CN108127424B - 一种薄壁件镜像铣削随动顶撑装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种薄壁件镜像铣削随动顶撑方法及装置，用以解决现有大型薄壁件铣削加工过程中工件易发生加工颤振及局部变形的问题。技术方案采用特殊机械臂形的顶撑装置，包括顶撑臂旋转箱、主顶撑臂、顶撑头旋转箱、主顶撑头、辅助顶撑臂、辅助顶撑头旋转箱、辅助顶撑头、伺服电机等。顶撑装置顶撑头在薄壁件铣削加工过程中，从薄壁件反面根据加工刀具轨迹程序坐标进行随动支撑，同时通过厚度在线监测实现支撑面法向厚度补偿，避免加工变形，提高加工的稳定性，保证薄壁件加工精度与加工质量。

Description

一种薄壁件镜像铣削随动顶撑装置及方法

技术领域：

本发明涉及一种镜像铣削机械加工顶撑方法及装置，具体地说是一种薄壁件镜像铣削随动顶撑方法及装置。

背景技术：

大型薄板零件加工时，在刀具对夹持点之间的悬空区域，特别是较薄蒙皮施加切削力时，该部位蒙皮会不可避免地发生振颤，使铣切深度和表面粗糙度无法控制，达不到化铣不同深度凹面的要求。但是化铣存在化学污染、耗电量大和消耗铝材无法回收等固有弊病而成为该行业的一项困扰。对于加工新一代钛合金蒙皮来说，化铣还需采取防燃防爆的特别措施，从而增加了工艺复杂性、成本及安全风险。针对传统大型薄壁件如飞机蒙皮加工存在的问题，一种新技术应用到薄壁件的加工中，即薄壁件铣镜像顶撑技术。

现有蒙皮镜像顶撑铣系统由两台五轴机床组成。一台为五轴铣床用于正面加工蒙皮工件，另一台五轴机床主轴安装顶撑装置与用于加工的五轴铣床刀具同步镜像顶撑运动，保证工件加工部位的刚性支撑，有效防止加工过程中的振颤。

另外目前国际上能够提供薄壁件镜像顶撑铣机床的厂商相对较少，如法国的Dufieux公司及西班牙MTorres公司。向兵飞文献“蒙皮铣削镜像顶撑技术研究”介绍了法国Dufieux公司研制的蒙皮镜像顶撑铣机床由柔性定位系统、可翻版柔性周边夹持系统和加工平台组成。西班牙MTorres公司研制的蒙皮镜像顶撑铣机床的夹持装置采用排架式真空吸附立式装夹，通过移动排架调整加工区域，为镜像顶撑装置提供移动空间。最新的研究集中在蒙皮镜像顶撑铣机床与顶撑头的应用研究中，同时这些公司生产的镜像铣机床价格昂贵，针对薄壁件小批量加工时，企业购买支出费用高，既不经济又不划算。

文献“授权公开号是CN104476321A的中国发明专利”公开了一种基于多传感器的蒙皮实时自适应镜像铣削方法及检测装置，主要集中在顶撑铣系统机床顶撑头处的改进，另有文献“授权公开号是CN104440400A的中国发明专利”公开了一种具有变形跟踪和壁厚测量功能的镜像铣顶压装置，主要针对的是顶撑铣机床的定压装置，而针对替代顶撑机床的顶撑装置或者设备，在国内外未见相关研究。如何在现有技术条件下将另一台用于与加工的五轴铣床刀具同步镜像顶撑运动的五轴机床替换成其他价格相对较便宜、经济又实惠的设备或装置，无论是对于企业提高经济效益或者在科学研究领域发展都具有重大的意义。

发明内容：

本发明的目的是针对大型薄壁件加工领域内的镜像铣系统铣削加工过程中工件易发生加工颤振及局部变形的问题，发明一种薄壁件镜像铣削随动顶撑方法及装置，同时具备镜像铣顶撑机床的功能，满足镜像铣削机械加工的要求。

