一种薄壁多腔体零件装夹方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种薄壁多腔体零件装夹方法及装置，该方法是通过提供吸附力，根据薄壁多腔体零件的特点确定吸附力的大小，根据数控铣机床铣削力和装夹吸附力计算吸附面积，进而计算维持装夹力所需的吸附孔的数量，若干吸附孔提供吸力将待装夹零件吸附装夹；该装夹装置适用于该装夹方法，所述装夹装置，包括上层模具、下层模具，所述上层模具的顶部为吸附端，吸附端的形状与零件腔体相适配，吸附端上设置有多个吸附孔，下层模具设有抽气孔和透气腔；抽气孔、吸附孔和透气腔相连通。本发明专利技术的结构较为简单、装夹操作方便、此装夹方法适用于不同结构形式的多种薄壁多腔体零件，通用性好，受力均匀，能够为后续精密加工提供保障。能够为后续精密加工提供保障。能够为后续精密加工提供保障。

【技术实现步骤摘要】
一种薄壁多腔体零件装夹方法及装置


[0001]本专利技术涉及精密加工制造
，具体涉及一种薄壁多腔体零件装夹方法及装置。

技术介绍

[0002]对于应用在航天产品上高精密机械加工零件，如裂缝波导天线类零件，通常具有如下特点：由于航天产品轻量化要求，航天零件一般选用质量较轻的铝合金材料，且在满足使用条件的情况下需要最大程度的减轻重量，零件通常呈现为薄壁、多腔的特点，如某些大型裂缝波导类天线存在许多0.8mm—1mm左右的壁面，同时正反两面均存在大量腔体，数量高达成千上万个。基于以上特点，此类零件的加工过程中装夹问题是一个难点，铝合金相较于钢而言刚性弱，且由于壁薄，正反两面多腔等特点，传统的虎钳、压板搭接等装夹方式无法满足薄壁多腔体零件的加工需求；通常的解决方式是针对不同薄壁多腔体零件的特点设计专用的夹具进行装夹。专利号CN109202140B、CN211804921U、CN110774030A、CN111299515A等专利公布了波导精密法兰加工，一系列薄壁零件加工的方法，其中均设计了专用的夹具进行装夹，可以看出，所有夹具均针对自身零件特点设计，方法应用范围窄，使用成本较高。
[0003]鉴于上述缺陷，本专利技术创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本专利技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于解决夹具针对自身薄壁多腔体零件特点设计，方法应用范围窄，使用成本较高的技术问题，提供了一种薄壁多腔体零件装夹方法及装置，针对薄壁多腔体且加工精度要求高的零件，提供了一套通用的装夹装置方法，能够高质量的实现薄壁多腔体高精密零件加工。
[0005]一种薄壁多腔体零件装夹方法，所述装夹方法包括以下步骤：
[0006]S1：根据薄壁多腔体零件的特点确定装夹吸附力的大小；
[0007]装夹吸附力公式：
[0008]F
′
＝P
·
A
[0009]其中，F
′
表示装夹吸附力；P表示内部真空度；A表示维持装夹力的吸附面积；
[0010]S2：根据数控铣机床铣削力和装夹吸附力计算维持装夹力的吸附面积；
[0011]数控铣机床铣削力计算公式为：
[0012][0013]其中，F表示铣削力；c
F
为铣削力系数；z为铣刀齿数；d0表示铣刀直径；k
F
表示修正系数；a
p
表示铣削深度，即平行铣刀轴线测量的被切削层尺寸；a
e
表示铣削宽度，即垂直铣刀轴线测量的被切削层尺寸；a
f
表示每齿进给量；
[0014]铣削力和吸附力平衡时，数控铣机床铣削力和装夹吸附力之间的关系：F＝μF
′
；
[0015]则维持装夹力的吸附面积公式为：
[0016][0017]其中，A表示维持装夹力的吸附面积；K表示安全系数；μ表示摩擦系数；
[0018]S3：根据维持装夹力的吸附面积以及单个吸附孔的吸附面积计算所需吸附孔的数量，使吸附力均匀分布到若干吸附孔上，利用若干吸附孔的吸力实现对薄壁多腔体零件的吸附夹装。
[0019]进一步的，所述步骤S3具体内容包括：
[0020]S31：根据维持装夹力的吸附面积计算吸附端中所需吸附孔的的数量：
[0021][0022]其中，n表示吸附孔的个数；S表示单个吸附孔的面积；
[0023]S32：按照计算出的吸附孔的个数，将多个吸附孔均匀地设置在吸附端上。
