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[發(fā)明專利]用于鏡像加工設(shè)備的多點柔性滾動支撐頭有效

專利信息
申請?zhí)枺?/td> 201410219875.0 申請日: 2014-05-22
公開(公告)號: CN104002161A 公開(公告)日: 2014-08-27
發(fā)明(設(shè)計)人: 王皓;趙勇;陳根良;來新民;郝金明 申請(專利權(quán))人: 上海交通大學(xué)
主分類號: B23Q3/02 分類號: B23Q3/02
代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所 31201 代理人: 王毓理;王錫麟
地址: 200240 *** 國省代碼: 上海;31
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摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 用于 加工 設(shè)備 多點 柔性 滾動 支撐
【說明書】:

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種薄板工件的加工領(lǐng)域的裝置,具體是一種用于鏡像加工設(shè)備的多點柔性滾動支撐頭。

背景技術(shù)

目前,大型薄壁構(gòu)件的加工逐漸拋棄傳統(tǒng)的化學(xué)加工和機械加工方法,轉(zhuǎn)而使用經(jīng)濟性高、不污染環(huán)境的鏡像加工方式。鏡像加工是指在加工工件的兩側(cè)對稱布置加工機構(gòu)和支撐機構(gòu),薄壁構(gòu)件由于柔性搭,在加工過程中必然會產(chǎn)生振動,支撐機構(gòu)就是為了減輕工件的振動,提高加工精度。目前的鏡像支撐裝置采用單點剛性支撐,需要控制接觸點始終與加工點保持同步運動,實現(xiàn)難度較大,而且所能支撐的區(qū)域很小,效率較低。針對此問題,設(shè)計一種用于鏡像加工設(shè)備的柔性支撐機構(gòu),在保證支撐剛度的同時,擴大支撐面積,降低控制難度。

經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn),美國專利文獻號US7682112,記載了一種Process?and?A?Device?for?The?Machining?of?Panels(薄板件機械加工的方法和設(shè)備),實現(xiàn)對飛機蒙皮的鏡像加工,但是該技術(shù)方案的支撐機構(gòu)為單點剛性支撐,支撐面積小,而且需要實現(xiàn)點對點的實時控制,控制難度較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足,提供一種用于鏡像加工設(shè)備的多點柔性滾動支撐頭,增大了支撐有效面積,能有效的降低工件震顫,實現(xiàn)薄壁構(gòu)件的精確加工。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的,包括:基座、若干彈性支撐桿和若干柔性滾動部件,其中:若干彈性支撐桿的底部設(shè)置于基座上且呈圓周陣列布置,各個彈性支撐桿的頂部分別與一個柔性滾動部件相連,當(dāng)薄壁工件加工側(cè)的刀具開始加工時,基座跟隨刀具以相同的速度和方向移動,使各個彈性支撐桿的中心與刀具鏡像對稱,減小薄壁工件的加工振動;

所述的圓周陣列布置的具體參數(shù)設(shè)置規(guī)則為:各個彈性支撐桿形成的圓周陣列的直徑為基座圓直徑的90%,各個彈性支撐桿的截面積總和為基座圓截面積的50%-60%。

所述的基座包括:底部的固定平臺、中部的連接柱體和頂部的單側(cè)開口的空心圓柱體結(jié)構(gòu)的工作部,其中:工作部的底面開有若干通孔,各個彈性支撐桿設(shè)置于各個通孔處。

所述的彈性支撐桿包括:階梯軸、彈簧和固定軸承,其中:固定軸承固定于基座,階梯軸的一端設(shè)置于固定軸承處,另一端與柔性滾動部相固定,中部套接彈簧。

所述的階梯軸的與固定軸承相接端、套接彈簧的中部以及與柔性滾動部相固定端的直徑依次遞減。

所述的柔性滾動部件包括:滾動座、兩個連接軸承、旋轉(zhuǎn)軸、滾輪和軸套,其中:滾輪套接于旋轉(zhuǎn)軸上,旋轉(zhuǎn)軸的兩端分別由一個連接軸承設(shè)置于滾動座的兩端,滾動座的底部與彈性支撐桿相連。

本發(fā)明安裝在鏡像移動平臺上,薄壁工件加工過程中,加工刀頭與鏡像支撐機構(gòu)多個支撐點的中心關(guān)于工件對稱,當(dāng)加工刀頭在移動過程中,鏡像移動平臺根據(jù)控制系統(tǒng)的指令做出跟刀頭相同的移動軌跡,由于加工點位于多個支撐點的中心,因此薄壁工件產(chǎn)生的振動會被多個柔性滾動支撐頭吸收,同時保證加工點產(chǎn)生的變形在可接受范圍內(nèi)。為保證支撐頭滾輪可以在工件上順滑滾動,在支撐桿和基座之間使用自潤滑軸承,在滾輪軸承座和轉(zhuǎn)軸之間安裝滾動軸承。當(dāng)鏡像移動平臺的控制產(chǎn)生稍許的誤差,只要加工點在多個支撐點之間,就能較好的支撐工件并吸收工件振動,保證加工精度。本發(fā)明通過增加支撐點、使用彈簧,增大支撐有效面積,降低系統(tǒng)控制難度;同時能安裝在不同的鏡像移動平臺上,具有通用性。

附圖說明

圖1為實施例1的正等軸測圖;

圖2為實施例1的正視圖;

圖3為實施例1的左視圖;

圖4為實施例1的俯視圖;

圖5為實施例1的剖面圖。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明,本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施,給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程,但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例1

如圖1至圖5所示,本實施例包括:基座1、若干彈性支撐桿10和若干柔性滾動部件11,其中:若干彈性支撐桿10的底部設(shè)置于基座1上且呈圓周陣列布置,各個彈性支撐桿10的頂部分別與一個柔性滾動部件11相連,當(dāng)薄壁工件加工側(cè)的刀具開始加工時,基座1跟隨刀具以相同的速度和方向移動,使各個彈性支撐桿10的中心與刀具鏡像對稱,減小薄壁工件的加工振動;

所述的圓周陣列布置的具體參數(shù)設(shè)置規(guī)則為:

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