为达上述目的，一种薄壁件镜像铣削随动顶撑装置采用关节机械臂形式，直齿轮与锥齿轮传动的方式实现。所述薄壁件镜像铣削随动顶撑装置包括主顶撑臂4，主顶撑臂4周围均布有若干辅助顶撑臂7，与主顶撑臂4分别与顶撑臂旋转箱3连接，主顶撑臂4与辅助顶撑臂7分别由安装在顶撑臂旋转箱3上的第二伺服电机14和第四伺服电机11控制，实现主顶撑臂4与辅助顶撑臂7独立的旋转运动，各辅助顶撑臂7 同步运动。

旋转传动箱505固定在主顶撑臂4另一端上，与主顶撑臂4构成第一关节，前端传动箱506与旋转传动箱505铰接作为第二关节，第一伺服电机10控制前端传动箱506旋转，主顶撑头6与前端传动箱506连接作为第三关节，第三伺服电机13控制主顶撑头6的转动，如此实现主顶撑头6在空间的运动同时受三个伺服电机的控制，即有三个自由度。

辅助顶撑头旋转箱8固定在辅助顶撑臂7另一端上，与辅助顶撑臂7构成独立分支第一关节，辅助顶撑头9与辅助顶撑头旋转箱8铰接作为独立分支第二关节，第五伺服电机12控制辅助顶撑头9的转动，如此实现各个辅助顶撑头9在空间的运动同时受两个伺服电机的控制，即有两个自由度。

薄壁件镜像铣削随动顶撑装置通过工控机和运动控制卡控制高精度伺服电机，主顶撑头6前端安装压力传感器15与测厚仪17，能将测得的信息反馈给运动控制卡，并转换成相应的控制信息控制薄壁件镜像铣削随动顶撑装置移动。辅助顶撑头9上安装激光传感器16也将顶撑头位置信息反馈给运动控制卡。

基于上述薄壁件镜像铣削随动顶撑装置的顶撑方法，包括以下步骤：

首先，加工准备时机械臂形顶撑装置的主顶撑头6与加工刀具1处于薄壁工件2 正反两侧成镜像布置，刀具的轴线、主顶撑头6的轴线与薄壁工件2的法线在同一条直线上。位于主顶撑头6前端内部的压力传感器15检测加工前主顶撑头紧挨工件时的压力值，以此作为参考压力值F。

其次，辅助顶撑头9紧挨工件以参考压力值F缓慢移动。安装在辅助顶撑头9侧部的激光位移传感器16，在随着辅助顶撑头9移动时会实时检测并记录零件与辅助顶撑头9接触部位区域轮廓的坐标，通过对多个规划点检测数据的处理及拟合，得到当前加工位置周围设定范围内的零件实际曲面。

第三，在工件加工前，机械臂形顶撑装置按已有的顶撑移动程序缓慢向工件靠近，当内部压力传感器15得到设定的压力数值，即主顶撑头6已处于实际的顶撑状态，记录当前顶撑装置的主顶撑头6实际坐标位置。

第四，工件加工的同时，位于主顶撑头6前端的测厚仪17对薄壁工件2进行实时厚度检测，顶撑移动程序计算厚度补偿值，对工件加工刀位进行实时厚度补偿，调整整个薄壁件镜像铣削随动顶撑装置的顶撑头位置。

第五，顶撑移动程序根据补偿后的整个薄壁件镜像铣削随动顶撑装置顶撑头位置及空间曲面驱动整个薄壁件镜像铣削随动顶撑装置主顶撑头6及辅助顶撑头9移动到下一顶撑位置，并调整位姿，保证刀具的轴线、主顶撑头6的轴线与薄壁工件2的法线处在同一条直线上。

