本實(shí)用新型涉及薄壁回轉(zhuǎn)類零件的加工，尤其涉及一種用于薄壁回轉(zhuǎn)類零件加工的力適應(yīng)性柔性?shī)A具。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有薄壁回轉(zhuǎn)類零件在加工時(shí)，多是在加工平臺(tái)或機(jī)床上，利用夾具將薄壁回轉(zhuǎn)類零件夾持固定住，然后加工的刀具按照加工要求對(duì)零件進(jìn)行加工，夾具多是使用的磁性卡盤、多爪卡盤或脹套式夾具。這些夾具將薄壁回轉(zhuǎn)類零件從一面夾持，裝夾和加工過(guò)程中，為保證加工過(guò)程保持足夠的剛度，零件會(huì)受到一定擠壓，而且這些類型的夾具雖然對(duì)薄壁回轉(zhuǎn)類零件的加工適用，可以解決一部分的擠壓變形問題，但不適用裝夾薄壁球形或類球形關(guān)節(jié)零件。由于磁性卡盤、多爪卡盤或脹套式夾具是從零件一面進(jìn)行夾持，球形或類球形關(guān)節(jié)零件在裝夾和加工上就比較困難，如果裝夾過(guò)緊，又會(huì)因?yàn)槭芰μ蟀l(fā)生擠壓變形，影響零件的加工，從而限制了薄壁球形或類球形關(guān)節(jié)零件的加工。

薄壁球形或類球形關(guān)節(jié)零件因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作特性在機(jī)器人和含有球形關(guān)節(jié)零件的場(chǎng)合得到廣泛應(yīng)用。但是,在薄壁球形或類球形關(guān)節(jié)零件的加工過(guò)程中，由于薄壁球形或類球形關(guān)節(jié)零件剛度低,加工工藝性差，在現(xiàn)有的卡盤式或賬套式夾具的夾緊力和切削力的作用下容易產(chǎn)生不利的彈、塑性變形,影響薄壁球形或類球形關(guān)節(jié)零件的加工質(zhì)量。

設(shè)計(jì)合理的夾具可以保證工件準(zhǔn)確定位和穩(wěn)定夾緊,把工件的變形控制在精度要求范圍之內(nèi)是確保薄壁球形或類球形關(guān)節(jié)零件加工精度的關(guān)鍵。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于薄壁回轉(zhuǎn)類零件加工的力適應(yīng)性柔性?shī)A具，解決現(xiàn)在的夾具和加工方法不適用裝夾薄壁球形或類球形關(guān)節(jié)零件,加工中容易產(chǎn)生變形,影響加工質(zhì)量的缺陷。

技術(shù)方案

一種用于薄壁回轉(zhuǎn)類零件加工的力適應(yīng)性柔性?shī)A具，其特征在于：包括安裝支架和設(shè)置在安裝支架前方的圓弧形支撐架,在所述圓弧形支撐架內(nèi)側(cè)設(shè)置有多組柔性?shī)A具單元,用于夾住薄壁回轉(zhuǎn)類零件的圓弧形截面上,所述柔性?shī)A具單元包括與圓弧形支撐架連接的連接件、連接件連接的橫梁、安裝在橫梁兩端的柔性卡爪，所述柔性卡爪的內(nèi)側(cè)為圓弧面，在所述橫梁和柔性卡爪之間設(shè)置有柔性承壓件。

進(jìn)一步，所述安裝在橫梁兩端的柔性卡爪分別為由多個(gè)柔性小卡爪組成的一組柔性卡爪組。

所述一組柔性卡爪組包括兩個(gè)柔性小卡爪。

所述柔性小卡爪由兩個(gè)半圓形卡爪連接組成，中間連接部分為弧形連接面，柔性小卡爪通過(guò)中間連接部分的柔性卡爪固定點(diǎn)與柔性承壓件相連。

進(jìn)一步，所述柔性?shī)A具單元設(shè)置有上中下三組。

進(jìn)一步，所述圓弧形支撐架為由平行的兩個(gè)圓弧形支撐子架連接組成，兩個(gè)平行的圓弧形支撐子架之間由能拉伸和回縮的伸縮連接梁連接，所述柔性?shī)A具單元的連接件也設(shè)置有兩個(gè)，分別連接兩個(gè)圓弧形支撐子架和柔性?shī)A具單元的橫梁，通過(guò)力適應(yīng)性原理調(diào)整相互間位置和姿態(tài)。

