[发明专利]复合材料大长径比筒状非连续内壁涂层的抛光装置与方法

摘要

本发明公开了一种复合材料大长径比筒状非连续内壁涂层的抛光装置与方法，所述的装置包括回转夹具、大长径比刀杆回转机构、X轴运动系统、Y轴运动系统和床身；大长径比刀杆回转机构与X轴运动系统连接；X轴运动系统与Y轴运动系统连接；Y轴运动系统和回转夹具均与床身连接；回转夹具定位夹紧构件实现构件的旋转。本发明采用高刚度的刀杆机构以及低刚度的柔性百叶砂布轮，实现百叶砂布轮由非连续区域向连续区域的柔性过渡，确保加工过程的连续平缓，得到高质量的加工效果。本发明可实现受限空间大长径比筒状构件的内壁涂层自动化加工，提高了构件内壁尺寸精度、位置精度，减少装夹次数，在保证涂层表面质量的同时，极大地缩短了加工周期。

主权项

复合材料大长径比筒状非连续内壁涂层的抛光装置，其特征在于：包括回转夹具(2)、大长径比刀杆回转机构(5)、X轴运动系统(4)、Y轴运动系统(3)和床身(1)；所述的大长径比刀杆回转机构(5)与X轴运动系统(4)连接；X轴运动系统(4)与Y轴运动系统(3)连接；Y轴运动系统(3)与床身(1)连接；回转夹具(2)固定在床身(1)上；所述的回转夹具(2)定位夹紧构件(29)实现构件(29)的旋转；所述的回转夹具(2)、大长径比刀杆回转机构(5)、X轴运动系统(4)、Y轴运动系统(3)均通过数控系统进行控制；所述的床身(1)包括：由方管焊接而成的床身构架，焊接在床身(1)上方的用于支撑回转夹具(2)的支撑板以及用于大长径比刀杆回转机构(5)的支撑板，便于机床移动的安装在床身(1)的下方的四个万向轮；所述的回转夹具(2)包括工作台(25)、减速机支撑板A(23)、直角减速机(22)、伺服电机A(21)、轴承座A、轴承A(26)、卡盘支撑(27)、三爪卡盘(28)和联轴器A(24)；工作台(25)用螺栓固定在床身(1)的支撑板上，减速机支撑板A(23)通过螺栓固定在工作台(25)上，直角减速机(22)通过螺栓固定在减速机支撑板A(23)上，伺服电机A(21)固定在床身(1)的支撑板上且动力输出端与直角减速机(22)的输入端相连；轴承座A固定在减速机支撑板A(23)上，轴承A(26)与轴承座A配合，卡盘支撑(27)与轴承A(26)配合，三爪卡盘(28)与卡盘支撑(27)用螺栓连接；卡盘支撑(27)的轴端通过联轴器A(24)连接直角减速机(22)的输出端；所述的Y轴运动系统(3)包括可拆卸电机支撑座(32)、伺服电机B(31)、Y轴丝杠(37)、Y轴丝杠螺母(36)、轴承座B、轴承B(34)、联轴器B(33)、Y轴导轨(39)、Y轴导轨滑块(38)、X轴机构工作台(43)和Y轴丝杠螺母机构座(35)；所述的可拆卸电机支撑座(32)通过螺栓固定在床身(1)上，伺服电机B(31)安装在可拆卸电机支撑座(32)上，轴承座B及轴承B(34)用来支撑Y轴丝杠(37)，联轴器B(33)连接Y轴丝杠(37)以及伺服电机B(31)，Y轴丝杠螺母(36)与Y轴丝杠(37)配合；Y轴导轨(39)安装在床身(1)上，Y轴导轨滑块(38)与Y轴导轨(39)配合，X轴机构工作台(43)安装在Y轴导轨滑块(38)上，Y轴丝杠螺母机构座(35)连接X轴机构工作台(43)和Y轴丝杠螺母(36)机构；所述的X轴运动系统(4)包括X轴导轨(45)、X轴导轨压块(46)、X轴导轨滑块(47)、变频电机工作台(51)、X轴丝杠螺母机构座(413)、X轴丝杠(48)、X轴丝杠螺母(49)、轴承C(410)、轴承座C(411)、联轴器C(412)、减速机C(42)和伺服电机C(41)；X轴导轨(45)通过螺栓固定在X轴机构工作台(43)上，X轴导轨压块(46)通过螺栓固定在X轴机构工作台(43)上用来固定X轴导轨(45)，X轴导轨滑块(47)与X轴导轨(45)配合，变频电机工作台(51)与X轴导轨滑块(47)固定连接，X轴丝杠螺母机构座(413)与变频电机工作台(51)通过螺栓连接，轴承C(410)与轴承座C(411)用来支撑X轴丝杠(48)，联轴器C(412)连接减速机C(42)输出端和X轴丝杠(48)，伺服电机C(41)固定在X轴机构工作台(43)上，伺服电机C(41)的输出端与减速机C(42)输入端相连，减速机C(42)通过螺栓固定在减速机支撑板C(44)上；所述的大长径比刀杆回转机构(5)包括变频电机工作台(51)、变频电机(52)、轴承座D、轴承D(54)、刀杆(55)、联轴器D(53)、ER夹头(56)、夹头螺母(57)和百叶砂布轮(58)；变频电机(52)通过螺栓固定在变频电机工作台(51)上，两副轴承座D与轴承D(54)通过螺栓连接在变频电机工作台(51)上，刀杆(55)与轴承D(54)相配合，联轴器D(53)连接刀杆(55)与变频电机(52)输出端，ER夹头(56)与夹头螺母(57)装在刀杆(55)端部，百叶砂布轮(58)通过ER夹头(56)与夹头螺母(57)固定；所述的刀杆(55)为大长径比刀杆(55)；所述的构件(29)为大长径比复合材料筒状构件(29)，内表面为涂层(211)，并开有窗口(210)。