[发明专利]用于粗精加工轴向装夹的柔性尾顶装置及其薄壁舱体装置

说明书

本发明提供了加工轴向装夹技术领域一种用于粗精加工轴向装夹的柔性尾顶装置及其薄壁舱体装置，包括车床法兰端面，车床法兰端面上设有粗加工组件和精加工组件；粗加工组件包括套筒座、端盖、弹簧套筒，套筒座固定设置在车床法兰端面上，端盖设置在车床法兰端面与套筒座之间，端盖设置在套筒座上，弹簧套筒滑动设置在套筒座内，弹簧套筒端部与端盖之间设有用于调整顶紧力大小的弹性件；精加工组件包括基板和缸体，基板固定在车床法兰端面上，缸体设置在基板上，缸体内滑动设有用于调整顶紧力大小的弹性件。本发明保证舱体结构件轴向装夹定位精准、夹紧可靠条件下，控制舱体结构件轴向装夹时的径向变形在合理范围内，提升装夹效率。

技术领域

本发明涉及加工轴向装夹技术领域，具体地，涉及一种用于粗精加工轴向装夹的柔性尾顶装置及其薄壁舱体装置。

背景技术

薄壁舱体结构件具有结构复杂、弱刚性、加工精度要求高等特点，整体化趋势所带来的薄壁厚(最薄壁厚仅1.5mm)和高材料去除率(材料去除60％以上)，给加工带来了极大的挑战。舱体结构件呈现典型的薄壁弱刚性结构特征。目前数控车削机床或车铣复合机床采用三爪或四爪卡盘轴向装夹舱体结构件，数控车削机床尾顶机构或车铣复合机床副主轴轴向顶紧时，由于轴向顶紧力大小不可柔性调整，从而造成舱体结构件沿着直径方向产生较大的径向变形。由于变形量较大，造成舱体结构件在开展粗、精加工过程中极易因变形导致外圆直径等加工尺寸精度超差，致使舱体结构件出现返工，甚至报废等情况。轴向顶紧力大小不可柔性调整且轴向顶紧力过大，达到1000N以上。过大的轴向顶紧力，造成舱体结构件产生较大的径向变形，变形量超过0.05mm，导致后续加工尺寸精度极易超差。

在舱体数字化加工生产线中，薄壁舱体结构件采用桁架机器人自动化上下料，无需人工参与。若利用数控车削机床尾顶机构或车铣复合机床副主轴轴向顶紧舱体结构件，此装夹方式引起的舱体结构件径向变形，无法通过人工调整方式以降低变形量。一旦变形量超过0.05mm，舱体结构件加工过程中的外圆直径等尺寸精度极难保证。

经现有技术检索发现，中国发明专利公布号为CN112059674A，公开了一种可调式薄壁壳体减振夹紧装置及操作方法，夹紧装置包括芯轴及多个支撑轮，所述的芯轴的一端为与三爪卡盘中心孔配合的圆锥台结构；所述的多个支撑轮平行安装在芯轴上，支撑轮与芯轴同轴；所述的支撑轮的圆柱侧面上设有环形凹槽，凹槽内设有橡胶圈。该专利技术就存在上述相关问题。

针对此问题，并结合舱体数字化加工生产线的自动化加工需求，一方面需要保证舱体结构件装夹后的径向变形在0.05mm以内，另一方面需要实现无人工参与条件下轴向顶紧力的大小可调整。瞄准此需求，开发设计了粗精加工轴向装夹的柔性尾顶装置，可以实现轴向装夹条件下，轴向顶紧力的大小可调，调整范围达到7.8N至706N。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于粗精加工轴向装夹的柔性尾顶装置及其薄壁舱体装置。

根据本发明提供的一种用于粗精加工轴向装夹的柔性尾顶结构，包括车床法兰端面，所述车床法兰端面上固定设置用于粗加工时轴向顶紧力柔性调整的粗加工组件，所述车床法兰端面上还固定设置用于精加工时轴向顶紧力柔性调整的精加工组件；

所述粗加工组件包括套筒座、端盖以及弹簧套筒，所述套筒座固定设置在所述车床法兰端面上，所述端盖设置在所述车床法兰端面与所述套筒座之间，且所述端盖设置在套筒座上，所述套筒座上贯穿开设有内腔，所述弹簧套筒滑动设置在所述内腔中，所述弹簧套筒端部与所述端盖之间设有用于调整顶紧力大小的弹性件；

所述精加工组件包括基板和缸体，所述基板固定设置在所述车床法兰端面上，所述缸体设置在所述基板上，所述缸体内滑动设有用于调整顶紧力大小的弹性件。

一些实施方式中，所述套筒座上设有开孔，所述弹簧套筒上设有开槽，所述开孔内设有紧固件，所述紧固件贯穿过所述开孔对应所述开槽设置，所述套筒座上开设有通孔，所述通孔内设有黄油嘴。