薄壁件镜像铣削变刚度流固混合随动支撑装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111299676A(43)申请公布日2020.06.19(21)申请号201911180645.7(22)申请日2019.11.27(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人毕庆贞董浩琪欧阳罗辉(74)专利代理机构上海汉声知识产权代理有限公司31236代理人胡晶(51)Int.Cl.B23C9/00(2006.01)B23C3/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称薄壁件镜像铣削变刚度流固混合随动支撑装置(57)摘要本发明提供了一种薄壁件镜像铣削变刚度流固混合随动支撑装置，包括外壳组件、接触式支撑组件以及液流非接触式测量支撑组件，其中：外壳组件对接触式支撑组件和液流非接触式测量支撑组件进行防护、固定、支撑；接触式支撑组件包括滚珠支撑头，滚珠支撑头对工件进行接触式支撑；液流非接触式测量支撑组件包括喷头，喷头对工件进行非接触式支撑。本发明用以解决大型薄壁件镜像铣削过程中的变形和振动问题。装置采用流固混合支撑方式既能提供足够的支撑力，又能防止工件支撑表面出现压痕和划伤。装置具有实时测厚的功能，并能通过调节气缸压力和液体压力实现变刚度主动抑振。CN111299676ACN111299676A权利要求书1/1页1.一种薄壁件镜像铣削变刚度流固混合随动支撑装置，其特征在于，包括外壳组件、接触式支撑组件以及液流非接触式测量支撑组件，其中：所述外壳组件对接触式支撑组件和液流非接触式测量支撑组件进行防护、固定、支撑；接触式支撑组件包括滚珠支撑头，滚珠支撑头对工件进行接触式支撑；液流非接触式测量支撑组件包括喷头，喷头对工件进行非接触式支撑。2.根据权利要求1所述的薄壁件镜像铣削变刚度流固混合随动支撑装置，其特征在于，所述接触式支撑组件还包括安装座部件和支撑气缸，其中：安装座部件与外壳组件连接，支撑气缸安装在安装座部件上，并驱动滚珠支撑头伸缩运动。3.根据权利要求1所述的薄壁件镜像铣削变刚度流固混合随动支撑装置，其特征在于，所述液流非接触式测量支撑组件还包括超声测厚传感器和电涡流传感器，其中：超声测厚传感器位于喷头内部，并对工件的厚度进行测量；电涡流传感器分布在喷头周向，测量与工件之间的距离。4.根据权利要求1所述的薄壁件镜像铣削变刚度流固混合随动支撑装置，其特征在于，所述外壳组件包括支撑外壳和前端盖板，支撑外壳上开有安装孔，用于和外部驱动装置连接，前端盖板和接触式支撑组件接触，并将接触式支撑组件固定在外壳组件上。5.根据权利要求1所述的薄壁件镜像铣削变刚度流固混合随动支撑装置，其特征在于，所述滚珠支撑头的顶端为滚珠，滚珠能够贴合在工件表面，对工件进行支撑。6.根据权利要求2所述的薄壁件镜像铣削变刚度流固混合随动支撑装置，其特征在于，所述滚珠支撑头设置有多个，多个滚珠支撑头分布在喷头周向上。7.根据权利要求6所述的薄壁件镜像铣削变刚度流固混合随动支撑装置，其特征在于，每个滚珠支撑头对应设置有一个支撑气缸，每个滚珠支撑头均独立控制。8.根据权利要求4所述的薄壁件镜像铣削变刚度流固混合随动支撑装置，其特征在于，所述前端盖板的中部设置有安装孔，所述喷头自所述安装孔伸出。9.根据权利要求1所述的薄壁件镜像铣削变刚度流固混合随动支撑装置，其特征在于，所述喷头的内腔设置为倒锥形。10.根据权利要求1所述的薄壁件镜像铣削变刚度流固混合随动支撑装置，其特征在于，所述喷头通过一根或者多根水管外接水泵。2CN111299676A说明书1/3页薄壁件镜像铣削变刚度流固混合随动支撑装置技术领域[0001]本发明涉及薄壁件加工领域，具体地，涉及一种薄壁件镜像铣削变刚度流固混合随动支撑装置。背景技术[0002]大型薄壁件具有尺寸大、壁厚薄、刚性小的特点，在加工中容易发生颤振和变形。针对薄壁件加工的传统化铣方法具有效率低、污染大、精度低的缺点。近年发展起来的镜像铣成为代替化铣的新型绿色高效高精的薄壁件加工方法。镜像铣削加工通过在工件的两侧分别布置同步运动的加工头和支撑头，进而在加工过程中对弱刚性零件的加工区域进行局部支撑，减小薄壁件的加工振动和变形，实现薄壁件的高效率高精度的加工。目前的镜像铣削随动支撑装置大多采用固体支撑的方式，与工件的接触方式为滚动或滑动。为抑制薄壁件的振动和变形，支撑力不能过小，在较大的支撑力下，固体支撑的方式极易使工件表面产生划伤或压痕。目前的镜像铣削支撑装置很少能通过改变自身系统的动力学特性进行主动抑振，对变转速和变厚度等变参数切削导致的短时振动抑制作用不强。[0003]专利文献CN206550656U公开了一种薄壁件加工的流体随动辅助支撑装置，采用液体随动辅助支撑装置对薄壁件进行支撑，以减小动态切削力