所述柔性?shī)A具單元橫向設(shè)置在所述圓弧形支撐架上。

有益效果

采用本實(shí)用新型的用于薄壁回轉(zhuǎn)類零件加工的力適應(yīng)性柔性?shī)A具，把球形或類球形薄壁類零件裝夾在磁性卡盤上后，然后把安裝支架固定在加工機(jī)床的側(cè)面的導(dǎo)軌上后，能夠通過(guò)調(diào)整兩個(gè)圓弧形支撐子架之間的伸縮連接梁從而調(diào)整柔性?shī)A具單元的橫梁和兩個(gè)圓弧形支撐子架之間的位置來(lái)調(diào)節(jié)柔性?shī)A具對(duì)零件施加的夾緊力，能夠使零件在圓弧形截面上直接被牢固地夾緊，從而能夠增加加工時(shí)的承壓能力，方便加工，又因?yàn)槿嵝钥ㄗ腿嵝猿袎杭軌驕p緩加工中對(duì)于球形或類球形薄壁零件的沖擊力，減少其變形，提高加工精度和質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的柔性?shī)A具應(yīng)用在加工機(jī)床上的示意圖；

圖2為本實(shí)用新型柔性?shī)A具裝置安裝示意圖；

圖3為本實(shí)用新型柔性?shī)A具示意圖；

圖4為本實(shí)用新型中柔性?shī)A具單元放大示意圖；

圖5為本實(shí)用新型中柔性卡爪與柔性承壓件連接放大示意圖；

圖6為本實(shí)用新型柔性?shī)A具截面受力分析示意圖；

圖7為本實(shí)用新型柔性?shī)A具用于其它回轉(zhuǎn)體類零件的零件示意圖。

其中：1-安裝支架，2-圓弧形支撐架，3-柔性?shī)A具單元，31-連接件，32-橫梁，33-柔性卡爪，34-柔性承壓件，35-柔性卡爪固定點(diǎn)，4-導(dǎo)軌，5-伸縮連接梁，6-薄壁回轉(zhuǎn)類零件，7-刀盤，8-刀柄，9-刀具，10-待加工的薄壁回轉(zhuǎn)類零件，11-主軸箱，12-磁性卡盤，13-機(jī)床防護(hù)罩。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。

本實(shí)用新型是提出一種用于薄壁回轉(zhuǎn)類零件加工的力適應(yīng)性柔性?shī)A具，柔性?shī)A具用于輔助現(xiàn)有的夾具(如磁性卡盤等夾持方式)支撐球形或類球形薄壁類零件，使其能夠在零件的圓弧形截面上輔助支撐和夾緊，從而避免或減緩薄壁類球形關(guān)節(jié)零件在加工過(guò)程中產(chǎn)生的不利彈、塑性變形，實(shí)現(xiàn)加工薄壁類球形關(guān)節(jié)零件的新方法，提高薄壁類球形關(guān)節(jié)零件的加工質(zhì)量。

一種用于薄壁回轉(zhuǎn)類零件加工的柔性?shī)A具，包括安裝支架1和設(shè)置在安裝支架前方的圓弧形支撐架2,在所述圓弧形支撐架2內(nèi)側(cè)設(shè)置有多組柔性?shī)A具單元3,用于夾住薄壁回轉(zhuǎn)類零件的圓弧形截面上,所述柔性?shī)A具單元3包括與圓弧形支撐架連接的連接件31、連接件連接的橫梁32、安裝在橫梁兩端的柔性卡爪33，所述柔性卡爪33的內(nèi)側(cè)為圓弧面，在所述橫梁32和柔性卡爪33之間設(shè)置有柔性承壓件34，安裝支架1固定在機(jī)床的導(dǎo)軌4上，用于支撐柔性?shī)A具單元3，為柔性?shī)A具單元3提供穩(wěn)定可靠的支撐平臺(tái)。如附圖2所示意為安裝示意圖。

所述安裝在橫梁兩端的柔性卡爪33分別為由多個(gè)柔性小卡爪組成的一組柔性卡爪組。所述一組柔性卡爪組包括兩個(gè)柔性小卡爪。所述柔性小卡爪由兩個(gè)半圓形卡爪連接組成，中間連接部分為弧形連接面，柔性卡爪通過(guò)中間連接部分的柔性卡爪固定點(diǎn)35與柔性承壓件34相連。如附圖4和附圖5柔性?shī)A具單元放大圖所示意。

所述圓弧形支撐架2為由平行的兩個(gè)圓弧形支撐子架連接組成，兩個(gè)平行的圓弧形支撐子架之間由能拉伸和回縮的伸縮連接梁5連接，所述柔性?shī)A具單元的連接件31也設(shè)置有兩個(gè)，分別連接兩個(gè)圓弧形支撐子架和柔性?shī)A具單元的橫梁32。

