一种适于含能回转零件柔性快调式自定心吸具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种适于含能回转零件柔性快调式自定心吸具，属于复合材料机械加工领域。包括吸盘体和找正器，吸盘体的上部为吸附端面，吸盘体内的中部开设有贯穿吸附端面的主吸气管道，吸盘体的吸附端面开设有直径逐渐变大的同心环腔结构，每一个环腔内在垂直吸附端面方向间隔120°开设3个通气孔，且相邻的环腔内相邻的通气孔处于同一直线上，处于同一直线上的通气孔在吸盘体的内部在垂直吸附端面方向间隔120°开设有相对的螺纹孔道，处于同一直线上的通气孔的底部与对应的螺纹孔道相连通，螺纹孔道的一端与主吸气管道相连通，螺纹孔道的另一端与吸附端面的侧壁相连通，螺纹孔道内螺接有密封塞；所述找正器轴连接在环腔的通气孔内。

【技术实现步骤摘要】
一种适于含能回转零件柔性快调式自定心吸具
本技术涉及复合材料机械加工
，更具体的说是涉及一种适于含能回转零件柔性快调式自定心吸具。
技术介绍
由于某些全型面加工的含能回转体部件具有较高的装夹可靠性和定心精度要求，而且该类复合材料属于弱刚性材料、易变形，很多常规金属夹持方法(如卡盘夹持、粘附定位等，可能损伤或污损工件)难于在该领域进行推广和应用。然而，真空吸附技术对于此类含能部件加工中的可靠和定心夹持十分有效，在防止产品夹伤和一次全型面加工等方面具有明显优势。真空吸盘利用帕斯卡原理保证吸紧端面等压受力，广泛用于弱刚性或精密零件的夹持中，如各种复合材料和光学玻璃器件的加工中。传统的凹腔式真空吸盘虽然得到较普遍的使用，但仍然存在一些问题，如吸附之后会引起工件中心内陷造成较大变形，切削液易通过吸附接触面进入真空腔而降低吸附可靠性，吸盘结构固定不能自定心、缺乏柔性难以满足多品种部件快速更换要求。这些问题都会对含能部件加工精度、生产效率和装卡安全性造成一定影响。目前，限于含能材料机械加工与装卡的特殊应用，很少有针对该领域的通用真空吸具开发，借鉴同类工装设计经验，很多厂商定制开发有非标产品，如AppliedMaterials公司通过在多空陶瓷吸盘和加工硅片之间加装软性橡胶垫，并且采用均匀分布式的贯穿小孔，可减小工件形变并提高加工效率。日本的Une提出了一种圆柱销式真空吸盘，真空吸盘表面不采用多空陶瓷而是采用密集均匀分布的圆柱销，加工的复合材料工件只与短圆柱端面相接触，可以使其加工表面极为平坦，并且可以消除微小灰尘的吸附影响。Bendfeldt通过沟槽吸盘设计扩大提高了吸附面积而显著增加了工件的吸附力。Strasbaugh公司研制了一种分区真空吸盘，可以根据加工不同尺寸的薄片零件，选择真空吸附区域，即当加工小直径时可以只对内抽真空，当加工大尺寸薄片零件时，可同时对内和对外抽真空。上述的真空吸盘主要用于薄片零件的端面磨削加工，而对需要端面和外圆车削加工的情况，真空吸盘尺寸与加工零部件尺寸均需要配对使用。特别是对于小批量、变尺寸零件加工的柔性生产线，需要频繁的安装更换多种不同尺寸和规格的真空吸盘，每次均需要进行重复更换安装和定位校准，生产准备时间较长，很大程度影响了加工效率和生产柔性，灵活性下降。综上所述，对于含能回转体加工中真空装卡技术的应用过程，仍存在着一定的推广难度，究其原因主要有：1)含能回转类零件加工和夹持安全性对真空吸具材质选型及工艺结构设计的特殊要求；2)真空吸具密封性、含能部件全型面加工时自动找正的功能要求；3)目前普遍应用的凹腔式真空吸具，功能结构单一、缺乏柔性。因此，立足含能材料的真空装卡技术现状，需改进真空吸盘结构，增强吸盘的快速、敏捷加工适应性，设计开发一种具有匀布受力、真空区可调和便捷自定心的真空吸具，以便适应含能材料部件的高效、安全加工要求，这对解决生产中的实际问题十分有益。
技术实现思路
本技术提供一种适于含能回转零件柔性快调式自定心吸具，以解决含能回转部件生产中需要快捷变换吸盘和零件自动定心的问题。通过柔性快调式真空吸盘设计实现吸盘规格便捷可控，具有快速适应不同尺寸工件的可靠装卡的功能。该装置采用环形吸盘结构设计，有效吸附面便捷可调且吸附力均匀分布，对回转零件则采用摆表找正的方式可实现其自动定心，这些功能实现极为简便，能显著提高生产效率，以满足回转类含能零部件的柔性可靠吸附和高效加工需求。为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种适于含能回转零件柔性快调式自定心吸具，包括吸盘体和找正器，吸盘体的上部为吸附端面，吸盘体内的中部开设有贯穿吸附端面的主吸气管道，吸盘体的吸附端面开设有直径逐渐变大的同心环腔结构，每一个环腔内在垂直吸附端面方向间隔120°开设3个通气孔，且相邻的环腔内相邻的通气孔处于同一直线上，处于同一直线上的通气孔在吸盘体的内部在垂直吸附端面方向间隔120°开设有相对的螺纹孔道，处于同一直线上的通气孔的底部与对应的螺纹孔道相连通，螺纹孔道的一端与主吸气管道相连通，螺纹孔道的另一端与吸附端面的侧壁相连通，螺纹孔道内螺接有密封塞；所述找正器轴连接在环腔的通气孔内。