔10，在所述的基座中間位置開(kāi)有與圓周階梯通孔軸線平行設(shè)置的中心階梯通孔12，在所述的多個(gè)圓周階梯通孔和中心階梯通孔的左側(cè)均設(shè)置有內(nèi)螺紋，在每一個(gè)圓周階梯通孔內(nèi)從左至右依次安裝有螺紋連接件4、左彈簧5以及桿上套有右彈簧6的支撐桿7，所述的螺紋連接件4與圓周階梯通孔的內(nèi)螺紋11連接，左彈簧5壓緊在螺紋連接件4與支撐桿7的擋肩之間，右彈簧6壓緊在支撐桿7的擋肩和圓周階梯通孔孔肩14之間，左彈簧5和右彈簧6完全相同并對(duì)稱(chēng)地布置于支撐桿7的擋肩兩端。在所述的支撐桿7的右端連接有輔萬(wàn)向滾珠2。主撐桿的左側(cè)螺紋端通過(guò)螺母8固連在所述的中心階梯通孔12的右端，在所述的主撐桿的右端連接有主萬(wàn)向滾珠3。輔萬(wàn)向滾珠2和主萬(wàn)向滾珠3設(shè)置在基座右端面外。
[0015]優(yōu)選的所述的基座為圓柱形，在基座I的外圓柱面上開(kāi)有圓弧槽15以減輕支撐頭重量。圓周階梯通孔的內(nèi)螺紋11與螺紋連接件4相連接，可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)螺紋連接件4以調(diào)整輔萬(wàn)向滾珠2的位置，在安裝使用過(guò)程中，中心階梯通孔的內(nèi)螺紋13用于和支撐執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接。
[0016]支撐桿7、左彈簧5、右彈簧6組成柔性支撐桿9。所述支撐桿7的細(xì)軸有螺紋用于和輔萬(wàn)向滾珠2相連接。螺紋連接件4可以采用無(wú)頭內(nèi)六角螺釘4，通過(guò)旋轉(zhuǎn)無(wú)頭內(nèi)六角螺釘4壓縮彈簧可以調(diào)整輔萬(wàn)向滾珠2的位置，無(wú)頭內(nèi)六角螺釘4與輔萬(wàn)向滾珠2的位移比為2:1。可以通過(guò)換用不同剛度的彈簧實(shí)現(xiàn)不同的柔性支撐剛度。支撐桿7兩端并聯(lián)的彈簧使得彈簧支撐剛度加倍。
[0017]本實(shí)施例優(yōu)選的支撐桿的數(shù)量為六個(gè)，各個(gè)支撐桿之間的角度間隔為60°。
[0018]所述的輔萬(wàn)向滾珠2和主萬(wàn)向滾珠3市場(chǎng)有售，這樣的結(jié)構(gòu)最大限度的減少了摩擦力，在較重的載荷作用下也可輕松的向各個(gè)方向移動(dòng)。
[0019]采用本裝置的工作過(guò)程為:
[0020]當(dāng)對(duì)薄壁件鏡像加工時(shí)，預(yù)先調(diào)節(jié)無(wú)頭內(nèi)六角螺釘4使圓周方向的輔萬(wàn)向滾珠2比中心主萬(wàn)向滾珠3高出一定距離。薄壁件壓縮圓周方向的輔萬(wàn)向滾珠2直到薄壁件接觸到中心主萬(wàn)向滾珠3。輔萬(wàn)向滾珠2對(duì)薄壁件進(jìn)行柔性支撐，主萬(wàn)向滾珠3對(duì)薄壁件進(jìn)行剛性支撐。支撐頭跟隨薄壁件另一側(cè)加工機(jī)構(gòu)的刀具以相同的速度和方向移動(dòng)。本發(fā)明既有柔性支撐減小薄壁件的顫振，也有剛性支撐對(duì)薄壁件進(jìn)行精確定位。同時(shí)多點(diǎn)支撐增大了支撐面積，降低了控制難度。
[0021]值得注意的是，盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不僅僅局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的實(shí)施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)人員受本發(fā)明的啟示，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求保護(hù)范圍的情況下，還可以做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于鏡像加工的剛?cè)岫帱c(diǎn)隨動(dòng)支撐頭，它包括基座，其特征在于:在所述的基座上沿圓周方向均勻的開(kāi)有多個(gè)軸線彼此平行設(shè)置的圓周階梯通孔，在所述的基座中間位置開(kāi)有與圓周階梯通孔軸線平行設(shè)置的中心階梯通孔，在所述的多個(gè)圓周階梯通孔和中心階梯通孔的左側(cè)均設(shè)置有內(nèi)螺紋，在每一個(gè)圓周階梯通孔內(nèi)從左至右依次安裝有螺紋連接件、左彈簧以及桿上套有右彈簧的支撐桿，所述的螺紋連接件與圓周階梯通孔的內(nèi)螺紋連接，左彈簧壓緊在螺紋連接件與支撐桿的擋肩之間，右彈簧壓緊在支撐桿的擋肩和圓周階梯通孔孔肩之間，左彈簧和右彈簧完全相同并對(duì)稱(chēng)地布置于支撐桿的擋肩兩端，在所述的支撐桿的右端連接有輔萬(wàn)向滾珠，主撐桿的左側(cè)螺紋端通過(guò)螺母固連在所述的中心階梯通孔的右端，在所述的主撐桿的右端連接有主萬(wàn)向滾珠，輔萬(wàn)向滾珠和主萬(wàn)向滾珠設(shè)置在基座右端面外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鏡像加工的剛?cè)岫帱c(diǎn)隨動(dòng)支撐頭，其特征在于:所述的基座為圓柱形，在基座的外圓柱面上開(kāi)有圓弧槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于鏡像加工的剛?cè)岫帱c(diǎn)隨動(dòng)支撐頭，其特征在于:所述的支撐桿的數(shù)量為六個(gè)，各個(gè)支撐桿之間的角度間隔為60°。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了用于鏡像加工的剛?cè)岫帱c(diǎn)隨動(dòng)支撐頭，它包括基座，在基座上沿圓周方向均勻的開(kāi)有多個(gè)軸線彼此平行設(shè)置的圓周階梯通孔，在基座中間位置開(kāi)有與圓周階梯通孔軸線平行設(shè)置的中心階梯通孔，在多個(gè)圓周階梯通孔和中心階梯通孔的左側(cè)均設(shè)置有內(nèi)螺紋，在每一個(gè)圓周階梯通孔內(nèi)從左至右依次安裝有螺紋連接件、左彈簧以及桿上套有右彈簧的支撐桿，在支撐桿的右端連接有輔萬(wàn)向滾珠,主撐桿的左側(cè)螺紋端通過(guò)螺母固連在中心階梯通孔的右端，在主撐桿的右端連接有主萬(wàn)向滾珠,輔萬(wàn)向滾珠和主萬(wàn)向滾珠設(shè)置在基座右端面外。本發(fā)明既有柔性支撐減小薄壁件的顫振，也有剛性支撐對(duì)薄壁件進(jìn)行精確定位。同時(shí)多點(diǎn)支撐增大了支撐面積，降低了控制難度。
【IPC分類(lèi)】B23Q3-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104668989
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510038101
【發(fā)明人】肖聚亮, 姚永勝, 黃田, 林彬, 楫駿, 張曉峰, 林濱
【申請(qǐng)人】天津大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年1月26日