本发明的有益效果是：

1.使得正面加工刀具1和背面主顶撑头6呈镜像分布在零件正反两面，主顶撑头 6与加工刀具1所在的直线与工件加工平面的法矢垂直且共线。

2.主顶撑头6的压力传感器15与辅助顶撑头9的激光传感器16分别发挥各自的作用，保证整个薄壁件镜像铣削随动顶撑装置的精确定位，时刻处于随动状态。

3.与顶撑机床相比，机械臂形顶撑装置可实现空间任意平面的法向支撑，主顶撑头6与辅助顶撑头9的共同作用可以实现与顶撑机床相同的功能。

4.机械臂形顶撑装置控制采用多伺服电机控制，较顶撑机床节约成本，减少投资。

附图说明：

图1为本发明装置的总体结构组成示意图；

图2为本发明装置的顶撑臂旋转箱的结构示意图；

图3位本发明装置的主顶撑臂的结构示意图；

图4为本发明装置的顶撑头旋转箱和主顶撑头的爆炸示意图；

图5为本发明装置的辅助顶撑结构的爆炸示意图；

图6为本发明装置的伺服电机控制流程图；

其中：1—加工刀具，2—薄壁工件，3—顶撑臂旋转箱，4—主顶撑臂，5—顶撑头旋转箱，6—主顶撑头，7—辅助顶撑臂，8—辅助顶撑头旋转箱，9—辅助顶撑头，10—第一伺服电机，11—第四伺服电机，12—第五伺服电机，13—第三伺服电机14—第二伺服电机，15—压力传感器，16—激光传感器，17—测厚仪。301—箱体法兰盖，302—第一旋转箱直齿，303—第二旋转箱直齿，305—第一旋转箱锥齿，306—第二旋转箱锥齿，307—第二旋转箱体中心轴，308—第四旋转箱锥齿，309—第一支撑轴承，310—第六旋转箱锥齿，311—第五旋转箱锥齿，312—第三旋转箱锥齿，313—第四旋转箱体中心轴，314—第七旋转箱锥齿，315—第八旋转箱锥齿，316—顶撑臂旋转箱箱体，317 —第一旋转箱体中心轴，318—第三旋转箱体中心轴，401—第三顶撑臂中心轴，402 —第三主顶撑臂直齿，403—第五主顶撑臂直齿，404—第一主顶撑臂直齿，405—第四主顶撑臂直齿，406—主顶撑臂旋转后法兰，407—第四支撑轴承，408—第六主顶撑臂直齿，409—第二主顶撑臂直齿，410—主顶撑臂轴承隔套，411—顶撑臂旋转大法兰， 412—主顶撑臂轴承法兰，413—主顶撑臂骨架油封，414—第一顶撑臂中心轴，415—第二顶撑臂中心轴，416—第二支撑轴承，417—第三支撑轴承，501—锥齿轮旋转中心轴轴承，502—顶撑头锥齿轮，503—第一手腕旋转齿轮，504—锥齿轮旋转中心轴，505 —旋转传动箱，506—前端传动箱，507—顶撑头旋转箱体钣金盖，508—顶撑头旋转箱体侧盖，509—中心轴前端锁冒，510—第二手腕大齿，511—第二手腕小齿，512—第一手腕小齿，513—第一手腕大齿，514—手腕轴轴承，515—第二手腕旋转齿轮，516 —手腕轴，517—旋转箱固定座，518—前爪法兰轴，601—主顶撑接触头，602—前端法兰，603—前端轴承顶套，604—前端中心轴，605—骨架油封，606—前端支撑轴承， 607—顶撑臂锥齿轮，608—主缓冲弹簧，701—第二辅助臂中心轴，702—第一辅助臂中心轴，703—辅助臂轴承，704—辅助臂固定座，801—辅助支撑臂前端传动箱，802 —第一辅助手腕轴直齿轮，803—辅助臂箱体盖板，804—第二辅助手腕轴，805—第一辅助臂小齿轮，806—辅助臂小齿，807—第二辅助手腕轴轴承，808—第二辅助手腕轴直齿轮，809—第一辅助手腕轴，810—第一辅助手腕轴轴承，901—辅助顶撑前端，902 辅助顶撑接触头，903—辅缓冲弹簧。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

