[發(fā)明專利]薄壁環(huán)形件加工方法及其自動輔助支撐裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710117931.3
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN106808246B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郝小忠;李迎光;劉旭;劉長青;程浩
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: B23Q3/06
• 分類號: B23Q3/06
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司32218
• 代理人: 瞿網(wǎng)蘭

1.一種薄壁環(huán)形件加工方法，其特征是在工件支撐面有余量的加工工序中，利用自動輔助支撐裝置支撐在工件支撐面上，使工件支撐面保持初始形狀，隨著待加工表面材料的去除，工件支撐面與自動輔助支撐裝置上的徑向輔助支撐間的接觸力會發(fā)生變化，自動輔助支撐裝置根據(jù)接觸力的變化，采取徑向輔助支撐空間位置自動調(diào)整方法，釋放工件變形；在工件支撐面無余量的加工工序中，根據(jù)加工精度需求，控制自動輔助支撐裝置將工件支撐面支撐為理想形狀，加工待加工表面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄壁環(huán)形件加工方法，其特征是，所述的徑向輔助支撐空間位置自動調(diào)整方法為通過自動輔助支撐裝置上的力傳感器監(jiān)測非切削狀態(tài)時工件支撐面與徑向輔助支撐間的接觸力F_t，利用自動輔助支撐裝置上的距離傳感器實(shí)時監(jiān)測工件支撐面與徑向輔助支撐固定支架間的距離L，記錄最大值L_max與最小值L_min，記二者差值為ΔL；設(shè)定接觸力閾值F_m，當(dāng)接觸力F_t超過閾值F_m時暫停切削，控制各徑向輔助支撐遠(yuǎn)離支撐面，釋放工件變形；若ΔL小于支撐面加工余量a，則控制各徑向輔助支撐接近工件支撐面，當(dāng)接觸力達(dá)到初始值F₀時停止運(yùn)動；若ΔL大于a，則同時控制所有徑向輔助支撐接近工件支撐面，當(dāng)任一徑向輔助支撐接觸到工件支撐面時，此時控制所有徑向輔助支撐以緩慢速度繼續(xù)運(yùn)行，工件支撐面受自動輔助支撐裝置支撐力的影響ΔL的值不斷變化，當(dāng)ΔL等于a時，讀取各力傳感器數(shù)值F_t，控制接觸力F_t大于初始值F₀的徑向輔助支撐停止運(yùn)動，控制接觸力F_t小于初始值F₀的徑向輔助支撐繼續(xù)運(yùn)動，當(dāng)接觸力達(dá)到初始值F₀時停止運(yùn)動。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄壁環(huán)形件加工方法，其特征是，所述的將工件支撐面支撐為理想形狀的方法為首先將自動輔助支撐裝置支撐在工件支撐面上，利用自動輔助支撐裝置上的距離傳感器測量工件支撐面與各徑向輔助支撐固定支架間的距離L，求出其均值并與L求差，記二者差值為X，當(dāng)X大于0時，控制此處徑向輔助支撐接近工件支撐面，位移量為X，當(dāng)X小于0時，控制此處徑向輔助支撐遠(yuǎn)離工件支撐面，位移量為|X|，從而將工件支撐面支撐為理想形狀；根據(jù)求得位移量控制各徑向輔助支撐到達(dá)指定位置后，讀取各力傳感器數(shù)值F_t，控制接觸力F_t小于初始值F₀的徑向輔助支撐繼續(xù)運(yùn)動，當(dāng)接觸力達(dá)到初始值F₀時停止運(yùn)動。

4.一種權(quán)利要求1所述加工方法使用的薄壁環(huán)形件加工用自動輔助支撐裝置，其特征是它包括：底座(1)、傳動機(jī)構(gòu)(2)、Z向升降平臺(3)、徑向輔助支撐(4)、力傳感器(5)和距離傳感器(6)；底座(1)為環(huán)形的夾具主體安裝平臺，通過螺釘和壓板與機(jī)床工作臺連接，底座(1)上設(shè)有定位止口(1.5)和多個均布的用于安裝傳動機(jī)構(gòu)(2)的安裝槽；傳動機(jī)構(gòu)(2)徑向安裝在底座(1)的安裝槽中并能在安裝槽中作徑向移動，實(shí)現(xiàn)輔助支撐單元徑向位置調(diào)整；Z向升降平臺(3)通過螺釘固定在傳動機(jī)構(gòu)(2)上的移動平臺(2.6)上，用于調(diào)節(jié)徑向輔助支撐(4)Z向空間位置；徑向輔助支撐(4)安裝在Z向升降平臺(3)上，用于支撐工件支撐面，提高工件加工剛度；力傳感器(5)用于監(jiān)測徑向輔助支撐(4)支撐點(diǎn)處接觸力的值；距離傳感器(6)用于測量工件支撐面與徑向輔助支撐固定支架間距離，為薄壁環(huán)形件加工方法提供數(shù)據(jù)反饋。