[发明专利]薄壁蜂窝结构件加工的非接触辅助支撑装置

权利要求书

1.薄壁蜂窝结构件加工的非接触辅助支撑装置，其特征在于包含机床、桁架、随动运动器、工作台、夹具、工件、主轴、刀具、末端执行器、力传感器、第一气路接头、第二气路接头、气压力传感器；

机床和桁架水平安装，

工作台安装于机床上，工件通过夹具悬臂安装于工作台上，机床上制有主轴，主轴末端安装有刀具；

随动运动器通过固定端安装于桁架桁架上，随动运动器的运动端顺序串联安装力传感器与末端执行器，力传感器能够在线感知加工过程中沿着工件壁厚方向的振动，末端执行器两侧分别安装有第一气路接头、第二气路接头，并且末端执行器通过第一气路接头连接气压力传感器，末端执行器通过第二气路接头连接恒压气泵，通过气压力传感器在线感知加工过程中气压的波动；

主轴能够驱动刀具对工件进行高速旋转铣削，末端执行器通过恒压气泵对气流输入或输出与工件之间形成增压气路或者负压气流，对工件施加空间矢量力，即实现对工件施加非接触随动支撑推力或非接触随动支撑拉力；机床能够驱动工作台相对刀具做进给运动，并且进给运动方向大于等于三个自由度，通过调节末端执行器与工件的相对空间间隙实现调整非接触随动支撑推力或非接触随动支撑拉力的大小，实时维持刀具对工件稳定的高速旋转铣削。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，末端执行器包含法兰、机械接口、管腔、密封焊缝、转接块、半椭球体。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，法兰上制有机械接口，螺栓穿过机械接口将法兰与力传感器固定，法兰与转接块一端通过管腔903连通，转接块另一端与半椭球体连通，密封焊缝将转接块分别与管腔、半椭球体之间的缝隙密封。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，半椭球体上制有中心孔和半环体。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，力传感器为六维力传感器。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述刀具为球头铣刀。

7.一种采用权利要求1所述一种薄壁蜂窝结构件加工的非接触辅助支撑装置的铣削方法，其特征在于包括以下步骤：

1．安装工件：将工件通过夹具安装至工作台上，使工件的加工面正对刀具；

2．参数设置：调整铣削系统和支撑系统参数；

3．切削： 切削过程中，末端执行器的中心通孔通过流向工件背面的高压气流，产生对工件的非接触随动支撑推力以阻止工件和刀具发生分离从而避免冲击振动的发生；在轴向切深较大的工况下，中末端执行器的中心通孔通过远离工件背面的逆向负压气流，产生对工件的非接触随动支撑拉力从而避免过切的发生。