[发明专利]一种用于薄壁零件铣削加工的自适应支撑装置

说明书

一种用于薄壁零件铣削加工的自适应支撑装置，包括外圈，外圈的内腔中安装有内球面弹簧夹头，内球面弹簧夹头和外圈之间设有锥套，锥套的顶部设有压紧盖，压紧盖与外圈通过螺纹连接，内球面弹簧夹头的内腔中安装有外球面弹簧夹头，外球面弹簧夹头的中心孔中安装有支撑杆，支撑杆的上部套有弹簧，弹簧底端压在外球面弹簧夹头顶部，支撑杆的下端面连接有挡板，挡8压在外球面弹簧夹头底部，当压紧盖旋紧时，锥套向下滑动，压缩内球面弹簧夹头收缩，同时压缩外球面弹簧夹头收缩，最终夹紧支撑杆；本发明在释放零件残余应力时，弹簧弹力使得支撑杆可以根据零件变形后接触面的形状自适应的调整角度和高度，确保支撑面能够对薄壁零件实现准确可靠的支撑。

技术领域

本发明涉及薄壁零件加工技术领域，具体涉及一种用于薄壁零件铣削加工的自适应支撑装置。

背景技术

随着环境问题越来越突出，节能减排的要求也不断提高，机械零件的轻量化设计越来越受人们欢迎，尤其是在航空航天领域，大量大型整体薄壁零件的使用使得产品质量更轻，机械效率更高，可靠性更好。然而，薄壁零件铣削加工过程由于残余应力的释放，很容易产生加工变形。过大的加工变形容易导致零件尺寸超差，严重者导致整个零件报废。因此，薄壁零件加工普遍存在成品率低、零件整体成本较高的现象。

为了降低薄壁零件的加工变形，提高其加工精度。薄壁零件加工时通常需要在工序间松开零件的夹紧夹具，释放零件材料切除过程产生的残余应力，然后将零件重新夹紧后再进行后续加工，这种方法能够有效的降低零件的残余应力状态，提高零件的加工精度。然而，在零件重新夹紧时，残余应力的释放产生的零件变形使得零件原有的夹紧位置产生偏离。为了避免再次夹紧时产生夹紧应力，通常需要靠人工逐个调节夹紧支撑点。对于大型薄壁零件，支撑点调节过程工作量较大，时间成本较高，另外，支撑点的调节精度与操作人员的经验密切相关，很难保证零件最终精度的一致性。目前，薄壁零件铣削加工变形是制约薄壁零件加工精度的重要因素之一，尤其对于航空航天领域，薄壁零件的加工变形已经成为制约其技术进步的瓶颈。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供了一种用于薄壁零件铣削加工的自适应支撑装置，在释放零件残余应力时，支撑杆可以根据零件变形后接触面的形状自适应的调整角度和高度，确保支撑杆的支撑面能够对薄壁零件实现准确可靠的支撑。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于薄壁零件铣削加工的自适应支撑装置，包括外圈1，外圈1的内腔中安装有内球面弹簧夹头2，内球面弹簧夹头2和外圈1之间设有锥套5，锥套5的顶部设有压紧盖3，压紧盖3与外圈1通过螺纹连接，内球面弹簧夹头2的内腔中安装有外球面弹簧夹头4，外球面弹簧夹头4的中心孔中安装有支撑杆7，支撑杆7的上部套有弹簧6，弹簧6底端压在外球面弹簧夹头4顶部，支撑杆7的下端面的螺纹孔通过螺钉9连接有挡板8，挡板8压在外球面弹簧夹头4底部，当压紧盖3旋紧时，锥套5向下滑动，压缩内球面弹簧夹头2收缩，同时压缩外球面弹簧夹头4收缩，最终夹紧支撑杆7。

所述的内球面弹簧夹头2上设有第一弹性槽11，外球面弹簧夹头4上设有第二弹性槽12，第一弹性槽11和第二弹性槽12使得内球面弹簧夹头2和外球面弹簧夹头4具有弹性。

所述的内球面弹簧夹头2外圈的锥度与锥套5的锥度相同。

所述的内球面弹簧夹头2的内球面和外球面弹簧夹头4的外球面为球面接触，具有三个方向的自由度，即绕x轴的转动，绕y方向的转动以及绕z方向的转动，当内球面弹簧夹头2收缩时，压缩外球面弹簧夹头4向内收缩。

所述的锥套5外圆柱面与外圈1内表面间隙配合，内球面弹簧夹头2内表面与外球面弹簧夹头4的外表面为间隙配合，外球面弹簧夹头4的中心孔与支撑杆7圆柱面为间隙配合。

所述的外圈1下边缘处设有外圈固定孔10，外圈固定孔10用于将整个装置固定在工作台上。

本发明具有以下优点：