[0024]一种使用上述的薄壁多腔体零件装夹方法进行装夹的装夹装置，所述装夹装置包括上层模具和下层模具，所述上层模具顶部为吸附端，所述吸附端与待装夹零件相适配；所述吸附端设置有多个吸附孔；所述下层模具顶部与所述上层模具底部密封连通，所述下层模具上设置有抽气孔和透气腔，所述透气腔与抽气孔相连通；所述上层模具上的多个吸附孔与所述下层模具上的透气腔连通。
[0025]进一步的，所述上层模具与下层模具的连接处焊接密封。
[0026]进一步的，所述下层模具的透气腔外侧设置有密封槽，所述密封槽内设置有弹性密封圈，所述密封圈凸出透气腔顶面，所述上层模具底部通过密封圈与下层模具顶部密封连接。
[0027]进一步的，所述密封圈沿透气腔顶面向上凸出0.3mm至0.5mm。
[0028]进一步的，所述吸附端包括与待装夹零件的结构相适配的凸起部和凹陷腔，所述凸起部采用负公差设计，所述凸起部的高度值高于其标准值0.2mm；所述凹陷腔采用正公差设计，所述凹陷腔2的高度值低于其标准高度0.2mm。
[0029]进一步的，所述吸附端的凸起部与待装夹零件的腔体的结构相匹配，所述吸附端的凹陷腔与待装夹零件的薄壁的结构相匹配。
[0030]进一步的，多个所述吸附孔均匀设置于吸附端的凸起部。
[0031]与现有技术比较本专利技术的有益效果在于：
[0032]1、本专利技术中的吸附式装夹方法，为了达到吸附效果，需要确定维持装夹力的吸附面积，并根据每个吸附孔的吸附面积，计算出所需吸附孔的数量，吸附力均匀分布在若干吸附孔上，利用吸附孔的吸力对待装夹零件完成吸附装夹，该方法操作简单，受力均匀，能够为待装夹零件的后续精密加工提供保障；
[0033]2、本专利技术确定了装夹装置的结构形式，其加工方法简单，装夹装置的所有部件可以直接采用数控加工的方式制作，降低了制作难度，也提高了加工精度；
[0034]3、本专利技术中吸附式装夹方法可以适用不同结构形式的多种薄壁多腔体零件，不受尺寸影响。
附图说明
[0035]图1是第一种薄壁多腔体零件的正面示意图；
[0036]图2是第一种薄壁多腔体零件的背面示意图；
[0037]图3是第一种上层模具与下层模具连接方式的结构示意图；
[0038]图4是第二种上层模具与下层模具连接方式的结构示意图；
[0039]图5是第二种薄壁多腔体零件的结构示意图；
[0040]图6是多个薄壁多腔体零件装夹平面示意图。
[0041]图中数字表示：
[0042]11
‑
薄壁；12
‑
腔体；13
‑
通腔；14
‑
凸部；31
‑
上层模具；311
‑
吸附孔；32
‑
下层模具；321
‑
透气腔；322
‑
抽气孔；323
‑
侧壁；4
‑
密封槽；51
‑
凸台；52
‑
隔板；61
‑
第一搭接处；62
‑
第二搭接处
具体实施方式
[0043]为使本专利技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄壁多腔体零件装夹方法，其特征在于，所述装夹方法包括以下步骤：S1：根据薄壁多腔体零件的特点确定装夹吸附力的大小；装夹吸附力公式：F
′
＝P
·
A其中，F
′
表示装夹吸附力；P表示内部真空度；A表示维持装夹力的吸附面积；S2：根据数控铣机床铣削力和装夹吸附力计算维持装夹力的吸附面积；数控铣机床铣削力计算公式为：其中，F表示铣削力；c
F
为铣削力系数；z为铣刀齿数；d0表示铣刀直径；k
F
表示修正系数；a
p
表示铣削深度，即平行铣刀轴线测量的被切削层尺寸；a
e
表示铣削宽度，即垂直铣刀轴线测量的被切削层尺寸；a
f
表示每齿进给量；铣削力和吸附力平衡时，数控铣机床铣削力和装夹吸附力之间的关系：F＝μF
′
；则维持装夹力的吸附面积公式为：其中，A表示维持装夹力的吸附面积；K表示安全系数；μ表示摩擦系数；S3：根据维持装夹力的吸附面积以及单个吸附孔的吸附面积计算所需吸附孔的数量，使吸附力均匀分布到若干吸附孔上，利用若干吸附孔的吸力实现对薄壁多腔体零件的吸附夹装。2.如权利要求1所述的薄壁多腔体零件装夹方法，其特征在于：所述步骤S3具体内容包括：S31：根据维持装夹力的吸附面积计算吸附端中所需吸附孔的的数量：其中，n表示吸附孔的个数；S表示单个吸附孔的面积；S32：按照计...

【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，周骏，李盛鹏，许春停，孙远涛，田野，魏驷，王楷为，王小宇，董航，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：