[发明专利]薄壁圆筒内撑装置、车铣复合加工装置及加工方法

说明书

本发明公开了一种薄壁圆筒内撑装置，包括芯轴，芯轴上套设有安装座和抵推块，安装座周侧设有多个间隔的导向件，导向件上滑设有磁流变阻尼支撑机构，磁流变阻尼支撑机构与抵推块之间铰接有连杆，芯轴的两端设有调节件，安装座和抵推块之间设有复位弹性件。还公开了一种车铣复合加工装置，包括机床，机床首尾两端分别设有卡盘机构和尾座，机床上滑设有刀架，车铣复合加工装置还包括薄壁圆筒内撑装置，尾座上设有回旋顶针。还公开了一种车铣复合加工方法，包括步骤：安装薄壁圆筒内撑装置；通电磁流变阻尼支撑机构；薄壁圆筒固定；电脉冲辅助加工。本薄壁圆筒内撑装置、车铣复合加工装置及加工方法能抑制薄壁圆筒颤振，提高加工精度和加工效率。

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种薄壁圆筒内撑装置、车铣复合加工装置及加工方法。

背景技术

薄壁圆筒零件的高效高精度的加工就属于目前民用以及国防工业急需解决的问题。由于薄壁筒刚性极差，在切削力的作用下容易产生颤振和变形，很难获得满意的加工质量和加工精度。振动还会加剧刀具磨损，严重影响生产效率和生产成本。

薄壁圆筒零件在切削加工过程中引入的残余应力，能够引起薄壁圆筒的变形。在实际加工过程中，需要反复进行切削-退火处理的加工工艺来降低残余应力对薄壁圆筒加工精度的硬度。为此薄壁圆筒的加工效率极低。

针对薄壁筒加工刚性差等的问题，专利(专利号CN201922058447.5)公开了一种用于加工薄壁筒的钻孔工装，该装置采用多个挤压杆环形支撑薄壁筒，每个挤压杆的端部固接有一个圆弧形板。薄壁筒加工过程中，调节推杆，从而使四根挤压杆径向扩张，使多个圆弧形板与薄壁筒相贴起到支撑的作用。但该装置采用楔形面配合推动，不能根据薄壁件加工振动的实际工况调整支撑力，影响薄壁筒的加工精度和加工质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够有效抑制薄壁圆筒颤振，提高加工精度和加工效率的薄壁圆筒内撑装置、车铣复合加工装置及加工方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种薄壁圆筒内撑装置，包括芯轴，所述芯轴上套设有至少一对可相对靠近和远离的安装座和抵推块，所述安装座的周侧设有多个间隔布置的导向件，各所述导向件上均滑设有用于抵撑薄壁圆筒内壁的磁流变阻尼支撑机构，所述磁流变阻尼支撑机构与相对的抵推块之间铰接有连杆，所述芯轴的两端设有用于使安装座和抵推块靠近或远离的调节件，成对的所述安装座和抵推块之间设有复位弹性件。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述磁流变阻尼支撑机构包括缸体和活塞，所述缸体滑设于导向件上，所述连杆铰接在缸体与相对的抵推块之间，所述缸体中设有励磁线圏和磁流变液，所述活塞的一端活动插设于磁流变液中，另一端伸至缸体外、并设有用于抵撑薄壁圆筒内壁的抵撑抓，所述活塞与缸体之间设有预紧弹性件。

所述缸体的两端均设有端盖，所述连杆铰接在缸体一端的端盖与相对的抵推块之间，所述活塞穿设于缸体另一端端盖的中部。

所述端盖通过螺栓安装在缸体上。

所述缸体上设有注液口。

所述安装座和抵推块设有两对，两块所述安装座一体成形并固定于芯轴的中部，所述抵推块滑动套设于芯轴上，所述芯轴两端的调节件分别抵紧在两个抵推块的外侧。

所述调节件套设于芯轴上并与芯轴螺纹连接。

一种车铣复合加工装置，包括机床，所述机床的首尾两端分别设有卡盘机构和尾座，所述机床于卡盘机构和尾座之间滑设有刀架，所述车铣复合加工装置还包括上述的薄壁圆筒内撑装置，所述尾座上设有用于顶撑芯轴的回旋顶针。

作为上述技术方案的进一步改进：