本发明专利技术涉及一种用于切削加工的全向恒力加工辅助装置，包括工作台、三维力传感器、L形支架、I形支架等，特征是：三维力传感器的底部和顶部分别与Z轴运动滑台水平臂和工作台固定连接；X轴直线位移传感器固定安装在Y轴运动滑台的上端面上，X轴测距板固定安装在X轴运动滑台的端部；Y轴直线位移传感器固定安装在底座的上端面上，Y轴测距板固定安装在Y轴运动滑台的端部；Z轴直线位移传感器固定安装在X轴运动滑台的侧壁上，Z轴测距板固定安装在Z轴运动滑台水平臂的下端面上。采用本发明专利技术，能够测量并调整空间内三个方向的加工力，通过微调加工参数，使切削力稳定在一定的范围内，对于提高工件加工质量的稳定性具有重要意义。
【技术实现步骤摘要】
用于切削加工的全向恒力加工辅助装置
本专利技术涉及一种用于切削加工的全向恒力加工辅助装置，属于机械加工装备领域。
技术介绍
薄壁类零件的切削加工中，切削力对于工件的加工质量具有直接的影响，过大的切削力会导致薄壁类零件的变形，然而在传统的加工过程中加工力是不可控的，总是基于加工完成工件的测量来调整加工参数，进而调整加工力，耗时长、成本高且稳定性差。因此，能够精确测量薄壁类零件切削加工过程中的切削加工力，并通过改变切削参数将切削力控制在一个稳定的值，是提高薄壁类零件加工质量的重要方法。同时，自适应智能加工在超精密加工中的作用越来越明显，采用加工力自动化测量与调整的恒加工力装置已成为自适应智能加工装备的发展趋势。目前，这种具有恒加工力调控能力的工作台还处于初级阶段，需要进一步的研发以满足市场的需求。研究开发适用于薄壁类零件、超精密类零件等加工的恒加工力工作台，对于推动自适应智能加工技术的发展具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的内容在于提供一种能克服上述缺陷、智能化程度高的用于切削加工的全向恒力加工辅助装置。其技术方案为：一种用于切削加工的全向恒力加工辅助装置，包括工作台、X轴移动组件、Y轴移动组件和Z轴移动组件，X轴移动组件与Y轴移动组件的结构相同，均包括2个长导轨、4个滑块、运动滑台和直线驱动装置；Z轴移动组件包括2个短导轨、2个短导轨滑块、Z轴运动滑台和直线驱动装置；其中：X轴移动组件中，X轴运动滑台通过4个滑块支撑在2个长导轨上，X轴移动组件中的2个长导轨均固定安装在Y轴运动滑台上；Y轴移动组件中，Y轴运动滑台通过4个滑块支撑在2个长导轨上，Y轴移动组件中的2个长导轨均固定安装在底座上；Z轴移动组件中，Z轴运动滑台的垂直臂与短导轨支架的垂直臂相向且平行，短导轨支架底部的水平臂固定安装在X轴运动滑台上，短导轨支架靠近Z轴运动滑台的内壁上固定安装有2个短导轨，Z轴运动滑台朝向短导轨支架的垂直臂上固定安装有2个与短导轨配合的短导轨滑块；Z轴运动滑台水平臂的下端面与直线驱动装置的运动部分固定连接，直线驱动装置的非运动部分固定安装在L形支架的垂直臂上，L形支架的水平臂固定安装在X轴运动滑台的上端面上；其特征在于：增设了三维力传感器、X轴直线位移传感器、X轴测距板、Y轴直线位移传感器、Y轴测距板、Z轴直线位移传感器和Z轴测距板，其中：三维力传感器的底部和顶部分别与Z轴运动滑台水平臂和工作台固定连接；X轴直线位移传感器固定安装在Y轴运动滑台的上端面上，与X轴直线位移传感器对应，X轴测距板固定安装在X轴运动滑台的端部；Y轴直线位移传感器固定安装在底座的上端面上，与Y轴直线位移传感器对应，Y轴测距板固定安装在Y轴运动滑台的端部；Z轴直线位移传感器固定安装在X轴运动滑台的侧壁上，与Z轴直线位移传感器对应，Z轴测距板固定安装在Z轴运动滑台水平臂的下端面上。所述的用于切削加工的全向恒力加工辅助装置，其特征在于：直线驱动装置采用往复直线运动气压缸。所述的用于切削加工的全向恒力加工辅助装置，其特征在于：直线驱动装置采用电动伺服驱动装置。所述的用于切削加工的全向恒力加工辅助装置，其特征在于：三维力传感器采用双作用拉压力三维传感器。