以下实施例参见图1-6。

本实施例中的薄壁件镜像铣削随动顶撑装置，包括主顶撑头6、顶撑臂旋转箱3、主顶撑臂4、顶撑头旋转箱5、辅助顶撑臂7、辅助顶撑头旋转箱8、辅助顶撑头9、第一伺服电机10、第二伺服电机14、第三伺服电机13、第四伺服电机11、第五伺服电机12、压力传感器15、激光传感器16、测厚仪17，如图1所示。

薄壁件镜像铣削随动顶撑装置通过工控机和运动控制卡控制5个高精度伺服电机，直齿轮与锥齿轮传动的方式实现。如图4及图6所示，第一伺服电机10控制前端传动箱506转动，第二伺服电机14控制旋转传动箱505的旋转运动，第三伺服电机 13控制主顶撑头6的转动，第四伺服电机11控制辅助顶撑头旋转箱8的转动，第五伺服电机12控制辅助顶撑头9的转动。安装在主顶撑头6前端的压力传感器15与测厚仪17将测得的信息反馈给运动控制卡，转换成相应的控制信息控制薄壁件镜像铣削随动顶撑装置移动。辅助顶撑头9上安装的激光传感器16也将顶撑头位置信息反馈给运动控制卡。

主顶撑头6作为末端执行器通过顶撑头旋转箱5内齿轮与主顶撑臂4的前端传动箱实现内部传动，如图1所示，主顶撑臂4与空间均布的三个辅助顶撑臂7以顶撑臂旋转箱3为支撑，以锥齿轮传动的形式实现传动，成正三角形布置的辅助支撑臂7同步运动均布在主顶撑臂4的周围，分布在顶撑臂旋转箱3后端的伺服电机通过电机齿轮连接轴为各个支撑臂提供传动所需的动力。主顶撑头6前端以万向滚珠与零件接触。由于万向滚珠采用表面覆盖具有一定摩擦系数和耐磨性能的聚四氟乙烯材料，所以可以保证主顶撑头平滑地运动且对零件无损伤，且万向滚珠内部为高刚性结构，使得其在受压情况下仍能实现自由滚动，将机械臂形顶撑装置主顶撑头6与薄壁工件2接触部位的滑动转化为滚动，既保证了运动的平稳又有效减少对零件表面的损伤，满足镜面薄壁件的加工要求。主顶撑头6后端有缓冲弹簧连接，保证在与工件接触的柔性支撑。顶撑装置可以搭载现有高精度机械臂，实现多自由度全方位的运动与控制。

顶撑臂旋转箱3是连接主顶撑臂4与辅助顶撑臂7的动力传动中转站，内部有复杂的动力传动结构实现五个伺服电机的动力分别传递到五个中心轴。如图2所示，顶撑臂旋转箱箱体316作为整个内部传动的支撑，后端与箱体法兰盖301通过螺栓连接一起，各个伺服电机分布在法兰后盖上。第一旋转箱体中心轴317上布置有第一旋转箱直齿302，第一旋转箱锥齿305，第二旋转箱体中心轴307上布置两个第一支撑轴承 309、第二旋转箱锥齿306，第一旋转箱体中心轴317套在第二旋转箱体中心轴307上二者同轴心配合，动力通过第四伺服电机11传递到第二旋转箱直齿303，与第一旋转箱直齿302啮合实现动力传递到第一旋转箱锥齿305，同时动力通过第五伺服电机12、第二旋转箱体中心轴307传递到第二旋转箱锥齿306。三个第三旋转箱体中心轴318 分别通过前后布置的四个第一支撑轴承309套在三个第四旋转箱体中心轴313上，第三旋转箱体中心轴318两端布置有第三旋转箱锥齿312、第四旋转箱锥齿308，第一旋转箱锥齿305与第三旋转箱锥齿312啮合，动力传递到第四旋转箱锥齿308。第四旋转箱体中心轴313两端布置有第五旋转箱锥齿311、第六旋转箱锥齿310，第二旋转箱锥齿306与第五旋转箱锥齿311啮合，动力传递到第六旋转箱锥齿310。

