一种集成式实时测厚的气动变刚度镜像铣柔性支撑装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了集成式实时测厚的气动变刚度镜像铣柔性支撑装置，包括基座，在基座上固定有端盖，在基座上分别开有传感器固定阶梯孔和主螺纹通孔，位移传感器固定在传感器固定阶梯孔内，主针型气缸与主螺纹通孔螺纹连接，在基座周围开有多个圆周螺纹通孔，辅针型气缸分别螺纹连接在圆周螺纹通孔中，辅针型气缸的活塞杆与设置在端盖内的转接杆螺纹连接，在转接杆的右端螺纹联接有辅万向球，位移传感器的探测杆与主针型气缸的活塞杆通过转接板并联固定，在与转接板上沿水平方向开有中心螺纹通孔，主万向球的左端与中心螺纹通孔螺纹连接，在与辅万向球、主万向球对应的端盖上开有通孔。采用本装置有效抑制薄壁件振动。

An integrated pneumatic rigid mirror milling flexible support device for real-time measurement of thickness

The invention discloses an integrated real-time measurement of aerodynamic stiffness variable mirror milling flexible supporting device, which comprises a base, the base is fixed on the base cover are respectively provided with a through hole sensor fixed ladder hole and the main thread, displacement sensor fixed on the sensor is fixed in the stepped hole of the main cylinder and the main needle a thread through hole in the base thread connection, a plurality of through holes around the circumference auxiliary thread, needle cylinder are in threaded connection with the threaded through holes in the circumference, the auxiliary needle cylinder piston rod is arranged in the connecting rod thread the end cap, the connecting rod and the right end of the screw is connected with the auxiliary ball, the piston rod detection rod displacement sensor and the main needle cylinder through the adapter plate fixed in parallel, and the adapter plate along the horizontal direction is provided with a through hole center left and center of the main thread, the thread of the universal ball screw through hole connected with The end cover of the universal universal ball and the universal universal ball is provided with through holes. The device can effectively restrain the vibration of thin-wall parts.

