[发明专利]薄壁件铣削加工支撑减震装置及其工作过程

说明书

技术领域：

本发明涉及一种薄壁件铣削加工支撑减震装置及其工作过程，其属于机械工程领域。

背景技术：

薄壁件的铣削加工是航空制造业中经常遇到的问题，薄壁件相对刚度较低，工艺性差，铣削过程受切削力的作用容易产生变形和振动，因此不易保证其加工精度。

大量的实际工作证明，随着零件壁厚的降低，零件的刚性减低，加工变形增大，容易发生切削振颤，影响零件的加工质量和加工效率,所以控制加工变形是保证薄壁零件数控加工质量的关键。对刚性很差的大型薄壁工件来说，切削力和夹紧力引起的工件接触弹性变形在加工误差中起主要作用，夹紧力和切削力引起工件的刚体位移对加工误差影响不大。

对于薄壁件的加工，目前实际生产中常用的方法是在一次走刀后，再进行几次无进给切削，但这种方法加工效率较低。采用高速切削可以较好解决薄壁件的加工问题，但需要配置高速切削机床，一次性投资较大。

在众多的加工变形控制措施中，如进给量局部调整、刀具路径修正、改进装夹方案和改进毛坯的结构工艺性等，其中改进装夹方案是其中的重要一项。

在实际生产中，通过合理设计夹具，改善工件的装夹状况，减少工件的加工变形是经常采用的方法之一。

机床夹具是机械加工系统的一个起定位和约束工件作用的子系统。因薄壁零件刚性差，加工时夹、压引起的弹性变形将影响表面的尺寸精度和形状、位置精度，所以夹紧力是引起零件变形不可忽视的一个重要因素。如果夹紧力与支承力的作用点选择不当，还会引起附加应力。在加工中，夹紧力还与切削力间力的波动效应产生耦合作用，引起加工残余应力和工件内部残余应力的重新分布，影响工件的变形。

目前有用有限元对薄壁件加工变形预测的研究，根据零件所受夹具的固定条件和切削加工的模拟，预测零件的最终尺寸是否满足要求。在薄壁件装夹后其受到的夹具的作用力有可能过于集中，而且在切削加工过程中其受到的动态切削力以及温度、相变等诸多因素综合作用的影响，其过程往往有限元软件很难进行较准确模拟，变形结果的准确预测较为困难。

针对以往薄壁件夹具的种种缺陷，真空吸盘支撑装置由于其不会对薄壁件产生过于集中和复杂不均匀预紧力，其在薄壁件加工中有着越来越多的应用，但是其目前并未有一个很好的减震措施，往往零件的表面加工质量难以达到要求。

发明内容：

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种薄壁件铣削加工支撑减震装置及其工作过程，其通过支撑导杆和摩擦阻尼实现支撑和减震的效果。

本发明采用如下技术方案：一种薄壁件铣削加工支撑减震装置，其包括底座；安装于底座上的前支撑导杆、后支撑导杆、设有阻尼装置内孔的阻尼装置、设有支撑装置内螺纹孔的支撑装置；以及套设于前支撑导杆上的强力弹簧和螺母，所述底座上形成有用来收容阻尼装置的阻尼装置固定槽以及用来收容支撑装置的支撑装置固定槽，所述阻尼装置固定槽和支撑装置固定槽在横向方向上相对应设置，所述阻尼装置固定槽的侧壁上形成有若干排不同高度的阻尼装置固定螺纹孔，所述支撑装置固定槽的侧壁上形成有若干排不同高度的支撑装置固定螺纹孔，所述前支撑导杆包括位于其前末端的吸盘、形成于其后末端的前支撑导杆尾部螺纹以及位于吸盘和前支撑导杆尾部螺纹之间的抽真空孔，所述前支撑导杆穿设于所述阻尼装置内孔中后且前支撑导杆尾部螺纹位于所述阻尼装置的后方，所述螺母旋紧于前支撑导杆尾部螺纹上，所述强力弹簧位于所述阻尼装置和螺母之间，所述后支撑导杆旋入安装于支撑装置内螺纹孔中，且所述后支撑导杆的前末端与螺母相接触。

进一步地，所述抽真空孔位于阻尼装置的前方。

进一步地，所述阻尼装置固定槽和支撑装置固定槽的个数相同，且所述阻尼装置固定槽和支撑装置固定槽在横向方向上相一一对应排列。

本发明还采用如下技术方案：一种薄壁件铣削加工支撑减震装置的工作过程，其包括如下步骤：

1).将被加工零件固定于机床工作台上；

2).将薄壁件铣削加工支撑减震装置底座通过螺栓固定于机床工作台上，调节与前支撑导杆配合的阻尼装置以及与后支撑导杆配合的支撑装置的高度，使得前支撑导杆和后支撑导杆位于同一高度，且所述前支撑导杆和后支撑导杆与被加工零件的被加工面相垂直；

3).旋转后支撑导杆，使得前支撑导杆的吸盘与被加工零件紧紧接触；

4).打开与抽真空孔相连的真空电泵，使得吸盘牢牢吸住被加工零件；