如图3所示，主顶撑臂4包括第一顶撑臂中心轴414、第二顶撑臂中心轴415、第三顶撑臂中心轴401，三者同轴心布置，通过一系列螺栓实现与主顶撑臂旋转后法兰 406连接。第一顶撑臂中心轴414通过前后布置的四个第二支撑轴承416套在第二顶撑臂中心轴415上，第二顶撑臂中心轴415通过前后布置的四个第三支撑轴承417套在第三顶撑臂中心轴401上。第一顶撑臂中心轴414上通过主顶撑臂轴承隔套410布置有两个第四支撑轴承407，分别通过主顶撑臂轴承法兰412和主顶撑臂骨架油封413 密封使得第一顶撑臂中心轴414以顶撑臂旋转大法兰411为支撑实现旋转运动。第二主顶撑臂直齿409与主顶撑臂旋转后法兰406、第一顶撑臂中心轴414通过螺栓连接一起，来源于第一伺服电机10的动力通过传动轴传递到第四主顶撑臂直齿405，第四主顶撑臂直齿405与第二主顶撑臂直齿409啮合实现传动。第一主顶撑臂直齿404与第二主顶撑臂中心轴415连接，来源于第二伺服电机14的动力通过传动轴传递到第六主顶撑臂直齿408，第六主顶撑臂直齿408与第一主顶撑臂直齿404啮合实现传动。第三主顶撑臂直齿402与第三主顶撑臂中心轴401连接，来源于第三伺服电机13的动力通过传动轴传递到第五主顶撑臂直齿403，第五主顶撑臂直齿403与第三主顶撑臂直齿402啮合实现传动。这样实现第一伺服电机10的动力传递到第一顶撑臂中心轴414、第二伺服电机14的动力传递第二顶撑臂中心轴415、第三伺服电机13的动力传递到第三顶撑臂中心轴401。

顶撑头旋转箱5包括前端传动箱506，如图4所示，前端传动箱506通过手腕轴 516安装有第二手腕旋转齿轮515、一个手腕轴轴承514、第一手腕大齿513、第一手腕小齿512，另一手腕轴轴承514通过前爪连接轴518安装在前端传动箱506另一侧。第二手腕大齿510、第二手腕小齿511分别布置在第二顶撑臂中心轴415、第三顶撑臂中心轴401上，第二顶撑臂中心轴415前端上布置有两个顶撑臂中心轴前端锁冒509，与旋转箱第二手腕大齿510对齐。两对大小锥齿轮分别啮合，并分别以第二顶撑臂中心轴415和第三顶撑臂中心轴401为支撑，分别实现传动。旋转箱固定座517与第一顶撑臂中心轴414、前端传动箱506分别通过一系列螺栓实现三者的固定连接。旋转传动箱505与第一手腕大齿513以前端传动箱506为支撑，并通过螺栓连接在一起。旋转传动箱505通过螺栓与顶撑头旋转箱体侧盖508、顶撑头旋转箱体钣金盖507连接，锥齿轮旋转中心轴504以旋转传动箱505作为支撑，布置在顶撑头旋转箱5内部，锥齿轮旋转中心轴504上分别布置有顶撑头锥齿轮502、两个锥齿轮旋转中心轴轴承 501、第一手腕旋转齿轮503。

如图4所示，主顶撑头6包括前端中心轴604，作为阶梯轴的前端中心轴604上面布置有主顶撑接触头601、骨架油封605、前端轴承顶套603、前端法兰602和两个前端支撑轴承606，布置的多个主顶撑接触头601与薄壁工件2接触，主顶撑接触头 601后端分别安装有主缓冲弹簧608，前端中心轴604最前端成圆盘形实现与任意顶撑末端连接，前端轴承顶套603与前端法兰602通过连接螺栓与顶撑头旋转箱5固定，顶撑臂锥齿轮607末端与前端中心轴604通过螺栓连接，并与顶撑头锥齿轮502啮合以实现动力传动。

