CN109848724A - 一种用于薄壁件加工的动压支撑装置及方法 - Google Patents

一种用于薄壁件加工的动压支撑装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109848724A
CN109848724A CN201910120806.7A CN201910120806A CN109848724A CN 109848724 A CN109848724 A CN 109848724A CN 201910120806 A CN201910120806 A CN 201910120806A CN 109848724 A CN109848724 A CN 109848724A
Authority
CN
China
Prior art keywords
workpiece
dynamic pressure
idler wheel
oil
cutter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910120806.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109848724B (zh
Inventor
郭江
王斌
许永波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian University of Technology
Original Assignee
Dalian University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian University of Technology filed Critical Dalian University of Technology
Priority to CN201910120806.7A priority Critical patent/CN109848724B/zh
Publication of CN109848724A publication Critical patent/CN109848724A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109848724B publication Critical patent/CN109848724B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Machine Tool Units (AREA)

Abstract

一种用于薄壁件加工的动压支撑装置及方法，属于精密加工支撑技术领域。动压支撑装置包括加工系统和动压系统，加工系统的刀具位于工件加工侧，与伺服进给系统连接，工件位于刀具和动压系统中间。动压系统中的滚轮位于工件支撑侧，浸在润滑油中，滚轮与工件之间形成楔形间隙，滚轮通过电机带动转动，与工件表面形成动压油膜，实现对工件柔性支撑；润滑油通过供油槽上的供油口注入供油槽内，并通过柔性膜进行密封。本发明通过动压油膜使工件和滚轮分开，滚轮与工件不直接接触，不会在工件表面产生划痕。同时，油膜具有很强的吸振性，能够有效的抑制加工中的颤振，提高加工后工件的表面质量。

