CN116673760A - 液、气囊防震支撑装置及其用于薄壁零件的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了液、气囊防震支撑装置及其用于薄壁零件的加工方法，所述液、气囊防震支撑装置包括基座，所述基座的内部设置有凹槽，所述凹槽的内部限位安装有柔性壁液气囊，所述柔性壁液气囊的内侧壁上贴合设置有支撑壁，所述柔性壁液气囊上连通有用于充液、气的充液/气阀门；柔性壁液气囊的内部填充有液/气体。此装置是利用柔性的可充液、气囊来替代现有有支撑硬芯轴，适应不同形状、不同尺寸零件支撑。液、气囊会随着充入的液体或气体压力膨胀，与工件紧密贴合，压力越大，支撑力越大，贴合越就此，实现有有效支撑。同时由于液、气阻尼吸能，避免或减弱共振发生。起到防震刀效果。

Description

液、气囊防震支撑装置及其用于薄壁零件的加工方法

技术领域

本发明涉及防震技术领域，具体涉及液、气囊防震支撑装置及其用于薄壁零件的加工方法。

背景技术

在机械制造领域，薄壁零件的金属切削加工一直是较困难的。由于零件壁薄，刚性不足，在受切削刀具挤压时容易像弹簧片一样震动，引起共震，导致切削表面质量下降，工件变形。在通用加工中，一般采用硬支撑的方法来增加工件刚性，在管状工件内紧密插入与零件相配的硬芯轴，保证加工时抵御零件开形及引起的共震。此方法有以下缺点：1、需要根据每个零件装备相对应的硬芯轴，成本高。2、由于是硬材料，与件相贴合时不可能完成紧密，同时由于硬材料吸震能力差，防震支撑作用有限。3、对于形状复杂的零件制作硬芯轴困难或制作后不能安装。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供液、气囊防震支撑装置及其用于薄壁零件的加工方法，此装置是利用柔性的可充液、气囊来替代现有有支撑硬芯轴，适应不同形状、不同尺寸零件支撑。液、气囊会随着充入的液体或气体压力膨胀，与工件紧密贴合，压力越大，支撑力越大，贴合越就此，实现有有效支撑。同时由于液、气阻尼吸能，避免或减弱共振发生。起到防震刀效果。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：液、气囊防震支撑装置，所述液、气囊防震支撑装置包括基座，所述基座的内部设置有凹槽，所述凹槽的内部限位安装有柔性壁液气囊，所述柔性壁液气囊的内侧壁上贴合设置有支撑壁，所述柔性壁液气囊上连通有用于充液、气的充液/气阀门；柔性壁液气囊的内部填充有液/气体。

在装夹时，所述基座装夹固定在机床夹持件上。

在装夹时，薄壁被支撑件套装设置在柔性壁液气囊的外部。

所述支撑壁采用非金属支撑壁。

采用液、气囊防震支撑装置进行薄壁零件加工的方法，包括以下步骤：

步骤一，柔性壁液气囊的初步充压：

通过充液/气阀门向柔性壁液气囊内部充入液体或者气体，将柔性壁液气囊初步涨起：

步骤二，薄壁被支撑件的套装装夹：

将薄壁被支撑件套装在柔性壁液气囊的外部，并保证薄壁被支撑件的端头与基座的外侧壁相贴合；

步骤三，柔性壁液气囊的在此充压：

通过充液/气阀门再次向柔性壁液气囊内部充入液/气体，进而将柔性壁液气囊充压，进而彻底将薄壁被支撑件涨紧支撑在柔性壁液气囊的外壁上；

步骤四，液、气囊防震支撑装置的装夹固定：

将固定好薄壁被支撑件的液、气囊防震支撑装置通过基座装夹固定在机床夹持件上；

步骤五，薄壁被支撑件的加工：

启动机床，通过机床夹持件驱动薄壁被支撑件转动，由于柔性壁液气囊内各处压强相同，保证了薄壁被支撑件与非金属支撑壁同轴；另外柔性壁液气囊受压向基座内气室运动，保证了薄壁被支撑件左端与与基座贴平，从而限制了各方向自由度，实现牢固夹紧；配合切削刀具对薄壁被支撑件进行加工；加工过程中，由于液、气阻尼吸能，避免或减弱共振发生，起到防震刀效果；