辅助顶撑臂7包括第一辅助臂中心轴702、第二辅助臂中心轴701、辅助臂轴承703、辅助臂固定座704，两中心轴同轴心布置。如图5所示，第一辅助臂中心轴702 通过前后布置的四个辅助臂轴承703套在第二辅助臂中心轴701上。第七旋转箱锥齿 314、第八旋转箱锥齿315分别布置在第一辅助臂中心轴702、第二辅助臂中心轴701 上，第七旋转箱锥齿314、第八旋转箱锥齿315分别与第四旋转箱锥齿313第六旋转箱锥齿310啮合，实现来自伺服电机的动力传递到第一辅助臂中心轴702、第二辅助臂中心轴701。

如图5所示，辅助顶撑头旋转箱8与辅助顶撑臂7以第一辅助手腕轴809支撑连接，第一辅助手腕轴809上对称分布有两个第一辅助手腕轴直齿轮802、两个第一辅助手腕轴轴承810，分别都以辅助臂前端传动箱箱体801为支撑。辅助臂前端传动箱8 内部通过以两个第二辅助手腕轴804对称分布两个第一辅助臂小齿轮805、两个第二辅助手腕轴轴承807、两个第二辅助手腕轴直齿轮808。第一辅助手腕轴直齿轮802 与第二辅助手腕轴直齿轮808啮合。辅助臂小齿806与后端的辅助臂固定座704对齐，辅助臂固定座704与第一辅助臂中心轴702、辅助支撑臂前端传动箱801分别通过一系列螺栓实现三者的固定连接。布置于第二辅助臂中心轴701前端的第二辅助臂小齿 806与两个第一辅助臂小齿轮805啮合实现动力传动。

辅助顶撑头9有三个，成正三角形均布在主顶撑头6周围且同步运动。如图1所示，辅助顶撑头9与薄壁工件2以极小力接触，当工件加工发生变形时与工件紧密接触并支撑，有助于减小变形的范围。辅助顶撑头9上布置有激光传感器，用以实时检测计算主顶撑头6的位置。辅助顶撑头9包括辅助顶撑接触头902，辅助顶撑接触头 902安装在辅助顶撑前端901上，辅助顶撑接触头902后端安装有辅缓冲弹簧903，成三角形对称布置的三个辅助顶撑接触头902与薄壁工件2接触，可以自由灵活的实现同步的旋转支撑。

基于上述薄壁件镜像铣削随动顶撑装置的顶撑方法，包括以下步骤：

首先，加工准备时机械臂形顶撑装置的主顶撑头6与加工刀具1处于薄壁工件2 正反两侧成镜像布置，刀具的轴线、主顶撑头6的轴线与薄壁工件2的法线在同一条直线上。位于主顶撑头6前端内部的压力传感器15检测加工前主顶撑头紧挨工件时的压力值，以此作为参考压力值F，本实施例中，参考压力值F＝7N

其次，辅助顶撑头9紧挨工件以参考压力值F缓慢移动。安装在辅助顶撑头9侧部的激光位移传感器16，在随着辅助顶撑头9移动时会实时检测并记录零件与辅助顶撑头9接触部位区域轮廓的坐标，通过对多个规划点检测数据的处理及拟合，得到当前加工位置周围设定范围内的零件实际曲面。

第三，在工件加工前，机械臂形顶撑装置按已有的顶撑移动程序缓慢向工件靠近，当内部压力传感器15得到设定的压力数值，即主顶撑头6已处于实际的顶撑状态，记录当前顶撑装置的主顶撑头6实际坐标位置。本实施例中设定的压力数值为36N。

第四，工件加工的同时，位于主顶撑头6前端的测厚仪17对薄壁工件2进行实时厚度检测，顶撑移动程序计算厚度补偿值，对工件加工刀位进行实时厚度补偿，调整整个薄壁件镜像铣削随动顶撑装置的顶撑头位置。

第五，顶撑移动程序根据补偿后的整个薄壁件镜像铣削随动顶撑装置顶撑头位置及空间曲面驱动整个薄壁件镜像铣削随动顶撑装置主顶撑头6及辅助顶撑头9移动到下一顶撑位置，并调整位姿，保证刀具的轴线、主顶撑头6的轴线与薄壁工件2的法线处在同一条直线上。

