[發明專利]一種面對稱殼體高效加工多自由度快速裝夾調整裝置

有效

• 申請號: 202010982711.9
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112276610B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 方春平;葉正茂;王育杰;凌麗;王琦;趙云亮
• 申請（專利權）人: 航天材料及工藝研究所
• 主分類號: B23Q3/06
• 分類號: B23Q3/06;B23Q1/25
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 龐靜

本發明涉及一種面對稱殼體高效加工多自由度快速裝夾調整裝置，包括驅動端組件、從動端組件，電氣系統，其中，驅動端組件由立柱組件與A1軸部件組成，從動端組件由立柱組件與A2軸組件組成。通過電氣系統控制，將電機旋轉運動經由減速器等傳遞為面對稱殼體的旋轉運動，并通過Z軸驅動組件實現面對稱殼體的豎直運動，解決了面對稱殼體高效加工時裝夾問題及姿態調整問題，經工程應用驗證表明，使用該裝置對同類型的結構殼體及加工進行多自由度自動化翻轉，提高了加工效率、降低了生產成本。

技術領域

本發明涉及一種面對稱殼體高效加工用多自由度快速裝夾調整裝置，用于實現異形面對稱殼體高效數控加工時的快速裝夾及姿態調整，屬于機械加工及自動化輔助裝備設計技術領域。

背景技術

為了提高突防能力，新一代機動彈道中程彈道導彈的氣動外形采用面對稱復雜異形曲面結構，與傳統圓錐面外形的彈頭防熱部段相比，其制造方式存在很大的差異：傳統圓錐防熱部段以車削為主，非回轉體彈頭部段的外形屬于變曲率的復雜曲面，需采用三軸及以上的數控機床進行銑削或磨削高效加工。傳統圓錐防熱部段加工時采用三爪卡盤或四爪卡盤式方式裝夾加工，此方法對異形面對稱殼體加工無法實現裝夾。而現有的異形面對稱殼體的加工需要采用分別連接大、小端過渡盤、以及大小端支撐座的方式實現裝夾，屬于純手工操作。由于面對稱殼體結構復雜、尺寸及重量大，該方法導致裝夾難度大、微調困難、效率低下。

為了實現面對稱殼體俯仰、偏航及滾擺方向的微調，便于面對稱殼體的多自由度自動化微調找正；實現產品整體升降及原地翻轉，翻身裝夾功能，有必要開展面對稱殼體高效加工用多自由度快速裝夾調整裝置設計。

發明內容

本發明的技術解決問題：本發明的目的在于提供一種面對稱殼體高效加工用多自由度快速裝夾調整裝置，解決使用龍門式三軸機床進行異形面對稱殼體加工時的快速裝夾及姿態調整問題。

本發明解決其技術問題的技術方案：一種面對稱殼體高效加工多自由度快速裝夾調整裝置，包括驅動端組件、從動端組件，電氣系統；驅動端組件為快速裝夾調整裝置的動力驅動裝置，從動端組件為快速裝夾調整裝置的從動裝置，與驅動端組件共同實現面對稱殼體的旋轉和姿態調整；電氣系統為驅動端組件的電氣控制系統，實現快速裝夾調整的時序控制；

所述的驅動端組件和從動端組件均包括立柱組件和轉臺組件，轉臺組件安裝在對應的立柱組件上，由立柱組件通過轉臺組件帶動面對稱殼體實現Z軸主動升降；其中驅動端組件的轉臺組件記為A1軸部件，從動端組件的轉臺組件記為A2軸部件；所述A1軸部件在電氣系統控制下主動實現面對稱殼體的A軸方向360°旋轉，以及B軸方向的旋轉；所述A2軸部件用于隨動實現A軸、B軸的旋轉；通過A軸、B軸、Z軸方向的旋轉及升降，實現面對稱殼體的滾擺、偏航、俯仰方向的運動調整。

優選的，所述立柱組件包括Z軸驅動組件，導軌，滑塊，限位支架，楔塊，立柱，手輪；所述的滑塊用于安裝轉臺組件，通過手輪調整Z軸驅動組件帶動轉臺組件隨滑塊沿導軌實現Z軸方向運動調整，并通過楔塊進行位置固定；限位支架實現轉臺組件的限位保護作用。

優選的，所述的Z軸驅動組件為帶自鎖角的T型絲杠螺母結構；絲杠與手輪相連，通過旋轉手輪可以實現轉臺組件運動位置調整。

優選的，所述的面對稱殼體大端及小端分別通過連接板組件與驅動端組件、從動端組件實現連接；所述的連接板組件包括連接板，連接板通過產品定位銷定位，并通過緊固螺栓安裝至面對稱殼體的大端或小端；吊環安裝至連接板實現面對稱殼體的吊裝；定位孔、鎖緊孔分別用于與轉臺組件實現定位以及裝夾固定。

優選的，轉臺組件與面對稱殼體連接面安裝通過安裝連接板定位孔實現精確定位。

優選的，所述的A1軸部件包括大端定位板，大端定位銷，夾緊缸，B軸驅動電機，A軸驅動電機，減速器，驅動端滑臺，B1軸承組件；