本发明专利技术公开了一种基于动态特征的随动装夹装置与方法，适用于飞机框梁肋类零件数控加工中的随动装夹，其特征是所述的装置包括高度调节器和随动装夹体，其中随动装夹体主要由装夹头、升降缸、摆动缸等组成；在装夹时，首先将高度调节器和随动装夹体安装在机床工作台上，通过高度调节器快速调节随动装夹体的高度；然后通过气压/液压方式控制装夹体升降缸升降和摆动缸旋转，进而实现随动装夹体的夹紧与打开；该装夹装置可以根据特征加工过程的动态变化调整装夹。本发明专利技术可以根据刀具位置的变化实现随动装夹，消除了工艺凸台，减少了工艺人员的编程工作量，同时减小了毛坯尺寸，降低了产品的成本。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，适用于飞机框梁肋类零件数控加工中的随动装夹，其特征是所述的装置包括高度调节器和随动装夹体，其中随动装夹体主要由装夹头、升降缸、摆动缸等组成；在装夹时，首先将高度调节器和随动装夹体安装在机床工作台上，通过高度调节器快速调节随动装夹体的高度；然后通过气压/液压方式控制装夹体升降缸升降和摆动缸旋转，进而实现随动装夹体的夹紧与打开；该装夹装置可以根据特征加工过程的动态变化调整装夹。本专利技术可以根据刀具位置的变化实现随动装夹，消除了工艺凸台，减少了工艺人员的编程工作量，同时减小了毛坯尺寸，降低了产品的成本。【专利说明】
本专利技术涉及一种随动装夹装置及方法，尤其是一种针对数控加工零件的随动装夹 装置及方法，具体地说是一种适用于飞机框梁肋类零件数控加工的基于动态特征的随动装 夹装置及方法。
技术介绍
对于大型零件如飞机结构件中的框梁肋类零件，由于其结构复杂、尺寸大且属于 薄壁零件，在加工过程中极易变形，精度难以保证。对于飞机结构件，为了保证在加工过程 中零件的刚性，通常需要在零件周围设置工艺凸台。通过增加工艺凸台可以增加零件的加 工刚性，提高零件的加工质量。但是工艺凸台增加了工艺人员前期的工作量。工艺人员需 要花费大量时间去设置工艺凸台的位置，同时在编制加工程序时还需要考虑对工艺凸台的 避让，增加了编程难度，降低了编程效率。同样地在零件周围设置工艺凸台，势必会增加零 件毛坯尺寸，提高了零件的加工成本。由于飞机结构件需要多个工步加工完成，加工过程中 工件的状态动态变化，需要装夹能够随工件的状态自动调整装夹位置与装夹状态。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有飞机结构件数控加工设置工艺凸台增加了工艺人员工 作量、降低了编程效率、提高了零件加工成本的问题，专利技术了一种能够实现数控加工随动装 夹装置，同时提供一种随动装夹方法。 本专利技术的技术方案之一是： 一种基于动态特征的随动装夹装置，其特征是它包括高度调节器和随动装夹体，其中 高度调节器用于快速调节装夹装置的高度，随动装夹体具有旋转和微调高度的功能，所述 的随动装夹体安装在高度调节器上。 所述的高度调节器和随动装夹体采用气压或液压的方式进行驱动，两者之间通过 螺纹连接。 所述的高度调节器能增大随动装夹体的最大装夹高度，它包括：缸体8,螺纹连接 头9,升降轴10,密封圈11，47,第一气体/液体进出孔12,第二气体/液体进出孔13,螺纹 连接孔14,其中螺纹连接头9用于连接智能装夹体；螺纹连接孔14用于连接机床工作台； 升降轴10安装在缸体8中，它的下端套装有能随其一起在缸体中移动的密封圈47,它的上 端套装在固定在缸体8的密封圈11中，螺纹连接头9位于升降轴10的上端，在工作时，通 过控制第一气体/液体进出孔12和第二气体/液体进出孔13的气体/液体进、出缸体8 的次序，使得升降轴10升降，进而实现快速、大幅度调节随动装夹体高度的目的。 