[发明专利]一种时变非线性高柔性装夹方法

摘要

本发明提供了一种时变非线性高柔性装夹方法，可以变换加工区域或加工特征，定位点位置及数量随铣切区域或铣切特征的变化呈动态变化，用于解决壁板工件的精确、快速、自动定位和稳定夹持问题，提供柔性化的解决方法，实现一次装夹状态下的精确制造和一体化加工，无需更换加工基准，保证加工精度，并有效控制了壁板的加工变形。

主权项

一种时变非线性高柔性装夹方法，其特征在于，可以变换加工区域或加工特征，包括以下步骤：步骤S1、定位点动态变化数量的确定：确定柔性排架(2)、真空吸盘(4)的变化数量，定位点数量为真空吸盘(4)的数量，以失效后的定位数量代表装夹稳定性，伸缩立柱(3)的伸缩量对应着承载能力，真空吸盘(4)位置即为定位点位置；确定装夹动态变化过程中，柔性排架(2)和真空吸盘(4)的定位支撑位置变化，定位点位置的确定可有效控制壁板加工过程中的变形问题；步骤S2、加工区域变化过程，时变非线性装夹原理：假设共有Xa个柔性排架(2)参与真空吸盘(4)的定位装夹，每个柔性排架(2)上设置Xs个定位支撑点，因此共布置X个定位支撑点进行装夹，(X＝Xa×Xs)；加工区域变换过程中，共有Xw个定位支撑点保持位置不变，那么X‑Xw个定位支撑点会发生变化，定位支撑点变化按照每次Xs个进行变化；即单个排架上布置的定位支撑点个数变化；当某一排架移动前，定位支撑点首先分离壁板工件(1)，将有Xs个定位支撑点失效，定位支撑点共(X‑Xs)个，当排架移动到预定位置时，Xs个定位支撑点接近壁板工件(1)，并产生吸附力，Xs个定位支撑点经过失效转到再作用过程后，支撑点个数依然为X个，排架数量为Xa个，但Xs个定位支撑点位置发生变化；每次移动排架，完成Xs个定位支撑点的失效转入作用的动态变化；定位位置改变过程中，工件原始装夹位置存在卸载情况，重新布置的装夹位置存在受载现象， 呈时变非线性装夹过程，具体装夹步骤如下：1)单个柔性排架(2)上的Xs个真空吸盘(4)卸压，定位支撑卸压区域工件卸载；2)单个柔性排架(2)上的Xs个伸缩立柱(3)Z向回收，定位支撑点分离壁板工件(1)，该排架上的Xs个定位支撑点失效，此时定位支撑点个数为(X‑Xs)个；3)单个柔性排架(2)移动到预定位置，柔性排架(2)的移动实现加工区域的X方向的定位；4)伸缩立柱(3)的Y向和Z向的独立运动，实现加工区域的Y向和Z向的空间定位，Xs个定位支撑点接近工件，加载气压，在接触密封区产生负压而夹紧工件，Xs个定位支撑点经过失效转入作用的过程后，支撑点数量保持不变，为X个，移动排架上定位支撑点位置发生变化；5)按照确定柔性排架(2)的变化数量，依次按照步骤1)至步骤4)完成定位支撑点的动态变化，定位支撑数量不变，柔性排架(2)变化数量上的定位支撑位置改变；6)通过该时变非线性的装夹方法，实现一次装夹状态下，不同加工区域的加工；步骤S3、加工特征变换过程，时变非线性装夹原理：加工特征变换过程中，共有Xa个柔性排架(2)参与真空吸盘(4)的定位装夹，每个柔性排架(2)上设置Xs个定位支撑点，因此共布置X个定位支撑点进行装夹，(X＝Xa×Xs)；在通窗特征加工前，多排架上的一 定数量的定位支撑点逐渐失效，共失效Xr个定位支撑点；柔性排架数量和位置不变，定位支撑点数量改变，定位支撑位置改变，定位支撑点逐渐失效过程中，工件定位支撑位置逐渐卸载，呈时变非线性装夹过程；具体装夹步骤如下：1)单个柔性排架(2)上Xn个真空吸盘(4)卸压，其中Xn<Xs，定位支撑卸压区域工件卸载；2)单个柔性排架(2)上Xn个伸缩立柱(3)Z向回收，定位支撑点分离壁板工件(1)，该排架上Xn个定位支撑点失效；3)按照确定的定位支撑点变化数量，依次按照步骤1)至步骤2)完成柔性排架(2)定位支撑的动态变化，共Xr个；保证柔性排架数量和位置不变，定位支撑数量改变，共(X‑Xr)个；4)通过该时变非线性的装夹方法，实现一次装夹状态下，通窗(9)特征的加工。