超精密车削薄壁件铝合金多层通用负气压工装及安装方法技术

本发明专利技术提供了一种超精密车削薄壁件铝合金多层通用负气压工装，包括安装在机床主轴上的主轴盘，其特征在于：所述主轴盘上安装有用于安装工件的吸气工装，所述吸气工装中部开设有与工件底部外形相匹配的吸气槽，所述吸气槽长度方向的中轴线上开设有多个用于气体流通的第一通孔；所述吸气工装的周侧壁水平方向开设有第二通孔，且所述第二通孔由吸气工装周侧壁的前端穿透至吸气工装周侧壁的后端，所述多个第一通孔均与所述第二通孔连接形成内部气流通道；所述第二通孔两端均设置有用于将第二通孔封死的堵头；本发明专利技术实现了高精度、不易漏气、气压分布更加均匀且可以重复使用。

General Negative Pressure Installation and Installation Method for Ultra-precision Turning Thin-walled Aluminum Alloy

The invention provides a general multi-layer negative pressure tooling for ultra-precision turning thin-walled aluminum alloy, which includes a spindle disk mounted on the spindle of the machine tool. Its characteristics are as follows: the spindle disk is equipped with a suction tooling for mounting the workpiece, the middle part of the suction tooling is provided with an suction groove matching the bottom shape of the workpiece, and the central axis of the length direction of the suction groove is provided with a plurality of suction grooves. The first through hole for gas flow is provided in the horizontal direction of the peripheral side wall of the suction tooling, and the second through hole penetrates through the front end of the peripheral side wall of the suction tooling to the back end of the peripheral side wall of the suction tooling. The first through holes are connected with the second through hole to form an internal air flow passage; the two ends of the second through hole are provided with a plug for sealing the second through hole. The invention realizes high precision, non-leakage, more uniform air pressure distribution and can be reused.