【技术实现步骤摘要】
一种集成式实时测厚的气动变刚度镜像铣柔性支撑装置
本专利技术涉及一种薄壁件镜像铣削加工过程中的能够实时控制加工厚度支撑装置，主要用于在镜像铣削加工过程中对不同曲率、不同刚度的弱刚度薄壁件进行变刚度的随动、随形柔性支撑和实时的厚度控制及测量。
技术介绍
大型轻质合金薄壁件、栅格件在航空航天领域有着广泛应用，大型薄壁件的传统加工方式包括化学铣和靠模铣削，镜像铣基于其高效、经济、环保的特点，已逐渐代替传统方式用于薄壁件的加工。镜像铣削过程中刀具和支撑头分别位于薄壁件两侧，沿薄壁件表面镜像对称移动。由于薄壁件刚性较弱，加工过程中很容易发生变形和振颤，但是又要求必须保证薄壁件的加工厚度。随动支撑头就是为了在加工过程中增强薄壁件的刚度，抑制薄壁件在切削力影响下的振颤，保证薄壁件的加工厚度，从而提高加工精度。美国专利文献号US7682112公开了一种飞机蒙皮镜像加工的方法,该技术方案要求刀具与支撑点的完全正对，对控制要求很高且较难实现，另外支撑侧刚度不可变且无法测量加工厚度。申请号为CN201310219875.0的中国专利公开了“一种用于镜像加工设备的多点柔性滚动支撑头”，该专利技术采用三个柔性滚动支撑部件，增加了支撑面积。但该专利技术采用弹簧支撑，通过更换弹簧改变支撑刚度，加工过程中难以实现，且对不同曲率和不同厚度的薄壁件适应性差，无法测量加工厚度。申请号为201510038101.2的中国专利公开了“一种用于镜像加工的刚柔多点随动支撑头”，该专利技术中心支撑为刚性和圆周辅以弹簧柔性支撑。但该专利技术依靠弹簧被动支撑，加工过程中无法调节支撑头的刚度，无法测量加工厚度，对不同曲率薄壁件支撑过程中，各个支撑点支撑力不同。上海工程技术大学王宁在论文中公开了“一种薄壁件镜像加工局部支撑装置”，该专利技术实现了多点支撑，并加入了超声测厚装置，能够对薄壁件厚度进行测量。但该专利技术并未考虑中心位置的支撑，且并未考虑超声测厚探头在测量过程中的位置调整问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种能够实时反馈薄壁件加工厚度、满足不同曲率的薄壁件和不同厚度栅格件支撑要求且可以抑制加工过程中振动的集成式实时测厚的气动变刚度镜像铣柔性支撑装置。本专利技术是通过以下技术方案实现：本专利技术的集成式实时测厚的气动变刚度镜像铣柔性支撑装置，包括基座，在所述的基座的右侧固定有端盖，在所述的基座的最外围圆周方向开有与加工机器人连接用的通孔，在所述的基座上分别开有传感器固定阶梯孔和主螺纹通孔，所述的传感器固定阶梯孔的中心轴线和主螺纹通孔的中心轴线平行于所述的基座的中心轴线并且分别对称设置在所述的基座的中心轴线的两侧,所述的传感器固定阶梯孔的中心轴线、主螺纹通孔的中心轴线以及基座的中心轴线三线共面，一个机械式位移传感器固定在传感器固定阶梯孔内，一个主针型气缸通过壳体上的螺纹与主螺纹通孔螺纹连接，在所述的基座周围沿同一圆周方向均匀间隔的开有多个轴线分别与基座中心轴线平行设置的圆周螺纹通孔，多个辅针型气缸分别通过壳体上的螺纹一一对应的螺纹连接在每一个所述的圆周螺纹通孔中，所述的主针型气缸和多个辅针型气缸分别通过连接在各自气缸壳体螺纹上的锁紧螺母固定在基座上，在每一个辅针型气缸的活塞杆上螺纹连接有一个第一定位螺母，每一个辅针型气缸的活塞杆与设置在端盖内的转接杆螺纹连接，所述的第一定位螺母与转接杆的左端面压紧配合，在所述的转接杆的右端螺纹联接有辅万向球，所述的辅万向球左端面与转接杆右端面压紧配合，在与每个辅万向球沿水平方向一一对应的端盖的右壁上分别开有端盖通孔，所述的辅万向球能够通过端盖通孔前后伸缩，设置在端盖内的所述的机械式位移传感器的探测杆与主针型气缸的活塞杆通过转接板并联固定，在与基座的中心线同轴线处的所述的转接板上沿水平方向开有中心螺纹通孔，主万向球的左端与中心螺纹通孔螺纹连接，在与所述的主万向球沿水平方向对应的端盖的右壁上开有主万向球通孔，所述的主万向球能够通过主万向球通孔前后伸缩，所述的主针型气缸和多个辅针型气缸的无杆腔互相连通并与气泵相连。本专利技术的有益效果是：本专利技术采用机械式位移传感器，机械式位移传感器在使用时，探测杆与支撑侧薄壁件直接接触，通过计算，可以实时反馈薄壁件的加工厚度；采用多个针型气缸作为多点变刚度支撑，增加了支撑的有效面积；通过控制针型气缸的压力，改变支撑装置的支撑刚度，从而有效抑制薄壁件振动；全部针型气缸的无杆腔互相连通，实现了相同的支撑力，不同的支撑位移，满足不同曲率薄壁件、不同厚度栅格件的支撑要求。附图说明图1位本专利技术的集成式实时测厚的气动变刚度镜像铣柔性支撑装置的立体图；图2为图1所示的支撑装置的主视图；图3为图2所示的支撑装置的左视图；图4为图2所示的支撑装置去端盖后的主视图；图5为图4所示的支撑装置的左视图；图6为本专利技术的集成式实时测厚的气动变刚度镜像铣柔性支撑装置的支撑示意图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。如附图所示，本专利技术集成式实时测厚的气动变刚度镜像铣柔性支撑装置15，包括基座1，在所述的基座1的右侧固定有端盖3，所述的端盖3可以与所述的基座1通过螺栓固定相连，在所述的基座1的最外围圆周方向开有与加工机器人连接用的通孔。在所述的基座1上分别开有传感器固定阶梯孔和主螺纹通孔，所述的传感器固定阶梯孔的中心轴线和主螺纹通孔的中心轴线平行于所述的基座1的中心轴线并且分别位对称设置在所述的基座1的中心轴线的两侧,所述的传感器固定阶梯孔的中心轴线、主螺纹通孔的中心轴线以及基座1的中心轴线三线共面。一个机械式位移传感器2固定在传感器固定阶梯孔内，作为本专利技术的一种实施方式，所述的机械式位移传感器2通过夹环10固定于所述的基座1上，所述的夹环10四角处开有通孔，螺钉通过通孔与基座1螺纹连接。一个主针型气缸7通过壳体上的螺纹与主螺纹通孔螺纹连接。在所述的基座周围沿同一圆周方向均匀间隔的开有多个轴线分别与基座1中心轴线平行设置的圆周螺纹通孔，多个辅针型气缸9分别通过壳体上的螺纹一一对应的螺纹连接在每一个所述的圆周螺纹通孔中，所述的主针型气缸7和多个辅针型气缸9分别通过连接在各自气缸壳体螺纹上的锁紧螺母8固定在基座1上。在每一个辅针型气缸9的活塞杆上螺纹连接有一个第一定位螺母11-1，每一个辅针型气缸9的活塞杆与设置在端盖内的转接杆13螺纹连接，所述的第一定位螺母11-1与转接杆13的左端面压紧配合，在所述的转接杆13的右端螺纹联接有辅万向球4，所述的辅万向球4左端面与转接杆13右端面压紧配合。在与每个辅万向球4沿水平方向一一对应的端盖的右壁上分别开有端盖通孔，所述的辅万向球能够通过端盖通孔前后伸缩。设置在端盖内的所述的机械式位移传感器2的探测杆与主针型气缸7的活塞杆通过转接板5并联固定，作为本专利技术的一种实施方式，所述的转接板5与探测杆通过螺纹连接在探测杆上的螺母12彼此锁紧固定，所述的转接板5与活塞杆通过螺纹连接在活塞杆上的第二定位螺母11-2彼此锁紧固定。在与基座的中心线同轴线处的所述的转接板5上沿水平方向开有中心螺纹通孔，主万向球6的左端与中心螺纹通孔螺纹连接，在与所述的主万向球6沿水平方向对应的端盖的右壁上开有主万向球通孔，所述的主万向球6能够通过主万向球通孔前后伸缩。所述的主针型气缸和多个辅针型气本文档来自技高网...

