CN104589110B - 一种针对大型薄壁件数控加工的柔性夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种针对大型薄壁件数控加工的柔性夹具，夹具包括伺服液压缸、立架、压盘、压头、镗孔导向装置、夹具体和定位压紧机构，所述夹具体固定安装于机床工作台上，所述立架布置于夹具体中部并固定安装于机床工作台上，所述伺服液压缸安装于立架上端，所述伺服液压缸的活塞杆贯穿立架并与压盘相连接，所述压头安装于压盘上，所述镗孔导向装置安装于夹具体前端处，所述定位压紧机构有若干，布置于夹具体上。本发明的有益效果：不仅结构简单，而且能够根据工件结构特性以及材料，确定出工件合适的夹紧力，避免工件因夹紧力过大影响加工精度。

Description

一种针对大型薄壁件数控加工的柔性夹具
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种针对大型薄壁件数控加工的柔性夹具。
背景技术
大型薄壁件在镗孔加工过程中，由于夹紧力难以控制，导致工件时常受到过大的夹紧力，极易出现薄壁变形，严重影响加工精度。
发明内容
为了克服上述技术问题，本发明提供了一种针对大型薄壁件数控加工的柔性夹具，以避免工件因过大的夹紧力而影响加工精度。
本发明解决其技术问题采取的技术方案是：一种针对大型薄壁件数控加工的柔性夹具，包括伺服液压缸、立架、压盘、压头、镗孔导向装置、夹具体和定位压紧机构，所述夹具体固定安装于机床工作台上，所述立架布置于夹具体中部并固定安装于机床工作台上，所述伺服液压缸安装于立架上端，所述伺服液压缸的活塞杆贯穿立架并与压盘相连接，所述压头安装于压盘上，所述镗孔导向装置安装于夹具体前端处，所述定位压紧机构有若干，布置于夹具体上；所述夹具体为阶梯台，两端设有固定于机床工作台的安装口，阶梯下台面设有用于安装镗孔导向装置的螺纹孔，阶梯上台面设有用于安装定位压紧机构的若干螺纹孔以及定位销孔。
进一步地，所述压盘设置有用于安装压头的成十字形的四个凸缘。
上述的针对大型薄壁件数控加工的柔性夹具的夹紧力伺服控制方法，包括以下步骤：
1)将工件固定于夹具体上，通过镗孔导向装置作为纵向基准，对工件进行纵向定位；
2)根据工件形状结构，选择合适的定位销孔，将定位销穿过工件中间毛坯孔与夹具体固定作为定位基准，通过拧紧定位压紧机构上的螺栓对工件下端进行准确装夹；
3)对工件进行计算机三维建模，利用ANSYS软件对工件三维实体模型进行刚度分析，确定工件刚度的薄弱环节，优化分析其上端最佳的夹紧点所在位置并计算出上端各点的夹紧力；
4)对工件上端夹紧点附近位置安装力传感器，伺服液压缸根据计算出的夹紧力数值，通过压头施加对工件的相应压紧力；
5)工件上的力传感器获取工件的实际压力，并反馈给伺服液压缸，以实时修正工件夹紧力的大小。
本发明的有益效果：不仅结构简单，而且能够根据工件结构特性以及材料，确定出工件合适的夹紧力，避免工件因夹紧力过大影响加工精度。
附图说明
图1为本发明的立体结构图。
图2为本发明的主视图。
图3为本发明的俯视图。
图4为本发明左视图。
图5为本发明的装夹示意图。
图中：1伺服液压缸、2立架、3压盘、4压头、5镗孔导向装置、6夹具体、7定位压紧机构、8工件。
具体实施方式
参照说明书附图1至附图5对本发明作以下详细地说明。
一种针对大型薄壁件数控加工的柔性夹具，包括伺服液压缸1、立架2、压盘3、压头4、镗孔导向装置5、夹具体6和定位压紧机构7，其特征在于，所述夹具体6固定安装于机床工作台上，所述立架2布置于夹具体6中部并固定安装于机床工作台上，所述伺服液压缸1安装于立架2上端，所述伺服液压缸1的活塞杆贯穿立架2并与压盘3相连接，所述压头4安装于压盘3上，所述镗孔导向装置5安装于夹具体6前端处，所述定位压紧机构7有若干，布置于夹具体6上。
进一步地，所述夹具体6为阶梯台，两端设有固定于机床工作台的安装口，阶梯下台面设有用于安装镗孔导向装置5的螺纹孔，阶梯上台面设有用于安装定位压紧机构7的若干螺纹孔以及定位销孔。
进一步地，所述压盘3设置有用于安装压头4的成十字形的四个凸缘。
一种针对大型薄壁件数控加工的柔性夹具的夹紧力伺服控制方法，包括以下步骤：
1)将工件8固定于夹具体6上，通过镗孔导向装置5作为纵向基准，对工件8进行纵向定位；
2)根据工件8形状结构，选择合适的定位销孔，将定位销穿过工件中间毛坯孔与夹具体6固定作为定位基准，通过拧紧定位压紧机构7上的螺栓对工件8下端进行准确装夹；
3)对工件8进行计算机三维建模，利用ANSYS软件对工件8三维实体模型进行刚度分析，确定工件8刚度的薄弱环节，优化分析其上端最佳的夹紧点所在位置并计算出上端各点的夹紧力；
4)对工件8上端夹紧点附近位置安装力传感器，伺服液压缸1根据计算出的夹紧力数值，通过压头4施加对工件8的相应压紧力；
5)工件8上的力传感器获取工件8的实际压力，并反馈给伺服液压缸1，以实时修正工件夹紧力的大小。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的范围内，可轻易想到的变化，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种针对大型薄壁件数控加工的柔性夹具，包括伺服液压缸、立架、压盘、压头、镗孔导向装置、夹具体和定位压紧机构，其特征在于，所述夹具体固定安装于机床工作台上，所述立架布置于夹具体中部并固定安装于机床工作台上，所述伺服液压缸安装于立架上端，所述伺服液压缸的活塞杆贯穿立架并与压盘相连接，所述压头安装于压盘上，所述镗孔导向装置安装于夹具体前端处，所述定位压紧机构有若干，布置于夹具体上；
所述夹具体为阶梯台，两端设有固定于机床工作台的安装口，阶梯下台面设有用于安装镗孔导向装置的螺纹孔，阶梯上台面设有用于安装定位压紧机构的若干螺纹孔以及定位销孔；
所述柔性夹具的夹紧力伺服控制方法，包括以下步骤：
1)将工件固定于夹具体上，通过镗孔导向装置作为纵向基准，对工件进行纵向定位；
2）根据工件形状结构，选择合适的定位销孔，将定位销穿过工件中间毛坯孔与夹具体固定作为定位基准，通过拧紧定位压紧机构上的螺栓对工件下端进行准确装夹；
3)对工件进行计算机三维建模,利用ANSYS软件对工件三维实体模型进行刚度分析,确定工件刚度的薄弱环节,优化分析其上端最佳的夹紧点所在位置并计算出上端各点的夹紧力；
4）对工件上端夹紧点附近位置安装力传感器，伺服液压缸根据计算出的夹紧力数值,通过压头施加对工件的相应压紧力；
5）工件上的力传感器获取工件的实际压力,并反馈给伺服液压缸，以实时修正工件夹紧力的大小。
2.根据权利要求1所述的一种针对大型薄壁件数控加工的柔性夹具，其特征在于，所述压盘设置有用于安装压头的成十字形的四个凸缘。
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