所述的随动装夹体包括：压力信号采集器2,压力信号传输线3,装夹头4,压力传 感器6，装夹体7，导电体15，45，46，升降旋转轴16，固定导电棒17，密封圈18，升降腔体19， 隔离层20,摆动缸转子21，连接螺纹孔22,密封圈23,传输导线24,摆动缸气/液孔25,位 置指示电路及压力信号处理器26,升降缸气/液孔27, 29,摆动缸定子28,升程压力传感器 30,升降位置挡块31，导电金属棒32 ;装夹体7的下部设有与高度调节器中的螺纹连接头9 相连的连接螺纹孔22,装夹头4安装在升降旋转轴16的上端并能随其上升、下降和旋转，压 力传感器6位于装夹头4与工件5相对的一面上，它通过压力信号传输线3将采集的压力 信号传送到压力信号采集器2并最终传送到中位置指示电路及压力信号处理器26作为工 件压紧是否到位并进而控制升降旋转轴16的下降行程；升降旋转轴16安装在装夹体7的 升降腔体19中，密封圈18固定在升降腔体19的上端中；上下两个隔离层20设置在升降旋 转轴16的下端，在两层隔离层20之间安装有能沿升降腔体19上下移动但不能转动的摆动 缸定子28,在升降旋转轴16位于两层隔离层20之间的一段上连接有摆动缸转子21，在摆 动缸定子28两侧分别设有摆动缸气/液孔25, 34,当摆动缸气/液孔25作为进气/液孔， 摆动缸气/液孔34作为出气/液孔时，升降旋转轴16右旋，以实现装夹头4的右旋；当摆 动缸气/液孔34作为进气/液孔，摆动缸气/液孔25作为出气/液孔时，升降旋转轴16 左旋，以实现装夹头4的左旋；导电体15,45,46分布在升降腔体19周壁上，升降旋转轴16 同步转动的导电金属棒32的一端转动后与所述的三个导电体15,45,46中的任一感应后产 生位置信号并通过传输导线24传送到位置指示电路及压力信号处理器26实现转动角度的 控制，导电金属棒32的另一端与一端插装在升降旋转轴16中心，另一端固定在装夹体7中 的固定导电棒17电气连接；在升降腔体19的周壁上还安装有升程压力传感器30,在升降 旋转轴16上安装有与升程压力传感器30相配的升降位置挡块31，以便当升降旋转轴16上 升到最高位置时升程压力传感器30受到升降位置挡块31的作用产生压力并传输到位置指 示电路及压力信号处理器26中实现最高升降的控制；在装夹体7上设有用于控制升降旋转 轴16升降的升降缸气/液孔27, 29,当升降缸气/液孔27作为进气/液孔，升降缸气/液 孔29作为出气/液孔时，升降旋转轴16上升，以实现装夹头4的上升；当升降缸气/液孔 29作为进气/液孔，升降缸气/液孔27作为出气/液孔时，升降旋转轴16下降，可以实现 装夹头4的下降。 所述的快速调节智能装夹体高度的方法为：首先得到当前高度调节器以及随动装 夹体的高度，并同毛坯高度进行比较确定高度调节器需要上升或下降的高度，再根据高度 调节器升降缸腔体截面积，计算出通气/液量，最后通过对气/液孔的控制实现高度的调 节； 所述的升降缸气/液孔27、29的工作原理为：当气/液孔27作为进气/液孔，气/液 孔29作为出气/液孔时，升降旋转轴16上升，可以实现装夹头4的上升；当气/液孔29作 为进气/液孔，气/液孔27作为出气/液孔时，升降旋转轴16下降，可以实现装夹头4的 下降； 所述的压力传感器6的工作原理为：在微调节高度压紧工件的过程中，当装夹头4与工 件接触后，压力传感器6会产生压力信号，并传输给压力信号采集器2,当压力达到设定的 压紧力后，使得装夹头4停止下降，完成装夹； 所述的压力传感器30的工作原理为：为设置装夹头4的最大上升高度，安装升降位置 挡块31，在装夹头4松开工件上升的过程中，隔离层20与升降位置挡块31接触后，压力传 感器30便会产生压力信号，并传输给位置指示电路及压力信号处理器26,之后使升降旋转 轴16停止上升，达到最大高度； 所述的摆动缸气/液孔25、34的工作原理为：当气/液孔25作为进气/液孔，气/液 孔34作为出气/液孔时，升降旋转轴16右旋，可以实现装夹头4的右旋；当气/液孔34作 为进气/液孔，气/液孔25作为出气/液孔时，升降旋转轴16左旋，可以实现装夹头4的 左旋； 所述的导电体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于动态特征的随动装夹装置，其特征是它包括高度调节器和随动装夹体，其中高度调节器用于快速调节装夹装置的高度，随动装夹体具有旋转和微调高度的功能，所述的随动装夹体安装在高度调节器上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李迎光，刘长青，郝小忠，赵雪冬，高鑫，汤立民，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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