[發(fā)明專利]一種適用于筒狀工件的加工裝備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510019152.0
• 申請日: 2015-01-15
• 公開（公告）號: CN104669015B
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈建新;趙崇良;田威;李東明;廖文和
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: B23Q3/08
• 分類號: B23Q3/08;B23Q1/26
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司32252
• 代理人: 戴朝榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)械加工領(lǐng)域，具體為一種適用于筒狀工件的加工裝備，尤其是大型薄壁筒狀零部件。

背景技術(shù)

在航空航天生產(chǎn)制造領(lǐng)域，存在許多形狀結(jié)構(gòu)特別的零部件，其中薄壁筒狀零部件（如飛機(jī)機(jī)身）就是其中比較典型的代表。這種形狀結(jié)構(gòu)的零部件應(yīng)用場合十分廣泛，特別是在航空工業(yè)領(lǐng)域很多零部件都具有這種結(jié)構(gòu)特點。大型薄壁筒狀零部件自身載荷大，在進(jìn)行連接裝配時（如機(jī)身蒙皮與機(jī)身骨架的連接）往往存在以下一些問題，例如由于待裝配零部件是高度較大的薄壁結(jié)構(gòu)，因此其剛度相對較差，加工裝配孔時易產(chǎn)生較大撓度，產(chǎn)生彎曲變形，難以保證孔的精度和表面質(zhì)量，且常用回轉(zhuǎn)裝置難以保證重載下的定位精度等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種針對筒狀工件的環(huán)向工位轉(zhuǎn)換定位精準(zhǔn)的加工裝備。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種適用于筒狀工件的加工裝備，包括控制系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)定位裝置,其特征在于：

所述旋轉(zhuǎn)定位裝置包括承載工件的工作臺、支撐工作臺的底座、驅(qū)動工作臺轉(zhuǎn)動的電機(jī)以及抱閘機(jī)構(gòu);

所述底座的上部橫向設(shè)置有帶外齒的轉(zhuǎn)盤軸承，座體與轉(zhuǎn)盤軸承的內(nèi)圈固定連接；所述工作臺位于底座和轉(zhuǎn)盤軸承的上方，與轉(zhuǎn)盤軸承的外圈固定連接；所述電機(jī)的動力輸出機(jī)構(gòu)上設(shè)有與轉(zhuǎn)盤軸承外圈齒牙嚙合的齒輪；

所述抱閘機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)子、定子、抱緊襯套以及第一液壓系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)子設(shè)置在工作臺臺板的下方，上端與臺板固定連接；所述定子固定在底座上，環(huán)繞在轉(zhuǎn)子的外圍；所述抱緊襯套設(shè)置在定子和轉(zhuǎn)子之間的間隙空間內(nèi)，抱緊襯套與定子之間構(gòu)成密閉的液腔，所述液腔的輸液口與所述第一液壓系統(tǒng)連接，充液膨脹后的抱緊襯套抱住轉(zhuǎn)子；

所述電機(jī)、第一液壓系統(tǒng)分別與所述控制系統(tǒng)連接。

本發(fā)明加工裝備電機(jī)在控制系統(tǒng)控制下，通過齒輪驅(qū)動工作臺轉(zhuǎn)動。工位旋轉(zhuǎn)到位后，電機(jī)停止，控制系統(tǒng)控制第一液壓系統(tǒng)向抱緊襯套和定子之間的液腔輸入高壓油，使襯套發(fā)生內(nèi)脹式彈性變形，從而抱緊轉(zhuǎn)子，通過其和轉(zhuǎn)子之間的靜摩擦力矩來克服工件加工過程中產(chǎn)生的附加力矩（負(fù)載力矩），維持工作臺在加工過程中的穩(wěn)定性。

在上述方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案還包括：

本發(fā)明加工裝備設(shè)有夾持裝置：

所述夾持裝置包括第二液壓系統(tǒng)、夾具基座以及對稱設(shè)置在夾具基座左右兩側(cè)的夾鉗、油缸和支撐桿，所述夾鉗的前端設(shè)有壓頭，夾鉗的末端與一油缸的活塞桿鉸連接，該油缸缸筒通過一鉸支座連接在夾具基座上，支撐桿的前端鉸連接在夾鉗靠近末端的鉗體上，支撐桿的末端固定安裝在夾具基座上；油缸與所述第二液壓系統(tǒng)連接，所述第二液壓系統(tǒng)與控制系統(tǒng)連接。在工作過程中，夾鉗以支撐桿的前端為支點，在油缸活塞桿的控制下轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)壓頭對工件夾持和松開的動作。

所述壓頭內(nèi)設(shè)有壓力傳感器，所述壓力傳感器與所述控制系統(tǒng)連接，當(dāng)壓力傳感器采集壓力信號達(dá)到一定數(shù)值后，第二液壓系統(tǒng)停止向相應(yīng)的油缸供壓，使工件受力均衡。

本發(fā)明加工裝備包括夾具固定面板，工件通過預(yù)加工的孔位豎向固定在所述面板上，面板固定安裝在所述工作臺上。進(jìn)一步的，還配有若干支撐夾持在工件底部周側(cè)的肋板，所述肋板根據(jù)工件的規(guī)格和形狀通過螺釘安裝在面板的相應(yīng)位置上。

有益效果：

本發(fā)明加工裝備用于實現(xiàn)對豎向設(shè)置的筒狀零部件在環(huán)向方向上不同工位的變換、夾緊和定位。工件豎直定位在工作臺上的方式，可以基本消除其因重力造成的工件軸向變形。采用轉(zhuǎn)盤軸承與齒輪嚙合傳動，簡化了轉(zhuǎn)臺的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由抱閘機(jī)構(gòu)鎖緊后，為精準(zhǔn)加工提供了有力保障。本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計科學(xué)合理，易于裝配，且定位精準(zhǔn)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，尤其適用于大型薄壁筒狀零部件的加工。

附圖說明

圖1為旋轉(zhuǎn)定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為夾持裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明加工裝備的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了進(jìn)一步闡明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征和工作原理，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的介紹。

如圖1至圖3所示，一種適用于筒狀工件的加工裝備，包括以下組成構(gòu)件：

一）控制系統(tǒng)；

優(yōu)選高性能的配置。

二）旋轉(zhuǎn)定位裝置；

所述旋轉(zhuǎn)定位裝置包括工作臺1、底座4、電機(jī)8以及抱閘機(jī)構(gòu)。

一帶齒四點接觸轉(zhuǎn)盤軸承架設(shè)在底座4的頂端，底座4與轉(zhuǎn)盤軸承的內(nèi)圈3通過螺釘固定連接。