Description

一种用于薄壁件加工的动压支撑装置及方法
技术领域
本发明属于精密加工支撑技术领域，涉及一种用于薄壁件加工的动压支撑装置及方法。
背景技术
为了减轻飞行器的重量，使飞行器能够搭载更多的物质，减少燃料的损耗，提升飞行器的整体性能，在飞行器上广泛使用薄壁零件，如飞机的蒙皮等。薄壁零件的刚度低，在加工过程中容易受力产生变形，而且加工过程中容易产生颤振。所以薄壁零件的加工是航空航天制造领域的难题。
目前，传统的薄壁件加工一般采用化学铣削的方法。化学铣削是利用化学反应的原理对材料进行去除，能够得到所需要的零件尺寸和形状。但是化学铣削的工艺流程比较复杂，生产周期长，而且废弃的化铣液容易对环境造成污染。传统的化学铣削加工无法满足高效、绿色制造的要求。
近年来，镜像铣削技术成为薄壁零件加工的新型技术，具有逐步取代化学铣削加工的趋势。镜像铣削加工是在工件的两侧分别布置一个刀具和一个支撑头。在加工过程中，刀具与支撑头保持镜像对称，利用支持头对工件进行支撑，提高工件的刚度，减小工件的变形，从而提高加工精度。
现有的镜像铣削加工多采用刚性的滚动体对工件进行支撑。授权公布号CN206912719U发明一种用于镜像铣的支撑装置。该发明通过滚珠对工件进行支撑，能够提高工件的局部刚度，抵消铣削加工中的轴向力，从而提高工件的加工精度。但是，采用刚性的滚珠对工件进行支撑，容易使工件表面产生划痕，同时加工过程中容易发生颤振，影响加工表面的质量。此外，授权公布号CN 105855602A发明了一种用于飞机蒙皮镜像铣削的液体静压支撑头及支撑装置。该发明利用静压油膜对工件进行支撑，具有加工精度高，加工质量好，加工稳定性好的优点。但是该支撑方法需要采用一套复杂的供油系统提供压力油实现液体静压支撑，设备的价格比较昂贵。
发明内容
针对上述技术的不足，本发明提供一种用于薄壁件加工的动压支撑装置及方法。本发明通过电机带动滚轮旋转，使滚轮与工件表面产生一定的相对运动。通过供油孔向供油槽内注射润滑油，利用柔性膜将润滑油密封。滚轮与工件之间形成楔形间隙，从而可以在滚轮与工件之间形成一层动压油膜，对工件进行支撑。工件与滚轮被润滑油和柔性膜隔开，不会在工件表面产生划痕。同时，油膜具有很强的吸振性，能够有效的抑制加工中的颤振，提高加工后工件的表面质量。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种用于薄壁件加工的动压支撑装置，包括加工系统和动压系统。
所述的加工系统包括刀具1、工件2和伺服进给系统。所述的刀具1位于工件2的加工侧，与伺服进给系统连接，用于对工件2进行铣削加工；工件2位于刀具1和动压系统中间，为待加工的材料。
所述的动压系统包括滚轮3、轴4、润滑油5、导轨6、滑台7、供油槽8和柔性膜9。所述的滚轮3位于工件2支撑侧，滚轮3与工件2之间为楔形间隙。所述的轴4上装有滚轮3，通过电机带动滚轮3转动，滚轮3浸在润滑油5中，滚轮3转动与工件2表面形成相对运动。所述的供油槽8位于滚轮3外部，供油槽8与滑台7连接，滑台7安装在导轨6上，在伺服进给系统的控制下，能够带动供油槽8进行X、Y、Z三个方向的移动。所述的润滑油5通过供油槽8 上的供油口注入供油槽8内，润滑油5充满整个供油槽6内，将滚轮3浸泡在里面。所述的柔性膜9套在供油槽8上，将润滑油5密封。滚轮3转动过程中，由于滚轮3和工件2之间为楔形间隙，滚轮3周围充满一定粘度的润滑油5，可以形成动压油膜，将工件2支撑起来。所述的润滑油5具有一定的粘度，是形成动压油膜的条件之一；润滑油5将滚轮3与工件2分开，实现对工件2的柔性支撑，避免滚轮3直接接触对工件表面造成划伤，影响加工表面质量；同时润滑油5能够抑制加工中的颤振，提高加工稳定性。
一种用于薄壁件加工的动压支撑方法，该方法基于加工系统和动压系统实现，包括以下步骤：
第一步，将工件2安装在机床上，对其进行定位夹紧。
第二步，向供油槽8注入润滑油5。启动与轴4连接的电机，带动滚轮3旋转。
第三步，刀具1通过伺服进给系统移动到初始加工位置，动压系统移动到工件2支撑侧，与工件2之间有一定距离，保证能够形成动压膜。动压系统形成动压油膜对工件2进行支撑。
第四步，刀具1由伺服进给系统控制按照加工路径进行运动，对工件2进行加工。动压系统跟随刀具1移动，实现对工件2的随动支撑，提高工件2的局部刚度，减少加工变形。
第五步，加工结束后，刀具1移动到初始位置。电机停止转动，供油系统移动到初始位置。
本发明的有益效果是：
(1)在工件和滚轮之间形成动压油膜对工件进行支撑，滚轮不会在工件表面产生划痕，加工后表面质量好。
(2)动压油膜具有很强的吸振性，能够有效的抑制加工中的颤振，提高加工后工件的表面质量。
(3)与液体静压支撑相比，只需要提供少量的润滑油，不需要复杂的供油系统控制供油压力，设备简单，价格低。
附图说明
图1本发明的原理图。图中：1刀具，2工件，3滚轮，4轴，5润滑油，6 导轨，7滑台，8供油槽，9柔性膜。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细说明本发明的具体实施方式。
