【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于制造装备，具体是涉及一种适用于弱刚性工件加工的自适应辅助支撑系统。
技术介绍
1、在航空航天、船舶、汽车等制造行业中其典型部件多数为弱刚性的板、框等薄壁类零件，在实际生产加工中往往因为夹具系统支撑力不足出现严重的让刀颤振现象，限制了切削参数、加工效率提升，同时造成了加工误差过大，甚至零件报废，造成严重的经济损失。特别在航空航天领域，复杂薄壁工件是航空发动机中的一类关键、重要零件，如何抑制因其弱刚性、材料难加工、强时变特征导致加工过程产生的变形和振动已成为亟待解决的瓶颈问题。
2、为解决该问题，传统的做法如文献《面向航空发动机薄壁零件加工的自适应夹具设计现状与进展》中所述，通过建立工件-夹具动力模型等，分析工件在实际加工过程中的实际受力状态及加工系统的额动力特性及其交变特性，通过优化夹具夹紧力作用点、夹紧力大小及作用顺序等，可实现智能自适应夹具的设计及制造，解决加工过程中的夹紧力不足等问题。但智能自适应夹具分析设计过程复杂、周期长，且需要用到精密力传感器及位置传感器作为反馈信号，造价昂贵，随切削条件的改变，其夹具夹紧测量也应发生相关的改变，后期使用维护也存不便。
3、文献《一种弱刚性工件反向分段加工方法及装置》cn104889706a中采用反向分段为加工区域提供持续支撑的方法提高工件切削位置的装夹刚性，提高了工件的加工效率及精度，但该方法未从根本上解决夹具体与工件的自适应支撑、连接问题。且该文献明确给出可采用低熔点合金浇铸的方式连接，但低熔点合金在凝固过程中会发生比容变化，带来附加误差，同时低
4、文献《一种复合材料薄壁件多点支撑位置可调夹具》cn115647883a中采用多点辅助支撑的方法来降低复合材料薄壁件的加工变形和振动，但该方法未能实现多点辅助夹具自适应支撑，即辅助支撑点是按照理论位置来移动支撑点的，并没有考虑工件的实际形状，这样很容易造成辅助支撑点本身使得工件产生支撑应力变形或者支撑点与工件没有接触而无法支撑这两种极端情况。
5、采用人工调整的螺栓或其他方式可实现夹具体与工件的高精度连接，但费时费力，存在一定的随机性，也不能满足未来自动化装夹的需求。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、本专利技术主要针对以上问题，提出了一种适用于弱刚性工件加工的自适应辅助支撑系统，其目的是解决现有的弱刚性工件辅助支撑过程中没有考虑工件的实际形状，无法实现自动化随形支撑问题。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的，本专利技术提供了一种适用于弱刚性工件加工的自适应辅助支撑系统。包括：辅助支撑装置、检测装置及电源；其中，
5、所述辅助支撑装置包括夹具体和安装在所述夹具体内的辅助支撑部件一，所述辅助支撑部件一包括金属支撑杆、探针和驱动所述金属支撑杆上升的驱动系统，所述探针与所述金属支撑杆之间电连接；
6、所述电源的正负极分别电连接待支撑工件和所述检测装置；
7、所述检测装置电连接所述探针，所述金属支撑杆、探针、电源及检测装置构成电回路，以在所述金属支撑杆与待支撑工件接触时形成闭合电路并由所述检测装置发送停止驱动系统启动的信号。
8、进一步地，所述辅助支撑部件一还包括弹性套筒和端盖，所述弹性套筒套设在金属支撑杆外，所述金属支撑杆相对所述弹性套筒滑动设置，所述端盖安装在所述夹具体的底部，所述弹性套筒被限制由所述端盖和所述夹具体围合的空间内，所述弹性套筒外壁开设有槽口一，所述槽口一与夹具体之间形成夹紧液压油腔；所述端盖上开设有槽口二，所述槽口二与所述金属支撑杆之间形成升降液压油腔；
9、所述驱动系统为液压驱动系统，所述液压驱动系统包括油路一、油路二、液压伺服阀及供油部件，所述油路一与所述夹紧液压油腔连通，所述油路一、液压伺服阀、供油部件通过管路连接，构成夹紧控制油路；所述油路二与所述升降液压油腔连通，所述油路二、液压伺服阀、供油部件通过管路连接，构成升降控制油路；
10、当对油路一通入液压油时，液压油进入夹紧液压油腔内产生压力以使所述弹性套筒发生形变夹紧所述金属支撑杆；
11、当对油路二通入液压油时，液压油进入升降液压油腔内产生压力以顶推金属支撑杆伸出夹具体。