Claims (2)

1.一种薄壁件镜像铣削随动顶撑装置，其特征在于，包括主顶撑臂(4)，主顶撑臂(4)周围均布有若干辅助顶撑臂(7)，与主顶撑臂(4)分别与顶撑臂旋转箱(3)连接，主顶撑臂(4)与辅助顶撑臂(7)分别由安装在顶撑臂旋转箱(3)上的第二伺服电机(14)和第四伺服电机(11)控制，实现主顶撑臂(4)与辅助顶撑臂(7)独立的旋转运动，各辅助顶撑臂(7)同步运动；

旋转传动箱(505)固定在主顶撑臂(4)另一端上，与主顶撑臂(4)构成第一关节，前端传动箱(506)与旋转传动箱(505)铰接作为第二关节，第一伺服电机(10)控制前端传动箱(506)旋转，主顶撑头(6)与前端传动箱(506)连接作为第三关节，第三伺服电机(13)控制主顶撑头(6)的转动，如此实现主顶撑头(6)在空间的运动同时受三个伺服电机的控制，即有三个自由度；

辅助顶撑头旋转箱(8)固定在辅助顶撑臂(7)另一端上，与辅助顶撑臂(7)构成独立分支第一关节，辅助顶撑头(9)与辅助顶撑头旋转箱(8)铰接作为独立分支第二关节，第五伺服电机(12)控制辅助顶撑头(9)的转动，如此实现各个辅助顶撑头(9)在空间的运动同时受两个伺服电机的控制，即有两个自由度；

薄壁件镜像铣削随动顶撑装置通过工控机和运动控制卡控制高精度伺服电机，主顶撑头(6)前端安装压力传感器(15)与测厚仪(17)，能将测得的信息反馈给运动控制卡，并转换成相应的控制信息控制薄壁件镜像铣削随动顶撑装置移动；辅助顶撑头(9)上安装激光传感器(16)也将顶撑头位置信息反馈给运动控制卡。

2.一种如权利要求1所述薄壁件镜像铣削随动顶撑装置的顶撑方法，其特征在于，包括以下步骤：

首先，加工准备时机械臂形顶撑装置的主顶撑头(6)与加工刀具(1)处于薄壁工件(2)正反两侧成镜像布置，刀具的轴线、主顶撑头(6)的轴线与薄壁工件(2)的法线在同一条直线上；位于主顶撑头(6)前端内部的压力传感器(15)检测加工前主顶撑头紧挨工件时的压力值，以此作为参考压力值F；

第二，辅助顶撑头(9)紧挨工件以参考压力值F缓慢移动；安装在辅助顶撑头(9)侧部的激光位移传感器(16)，在随着辅助顶撑头(9)移动时会实时检测并记录零件与辅助顶撑头(9)接触部位区域轮廓的坐标，通过对多个规划点检测数据的处理及拟合，得到当前加工位置周围设定范围内的零件实际曲面；

第三，在工件加工前，机械臂形顶撑装置按已有的顶撑移动程序缓慢向工件靠近，当内部压力传感器(15)得到设定的压力数值，即主顶撑头(6)已处于实际的顶撑状态，记录当前顶撑装置的主顶撑头(6)实际坐标位置；

第四，工件加工的同时，位于主顶撑头(6)前端的测厚仪(17)对薄壁工件(2)进行实时厚度检测，顶撑移动程序计算厚度补偿值，对工件加工刀位进行实时厚度补偿，调整整个薄壁件镜像铣削随动顶撑装置的顶撑头位置；

第五，顶撑移动程序根据补偿后的整个薄壁件镜像铣削随动顶撑装置顶撑头位置及空间曲面驱动整个薄壁件镜像铣削随动顶撑装置主顶撑头(6)及辅助顶撑头(9)移动到下一顶撑位置，并调整位姿，保证刀具的轴线、主顶撑头(6)的轴线与薄壁工件(2)的法线处在同一条直线上。