[发明专利]一种盘类平面构件柔性点阵粘接装置及适应性装夹方法

权利要求书

1.一种盘类平面构件柔性点阵粘接装置，其特征在于，所述盘类平面构件柔性点阵粘接装置包括基板(1)、连接杆(2)和辅助支架(3)；

所述基板(1)周向均布配平螺孔(11)，上表面外边缘处周向均布安装孔(13)，中部为凹槽；凹槽内设有多个圆弧槽(12)和螺纹通孔(15)，凹槽外边缘处设有止口结构(14)；

所述连接杆(2)，底面设有内六角沉孔(21)，底部设有外螺纹(22)；

所述辅助支架(3)包含多个凸台(31)，其中凸台(31)的上表面粘有与其截面轮廓相同的弧形硅橡胶板(32)；

加工盘类平面构件(6)时，首先利用螺纹配合关系，将连接杆(2)固定在基板(1)上；将基板(1)上的连接杆(2)划分为两类，分别起粘接和辅助支撑工件的作用；在起粘接作用的连接杆(2)上表面涂覆粘接剂，在起辅助支撑作用的连接杆(2)上表面粘贴圆形硅橡胶板(5)，形成点阵装夹装置；将待加工的盘类平面构件(6)置于组合好的点阵装夹装置上，待粘接剂固化后，调整起辅助支撑作用的连接杆(2)高度，直至其上的圆形硅橡胶板(5)与盘类平面构件(6)装夹面接触；

拆卸盘类平面构件(6)时，首先将固连在一起的粘接装置与盘类平面构件(6)置于加热平台上，融化连接杆(2)与盘类平面构件(6)之间的粘接剂；随后将上述组合结构置于辅助支架(3)上，支架上的凸台(31)穿过基板(1)上的圆弧槽(12)，其上的弧形硅橡胶板(32)与盘类平面构件(6)装夹面接触，随即将加工好的盘类平面构件(6)顶起，实现了工件的无碰伤取出。

2.根据权利要求1所述盘类平面构件柔性点阵粘接装置，其特征在于，所述基板(1)、连接杆(2)和辅助支架(3)的材料为铝合金。

3.根据权利要求1或2所述盘类平面构件柔性点阵粘接装置，其特征在于，所述基板(1)上的圆弧槽(12)宽度大于辅助支架(3)上凸台(31)的宽度，凸台(31)能在圆弧槽(12)内上下移动。

4.根据权利要求1或2所述盘类平面构件柔性点阵粘接装置，其特征在于，所述的粘接剂为低熔点粘接蜡，熔点在60℃～70℃范围内。

5.根据权利要求3所述盘类平面构件柔性点阵粘接装置，其特征在于，所述的粘接剂为低熔点粘接蜡，熔点在60℃～70℃范围内。

6.根据权利要求1、2或5所述盘类平面构件柔性点阵粘接装置，其特征在于，所述的圆形硅橡胶板(5)为自粘橡胶板，其中一面设有3M背胶。

7.根据权利要求3所述盘类平面构件柔性点阵粘接装置，其特征在于，所述的圆形硅橡胶板(5)为自粘橡胶板，其中一面设有3M背胶。

8.根据权利要求4所述盘类平面构件柔性点阵粘接装置，其特征在于，所述的圆形硅橡胶板(5)为自粘橡胶板，其中一面设有3M背胶。

9.一种基于权利要求1-8任一所述的盘类平面构件柔性点阵粘接装置实现的适应性装夹方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、依据盘类平面构件(6)切削加工中所受力与力矩平衡条件，初选盘类平面构件(6)的粘接点数量与位置；在基板(1)上安装连接杆(2)，调整连接杆(2)轴向高度至合适位置；依照初选粘接方案，在选定的部分连接杆(2)上表面粘贴圆形硅橡胶板(5)；

步骤二、将柔性点阵粘接装置整体置于加热平台上预热；预热完成后，在选定的起粘接作用的连接杆(2)上表面均匀涂覆一层热熔粘接剂，将盘类平面构件(6)置于组合好的点阵装夹装置上；随后关闭加热平台，盘类平面构件(6)与连接杆(2)间的粘接剂冷却凝固，进而将工件固定在粘接装置上；采用与安装孔(13)相配合的螺栓将粘有盘类平面构件(6)的柔性点阵装置固定在超精密机床上，并在位于基板(1)上的配平螺孔(11)内安装配平螺栓(4)，调整配平螺栓(4)直至机床动平衡检测结果符合要求；

步骤三、车削加工完成后，利用辅助支架(3)将盘类平面构件(6)顶出；采用非接触式测量装置测量盘类平面构件(6)的加工面形，以获得其变形分布；

步骤四、依据变形检测结果调整工件的装夹方案；具体地，通过减少大变形区域的粘接点数量，弱化该区域的边界约束作用，使材料去除诱发的不平衡应力在加工过程中即得以充分释放，进而减小盘类平面构件(6)约束卸载后的加工变形；

步骤五、依照修订后的装夹方案将盘类平面构件(6)重新固定在粘接装置上，随后将粘接装置安装在超精密机床上，重新调整机床动平衡，根据给定车削参数完成盘类平面构件(6)的后续加工；

步骤六、检测盘类平面构件(6)的加工面形，评估新装夹方案的作用效果，并确定盘类平面构件(6)当前的变形分布，为后续装夹方案调整提供数据支持；重复步骤四、步骤五和步骤六，直至盘类平面构件(6)的几何尺寸与面形精度收敛至预期目标。