【技术实现步骤摘要】
超精密车削薄壁件铝合金多层通用负气压工装及安装方法
本专利技术涉及金刚石单点车削以及超精密加工领域，特别是超精密车削薄壁件铝合金多层通用负气压工装及安装方法。
技术介绍
金刚石单点车削是加工微纳光学面的良好方式，在加工厚度在3mm至15mm范围内的薄壁件时，需要使用高精度的负气压工装来配合加工。现有工装使用网格状气槽，中央单独一个吸气孔的结构，存在易漏气，加工后工件易变形，一个工装只能用于一款工件，成本较高这几个缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供超精密车削薄壁件铝合金多层通用负气压工装及安装方法，能够实现高精度、不易漏气、气压分布更加均匀以及重复使用，来克服现有技术的不足。本专利技术采用以下方法来实现：一种超精密车削薄壁件铝合金多层通用负气压工装，包括安装在机床主轴上的主轴盘，其特征在于：所述主轴盘上安装有用于安装工件的吸气工装，所述吸气工装中部开设有与工件底部外形相匹配的吸气槽，所述吸气槽长度方向的中轴线上开设有多个用于气体流通的第一通孔；所述吸气工装的周侧壁水平方向开设有第二通孔，且所述第二通孔由吸气工装周侧壁的前端穿透至吸气工装周侧壁的后端，所述多个第一通孔均与所述第二通孔连接形成内部气流通道；所述第二通孔两端均设置有用于将第二通孔封死的堵头；所述吸气工装上表面以吸气工装中心为圆心环形开设有用于与主轴固定的第三通孔，所述吸气工装周侧壁上环形设置有用于调节动平衡的配重孔。进一步的，所述吸气槽由多层封闭式吸气槽组成，且所述多层封闭式吸气槽由外至内层层缩小，各层封闭式吸气槽相互独立。进一步的，每层封闭式吸气槽与多个所述第一通孔相对应，所述第一通孔对应设置于所述每层封闭式吸气槽的中轴线上，每层封闭式吸气槽的数量为两个，直径为2mm。进一步的，所述第二通孔两端均设置有螺牙，所述螺牙深度延伸至多层封闭式吸气槽的最内圈封闭式吸气槽的第一通孔，以利于移动堵头位置来调整吸气槽圈数。进一步的，所述封闭式吸气槽的深度为3mm，宽度为3mm，所述多层封闭式吸气槽的各层间隔宽度为3mm。进一步的，所述多层封闭式吸气槽的最外层封闭式吸气槽与第二层封闭式吸气槽的分隔部位设置有用于定位固定工件的定位销孔。进一步的，所述堵头为M8螺栓，所述配重孔为型号M6螺栓的配重孔，所述配重孔的数量为12个；所述第三通孔为型号M5螺栓的螺丝通孔，所述第三通孔的数量为6个；第二通孔的直径为8mm。所述超精密车削薄壁件铝合金多层通用负气压工装的安装方法包括以下步骤：步骤S1、通过固定螺丝将主轴盘固定在主轴上；步骤S2、调整主轴盘位置，使用万分级杠杆表确认主轴盘与主轴同心；步骤S3、通过固定螺丝将吸气工装固定在主轴盘上；步骤S4、调整吸气工装位置，使用万分级杠杆表确认吸气工装与主轴盘同心；步骤S5、通过定位销确定待加工工件位置；打开气缸开关固定待加工工件；步骤S6、通过增减吸气工装上12个配重孔中的配重螺丝调整整体动平衡；步骤S7、开始工件加工；步骤S8、加工完成后关闭气缸开关，更换下一个工件。进一步的，所述步骤S8后还包括当工件大小不一致，则调整吸气工装上的第二通孔的堵头位置，观察机器气压表读数，确认是否调整到位。本专利技术的有益效果在于：1、现有的网格状吸气槽中央吸气孔结构，在工件中部吸气压力大，易造成薄壁件在加工过程中的应力变形。改进后的各层独立的相似形吸气槽可以是气压分布更加均匀，减小变形量。2、在漏气时，网格状工装只能在工装与工件配合部位涂胶来防止漏气，增加了安装与拆卸工件时的工作量。改进后，使用堵头封堵最外圈漏气的气槽就可以隔离开漏气的部位。3、使用堵头改变吸气槽圈数，可以改变吸气部位大小，使得工装可以根据工件的尺寸来调整吸气范围，使同类型工件可以共用一个工装。附图说明图1为本专利技术结构示意图。图2为本专利技术实用状态示意图。图3为本专利技术俯视图。图4为A-A方向的剖视图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明。请参阅图1至图4所示，本专利技术提供了一实施例：一种超精密车削薄壁件铝合金多层通用负气压工装，包括安装在机床主轴1上的主轴盘2，所述主轴盘2上安装有用于安装工件3的吸气工装4，所述吸气工装4中部开设有与工件底部外形相匹配的吸气槽5，使得气压分布均匀，减小变形量，所述吸气槽5长度方向的中轴线上开设有多个用于气体流通的第一通孔51；所述吸气工装4的周侧壁水平方向开设有第二通孔52，且所述第二通孔52由吸气工装5周侧壁的前端穿透至吸气工装5周侧壁的后端，所述多个第一通孔51均与所述第二通孔52连接形成内部气流通道，使得气体能够在吸气工装4内部进行流通，减小工件中部压力；所述第二通孔52两端均设置有用于将第二通孔52封死的堵头53，使得能够封堵住第二通孔52，防止气体泄漏；所述吸气工装5上表面以吸气工装5中心为圆心环形开设有用于与主轴1固定的第三通孔54，通过螺丝将吸气工装5固定在主轴1上，所述吸气工装5周侧壁上环形设置有用于调节动平衡的配重孔55，用配重螺丝来调节整体的动平衡，使得安装后主轴盘2、吸气工装4及工件5整体重心能够与主轴1重心相同。本专利技术中较佳的机床为单点金刚石车床，型号为650FG，但不仅限于此。所述吸气槽5由多层封闭式吸气槽组成，且所述多层封闭式吸气槽由外至内层层缩小，各层封闭式吸气槽相互独立。使得气压分布更加均匀，不易漏气。每层封闭式吸气槽5与多个所述第一通孔51相对应，所述第一通孔51对应设置于所述每层封闭式吸气槽5的中轴线上，每层封闭式吸气槽5的数量为两个，直径为2mm。使得吸气工装5的吸气效果更好。使得每层封闭式吸气槽5上均设置有第一通孔51，这样每层封闭式吸气槽5能够将气体吸收进吸气工装5内。所述第二通孔52两端均设置有螺牙（未图示），所述螺牙深度延伸至多层封闭式吸气槽5的最内圈封闭式吸气槽的第一通孔51，以利于移动堵头位置来调整吸气槽5圈数，使得同类型的工件可共用一个吸气工装5。所述封闭式吸气槽5的深度为3mm，宽度为3mm，所述多层封闭式吸气槽5的各层间隔宽度为3mm。所述多层封闭式吸气槽5的最外层封闭式吸气槽与第二层封闭式吸气槽的分隔部位设置有用于定位固定工件的定位销孔56。所述堵头53为M8螺栓，所述配重孔55为型号M6螺栓的配重孔，所述配重孔55的数量为12个；所述第三通孔54为型号M5螺栓的螺丝通孔，所述第三通孔54的数量为6个；第二通孔52的直径为8mm。所述超精密车削薄壁件铝合金多层通用负气压工装的安装方法包括以下步骤：步骤S1、通过固定螺丝将主轴盘固定在主轴上；步骤S2、调整主轴盘位置，使用万分级杠杆表确认主轴盘与主轴同心；步骤S3、通过固定螺丝将吸气工装固定在主轴盘上；步骤S4、调整吸气工装位置，使用万分级杠杆表确认吸气工装与主轴盘同心；步骤S5、通过定位销确定待加工工件位置；打开气缸开关固定待加工工件；步骤S6、通过增减吸气工装上12个配重孔中的配重螺丝调整整体动平衡；步骤S7、开始工件加工；步骤S8、加工完成后关闭气缸开关，更换下一个工件。所述步骤S8后还包括当工件大小不一致，则调整吸气工装上的第二通孔的堵头位置，观察机器气压表读数，确认是否调整到位。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，凡依本专利技术申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利技术的涵盖范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超精密车削薄壁件铝合金多层通用负气压工装，包括安装在机床主轴上的主轴盘，其特征在于：所述主轴盘上安装有用于安装工件的吸气工装，所述吸气工装中部开设有与工件底部外形相匹配的吸气槽，所述吸气槽长度方向的中轴线上开设有多个用于气体流通的第一通孔；所述吸气工装的周侧壁水平方向开设有第二通孔，且所述第二通孔由吸气工装周侧壁的前端穿透至吸气工装周侧壁的后端，所述多个第一通孔均与所述第二通孔连接形成内部气流通道；所述第二通孔两端均设置有用于将第二通孔封死的堵头；所述吸气工装上表面以吸气工装中心为圆心环形开设有用于与主轴固定的第三通孔，所述吸气工装周侧壁上环形设置有用于调节动平衡的配重孔。