所述的加工系统包括刀具1、工件2和伺服进给系统。所述的刀具1用于对工件2进行铣削加工；工件2为待加工的材料。
所述的动压系统包括滚轮3、轴4、润滑油5、导轨6、滑台7、供油槽8和柔性膜9。所述的滚轮3与工件2之间为楔形间隙。所述的轴4通过电机带动滚轮3转动，滚轮3浸在润滑油5中，滚轮3以一定的速度转动，与工件2表面形成相对运动。所述的供油槽8在伺服进给系统的控制下，能够带动供油槽8 进行X、Y、Z三个方向的移动。润滑油5通过供油槽8上的供油口注入供油槽8 内，润滑油5充满整个供油槽8内，将滚轮3浸泡在里面。所述的柔性膜9套在供油槽8上，将润滑油5密封。所述滚轮3转动过程中，由于滚轮3和工件2 之间为楔形间隙，滚轮3周围充满一定粘度的润滑油5，可以形成动压油膜，将工件2支撑起来。所述的润滑油5具有一定的粘度，是形成动压油膜的条件之一；润滑油5将滚轮3与工件2分开，实现对工件2的柔性支撑，避免滚轮3 直接接触对工件表面造成划伤，影响加工表面质量；同时润滑油5能够抑制加工中的颤振，提高加工稳定性。
一种用于薄壁件加工的动压支撑方法，该方法基于加工系统和动压系统实现，包括以下步骤：
第一步，将工件2安装在机床上，对其进行定位夹紧。
第二步，向供油槽8注入润滑油5。启动与轴4连接的电机，带动滚轮3旋转。
第三步，刀具1通过伺服进给系统移动到初始加工位置，动压系统移动到工件的支撑侧，与工件2之间有一定距离，保证能够形成动压膜。动压系统形成动压油膜对工件2进行支撑。
第四步，刀具1由伺服进给系统控制按照加工路径进行运动，对工件2进行加工。动压系统跟随刀具1移动，实现对工件2的随动支撑，提高工件2的局部刚度，减少加工变形。
第五步，加工结束后，刀具1移动到初始位置。电机停止转动，供油系统移动到初始位置。
以上所述实施例仅表达本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种用于薄壁件加工的动压支撑装置，其特征在于，所述的动压支撑装置包括加工系统和动压系统；
所述的加工系统包括刀具(1)、工件(2)和伺服进给系统；所述的刀具(1)位于工件(2)加工侧，与伺服进给系统连接，用于对工件(2)进行铣削加工；工件(2)位于刀具(1)和动压系统中间；
所述的动压系统包括滚轮(3)、轴(4)、润滑油(5)、导轨(6)、滑台(7)、供油槽(8)和柔性膜(9)；所述的滚轮(3)位于工件(2)支撑侧，浸在润滑油(5)中，滚轮(3)与工件(2)之间形成楔形间隙；滚轮(3)安装在轴(4)上，通过电机带动滚轮(3)转动，滚轮(3)转动时与工件(2)表面形成相对运动，滚轮(3)周围润滑油(5)形成动压油膜，实现对工件(2)的柔性支撑；所述的润滑油(5)通过供油槽(8)上的供油口注入供油槽(8)内，供油槽(8)位于滚轮(3)外部，柔性膜(9)套在供油槽(8)上，将润滑油(5)密封；所述的供油槽(8)与滑台(7)连接，滑台(7)安装在导轨(6)上，在伺服进给系统的控制下，能够带动供油槽(8)进行X、Y、Z三个方向的移动。
2.一种基于权利要求1所述装置实现的用于薄壁件加工的动压支撑方法，其特征在于，该方法基于加工系统和动压系统实现，包括以下步骤：
第一步，将工件(2)安装在机床上，对其进行定位夹紧；
第二步，向供油槽(8)注入润滑油(5)；
第三步，刀具(1)通过伺服进给系统移动到初始加工位置，动压系统移动到工件(2)支撑侧，滚轮(3)与工件(2)之间间隔一定距离，保证能够形成动压膜；启动与轴(4)连接的电机，带动滚轮(3)旋转，动压系统形成动压油膜对工件(2)进行支撑；
第四步，刀具(1)由伺服进给系统控制按照加工路径进行运动，对工件(2)进行加工；同时，动压系统跟随刀具(1)移动，实现对工件(2)的随动支撑，提高工件(2)的局部刚度，减少加工变形；
第五步，加工结束后，刀具(1)移动到初始位置；电机停止转动，供油系统移动到初始位置。
CN201910120806.7A 2019-02-19 2019-02-19 一种用于薄壁件加工的动压支撑装置及方法 Active CN109848724B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910120806.7A CN109848724B (zh) 2019-02-19 2019-02-19 一种用于薄壁件加工的动压支撑装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910120806.7A CN109848724B (zh) 2019-02-19 2019-02-19 一种用于薄壁件加工的动压支撑装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109848724A true CN109848724A (zh) 2019-06-07
CN109848724B CN109848724B (zh) 2020-11-03