12、进一步地，所述弹性套筒与所述夹具体之间、所述端盖与夹具体之间以及端盖与弹性套筒之间均设置有密封圈。
13、进一步地，所述弹性套筒为导电材质制成，所述探针的端部穿出所述端盖与所述弹性套筒电连接。
14、进一步地，所述夹具体内还设置有与所述辅助支撑部件一结构相同、且与所述检测装置和电源相同连接方式的辅助支撑部件二、辅助支撑部件三；其中，所述弹性套筒与所述夹具体之间的接触部位以及夹具体与端盖之间的接触部位绝缘处理。
15、进一步地，所述端盖与所述夹具体之间通过连接螺栓固定连接。
16、进一步地，所述探针外套设有绝缘套，所述绝缘套位于所述探针与所述端盖之间。
17、进一步地，所述驱动系统为电缸。
18、(三)有益效果
19、与现有技术相比，本专利技术提供的一种适用于弱刚性工件加工的自适应辅助支撑系统，可以有效解决弱刚性工件加工过程中辅助支撑夹具自动化随形支撑问题，其具有如下益效果：
20、1、通过电感应信号实时监测金属支撑杆是否与待支撑工件接触，可以实现辅助支撑点与工件表面的自适应随形接触；
21、2、支撑点可与弱刚性工件无变形接触，可以实现加工过程中辅助支撑夹具的高精度、高刚度以及无应力支撑；
22、3、多个自适应辅助支撑杆联合使用时，各辅助支撑杆的接触信号可单独检测，可实现弱刚性工件的多点支撑。
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1.一种适用于弱刚性工件加工的自适应辅助支撑系统，其特征在于，包括：辅助支撑装置、检测装置及电源；其中，
2.根据权利要求1所述的一种适用于弱刚性工件加工的自适应辅助支撑系统，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种适用于弱刚性工件加工的自适应辅助支撑系统，其特征在于，所述弹性套筒与所述夹具体之间、所述端盖与夹具体之间以及端盖与弹性套筒之间均设置有密封圈。
4.根据权利要求2所述的一种适用于弱刚性工件加工的自适应辅助支撑系统，其特征在于，所述弹性套筒为导电材质制成，所述探针的端部穿出所述端盖与所述弹性套筒电连接。
5.根据权利要求4所述的一种适用于弱刚性工件加工的自适应辅助支撑系统，其特征在于，所述夹具体内还设置有与所述辅助支撑部件一结构相同、且与所述检测装置和电源相同连接方式的辅助支撑部件二、辅助支撑部件三；其中，所述弹性套筒与所述夹具体之间的接触部位以及夹具体与端盖之间的接触部位绝缘处理。
6.根据权利要求4所述的一种适用于弱刚性工件加工的自适应辅助支撑系统，其特征在于，所述端盖与所述夹具体之间通过连接螺栓固定连接
7.根据权利要求4所述的一种适用于弱刚性工件加工的自适应辅助支撑系统，其特征在于，所述探针外套设有绝缘套，所述绝缘套位于所述探针与所述端盖之间。
8.根据权利要求1所述的一种适用于弱刚性工件加工的自适应辅助支撑系统，其特征在于，所述驱动系统为电缸。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于弱刚性工件加工的自适应辅助支撑系统，其特征在于，包括：辅助支撑装置、检测装置及电源；其中，
2.根据权利要求1所述的一种适用于弱刚性工件加工的自适应辅助支撑系统，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种适用于弱刚性工件加工的自适应辅助支撑系统，其特征在于，所述弹性套筒与所述夹具体之间、所述端盖与夹具体之间以及端盖与弹性套筒之间均设置有密封圈。
4.根据权利要求2所述的一种适用于弱刚性工件加工的自适应辅助支撑系统，其特征在于，所述弹性套筒为导电材质制成，所述探针的端部穿出所述端盖与所述弹性套筒电连接。
5.根据权利要求4所述的一种适用于弱刚性工件加工的自适应辅助支撑系...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱正清，肖世宏，薛贵军，曹冠宇，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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