[发明专利]用于镜像加工设备的多点柔性滚动支撑头

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种薄板工件的加工领域的装置，具体是一种用于镜像加工设备的多点柔性滚动支撑头。

背景技术

目前，大型薄壁构件的加工逐渐抛弃传统的化学加工和机械加工方法，转而使用经济性高、不污染环境的镜像加工方式。镜像加工是指在加工工件的两侧对称布置加工机构和支撑机构，薄壁构件由于柔性搭，在加工过程中必然会产生振动，支撑机构就是为了减轻工件的振动，提高加工精度。目前的镜像支撑装置采用单点刚性支撑，需要控制接触点始终与加工点保持同步运动，实现难度较大，而且所能支撑的区域很小，效率较低。针对此问题，设计一种用于镜像加工设备的柔性支撑机构，在保证支撑刚度的同时，扩大支撑面积，降低控制难度。

经过对现有技术的检索发现，美国专利文献号US7682112，记载了一种Process and A Device for The Machining of Panels(薄板件机械加工的方法和设备)，实现对飞机蒙皮的镜像加工，但是该技术方案的支撑机构为单点刚性支撑，支撑面积小，而且需要实现点对点的实时控制，控制难度较大。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种用于镜像加工设备的多点柔性滚动支撑头，增大了支撑有效面积，能有效的降低工件震颤，实现薄壁构件的精确加工。

本发明是通过以下技术方案实现的，包括：基座、若干弹性支撑杆和若干柔性滚动部件，其中：若干弹性支撑杆的底部设置于基座上且呈圆周阵列布置，各个弹性支撑杆的顶部分别与一个柔性滚动部件相连，当薄壁工件加工侧的刀具开始加工时，基座跟随刀具以相同的速度和方向移动，使各个弹性支撑杆的中心与刀具镜像对称，减小薄壁工件的加工振动；

所述的圆周阵列布置的具体参数设置规则为：各个弹性支撑杆形成的圆周阵列的直径为基座圆直径的90％，各个弹性支撑杆的截面积总和为基座圆截面积的50％-60％。

所述的基座包括：底部的固定平台、中部的连接柱体和顶部的单侧开口的空心圆柱体结构的工作部，其中：工作部的底面开有若干通孔，各个弹性支撑杆设置于各个通孔处。

所述的弹性支撑杆包括：阶梯轴、弹簧和固定轴承，其中：固定轴承固定于基座，阶梯轴的一端设置于固定轴承处，另一端与柔性滚动部相固定，中部套接弹簧。

所述的阶梯轴的与固定轴承相接端、套接弹簧的中部以及与柔性滚动部相固定端的直径依次递减。

所述的柔性滚动部件包括：滚动座、两个连接轴承、旋转轴、滚轮和轴套，其中：滚轮套接于旋转轴上，旋转轴的两端分别由一个连接轴承设置于滚动座的两端，滚动座的底部与弹性支撑杆相连。

本发明安装在镜像移动平台上，薄壁工件加工过程中，加工刀头与镜像支撑机构多个支撑点的中心关于工件对称，当加工刀头在移动过程中，镜像移动平台根据控制系统的指令做出跟刀头相同的移动轨迹，由于加工点位于多个支撑点的中心，因此薄壁工件产生的振动会被多个柔性滚动支撑头吸收，同时保证加工点产生的变形在可接受范围内。为保证支撑头滚轮可以在工件上顺滑滚动，在支撑杆和基座之间使用自润滑轴承，在滚轮轴承座和转轴之间安装滚动轴承。当镜像移动平台的控制产生稍许的误差，只要加工点在多个支撑点之间，就能较好的支撑工件并吸收工件振动，保证加工精度。本发明通过增加支撑点、使用弹簧，增大支撑有效面积，降低系统控制难度；同时能安装在不同的镜像移动平台上，具有通用性。

附图说明

图1为实施例1的正等轴测图；

图2为实施例1的正视图；

图3为实施例1的左视图；

图4为实施例1的俯视图；

图5为实施例1的剖面图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1至图5所示，本实施例包括：基座1、若干弹性支撑杆10和若干柔性滚动部件11，其中：若干弹性支撑杆10的底部设置于基座1上且呈圆周阵列布置，各个弹性支撑杆10的顶部分别与一个柔性滚动部件11相连，当薄壁工件加工侧的刀具开始加工时，基座1跟随刀具以相同的速度和方向移动，使各个弹性支撑杆10的中心与刀具镜像对称，减小薄壁工件的加工振动；

所述的圆周阵列布置的具体参数设置规则为：