[發(fā)明專利]薄壁件加工的流體隨動(dòng)輔助支撐裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611093550.8
• 申請(qǐng)日: 2016-12-02
• 公開（公告）號(hào): CN106736645B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃樹濤;郭琳;許立福
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B23Q3/00
• 分類號(hào): B23Q3/00;B23Q11/00
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標(biāo)代理有限公司 21107
• 代理人: 史旭泰

本發(fā)明提供了一種抑制薄壁件加工變形和切削過程中薄壁振動(dòng)的薄壁件加工用流體隨動(dòng)輔助支撐裝置及其加工方法。針對(duì)薄壁件的加工工藝差，切削加工易產(chǎn)生讓刀變形，加工過程中易產(chǎn)生薄壁振動(dòng)等問題，采用流體隨動(dòng)輔助支撐裝置形成流體支撐力作用在薄壁件加工面對(duì)稱側(cè)充當(dāng)輔助支撐。切削加工時(shí)流體通過接頭結(jié)構(gòu)形成流體隨動(dòng)支撐，以減小動(dòng)態(tài)切削力對(duì)工件變形的影響，同時(shí)流體的阻尼作用可抑制切削加工過程中薄壁振動(dòng)。本發(fā)明具有輔助支撐隨動(dòng)方便、結(jié)構(gòu)簡單、不與刀具等發(fā)生干涉、支撐作用力易控制、具有冷卻和阻尼作用等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于薄壁件切削加工輔助支撐領(lǐng)域，特別涉及一種薄壁件加工的流體隨動(dòng)輔助支撐裝置。

背景技術(shù)

目前，針對(duì)抑制薄壁件切削加工變形的方法主要集中在優(yōu)化刀具路徑，選用合理的刀具幾何參數(shù)等減小切削力和工件變形，以及采用石蠟加固、澆注低熔點(diǎn)合金等充當(dāng)輔助支撐以提高工藝系統(tǒng)剛性等方面。目前采用的石蠟加固、澆注低熔點(diǎn)合金等方法，不僅增加工序，而且去除填充物時(shí)也會(huì)對(duì)工件變形產(chǎn)生影響。然而，增加流體隨動(dòng)輔助支撐裝置，簡單方便，減少了因增加輔助支撐而增加的工序，可以有效地抵消作用在薄壁件上的動(dòng)態(tài)切削力，而且作用于薄壁件上的流體阻尼作用，還可有效改善薄壁振動(dòng)。因此，采用流體隨動(dòng)輔助支撐，可以有效地解決薄壁零件易變形、薄壁振動(dòng)、加工質(zhì)量難以保證等難題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有薄壁件切削加工時(shí)輔助支撐的難題，本發(fā)明的目的在于提供一種隨動(dòng)、易控制支撐作用力的流體隨動(dòng)輔助支撐。通過支持架和多桿調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)將流體隨動(dòng)輔助支撐裝置固定于機(jī)床主軸箱（或刀架）上，并置于刀具相對(duì)工件的對(duì)稱一側(cè)，實(shí)現(xiàn)流體隨動(dòng)輔助支撐裝置系統(tǒng)與刀具的同步移動(dòng)，從而減弱或抵消動(dòng)態(tài)切削力對(duì)工件變形的影響，實(shí)現(xiàn)減小薄壁件切削變形的目的，同時(shí)流體的阻尼特征具有抑制工件薄壁振動(dòng)的作用，從而提高薄壁件加工質(zhì)量。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

薄壁件加工的流體隨動(dòng)支撐裝置，包括支持架、豎直長桿、豎直長桿夾座、豎直短桿、上半座、壓力泵出水管、下半座、橫短桿夾座、橫短桿、螺套和接頭，其中，支持架通過螺栓固定于機(jī)床主軸箱上；豎直長桿一端與支持架上安裝孔通過螺紋連接固定；豎直長桿夾座可沿豎直長桿上下移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)以調(diào)整位置，并通過螺釘固定在豎直長桿上；橫短桿夾座與豎直長桿夾座之間通過橫短桿進(jìn)行連接；橫短桿與橫短桿夾座之間為螺紋固定連接；橫短桿可沿豎直長桿夾座安裝孔移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)以調(diào)整位置，并通過螺釘固定；豎直短桿可沿橫短桿夾座安裝孔上下移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)以調(diào)整位置，并通過螺釘固定在橫短桿夾座上；上半座與豎直短桿下端通過螺紋連接固定；壓力泵出水管穿過上半座和下半座內(nèi)孔，可調(diào)整伸出長度并通過螺栓固定。螺套與壓力泵出水管前端通過螺紋連接；接頭一端的外螺紋與螺套通過螺紋連接。

所述的接頭，可以是單一小孔，也可以是陣列小孔。在車銑加工中，接頭的另一端與噴管通過螺紋連接固定，噴管前端封閉并在側(cè)壁上加工出單一小孔或陣列小孔（如圖3所示），作為噴孔。

所述的接頭，在車銑加工時(shí)，接頭另一端通過螺紋連接噴管。

在銑削加工中，接頭前端封閉并在其端面上加工出單一小孔或陣列小孔（如圖4所示），作為噴孔。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：

1．本發(fā)明通過調(diào)節(jié)連接桿與對(duì)應(yīng)夾座的相對(duì)位置，來調(diào)整接頭結(jié)構(gòu)與刀具的相對(duì)位置，實(shí)現(xiàn)流體噴射作用面位于切削面域的對(duì)稱位置，上下夾座通過螺栓固定，而長短桿、橫桿與對(duì)應(yīng)夾座通過螺釘進(jìn)行夾緊固定，夾緊方式牢靠，結(jié)構(gòu)緊湊，構(gòu)件簡單，安裝方便，便于調(diào)整。

2．本發(fā)明的豎直長桿與支持架中安裝孔之間為螺紋連接，同時(shí)支持架通過螺栓固定于機(jī)床主軸箱（或刀架）上；豎直長桿與主軸軸線平行，并可通過轉(zhuǎn)動(dòng)豎直長桿夾座及橫桿保證噴管與工件軸線平行；支持架上安裝孔中心軸線距離刀柄軸線有一定距離，使整套裝置距離主軸軸線有一定距離，可以保證隨動(dòng)支撐裝置不與刀具等發(fā)生干涉，保證切削加工安全性。