【技术保护点】
集成式实时测厚的气动变刚度镜像铣柔性支撑装置，包括基座，在所述的基座的右侧固定有端盖，在所述的基座的最外围圆周方向开有与加工机器人连接用的通孔，其特征在于：在所述的基座上分别开有传感器固定阶梯孔和主螺纹通孔，所述的传感器固定阶梯孔的中心轴线和主螺纹通孔的中心轴线平行于所述的基座的中心轴线并且分别对称设置在所述的基座的中心轴线的两侧,所述的传感器固定阶梯孔的中心轴线、主螺纹通孔的中心轴线以及基座的中心轴线三线共面，一个机械式位移传感器固定在传感器固定阶梯孔内，一个主针型气缸通过壳体上的螺纹与主螺纹通孔螺纹连接，在所述的基座周围沿同一圆周方向均匀间隔的开有多个轴线分别与基座中心轴线平行设置的圆周螺纹通孔，多个辅针型气缸分别通过壳体上的螺纹一一对应的螺纹连接在每一个所述的圆周螺纹通孔中，所述的主针型气缸和多个辅针型气缸分别通过连接在各自气缸壳体螺纹上的锁紧螺母固定在基座上，在每一个辅针型气缸的活塞杆上螺纹连接有一个第一定位螺母，每一个辅针型气缸的活塞杆与设置在端盖内的转接杆螺纹连接，所述的第一定位螺母与转接杆的左端面压紧配合，在所述的转接杆的右端螺纹联接有辅万向球，所述的辅万向球左端面与转接杆右端面压紧配合，在与每个辅万向球沿水平方向一一对应的端盖的右壁上分别开有端盖通孔，所述的辅万向球能够通过端盖通孔前后伸缩，设置在端盖内的所述的机械式位移传感器的探测杆与主针型气缸的活塞杆通过转接板并联固定，在与基座的中心线同轴线处的所述的转接板上沿水平方向开有中心螺纹通孔，主万向球的左端与中心螺纹通孔螺纹连接，在与所述的主万向球沿水平方向对应的端盖的右壁上开有主万向球通孔，所述的主万向球能够通过主万向球通孔前后伸缩，所述的主针型气缸和多个辅针型气缸的无杆腔互相连通并与气泵相连。...

【技术特征摘要】
1.集成式实时测厚的气动变刚度镜像铣柔性支撑装置，包括基座，在所述的基座的右侧固定有端盖，在所述的基座的最外围圆周方向开有与加工机器人连接用的通孔，其特征在于：在所述的基座上分别开有传感器固定阶梯孔和主螺纹通孔，所述的传感器固定阶梯孔的中心轴线和主螺纹通孔的中心轴线平行于所述的基座的中心轴线并且分别对称设置在所述的基座的中心轴线的两侧,所述的传感器固定阶梯孔的中心轴线、主螺纹通孔的中心轴线以及基座的中心轴线三线共面，一个机械式位移传感器固定在传感器固定阶梯孔内，一个主针型气缸通过壳体上的螺纹与主螺纹通孔螺纹连接，在所述的基座周围沿同一圆周方向均匀间隔的开有多个轴线分别与基座中心轴线平行设置的圆周螺纹通孔，多个辅针型气缸分别通过壳体上的螺纹一一对应的螺纹连接在每一个所述的圆周螺纹通孔中，所述的主针型气缸和多个辅针型气缸分别通过连接在各自...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖聚亮，徐发达，赵素雷，黄田，林彬，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12