一种适用于复杂曲面加工的夹具及其使用方法.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CN106926037A(43)申请公布日2017.07.07(21)申请号201710158044.0(22)申请日2017.03.16(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人吴志刚吴康江佳俊(74)专利代理机构武汉东喻专利代理事务所(普通合伙)42224代理人张英(51)Int.Cl.B23Q3/08(2006.01)B23Q3/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种适用于复杂曲面加工的夹具及其使用方法(57)摘要本发明属于加工制造相关技术领域，其公开了一种适用于复杂曲面加工的夹具，其包括底座、支撑架、承载结构及驱动件，所述支撑架设置在所述底座上，所述承载结构设置在所述支撑架上，所述驱动件连接于所述承载结构；所述承载结构包括柔性基质体及设置在所述柔性基质体上的电路层，所述柔性基质体开设有收容腔；所述电路层用于将加工时接收到的振动信号转换为电信号后传输给所述驱动件；所述驱动件用于将气体或者液体充入所述收容腔以使所述柔性基质体产生变形以与待加工的薄壁件相贴合，或者根据接收到的所述电信号调节所述收容腔内的所述气体或者液体的压力及体积，以进一步减小振动。本发明还涉及上述夹具的使用方法。CN106926037ACN106926037A权利要求书1/1页1.一种适用于复杂曲面加工的夹具，其包括底座、支撑架、承载结构及驱动件，其特征在于：所述支撑架设置在所述底座上，所述承载结构设置在所述支撑架上，所述驱动件连接于所述承载结构；所述承载结构包括柔性基质体及设置在所述柔性基质体上的电路层，所述柔性基质体开设有收容腔；所述电路层用于将加工时接收到的振动信号转换为电信号后传输给所述驱动件；所述驱动件用于将气体或者液体充入所述收容腔以使所述柔性基质体产生变形以与待加工的薄壁件相贴合，或者根据接收到的所述电信号调节所述收容腔内的所述气体或者液体的压力及体积，以改变所述薄壁件及所述夹具的整体惯量来进一步减小振动。2.如权利要求1所述的适用于复杂曲面加工的夹具，其特征在于：所述承载结构包括托盘及设置在所述托盘上的柔性组件，所述托盘连接于所述支撑架；所述柔性基质体及所述电路层包含于所述柔性组件。3.如权利要求1-2任一项所述的适用于复杂曲面加工的夹具，其特征在于：所述柔性基质体是由柔性材料制成的，其用于吸收加工时的振动。4.如权利要求1-2任一项所述的适用于复杂曲面加工的夹具，其特征在于：所述柔性基质体的厚度为1毫米～200毫米。5.如权利要求1-2任一项所述的适用于复杂曲面加工的夹具，其特征在于：所述收容腔在无压力时的体积为0.01～10立方厘米，充压时的体积为1～500立方厘米。6.如权利要求1-2任一项所述的适用于复杂曲面加工的夹具，其特征在于：所述夹具还包括连接于所述承载结构的数据采集模块，所述数据采集模块包括数据采集卡及数据处理组件，所述数据采集卡通过所述电路层上的传感器来采集信号数据，并将所述信号数据传输给所述数据处理组件，所述数据处理组件分析和处理接收到的所述信号数据，并将分析及处理后的所述信号数据传输给加工设备终端。7.一种如权利要求1-6任一项所述的适用于复杂曲面加工的夹具的使用方法，其包括以下步骤：(1)将待加工的薄壁件设置在机床上，转动机床的夹紧机构使得所述薄壁件的非工作面与所述夹具相接触；(2)根据所述薄壁件的尺寸来选择所述夹具的数量；(3)所述驱动件将气体或者液体充入所述收容腔，以调整所述收容腔内的压力，进而使所述柔性组件产生变形以与所述薄壁件贴合，以此所述夹具对所述薄壁件支撑；(4)所述夹具吸收加工过程中的振动，同时所述电路层将接收到的振动信号转换为电信号后传输给所述驱动件，所述驱动件根据接收到的所述电信号调节所述收容腔内的所述气体或者所述液体的压力及体积，以改变所述薄壁件及所述夹具的整体惯量，进一步减小振动。2CN106926037A说明书1/4页一种适用于复杂曲面加工的夹具及其使用方法技术领域[0001]本发明属于加工制造相关技术领域，更具体地，涉及一种适用于复杂曲面加工的夹具及其使用方法。背景技术[0002]在机械加工制造过程中为了加固加工对象，使加工对象定位在正确的位置以接收施工或者检测，通常需要使用夹具。合理的机械夹具能够有效的提高机械加工的质量和效率，以航空产业为例，为了控制飞机的整体质量和性能，其结构件中存在大量非结构化的复杂曲面、薄壁结构，此类结构形状复杂、相对刚度较低、加工余量大、工艺性差，铣削过程受切削力的作用容易产生变形和振动，导致加工工艺性差，精度难以保证，出现壁厚不均和严重变形等质量问题。同时，此类工件彼此之间结构差异明显，专门为其定制的夹具使