所述的用于切削加工的全向恒力加工辅助装置，其特征在于：三维力传感器采用应变三维测力器。所述的用于切削加工的全向恒力加工辅助装置，其特征在于：三维力传感器采用压电三维测力器。其工作原理为：该装置作为机床附件，当对工件进行机械加工时，将工件固定在该装置的工作台上，该装置的底座固定在机床工作台上。在加工过程中，工件受到的切削力传递给三维力传感器，即可测得三个方向的加工力。同时，将测得的加工力与该装置的外置控制系统中设定的加工力进行对比，如果测得的加工力小于系统设定的切削力，为了提高加工效率，可以通过运动滑台驱动装置的运动适当微调增大切削参数来增大加工力，如果测得的加工力大于系统设定的加工力，为了确保加工质量，可以通过运动滑台驱动装置的运动微调减小加工参数来减小加工力，确保加工力为一个定值。本专利技术与现有技术相比，其优点是：由于机械加工过程中切削力是不稳定的，切削力的波动会引起机床的振动，降低工件表面加工质量，并且加剧了刀具的磨损，所以本专利技术提出了一种用于切削加工的全向恒力加工辅助装置，能够通过三维力传感器对机械加工过程中的三向加工力进行在机精确测量，并通过运动滑台驱动装置的运动适当微调切削参数来调整加工力，控制加工力，提高加工精度，其智能化程度高，符合自适应智能加工的发展趋势与市场需求。附图说明图1是本专利技术实施例的三维结构示意图；图2是图1所示实施例的主视图；图3是图2所示实施例的A-A剖视图。图中：1、工作台2、长导轨3、滑块4、直线驱动装置5、X轴运动滑台6、Y轴运动滑台7、底座8、短导轨9、短导轨滑块10、Z轴运动滑台11、短导轨支架12、I形支架13、L形支架14、三维力传感器15、X轴直线位移传感器16、X轴测距板17、Y轴直线位移传感器18、Y轴测距板19、Z轴直线位移传感器20、Z轴测距板具体实施方式在图1-3所示的实施例中：包括工作台1、X轴移动组件、Y轴移动组件和Z轴移动组件，X轴移动组件与Y轴移动组件的结构相同，均包括2个长导轨2、4个滑块3、运动滑台和直线驱动装置4；Z轴移动组件包括2个短导轨8、2个短导轨滑块9、Z轴运动滑台10和直线驱动装置4；其中：X轴移动组件中，X轴运动滑台5通过4个滑块3支撑在2个长导轨2上，X轴移动组件中的2个长导轨2均固定安装在Y轴运动滑台6上；Y轴移动组件中，Y轴运动滑台6通过4个滑块3支撑在2个长导轨2上，Y轴移动组件中的2个长导轨2均固定安装在底座7上；Z轴移动组件中，Z轴运动滑台10的垂直臂与短导轨支架11的垂直臂相向且平行，短导轨支架11底部的水平臂固定安装在X轴运动滑台5上，短导轨支架11靠近Z轴运动滑台10的内壁上固定安装有2个短导轨8，Z轴运动滑台10朝向短导轨支架11的垂直臂上固定安装有2个与短导轨8配合的短导轨滑块9；Z轴运动滑台10水平臂的下端面与直线驱动装置4的运动部分固定连接，直线驱动装置4的非运动部分固定安装在L形支架13的垂直臂上，L形支架13的水平臂固定安装在X轴运动滑台5的上端面上。增设了三维力传感器14、X轴直线位移传感器15、X轴测距板16、Y轴直线位移传感器17、Y轴测距板18、Z轴直线位移传感器19和Z轴测距板20，其中：三维力传感器14的底部和顶部分别与Z轴运动滑台10水平臂和工作台1固定连接；X轴直线位移传感器15固定安装在Y轴运动滑台6的上端面上，与X轴直线位移传感器15对应，X轴测距板16固定安装在X轴运动滑台5的端部；Y轴直线位移传感器17固定安装在底座7的上端面上，与Y轴直线位移传感器17对应，Y轴测距板18固定安装在Y轴运动滑台6的端部；Z轴直线位移传感器19固定安装在X轴运动滑台5的侧壁上，与Z轴直线位移传感器19对应，Z轴测距板20固定安装在Z轴运动滑台10水平臂的下端面上。