进一步的，所述找正器包括：锁紧螺母，止推杆，紧定螺钉，千分表，其中，千分表的测杆上开设有螺纹，锁紧螺母通过所述螺纹螺接在测杆上，能够实现测杆的任意位置定位锁紧，止推杆的上端为用于夹持千分表的U型卡箍，通过紧定螺钉紧固夹持的方式安装在千分表的架表夹持部位，且通过紧定螺钉紧固夹持，止推杆的下端设有与所述通气孔相配合的锥形止推杆，通过止推杆与吸盘体上表面的通气孔精确配合回转摇表自定心功能。止推杆与通气孔需要配做，保证回转精度小于0.005mm，且要求真空气源系统的真空度小于-0.1Mpa。进一步的，所述密封塞为涂有密封漆的顶丝。进一步的，相邻环腔直径为2mm-10mm。进一步的，在吸盘体的下部设有管接头，管接头的一端与主吸气管道相连通，管接头的另一端与吸盘体的侧壁相连通。本技术还提供了一种含能回转零件柔性快调式自定心方法，包上述的自定心吸具，包括以下步骤：步骤1：先将吸盘体通过卡盘或机械紧固的方法安装在机床主轴回转作台上，含能回转工件置于吸盘体中心区域；步骤2：根据工件的外径大小在吸盘体的吸附端面处于同一直线上的通气孔中选取合适位置的通气孔作为径向定位孔A；步骤3：利用止推杆将找正器插入定位孔A，摇摆千分表使其测杆滑过工件的大径，记录跳表状态读取最大示数a1，依此方法选定同一环槽内与定位孔A对应的120°等分定位孔B和定位孔C，分别摇表读取最大示值b1和c1；步骤4：通过锁紧螺母将千分表测杆锁定在示值为d＝(a1+b1+c1)/3的位置，以定位孔A为轴心再次摆动千分表，通过扳手将与定位孔A相对的螺纹孔道内的顶丝快速拧紧到找正器定位的位置；步骤5：通过锁紧螺母将千分表测杆锁定在示值为d＝(a1+b1+c1)/3的位置，以定位孔B为轴心再次摆动千分表，通过扳手将与定位孔B相对的螺纹孔道内的顶丝快速拧紧到找正器定位的位置；步骤6：通过锁紧螺母将千分表测杆锁定在示值为d＝(a1+b1+c1)/3的位置，以定位孔C为轴心再次摆动千分表，通过扳手将与定位孔C相对的螺纹孔道内的顶丝快速拧紧到找正器定位的位置；即可完成工件的自定心找正；步骤7：撤去附件止推杆和扳手，利用管接头接通真空气路，最终实现该吸盘体的柔性快调式真空吸附。在步骤2中，吸盘体的吸附端面的平面度小于等于0.003mm。更进一步的技术方案是：止推杆与通气孔需要配做，保证回转精度小于0.005mm，且要求真空气源系统的真空度小于-0.1Mpa。本技术与现有技术相比具有的有益效果是：(1)本技术的适于含能回转零件柔性快调式自定心吸具实现了在小批量柔性生产中，多种规格形状尺寸零件加工的真空吸紧和可靠装卡，可实现多种真空吸盘的功能集成，快速调整且更换便捷。(2)本技术的适于含能回转零件柔性快调式自定心吸具能够便本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适于含能回转零件柔性快调式自定心吸具，其特征在于，包括吸盘体和找正器，吸盘体的上部为吸附端面，吸盘体内的中部开设有贯穿吸附端面的主吸气管道，吸盘体的吸附端面开设有直径逐渐变大的同心环腔结构，每一个环腔内在垂直吸附端面方向间隔120°开设3个通气孔，且相邻的环腔内相邻的通气孔处于同一直线上，处于同一直线上的通气孔在吸盘体的内部在垂直吸附端面方向间隔120°开设有相对的螺纹孔道，处于同一直线上的通气孔的底部与对应的螺纹孔道相连通，螺纹孔道的一端与主吸气管道相连通，螺纹孔道的另一端与吸附端面的侧壁相连通，螺纹孔道内螺接有密封塞；所述找正器轴连接在环腔的通气孔内。/n

【技术特征摘要】
1.一种适于含能回转零件柔性快调式自定心吸具，其特征在于，包括吸盘体和找正器，吸盘体的上部为吸附端面，吸盘体内的中部开设有贯穿吸附端面的主吸气管道，吸盘体的吸附端面开设有直径逐渐变大的同心环腔结构，每一个环腔内在垂直吸附端面方向间隔120°开设3个通气孔，且相邻的环腔内相邻的通气孔处于同一直线上，处于同一直线上的通气孔在吸盘体的内部在垂直吸附端面方向间隔120°开设有相对的螺纹孔道，处于同一直线上的通气孔的底部与对应的螺纹孔道相连通，螺纹孔道的一端与主吸气管道相连通，螺纹孔道的另一端与吸附端面的侧壁相连通，螺纹孔道内螺接有密封塞；所述找正器轴连接在环腔的通气孔内。


2.根据权利要求1所述的一种适于含能回转零件柔性快调式自定心吸具，其特征在于，所述找正器包括：锁紧螺母，止推杆，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹志民，吴松，黄交虎，刘维，刘婷，唐世龙，陈俊，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院化工材料研究所，
类型：新型
国别省市：四川;51