步骤六，薄壁被支撑件的卸载：

待薄壁被支撑件加工完成之后，取下液、气囊防震支撑装置，然后对柔性壁液气囊进行卸压，取出薄壁被支撑件即可。

在进行套夹圆筒形工件外圆夹紧时，通过将非金属支撑壁由内侧结构转移到外侧，使柔性壁液气囊膨胀方向由向外变为朝向内侧中心，进而将套夹圆筒形工件外圆夹紧。

通过将非金属支撑壁设置成非圆形，来适应非圆形工件的支撑装夹。

本发明有益效效果：

1、本发明利用柔性的可充液、气囊来替代现有有支撑硬芯轴，适应不同形状、不同尺寸零件支撑。液、气囊会随着充入的液体或气体压力膨胀，与工件紧密贴合，压力越大，支撑力越大，贴合越就此，实现有有效支撑。同时由于液、气阻尼吸能，避免或减弱共振发生。起到防震刀效果。

2、本发明除用于支撑圆筒形工件内孔外，还可用于套夹圆筒形工件外圆。即将非金属支撑壁由内侧结构转移到外侧，使柔性水或气囊膨胀方向由向外变为朝向内侧中心。

3、本发明除了圆形结构件，也可以设计为方形或其它形状来用于适应相应支撑件形状。

4、本发明由于柔性壁液气囊内各处压强相同，保证了撑紧工件与非金属支撑壁同轴；另外柔性壁液气囊受压向基座内气室运动，保证了薄壁被支撑件左端与与基座贴平。从而限制了各方向自由度，实现牢固夹紧。

5、本发明由于采用柔性水或气囊膨胀支撑，较硬性单一支撑，灵活性大，能适应形状复杂的零件支撑适用范围广，成本低。柔性支撑较硬材料，与件相贴合时更紧密，较硬材料吸震能好，切削中有很好的防震作用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的整体结构图。

图2是本发明的图1中A视图。

图3是本发明的图1中B视图。

图中：薄壁被支撑件1、液、气囊防震支撑装置2、基座2-1、柔性壁液气囊2-2、液/气体2-3、支撑壁2-4、充液/气阀门2-5。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

请参阅图1-3，液、气囊防震支撑装置，所述液、气囊防震支撑装置2包括基座2-1，所述基座2-1的内部设置有凹槽，所述凹槽的内部限位安装有柔性壁液气囊2-2，所述柔性壁液气囊2-2的内侧壁上贴合设置有支撑壁2-4，所述柔性壁液气囊2-2上连通有用于充液、气的充液/气阀门2-5；柔性壁液气囊2-2的内部填充有液/气体2-3。此装置是利用柔性的可充液、气囊来替代现有有支撑硬芯轴，适应不同形状、不同尺寸零件支撑。液、气囊会随着充入的液体或气体压力膨胀，与工件紧密贴合，压力越大，支撑力越大，贴合越就此，实现有有效支撑。同时由于液、气阻尼吸能，避免或减弱共振发生。起到防震刀效果。

进一步的，在装夹时，所述基座2-1装夹固定在机床夹持件3上。通过上述的基座2-1能够用于将整个液、气囊防震支撑装置2与机床夹具相固定，进而实现被加工件的装夹固定。

进一步的，在装夹时，薄壁被支撑件1套装设置在柔性壁液气囊2-2的外部。通过上述的薄壁被支撑件1左端与与基座2-1贴平，然后通过充液/气阀门2-5向内可充放气体，柔性壁液气囊2-2受气压膨胀，贴实薄壁被支撑件1内壁，并撑紧。

进一步的，所述支撑壁2-4采用非金属支撑壁。通过采用非金属支撑壁，通过柔性支撑较硬材料，与件相贴合时更紧密，较硬材料吸震能好，切削中有很好的防震作用。

实施例2：

采用液、气囊防震支撑装置进行薄壁零件加工的方法，包括以下步骤：

步骤一，柔性壁液气囊2-2的初步充压：

通过充液/气阀门2-5向柔性壁液气囊2-2内部充入液体或者气体，将柔性壁液气囊2-2初步涨起：

步骤二，薄壁被支撑件1的套装装夹：

将薄壁被支撑件1套装在柔性壁液气囊2-2的外部，并保证薄壁被支撑件1的端头与基座2-1的外侧壁相贴合；

步骤三，柔性壁液气囊2-2的在此充压：

通过充液/气阀门2-5再次向柔性壁液气囊2-2内部充入液/气体2-3，进而将柔性壁液气囊2-2充压，进而彻底将薄壁被支撑件1涨紧支撑在柔性壁液气囊2-2的外壁上；

步骤四，液、气囊防震支撑装置2的装夹固定：

将固定好薄壁被支撑件1的液、气囊防震支撑装置2通过基座2-1装夹固定在机床夹持件3上；

步骤五，薄壁被支撑件1的加工：

启动机床，通过机床夹持件3驱动薄壁被支撑件1转动，由于柔性壁液气囊2-2内各处压强相同，保证了薄壁被支撑件1与非金属支撑壁2-4同轴；另外柔性壁液气囊2-2受压向基座2-1内气室运动，保证了薄壁被支撑件1左端与与基座2-1贴平，从而限制了各方向自由度，实现牢固夹紧；配合切削刀具4对薄壁被支撑件1进行加工；加工过程中，由于液、气阻尼吸能，避免或减弱共振发生，起到防震刀效果；

步骤六，薄壁被支撑件1的卸载：

待薄壁被支撑件1加工完成之后，取下液、气囊防震支撑装置2，然后对柔性壁液气囊2-2进行卸压，取出薄壁被支撑件1即可。

实施例3：

在进行套夹圆筒形工件外圆夹紧时，通过将非金属支撑壁2-4由内侧结构转移到外侧，使柔性壁液气囊2-2膨胀方向由向外变为朝向内侧中心，进而将套夹圆筒形工件外圆夹紧。

实施例4：

通过将非金属支撑壁2-4设置成非圆形，来适应非圆形工件的支撑装夹。

Claims (7)

1.液、气囊防震支撑装置，其特征在于，所述液、气囊防震支撑装置（2）包括基座（2-1），所述基座（2-1）的内部设置有凹槽，所述凹槽的内部限位安装有柔性壁液气囊（2-2），所述柔性壁液气囊（2-2）的内侧壁上贴合设置有支撑壁（2-4），所述柔性壁液气囊（2-2）上连通有用于充液、气的充液/气阀门（2-5）；柔性壁液气囊（2-2）的内部填充有液/气体（2-3）。

2.根据权利要求1所述液、气囊防震支撑装置，其特征在于，在装夹时，所述基座（2-1）装夹固定在机床夹持件（3）上。

3.根据权利要求1所述液、气囊防震支撑装置，其特征在于，在装夹时，薄壁被支撑件（1）套装设置在柔性壁液气囊（2-2）的外部。

4.根据权利要求1所述液、气囊防震支撑装置，其特征在于，所述支撑壁（2-4）采用非金属支撑壁。

5.采用权利要求1-4任意一项所述液、气囊防震支撑装置进行薄壁零件加工的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，柔性壁液气囊（2-2）的初步充压：

通过充液/气阀门（2-5）向柔性壁液气囊（2-2）内部充入液体或者气体，将柔性壁液气囊（2-2）初步涨起：

步骤二，薄壁被支撑件（1）的套装装夹：

将薄壁被支撑件（1）套装在柔性壁液气囊（2-2）的外部，并保证薄壁被支撑件（1）的端头与基座（2-1）的外侧壁相贴合；

步骤三，柔性壁液气囊（2-2）的在此充压：

通过充液/气阀门（2-5）再次向柔性壁液气囊（2-2）内部充入液/气体（2-3），进而将柔性壁液气囊（2-2）充压，进而彻底将薄壁被支撑件（1）涨紧支撑在柔性壁液气囊（2-2）的外壁上；

步骤四，液、气囊防震支撑装置（2）的装夹固定：

将固定好薄壁被支撑件（1）的液、气囊防震支撑装置（2）通过基座（2-1）装夹固定在机床夹持件（3）上；

步骤五，薄壁被支撑件（1）的加工：

启动机床，通过机床夹持件（3）驱动薄壁被支撑件（1）转动，由于柔性壁液气囊（2-2）内各处压强相同，保证了薄壁被支撑件（1）与非金属支撑壁（2-4）同轴；另外柔性壁液气囊（2-2）受压向基座（2-1）内气室运动，保证了薄壁被支撑件（1）左端与与基座（2-1）贴平，从而限制了各方向自由度，实现牢固夹紧；配合切削刀具（4）对薄壁被支撑件（1）进行加工；加工过程中，由于液、气阻尼吸能，避免或减弱共振发生，起到防震刀效果；

步骤六，薄壁被支撑件（1）的卸载：

待薄壁被支撑件（1）加工完成之后，取下液、气囊防震支撑装置（2），然后对柔性壁液气囊（2-2）进行卸压，取出薄壁被支撑件（1）即可。

6.根据权利要求5所述液、气囊防震支撑装置进行薄壁零件加工的方法，其特征在于，在进行套夹圆筒形工件外圆夹紧时，通过将非金属支撑壁（2-4）由内侧结构转移到外侧，使柔性壁液气囊（2-2）膨胀方向由向外变为朝向内侧中心，进而将套夹圆筒形工件外圆夹紧。

7.根据权利要求5所述液、气囊防震支撑装置进行薄壁零件加工的方法，其特征在于，通过将非金属支撑壁（2-4）设置成非圆形，来适应非圆形工件的支撑装夹。