所述柔性?shī)A具單元3橫向設(shè)置在所述圓弧形支撐架2上，且所述柔性?shī)A具單元3設(shè)置有上中下三組。如附圖3中示意。

根據(jù)薄壁類球形關(guān)節(jié)零件的尺寸大小選擇對(duì)應(yīng)加工范圍的柔性?shī)A具裝置。把球形薄壁類零件裝夾在磁性卡盤12上，然后把柔性?shī)A具裝置的安裝支架1固定在機(jī)床的導(dǎo)軌4上，并在安裝支架上安裝柔性?shī)A具部件。通過(guò)調(diào)整兩個(gè)圓弧形支撐子架之間的伸縮連接梁5從而調(diào)整柔性?shī)A具單元的橫梁32和兩個(gè)圓弧形支撐子架之間的位置，來(lái)調(diào)節(jié)柔性?shī)A具對(duì)薄壁類球形關(guān)節(jié)零件施加的夾緊力，調(diào)節(jié)完成后，即可開始薄壁類球形或類球形回轉(zhuǎn)零件的加工。

在裝夾穩(wěn)定后，柔性?shī)A具單元的每個(gè)柔性卡爪33都會(huì)與球型或類球形薄壁零件的圓形截面穩(wěn)定接觸，以實(shí)現(xiàn)球型或類球形薄壁零件的定位與裝夾。

每個(gè)柔順卡爪33可以包括多個(gè)柔性小卡爪，使得夾具在裝夾穩(wěn)定后，夾具每個(gè)接觸點(diǎn)的裝夾力較小，能有效緩解夾緊力給球型薄壁零件造成的裝夾變形。

把柔性?shī)A具單元3的每個(gè)柔性小卡爪等效成扭簧后，本實(shí)用新型柔性?shī)A具單元與薄壁類球形或類球形回轉(zhuǎn)零件的彈性系統(tǒng)模型如附圖6所示意。在裝夾過(guò)程中，當(dāng)不同柔性小卡爪受力不同時(shí)柔性?shī)A具會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)夾具與工件的裝夾關(guān)系，使得夾具與工件的每個(gè)接觸處受力大小相同，實(shí)現(xiàn)工件的定位與夾緊，且對(duì)工件造成的變形較小。

本柔性?shī)A具可通過(guò)增加支撐點(diǎn)，即柔性卡爪單元或柔性小卡爪的數(shù)量和位置，可以用于幾乎任意曲線回轉(zhuǎn)體的支撐夾具，從而輔助加工定位。附圖7為一種類球形曲線回轉(zhuǎn)薄壁零件，也能采用本實(shí)用新型的柔性?shī)A具，實(shí)現(xiàn)更好的加工精度。

應(yīng)用上述的柔性?shī)A具加工薄壁回轉(zhuǎn)類零件的加工方法，如附圖1所示意，將薄壁回轉(zhuǎn)類零件裝夾在加工機(jī)床的夾具上，本附圖中采用的是磁性卡盤12，主軸箱11帶動(dòng)磁性卡盤12在一端固定薄壁回轉(zhuǎn)類零件，然后把柔性?shī)A具的安裝支架1固定在加工機(jī)床的側(cè)面的導(dǎo)軌4上，使柔性?shī)A具從側(cè)面通過(guò)柔性?shī)A具單元3的柔性卡爪33輔助支撐所述薄壁回轉(zhuǎn)類零件，從薄壁回轉(zhuǎn)類零件的圓弧形截面上直接對(duì)零件進(jìn)行夾緊，避免或減緩在加工過(guò)程中產(chǎn)生的擠壓變形，對(duì)面的刀具9對(duì)薄壁回轉(zhuǎn)類零件進(jìn)行加工，機(jī)床外設(shè)置有機(jī)床防護(hù)罩13。

使用時(shí)，通過(guò)調(diào)整柔性?shī)A具單元3的橫梁32兩端的柔性卡爪33的夾緊度，能夠調(diào)節(jié)柔性?shī)A具對(duì)所述薄壁回轉(zhuǎn)類零件施加的夾緊力。從而能將薄壁回轉(zhuǎn)類零件輔助固定好。把薄壁回轉(zhuǎn)類零件裝夾在加工機(jī)床的夾具上，柔性?shī)A具的柔性卡爪33提供給機(jī)床輔助支撐，尤其為機(jī)床磁性卡盤上零件提供徑向支撐，大大減少了機(jī)床卡爪的夾持力，減少被加工零件變形，適用于精密加工。

本實(shí)用新型的柔性?shī)A具和加工方法能夠輔助現(xiàn)有夾具(或磁性卡盤)使薄壁回轉(zhuǎn)類零件在較小徑向夾持力條件下被牢固地固定，方便加工，還因?yàn)槿嵝钥ㄗ腿嵝猿袎杭軌驕p緩加工中對(duì)于球形、類球形、回轉(zhuǎn)體等多種薄壁零件的沖擊力，減少其變形，提高加工精度和質(zhì)量。