[发明专利]一种集成式实时测厚的气动变刚度镜像铣柔性支撑装置

说明书

本发明公开了集成式实时测厚的气动变刚度镜像铣柔性支撑装置，包括基座，在基座上固定有端盖，在基座上分别开有传感器固定阶梯孔和主螺纹通孔，位移传感器固定在传感器固定阶梯孔内，主针型气缸与主螺纹通孔螺纹连接，在基座周围开有多个圆周螺纹通孔，辅针型气缸分别螺纹连接在圆周螺纹通孔中，辅针型气缸的活塞杆与设置在端盖内的转接杆螺纹连接，在转接杆的右端螺纹联接有辅万向球，位移传感器的探测杆与主针型气缸的活塞杆通过转接板并联固定，在与转接板上沿水平方向开有中心螺纹通孔，主万向球的左端与中心螺纹通孔螺纹连接，在与辅万向球、主万向球对应的端盖上开有通孔。采用本装置有效抑制薄壁件振动。

技术领域

本发明涉及一种薄壁件镜像铣削加工过程中的能够实时控制加工厚度支撑装置，主要用于在镜像铣削加工过程中对不同曲率、不同刚度的弱刚度薄壁件进行变刚度的随动、随形柔性支撑和实时的厚度控制及测量。

背景技术

大型轻质合金薄壁件、栅格件在航空航天领域有着广泛应用，大型薄壁件的传统加工方式包括化学铣和靠模铣削，镜像铣基于其高效、经济、环保的特点，已逐渐代替传统方式用于薄壁件的加工。镜像铣削过程中刀具和支撑头分别位于薄壁件两侧，沿薄壁件表面镜像对称移动。由于薄壁件刚性较弱，加工过程中很容易发生变形和振颤，但是又要求必须保证薄壁件的加工厚度。随动支撑头就是为了在加工过程中增强薄壁件的刚度，抑制薄壁件在切削力影响下的振颤，保证薄壁件的加工厚度，从而提高加工精度。

美国专利文献号US7682112公开了一种飞机蒙皮镜像加工的方法,该技术方案要求刀具与支撑点的完全正对，对控制要求很高且较难实现，另外支撑侧刚度不可变且无法测量加工厚度。

申请号为CN201310219875.0的中国专利公开了“一种用于镜像加工设备的多点柔性滚动支撑头”，该发明采用三个柔性滚动支撑部件，增加了支撑面积。但该发明采用弹簧支撑，通过更换弹簧改变支撑刚度，加工过程中难以实现，且对不同曲率和不同厚度的薄壁件适应性差，无法测量加工厚度。

申请号为201510038101.2的中国专利公开了“一种用于镜像加工的刚柔多点随动支撑头”，该发明中心支撑为刚性和圆周辅以弹簧柔性支撑。但该发明依靠弹簧被动支撑，加工过程中无法调节支撑头的刚度，无法测量加工厚度，对不同曲率薄壁件支撑过程中，各个支撑点支撑力不同。

上海工程技术大学王宁在论文中公开了“一种薄壁件镜像加工局部支撑装置”，该发明实现了多点支撑，并加入了超声测厚装置，能够对薄壁件厚度进行测量。但该发明并未考虑中心位置的支撑，且并未考虑超声测厚探头在测量过程中的位置调整问题。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种能够实时反馈薄壁件加工厚度、满足不同曲率的薄壁件和不同厚度栅格件支撑要求且可以抑制加工过程中振动的集成式实时测厚的气动变刚度镜像铣柔性支撑装置。

本发明是通过以下技术方案实现：