[發明專利]一種用于薄壁圓筒件加工的輔助支承裝置、系統及方法

有效

• 申請號: 202010124729.5
• 申請日: 2020-02-27
• 公開（公告）號: CN111230527B
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 宋清華;冀寒松;蔡文通;劉戰強;穆尼斯·庫爾瑪·古普塔
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B23Q3/00
• 分類號: B23Q3/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 武博

本發明公開了一種用于薄壁圓筒件加工的輔助支承裝置、系統及方法，減小了薄壁圓筒件的加工變形，降低了加工中的顫振，減少了加工誤差，提高了加工精度；解決了普通單層氣囊不能適用于支承表面凹凸不平的薄壁圓筒件的問題。結構簡單、拆裝方便，能夠與薄壁圓筒件支承表面緊密貼合；其技術方案為：包括套設在一起的內層氣囊和外層氣囊，所述內層氣囊和外層氣囊之間安裝若干進氣閥和排氣閥；在進氣閥的控制下，內層氣囊、外層氣囊依次膨脹以實現對待加工薄壁圓筒件的支承。

技術領域

本發明涉及機械加工領域，尤其涉及一種用于薄壁圓筒件加工的輔助支承裝置、系統及方法。

背景技術

薄壁圓筒件加工過程中容易產生加工變形、顫振等問題。因此，為了提高薄壁圓筒件的加工精度，對薄壁圓筒件進行輔助支承顯得尤為重要。發明人發現，現有技術已經有通過氣囊對薄壁圓筒件進行支承，但是對薄壁圓筒件的支撐效果并不能滿足要求。

例如：現有技術公開了一種氣囊夾具，通過氣囊充氣，對薄壁圓筒件的外表面進行支承，通過氣囊支承的辦法，提高了薄壁圓筒件的剛度。此方法的局限性在于，氣囊的材料不明確，且結構設計僅適用于加工薄壁圓筒件的內表面，而且此類支承辦法，更適用于支承表面光滑的薄壁圓筒件，對于支承表面凹凸不平的薄壁圓筒件，其支承效果并不理想。若氣囊材料過硬，則氣囊難以填充到薄壁圓筒件支承表面的小凹陷中，若氣囊材料過軟，則氣囊起到的支承作用會大打折扣，隨即對薄壁圓筒件剛度的增加作用也會微乎其微。

現有技術公開了一種薄壁缸筒擠壓填充穩態加工外圓方法，利用棉紗、氣囊、氣漲軸填充的方法對薄壁圓筒件內腔進行填充處理。這種方法效率比較低，操作過程費時費力，且支承效果并不是很理想，棉紗不能從始至終保持支承狀。當薄壁圓筒件的內表面不是平滑表面，而是凹凸不平時，采用此種方法就更加難以實現，不能保證棉紗能夠很好的填充薄壁圓筒件內壁的每一個凹陷，不能對薄壁圓筒件起到很好的支承效果。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種用于薄壁圓筒件加工的輔助支承裝置，該裝置可以解決單層氣囊不適用于支承表面凹凸不平的薄壁圓筒件的問題。

本發明的第二目的是一種用于薄壁圓筒件加工的輔助支承系統，用氣體作為氣囊的填充介質，可對薄壁圓筒件提供全面剛度支承。

本發明的第三目的是一種用于薄壁圓筒件加工的輔助支承系統的使用方法，操作簡單、能夠提高工作效率。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

第一方面，本發明的實例提供了一種用于薄壁圓筒件加工的輔助支承裝置，包括套設在一起的內層氣囊和外層氣囊，所述內層氣囊和外層氣囊之間安裝若干進氣閥和排氣閥；在進氣閥的控制下，內層氣囊、外層氣囊依次膨脹以實現對待加工薄壁圓筒件的支承。

作為進一步的實現方式，所述進氣閥和排氣閥一一對應，有多組，設置于內層氣囊和外層氣囊的交界面，沿軸向和周向均布。

作為進一步的實現方式，所述內層氣囊的外壁安裝氣門芯。

作為進一步的實現方式，所述的外層氣囊的材料選擇高彈性軟質材料。所述的內層氣囊的材料硬度大于外層氣囊的材料硬度。

第二方面，本發明實施例還提供了一種用于薄壁圓筒件加工的輔助支承系統，其特征在于，包括充放氣及氣壓檢測裝置和所述的輔助支承裝置，所述輔助支承裝置與充放氣及氣壓檢測裝置可拆卸連接。

作為進一步的實現方式，所述充放氣及氣壓檢測裝置包括抽打兩用真空泵、軟管、充氣嘴、氣壓計、氣壓控制閥、計算機，所述軟管一端連接充氣嘴，另一端連接抽打兩用真空泵；所述軟管安裝氣壓控制閥、氣壓計；所述氣壓計與計算機相連。

作為進一步的實現方式，所述軟管為耐高壓膠管。

第三方面，本發明實施例還提供了一種用于薄壁圓筒件加工的輔助支承系統的使用方法，包括：