[發(fā)明專利]一種自適應偏心夾具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210586642.5
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103009155A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設計）人: 陳志同;于建華
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B23Q3/06
• 分類號: B23Q3/06
• 代理公司: 北京慧泉知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種自適應偏心夾具，它是一種利用偏心機構(gòu)做輔助支撐使機床裝夾力不作用在弱剛性葉片，并利用球面自適應機構(gòu)實現(xiàn)在葉片定位面位置發(fā)生變化時一直能適應這種變化而保證葉片不發(fā)生過定位的夾具。屬于機加工裝夾具技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

飛機發(fā)動機葉片由于采用薄壁結(jié)構(gòu)，精度要求高，加工剛度較差，在切削加工時，極易產(chǎn)生變形,造成型面扭轉(zhuǎn)、翹曲變形及尺寸超差等現(xiàn)象。除了機床幾何與運動控制誤差、機床熱變形誤差，這些主要是工件與夾具和機床之間的裝夾誤差、工件與夾具之間接觸區(qū)域的彈性變形誤差、切削力引起的讓刀變形誤差、殘余應力導致的工件扭曲變形誤差、以及數(shù)控編程誤差等等。

近些年來，大量研究工作致力于如何確定并消除所有這些誤差來源。一方面由于受到機床運動加速度的限制，葉片加工區(qū)域應該盡可能布置在回轉(zhuǎn)中心附近，并且由于葉片剛性較差，種類繁多，得通過各式成套夾具構(gòu)成最佳裝夾方案，另一方面，切削力、殘余應力等導致的加工變形誤差卻不是僅僅通過改進機床結(jié)構(gòu)設計就可以完全避免的，從而在很大程度上限制了高精度數(shù)控機床的應用。這些矛盾在切削加工薄壁零件的過程中尤為顯著。

現(xiàn)有夾具在葉片發(fā)生扭轉(zhuǎn)、彎曲變形導致雙端基準不一致時，裝夾位置還保持不變，從而使葉片在加工過程中憋勁，造成新的內(nèi)應力。本發(fā)明使葉片處于自然狀態(tài)進行無應力夾緊，即夾具和工件之間不存在嚴重的安裝應力；并且利用偏心機構(gòu)提供輔助支撐，使得機床裝夾力不作用在葉片上。

發(fā)明內(nèi)容

1、目的：本發(fā)明的目的是提供一種自適應偏心夾具，它是利用偏心機構(gòu)提供輔助支撐的無應力自適應雙端裝夾夾具。

2、技術(shù)方案：為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案的特征是：一種自適應偏心夾具，它包括：一個偏心夾具基體、兩個結(jié)構(gòu)相同但安裝方向相反的隨行夾具塊、兩套將隨行夾具塊連接于夾具基體上的夾具塊固定裝置、一個用于將夾具基體連接于機床上的柔性連接裝置；它們之間的位置連接關(guān)系是：一對隨行夾具塊安裝在偏心夾具基體定位面上，并且隨行夾具塊中心與整個偏心夾具基體回轉(zhuǎn)軸同軸；夾具塊固定裝置中的定位板和壓緊板設置在偏心夾具基體定位面兩側(cè)。柔性連接裝置安裝在偏心夾具基體左側(cè)定位軸上，并且在柔性連接裝置和偏心夾具基體之間設置有夾具塊固定裝置。葉片通過雙端定位基準安裝在兩隨行夾具塊上，整個夾具系統(tǒng)一側(cè)通過柔性連接裝置與機床回轉(zhuǎn)工作臺連接，另一側(cè)由液壓頂尖直接定心頂緊。

所述偏心夾具基體，見圖4，是倒幾字半開框式凹形結(jié)構(gòu)，它主要為弱剛性薄壁葉片類零件提供輔助支撐；其上設置有矩形狀的定位板和壓緊板，可將隨行夾具塊準確安裝在偏心夾具基體上。葉片通過雙端定位基準安裝在兩隨行夾具塊上，整個夾具系統(tǒng)一側(cè)通過柔性連接裝置與機床回轉(zhuǎn)工作臺連接，另一側(cè)由液壓頂尖頂緊來實現(xiàn)夾具基體和機床水平轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)軸的同步轉(zhuǎn)動。