[發明專利]用于鏡像加工設備的多點柔性滾動支撐頭有效
| 申請號: | 201410219875.0 | 申請日: | 2014-05-22 |
| 公開(公告)號: | CN104002161A | 公開(公告)日: | 2014-08-27 |
| 發明(設計)人: | 王皓;趙勇;陳根良;來新民;郝金明 | 申請(專利權)人: | 上海交通大學 |
| 主分類號: | B23Q3/02 | 分類號: | B23Q3/02 |
| 代理公司: | 上海交達專利事務所 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: | |||
| 搜索關鍵詞: | 用于 加工 設備 多點 柔性 滾動 支撐 | ||
技術領域
本發明涉及的是一種薄板工件的加工領域的裝置,具體是一種用于鏡像加工設備的多點柔性滾動支撐頭。
背景技術
目前,大型薄壁構件的加工逐漸拋棄傳統的化學加工和機械加工方法,轉而使用經濟性高、不污染環境的鏡像加工方式。鏡像加工是指在加工工件的兩側對稱布置加工機構和支撐機構,薄壁構件由于柔性搭,在加工過程中必然會產生振動,支撐機構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,實現難度較大,而且所能支撐的區域很小,效率較低。針對此問題,設計一種用于鏡像加工設備的柔性支撐機構,在保證支撐剛度的同時,擴大支撐面積,降低控制難度。
經過對現有技術的檢索發現,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備),實現對飛機蒙皮的鏡像加工,但是該技術方案的支撐機構為單點剛性支撐,支撐面積小,而且需要實現點對點的實時控制,控制難度較大。
發明內容
本發明針對現有技術存在的上述不足,提供一種用于鏡像加工設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,實現薄壁構件的精確加工。
本發明是通過以下技術方案實現的,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,當薄壁工件加工側的刀具開始加工時,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設置規則為: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開口的空心圓柱體結構的工作部,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、旋轉軸、滾輪和軸套,其中:滾輪套接于旋轉軸上,旋轉軸的兩端分別由一個連接軸承設置于滾動座的兩端,滾動座的底部與彈性支撐桿相連。
本發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多個支撐點的中心關于工件對稱,當加工刀頭在移動過程中,鏡像移動平臺根據控制系統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,同時保證加工點產生的變形在可接受范圍內。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,在滾輪軸承座和轉軸之間安裝滾動軸承。當鏡像移動平臺的控制產生稍許的誤差,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。本發明通過增加支撐點、使用彈簧,增大支撐有效面積,降低系統控制難度;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
下面對本發明的實施例作詳細說明,本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施,給出了詳細的實施方式和具體的操作過程,但本發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,當薄壁工件加工側的刀具開始加工時,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設置規則為:
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