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于切削加工的全向恒力加工辅助装置，包括工作台(1)、X轴移动组件、Y轴移动组件和Z轴移动组件，X轴移动组件与Y轴移动组件的结构相同，均包括2个长导轨(2)、4个滑块(3)、运动滑台和直线驱动装置(4)；Z轴移动组件包括2个短导轨(8)、2个短导轨滑块(9)、Z轴运动滑台(10)和直线驱动装置(4)；其中：X轴移动组件中，X轴运动滑台(5)通过4个滑块(3)支撑在2个长导轨(2)上，X轴移动组件中的2个长导轨(2)均固定安装在Y轴运动滑台(6)上；Y轴移动组件中，Y轴运动滑台(6)通过4个滑块(3)支撑在2个长导轨(2)上，Y轴移动组件中的2个长导轨(2)均固定安装在底座(7)上；Z轴移动组件中，Z轴运动滑台(10)的垂直臂与短导轨支架(11)的垂直臂相向且平行，短导轨支架(11)底部的水平臂固定安装在X轴运动滑台(5)上，短导轨支架(11)靠近Z轴运动滑台(10)的内壁上固定安装有2个短导轨(8)，Z轴运动滑台(10)朝向短导轨支架(11)的垂直臂上固定安装有2个与短导轨(8)配合的短导轨滑块(9)；Z轴运动滑台(10)水平臂的下端面与直线驱动装置(4)的运动部分固定连接，直线驱动装置(4)的非运动部分固定安装在L形支架(13)的垂直臂上，L形支架(13)的水平臂固定安装在X轴运动滑台(5)的上端面上；其特征在于：/n增设了三维力传感器(14)、X轴直线位移传感器(15)、X轴测距板(16)、Y轴直线位移传感器(17)、Y轴测距板(18)、Z轴直线位移传感器(19)和Z轴测距板(20)，其中：三维力传感器(14)的底部和顶部分别与Z轴运动滑台(10)水平臂和工作台(1)固定连接；X轴直线位移传感器(15)固定安装在Y轴运动滑台(6)的上端面上，与X轴直线位移传感器(15)对应，X轴测距板(16)固定安装在X轴运动滑台(5)的端部；Y轴直线位移传感器(17)固定安装在底座(7)的上端面上，与Y轴直线位移传感器(17)对应，Y轴测距板(18)固定安装在Y轴运动滑台(6)的端部；Z轴直线位移传感器(19)固定安装在X轴运动滑台(5)的侧壁上，与Z轴直线位移传感器(19)对应，Z轴测距板(20)固定安装在Z轴运动滑台(10)水平臂的下端面上。/n...
【技术特征摘要】
1.一种用于切削加工的全向恒力加工辅助装置，包括工作台(1)、X轴移动组件、Y轴移动组件和Z轴移动组件，X轴移动组件与Y轴移动组件的结构相同，均包括2个长导轨(2)、4个滑块(3)、运动滑台和直线驱动装置(4)；Z轴移动组件包括2个短导轨(8)、2个短导轨滑块(9)、Z轴运动滑台(10)和直线驱动装置(4)；其中：X轴移动组件中，X轴运动滑台(5)通过4个滑块(3)支撑在2个长导轨(2)上，X轴移动组件中的2个长导轨(2)均固定安装在Y轴运动滑台(6)上；Y轴移动组件中，Y轴运动滑台(6)通过4个滑块(3)支撑在2个长导轨(2)上，Y轴移动组件中的2个长导轨(2)均固定安装在底座(7)上；Z轴移动组件中，Z轴运动滑台(10)的垂直臂与短导轨支架(11)的垂直臂相向且平行，短导轨支架(11)底部的水平臂固定安装在X轴运动滑台(5)上，短导轨支架(11)靠近Z轴运动滑台(10)的内壁上固定安装有2个短导轨(8)，Z轴运动滑台(10)朝向短导轨支架(11)的垂直臂上固定安装有2个与短导轨(8)配合的短导轨滑块(9)；Z轴运动滑台(10)水平臂的下端面与直线驱动装置(4)的运动部分固定连接，直线驱动装置(4)的非运动部分固定安装在L形支架(13)的垂直臂上，L形支架(13)的水平臂固定安装在X轴运动滑台(5)的上端面上；其特征在于：
增设了三维力传感器(14)、X轴直线位移传感器(15)、X轴测距板(16)、Y轴直线位移传感器(17)、Y轴测距板(18)、Z轴直线位...
【专利技术属性】
技术研发人员：李阳，程祥，凌四营，蔡红珍，郑光明，杨先海，赵云华，蔡引娣，徐汝锋，刘焕宝，赵光喜，李学伟，
申请(专利权)人：山东理工大学，大连理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。