【技术特征摘要】
1.一种超精密车削薄壁件铝合金多层通用负气压工装，包括安装在机床主轴上的主轴盘，其特征在于：所述主轴盘上安装有用于安装工件的吸气工装，所述吸气工装中部开设有与工件底部外形相匹配的吸气槽，所述吸气槽长度方向的中轴线上开设有多个用于气体流通的第一通孔；所述吸气工装的周侧壁水平方向开设有第二通孔，且所述第二通孔由吸气工装周侧壁的前端穿透至吸气工装周侧壁的后端，所述多个第一通孔均与所述第二通孔连接形成内部气流通道；所述第二通孔两端均设置有用于将第二通孔封死的堵头；所述吸气工装上表面以吸气工装中心为圆心环形开设有用于与主轴固定的第三通孔，所述吸气工装周侧壁上环形设置有用于调节动平衡的配重孔。2.根据权利要求1所述的一种超精密车削薄壁件铝合金多层通用负气压工装，其特征在于：所述吸气槽由多层封闭式吸气槽组成，且所述多层封闭式吸气槽由外至内层层缩小，各层封闭式吸气槽相互独立。3.根据权利要求2所述的一种超精密车削薄壁件铝合金多层通用负气压工装，其特征在于：每层封闭式吸气槽与多个所述第一通孔相对应，所述第一通孔对应设置于所述每层封闭式吸气槽的中轴线上，每层封闭式吸气槽的数量为两个，直径为2mm。4.根据权利要求3所述的一种超精密车削薄壁件铝合金多层通用负气压工装，其特征在于：所述第二通孔两端均设置有螺牙，所述螺牙深度延伸至多层封闭式吸气槽的最内圈封闭式吸气槽的第一通孔，以利于移动堵头位置来调整吸气槽圈数。5.根据权利要求4所述的一种超精密车削薄壁件铝合金多层通用负气压工装，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：马钊翔，张权，李順智，
申请(专利权)人：福建富兰光学有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35