Family

ID=66898109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910120806.7A Active CN109848724B (zh) 2019-02-19 2019-02-19 一种用于薄壁件加工的动压支撑装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109848724B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11298787B2 (en) 2019-11-26 2022-04-12 Industrial Technology Research Institute Adjustable workpiece support system and method
CN115091626A (zh) * 2022-08-25 2022-09-23 陶瓷工业设计研究院(福建)有限公司 一种陶瓷件冲孔设备

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1564135A1 (fr) * 2004-02-10 2005-08-17 Airbus France Procédé et dispositif d'usinage mécanique de panneaux flexibles avec compensation de l'effort d'usinage par un moyen d'appui
US20070274797A1 (en) * 2003-10-24 2007-11-29 Panczuk Rene Process and a Device for the Machining of Panels
CN205032783U (zh) * 2015-09-06 2016-02-17 上海金科机械制造有限公司 一种用于加工薄壁高位工件的加工装置
CN205325201U (zh) * 2015-10-27 2016-06-22 上海航天设备制造总厂 大型薄壁零件机加工柔性支撑装置
CN106271026A (zh) * 2016-08-25 2017-01-04 南京理工大学 利用电磁技术实现搅拌摩擦焊柔性内支撑的方法和装置
CN106881609A (zh) * 2017-03-01 2017-06-23 大连理工大学 一种薄壁平板磁流变液柔性支撑方法
CN206550656U (zh) * 2016-12-02 2017-10-13 沈阳理工大学 一种薄壁件加工的流体随动辅助支撑装置
CN108127424A (zh) * 2017-11-21 2018-06-08 西北工业大学 一种薄壁件镜像铣削随动顶撑装置及方法
CN108620911A (zh) * 2018-05-02 2018-10-09 大连理工大学 一种磁流变液随动支撑方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070274797A1 (en) * 2003-10-24 2007-11-29 Panczuk Rene Process and a Device for the Machining of Panels
EP1564135A1 (fr) * 2004-02-10 2005-08-17 Airbus France Procédé et dispositif d'usinage mécanique de panneaux flexibles avec compensation de l'effort d'usinage par un moyen d'appui
CN205032783U (zh) * 2015-09-06 2016-02-17 上海金科机械制造有限公司 一种用于加工薄壁高位工件的加工装置
CN205325201U (zh) * 2015-10-27 2016-06-22 上海航天设备制造总厂 大型薄壁零件机加工柔性支撑装置
CN106271026A (zh) * 2016-08-25 2017-01-04 南京理工大学 利用电磁技术实现搅拌摩擦焊柔性内支撑的方法和装置
CN206550656U (zh) * 2016-12-02 2017-10-13 沈阳理工大学 一种薄壁件加工的流体随动辅助支撑装置
CN106881609A (zh) * 2017-03-01 2017-06-23 大连理工大学 一种薄壁平板磁流变液柔性支撑方法
CN108127424A (zh) * 2017-11-21 2018-06-08 西北工业大学 一种薄壁件镜像铣削随动顶撑装置及方法
CN108620911A (zh) * 2018-05-02 2018-10-09 大连理工大学 一种磁流变液随动支撑方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11298787B2 (en) 2019-11-26 2022-04-12 Industrial Technology Research Institute Adjustable workpiece support system and method
CN115091626A (zh) * 2022-08-25 2022-09-23 陶瓷工业设计研究院(福建)有限公司 一种陶瓷件冲孔设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN109848724B (zh) 2020-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109848724A (zh) 一种用于薄壁件加工的动压支撑装置及方法
CN105537627B (zh) 爪型环抱式棒材、线材或管材剥皮加工导向装置和设备
KR101021379B1 (ko) 정밀 롤 선삭 선반
CN103551852A (zh) 一种斜导轨铣端面钻中心孔复合机床
CN205588077U (zh) 大型曲轴随动磨床
CN205734213U (zh) 一种机器人rv减速器行星轮轴承孔系专用精密磨床
CN208322881U (zh) 一种数控机床
CN103028954B (zh) 一种恒流恒压复合的浮动静压导轨及其控制方法
CN201871947U (zh) 大型精密数控回转工作台
CN101653839B (zh) 一种利用滚齿机加工大型回转件等分孔的方法
CN112222547A (zh) 一种机匣内表面多型腔结构高效电解加工装置及加工方法
CN204944468U (zh) 一种机床液体静压导轨油膜厚度检测试验台
CN203459771U (zh) 一种数控滚齿机
CN206662745U (zh) 碳纤维主轴、滑枕结构及机床
CN111172564A (zh) 一种阴极复合运动式游离微珠摩擦辅助电铸装置及方法
CN216327070U (zh) 一种用于深沟球轴承内圈加工打磨装置
CN113427333B (zh) 一种深孔抛光装置及抛光方法
CN213318794U (zh) 一种激光熔覆和电解磨削复合加工装置
CN208601201U (zh) 一种气静压三轴数控平面磨床
CN114346683A (zh) 一种基于虚拟轴的高精度车铣复合中心
CN208289320U (zh) 一种汽车轿厢顶框焊接用支撑装置
CN112547922A (zh) 卧式双对轮多功能可变尺寸复合柔性旋压设备
CN203098575U (zh) 静压轴承
CN201023195Y (zh) 数控车床的拖板移动装置
CN109454143A (zh) 一种立式旋压机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant