CN203578882U - 辅助支承头 - Google Patents

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王焱
汪鹏
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Abstract

本实用新型提供了一种辅助支承头,其包括:自调整件,其具有支承平台,所述支承平台的上端连接有自调整球座,所述自调整球座内可转动地设有自调整球;自锁件,其具有伸缩杆,所述伸缩杆可轴向移动地穿设在所述自调整球内;曲面支承件,其具有支承球座,所述支承球座连接在所述自调整球上并套设在所述伸缩杆上,所述支承球座的上端可转动地设有多个支承球。本实用新型的辅助支承头,可实现小空间自由微调,其能够对任意曲率的曲面形成局部支撑,特别适用于对蒙皮铣削刀具进行法向支撑。

Description

辅助支承头
技术领域
本实用新型有关于一种辅助支承头,尤其有关于一种机械加工技术领域中用于蒙皮镜像铣加工的辅助支承头。
背景技术
蒙皮在航空航天领域有着广泛的应用,其加工方法主要有滚弯、闸压、拉形等成形方法。目前,也出现了用机械铣床加工蒙皮的方式,如“镜像铣”方法加工等。蒙皮镜像铣加工技术的原理如图1所示,蒙皮“镜像铣”加工是指刀具101在蒙皮100的加工一面进行铣削加工,刀具101关于蒙皮100的镜像处是一个无转动、沿蒙皮100曲面与刀具101镜像对称移动、在刀具101加工蒙皮100时始终在蒙皮100的另一面起支撑作用的支承头102,由于刀具101与支承头102始终关于蒙皮100对称,因此称之为“镜像铣”加工。蒙皮“镜像铣”加工技术属于第三代蒙皮加工技术,尤其适合加工薄蒙皮和双曲蒙皮。
蒙皮镜像铣削加工的辅助支承头是镜像铣设备中的关键部件之一,其与传统的零件加工支承方式不同。传统的零件加工用到的支承主要为定位支承、可调支承、自位支承等,而镜像铣加工由于自动化程度高,曲面加工过程复杂,且蒙皮通常为大型的曲面,厚度较小,铣削加工时易产生变形,镜像铣加工时蒙皮整体处于竖直加工的状态,因此现有的辅助支承头已经难以符合镜像铣削加工的支承要求。
因此,有必要提供一种新的辅助支承头,来克服上述缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种辅助支承头,该辅助支承头可实现小空间自由微调,其能够对任意曲率的曲面形成局部支撑,特别适用于对蒙皮铣削刀具进行法向支撑。
本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现:
本实用新型提供一种辅助支承头,所述辅助支承头包括:
自调整件,其具有支承平台,所述支承平台的上端连接有自调整球座,所述自调整球座内可转动地设有自调整球;
自锁件,其具有伸缩杆,所述伸缩杆可轴向移动地穿设在所述自调整球内;
曲面支承件,其具有支承球座,所述支承球座连接在所述自调整球上并套设在所述伸缩杆上,所述支承球座的上端可转动地设有多个支承球。
在优选的实施方式中,所述自调整球座的上端开设有第一凹槽,所述自调整球位于所述第一凹槽内。
在优选的实施方式中,所述第一凹槽内开设有第二凹槽,所述第二凹槽内设有多个支承滚子,所述自调整球与所述多个支承滚子相接触。
在优选的实施方式中,所述自锁件还包括弹簧,所述自调整球内开设有容纳孔,所述弹簧穿设在所述容纳孔内,所述伸缩杆的下端顶抵在所述弹簧上,其上端穿出所述支承球座。
在优选的实施方式中,所述伸缩杆的下端连接有导向滑块,所述导向滑块顶抵在所述弹簧的上端,所述自调整球上设有径向相对的第一通槽和第二通槽,所述第一通槽和所述第二通槽分别与所述容纳孔相连通,所述第一通槽和所述第二通槽内分别穿设有第一锁紧滑块和第二锁紧滑块,所述第一锁紧滑块与所述第二锁紧滑块相对的一端分别设有第一导向凸棱和第二导向凸棱,所述导向滑块的两侧分别开设有第一导向槽和第二导向槽,所述第一导向凸棱、所述第二导向凸棱分别卡设在所述第一导向槽、所述第二导向槽内,根据所述伸缩杆的轴向移动,所述第一导向凸棱、所述第二导向凸棱分别在所述第一导向槽、所述第二导向槽内往复移动,所述第一锁紧滑块和所述第二锁紧滑块在所述第一通槽和所述第二通槽内往复移动。
在优选的实施方式中,所述自调整件还包括自调整球锁紧盖,所述自调整球锁紧盖套设在所述自调整球上并与所述自调整球座相连,所述自调整球锁紧盖具有球形凹槽,在所述伸缩杆未被压下的状态下,所述第一锁紧滑块和所述第二锁紧滑块穿出所述自调整球的一端分别顶抵在所述球形凹槽的内壁上。
在优选的实施方式中,所述伸缩杆上径向向外凸设有导向凸环。
在优选的实施方式中,所述曲面支承件还包括锁紧盖,所述锁紧盖连接在所述支承球座的上端,其上设有多个耳环,所述耳环卡设在所述支承球上。
在优选的实施方式中,所述支承球为三个,所述三个支承球沿圆周方向均匀分布在所述支承球座上。
在优选的实施方式中,所述自调整件还包括锁紧盖,所述锁紧盖套设在所述自调整球座上并与所述支承平台相连。
本实用新型的辅助支承头的特点及优点是:通过自锁件的伸缩杆的轴向位移实现对自调整球的解锁与自锁,以使自调整球可自由转动地设置在自调整球座内,同时利用设置在支承球座上端的多个支承球支承在蒙皮表面,以实现该辅助支承头在铣刀铣削点法向对称处进行支承的目的。该辅助支承头利用简单机械的组合,在不破坏蒙皮表面曲率和结构的前提下,能够实现对蒙皮曲面的辅助支承功能,对蒙皮的镜像铣削加工能实现法向支承,其结构简单,成本低,操作容易。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术的蒙皮镜像铣加工示意图。
图2为本实用新型的辅助支承头的剖视图。
图3为本实用新型的辅助支承头的自锁件的结构示意图。
图4为本实用新型的辅助支承头的曲面支承件的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
如图2、3所示,本实用新型提供一种辅助支承头,其包括自调整件1、自锁件2和曲面支承件3,其中:自调整件1具有支承平台11,所述支承平台11的上端连接有自调整球座12,所述自调整球座12内可转动地设有自调整球13;自锁件2具有伸缩杆21,所述伸缩杆21可轴向移动地穿设在所述自调整球13内;曲面支承件3具有支承球座31,所述支承球座31连接在所述自调整球13上并套设在所述伸缩杆21上,所述支承球座31的上端可转动地设有多个支承球32。
具体是,自调整件1的支承平台11的纵截面大体呈“T”型形状,其上端面向下开设有凹槽111,其中部开设有轴向通孔112。
自调整件1的自调整球座12由扁圆柱体121和一体成型在扁圆柱体121上方的圆锥梯台122组成。其中,自调整球座12的圆锥梯台122的上端面向下开设有第一凹槽1221,第一凹槽1221大体呈半球形,自调整球座12的下部开设有通孔123,该通孔123与第一凹槽1221相连通,自调整球座12通过其扁圆柱体121卡设在支承平台11的凹槽111内而连接在支承平台11的上方。在本实用新型中,自调整件1还包括锁紧盖14,锁紧盖14大体呈环形形状,其内环壁为圆台槽形,该锁紧盖14套设在自调整球座12上后,其内环壁恰好与自调整球座12的圆锥梯台122外周壁相配合,锁紧盖14通过多个螺钉15连接在支承平台11上,从而实现将自调整球座12固定连接在支承平台11上的目的,在本实用新型中,螺钉15为四个,其沿锁紧盖14的圆周方向均匀分布。
自调整件1的自调整球13为上端截去1/3球半径球块的球体,也即,自调整球13的高度等于自调整球13半径的5/3。该自调整球13的球半径与第一凹槽1221的球半径相等,在本实用新型中,第一凹槽1221内还开设有第二凹槽1222,第二凹槽1222内设有多个支承滚子16,自调整球13放置在第一凹槽1221内后与多个支承滚子16相接触,从而使得自调整球13可自由转动地设置在自调整球座12的第一凹槽1221内。在本实施例中,该支承滚子16为球体,其球半径为第一凹槽1221的球半径与第二凹槽1222的球半径之差的两倍。自调整球13的中部开设有轴向贯通的阶梯孔,该阶梯孔由通孔131、容纳孔132和连接孔133组成,通孔131位于自调整球13的下端,连接孔133位于自调整球13的上端,连接孔133通过容纳孔132与通孔131相连通,通孔131的直径小于容纳孔132的直径,在本实施例中,通孔131的直径为容纳孔132直径的一半,容纳孔132的直径小于连接孔133的直径。当自调整球13位于自调整球座12的第一凹槽1221内时,该通孔131、容纳孔132和连接孔133通过自调整球座12的通孔123与支承平台11的通孔112相连通。
该自调整件1还包括自调整球锁紧盖17,该自调整球锁紧盖17通过多个螺钉18连接在自调整球座12的上端,在本实用新型中,螺钉18为四个,其沿自调整球锁紧盖17的圆周方向均匀分布。在自调整球锁紧盖17与自调整球座12之间夹设有垫片19,该自调整球锁紧盖17中部开设有穿孔171,自调整球13的上端从该穿孔171处伸出自调整球锁紧盖17的上表面,穿孔171的内环壁与自调整球13的球体外表面相配合;自调整球锁紧盖17的内部形成有球形凹槽172。
自锁件2的伸缩杆21大体呈圆柱杆状,其穿设在自调整球13的连接孔133中,在本实用新型中,自调整球13的容纳孔131中放置有弹簧134,伸缩杆21的下端顶抵在弹簧134的上端,伸缩杆21在弹簧134的作用下可轴向移动地设置在自调整球13内。
进一步的,请配合参阅图3,伸缩杆21的下端连接有导向滑块22,导向滑块22顶抵在弹簧134的上端,导向滑块22的前端面和后端面的两侧分别开设有第一导向槽221和第二导向槽222,在本实用新型中,第一导向槽221和第二导向槽222沿导向滑块22的轴向方向径向向外向下倾斜设置;自调整球13上开设有径向相对的第一通槽135和第二通槽136,第一通槽135和第二通槽136分别与容纳孔132相连通,第一通槽135和第二通槽136内分别穿设有第一锁紧滑块23和第二锁紧滑块24,第一锁紧滑块23与第二锁紧滑块24相对的一端分别开设有“T”形槽,从而在第一锁紧滑块23与第二锁紧滑块24相对的一端分别形成有第一导向凸棱231和第二导向凸棱241,该第一导向凸棱231、第二导向凸棱241分别卡设在第一导向槽221、第二导向槽222内。根据伸缩杆21的轴向移动,第一导向凸棱231、第二导向凸棱241分别在第一导向槽221、第二导向槽222内往复移动,第一锁紧滑块23和第二锁紧滑块24在第一通槽135和第二通槽136内往复移动。也即,当伸缩杆21在自调整球13的阶梯孔中轴向上移时,伸缩杆21带动导向滑块22轴向上移,此时,第一锁紧滑块23的第一导向凸棱231和第二锁紧滑块24的第二导向凸棱241在导向滑块22的第一导向槽221、第二导向槽222内自上往下移动,从而使得第一锁紧滑块23和第二锁紧滑块24在导向滑块22的带动下在自调整球13的第一通槽135和第二通槽136内径向向外移动,当第一锁紧滑块23与第二锁紧滑块24径向向外移动至自调整球锁紧盖17的球形凹槽172的内环壁时,自锁件2处于锁紧状态,伸缩杆21不能再继续轴向向上移动;当伸缩杆21在自调整球13的阶梯孔中轴向下移时,伸缩杆21带动导向滑块22轴向下移,此时,第一锁紧滑块23的第一导向凸棱231和第二锁紧滑块24的第二导向凸棱241在导向滑块22的第一导向槽221、第二导向槽222内自下往上移动,从而使得第一锁紧滑块23和第二锁紧滑块24在导向滑块22的带动下在自调整球13的第一通槽135和第二通槽136内径向向内移动,当第一锁紧滑块23与第二锁紧滑块24的外端脱离与自调整球锁紧盖17的球形凹槽172内环壁接触时,自锁件2处于解锁状态,自调整球13可在自调整球座12的第一凹槽1221内自由转动。
如图4所示,曲面支承件3的支承球座31大体呈圆柱体状,其下端凸设有连接部311,该连接部311穿设固定在自调整球13的连接孔133内;支承球座31的中部开设有轴向通孔312,伸缩杆21的上端穿设在该通孔312内并自支承球座31的上表面伸出,在本实用新型中,伸缩杆21的上部径向向外凸设有导向凸环211,该导向凸环211的外径与支承球座31的通孔312内径相等,该导向凸环211起到导向伸缩杆21的作用,以使伸缩杆21在支承球座31的通孔312内竖直移动。支承球座31的上端向下开设有多个半球形凹槽313,支承球32可转动地设置在凹槽313内。在本实用新型中,支承球座31的上端向下开设有三个凹槽313,三个凹槽313沿支承球座31的圆周方向均匀分布,支承球32为三个,三个支承球32沿圆周方向均匀设置在支承球座31的凹槽313内。
曲面支承件3还包括锁紧盖33,锁紧盖33通过多个螺钉34连接在支承球座31的上端,其上设有多个耳环331,在本实用新型中,耳环331为三个,三个耳环331沿锁紧盖33的圆周方向均匀分布,当锁紧盖33盖设在支承球座31上后,其耳环331恰好卡设在支承球座31的支承球32外部,该耳环331用于固定支承球32。
该辅助支承头的工作过程如下:当辅助支承头的伸缩杆21接触到蒙皮后,伸缩杆21被向下压,此时弹簧134被压缩,导向滑块22在伸缩杆21的带动下向下移动,以带动第一锁紧滑块23和第二锁紧滑块24径向向内滑动,此时,第一锁紧滑块23和第二锁紧滑块24不再对自调整球锁紧盖17的球形凹槽172产生挤压,自调整球13可以在第一凹槽1221内自由转动,伸缩杆21在下压后,位于支承球座31上端的多个支承球32将支承在蒙皮的表面,从而使得该辅助支承头在铣刀铣削点法向对称处进行支承;该辅助支承头于不工作时,也即,当辅助支承头离开蒙皮表面后,伸缩杆21不再受蒙皮的挤压,此时,导向滑块22在弹簧134的恢复力作用下被向上顶起,从而带动第一锁紧滑块23和第二锁紧滑块24径向向外移动,第一锁紧滑块23和第二锁紧滑块24对自调整球锁紧盖17上的球形凹槽172内环壁产生挤压,并使自调整球13不再自由转动。
本实用新型的辅助支承头,通过自锁件2的伸缩杆21的轴向位移实现对自调整球13的解锁与自锁,以使自调整球13可自由转动地设置在自调整球座12内,同时利用设置在支承球座31上端的多个支承球32支承在蒙皮表面,以实现该辅助支承头在铣刀铣削点法向对称处进行支承的目的。该辅助支承头利用简单机械的组合,在不破坏蒙皮表面曲率和结构的前提下,能够实现对蒙皮曲面的辅助支承功能,对蒙皮的镜像铣削加工能实现法向支承,其结构简单,成本低,操作容易。
以上所述仅为本实用新型的几个实施例,本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种辅助支承头,其特征在于,所述辅助支承头包括:
自调整件,其具有支承平台,所述支承平台的上端连接有自调整球座,所述自调整球座内可转动地设有自调整球;
自锁件,其具有伸缩杆,所述伸缩杆可轴向移动地穿设在所述自调整球内;
曲面支承件,其具有支承球座,所述支承球座连接在所述自调整球上并套设在所述伸缩杆上,所述支承球座的上端可转动地设有多个支承球。
2.如权利要求1所述的辅助支承头,其特征在于,所述自调整球座的上端开设有第一凹槽,所述自调整球位于所述第一凹槽内。
3.如权利要求2所述的辅助支承头,其特征在于,所述第一凹槽内开设有第二凹槽,所述第二凹槽内设有多个支承滚子,所述自调整球与所述多个支承滚子相接触。
4.如权利要求1所述的辅助支承头,其特征在于,所述自锁件还包括弹簧,所述自调整球内开设有容纳孔,所述弹簧穿设在所述容纳孔内,所述伸缩杆的下端顶抵在所述弹簧上,其上端穿出所述支承球座。
5.如权利要求4所述的辅助支承头,其特征在于,所述伸缩杆的下端连接有导向滑块,所述导向滑块顶抵在所述弹簧的上端,所述自调整球上设有径向相对的第一通槽和第二通槽,所述第一通槽和所述第二通槽分别与所述容纳孔相连通,所述第一通槽和所述第二通槽内分别穿设有第一锁紧滑块和第二锁紧滑块,所述第一锁紧滑块与所述第二锁紧滑块相对的一端分别设有第一导向凸棱和第二导向凸棱,所述导向滑块的两侧分别开设有第一导向槽和第二导向槽,所述第一导向凸棱、所述第二导向凸棱分别卡设在所述第一导向槽、所述第二导向槽内,根据所述伸缩杆的轴向移动,所述第一导向凸棱、所述第二导向凸棱分别在所述第一导向槽、所述第二导向槽内往复移动,所述第一锁紧滑块和所述第二锁紧滑块在所述第一通槽和所述第二通槽内往复移动。
6.如权利要求5所述的辅助支承头,其特征在于,所述自调整件还包括自调整球锁紧盖,所述自调整球锁紧盖套设在所述自调整球上并与所述自调整球座相连,所述自调整球锁紧盖具有球形凹槽,在所述伸缩杆未被压下的状态下,所述第一锁紧滑块和所述第二锁紧滑块穿出所述自调整球的一端分别顶抵在所述球形凹槽的内壁上。
7.如权利要求1所述的辅助支承头,其特征在于,所述伸缩杆上径向向外凸设有导向凸环。
8.如权利要求1所述的辅助支承头,其特征在于,所述曲面支承件还包括锁紧盖,所述锁紧盖连接在所述支承球座的上端,其上设有多个耳环,所述耳环卡设在所述支承球上。
9.如权利要求1所述的辅助支承头,其特征在于,所述支承球为三个,所述三个支承球沿圆周方向均匀分布在所述支承球座上。
10.如权利要求1所述的辅助支承头,其特征在于,所述自调整件还包括锁紧盖,所述锁紧盖套设在所述自调整球座上并与所述支承平台相连。
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CN104589118A (zh) * 2014-11-24 2015-05-06 上海拓璞数控科技有限公司 薄壁件镜像加工的多点阻尼支撑装置

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