一种新型钛合金加工装置的制作方法

专利2022-06-28  112


本发明涉及钛合金加工技术领域,具体是一种新型钛合金加工装置。



背景技术:

目前,对于钛合金的加工来说,由于一般的钛合金为薄壁的钣金件,其在进行车削、磨削、抛光等加工时,往往会由于刀具的加工压力而使得钛合金件出现加工位置的局部变形,即使是采用专门的支撑件进行支撑,刀具的位置的压力集中也会导致该处变形,而且,一般的支撑物很难根据工件的曲面形状进行相应的设置,这就进一步导致薄型的钛合金件加工困难,影响加工精度与质量。

因此,本发明提供了一种新型钛合金加工装置,以解决上述背景技术中提出的问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种新型钛合金加工装置,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种新型钛合金加工装置,包括工件夹持定位机构、支撑机构、加工刀具和加工控制器,其中,所述工件夹持定位机构负责对工件的两端进行夹持与固定,所述支撑机构设置在工件的下方,且用于对工件进行支撑,所述加工刀具位于工件的上方以便于对工件进行加工;其特征在于,

所述支撑机构的顶部设置有自适应支撑柱组,所述自适应支撑柱组的每个支撑柱均能够实现独立升降调节,以便使得整个自适应支撑柱组件的顶部围成的形状曲面与待加工工件的底部支撑面相适应;

所述自适应支撑柱组的顶部还设置有检测所述加工刀具位置的刀具位置检测机构;

所述加工控制器能够根据所述刀具位置检测机构所检测的刀具位置对与该刀具位置下方的与之对应的自适应支撑柱组进行调节,以便增大该加工位置的支撑柱的支撑力。

进一步,作为优选,所述自适应支撑柱组包括多个平行竖直设置的支撑柱、支撑微调组件和可变形支撑板,其中,各个支撑柱为可升降的设置,且每个所述支撑柱的顶部设置有所述支撑微调组件,各个所述支撑微调组件的上方抵靠在所述可变形支撑板的底部,待加工的钛合金工件支撑于所述可变形支撑板上,且所述支撑柱的升降能够使得所述可变形支撑板变形,以便贴合支撑于待加工的钛合金工件底部。

进一步,作为优选,所述支撑微调组件包括刚性支撑座、外支撑球座、内支撑球座和多孔内衬,其中,所述刚性支撑座的内部嵌入设置有外支撑球座,所述外支撑球座的顶部伸出所述刚性支撑座的顶部,且所述外支撑球座内套设有内支撑球座,所述内支撑球座内设置有所述多孔内衬,所述外支撑球座、内支撑球座和多孔内衬均为弹性可变形密封结构,通过向所述多孔内衬内填充或者释放出填充介质来调节所述外支撑球座的支撑力以及支撑高度的微调。

进一步,作为优选,所述填充介质为气体介质或者液体介质。

进一步,作为优选,所述刀具位置检测机构为设置在可变形支撑板上的多个压力传感器,通过压力传感器的压力变化值或者不同位置压力传感器的压力值之差来对刀具位置的检测判断。

进一步,作为优选,所述刀具位置检测机构为设置在可变形支撑板上的多个振动检测传感器,通过振动检测传感器的振动频率变化值或者不同位置振动传感器的振动值来对刀具位置的检测判断。

进一步,作为优选,还包括安装底座,所述安装底座的中部设置有容纳腔,所述支撑机构包括升降台和升降柱,其中,所述容纳腔内采用升降柱升降的设置有升降台,所述自适应升降组固定设置在所述升降台上。

进一步,作为优选,所述安装底座上位于所述容纳腔的两端顶部设置有水平滑轨,所述水平滑轨上设置有水平滑座,所述水平滑座上还设置有竖直滑架,所述工件夹持定位机构可升降滑动的设置在所述竖直滑架上。

进一步,作为优选,所述工件夹持定位机构包括夹持机械手,所述待加工的钛合金工件的外周部设置有工艺柄,所述夹持机械手对所述工艺柄进行夹持,所述水平滑座的水平运动和工件定位夹持机构的升降运动采用丝杆螺母机构或者气缸进行驱动。

进一步,作为优选,相邻的两个所述支撑微调组件的刚性支撑座相互上下运动导向的紧贴布置。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

(1)本发明设计了一种新型钛合金加工装置,其在加工时,整个自适应支撑柱组件的顶部围成的形状曲面与待加工工件的底部支撑面相适应,这样可以很好的对钛合金根据进行支撑,提高支撑效果,保证支撑力,防止在加工时工件的变形;

(2)本发明自适应支撑柱组的顶部还设置有检测所述加工刀具位置的刀具位置检测机构;加工控制器能够根据所述刀具位置检测机构所检测的刀具位置对与该刀具位置下方的与之对应的自适应支撑柱组进行调节,以便增大该加工位置的支撑柱的支撑力,这样,对于刀具下压的加工力,本发明采用底部增大该处支撑的方式,由于刀具使得工件向下变形的趋势的力,而增大的力可实现对该向下力的平衡,防止工件的局部变形;

(3)本发明通过向多孔内衬内填充或者释放出填充介质来调节外支撑球座的支撑力以及支撑高度的微调,这样,可以实现微调支撑,提高支撑效果,便于对支撑力的控制与调节,而且调节更加柔和,实现软支撑的效果。

附图说明

图1为一种新型钛合金加工装置的结构示意图;

图2为一种新型钛合金加工装置中自适应支撑柱的结构示意图;

图3为一种新型钛合金加工装置中可变形支撑板的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1~3,本发明实施例中,一种新型钛合金加工装置,包括工件夹持定位机构、支撑机构、加工刀具和加工控制器,其中,所述工件夹持定位机构负责对工件10的两端进行夹持与固定,所述支撑机构设置在工件10的下方,且用于对工件进行支撑,所述加工刀具9位于工件的上方以便于对工件进行加工;其特征在于,

所述支撑机构的顶部设置有自适应支撑柱组,所述自适应支撑柱组的每个支撑柱5均能够实现独立升降调节,以便使得整个自适应支撑柱组件的顶部围成的形状曲面与待加工工件10的底部支撑面相适应;

所述自适应支撑柱组5的顶部还设置有检测所述加工刀具位置的刀具位置检测机构;

所述加工控制器能够根据所述刀具位置检测机构所检测的刀具位置对与该刀具位置下方的与之对应的自适应支撑柱组进行调节,以便增大该加工位置的支撑柱的支撑力。

在本实施例中,所述自适应支撑柱组包括多个平行竖直设置的支撑柱5、支撑微调组件和可变形支撑板8,其中,各个支撑柱5为可升降的设置,且每个所述支撑柱5的顶部设置有所述支撑微调组件,各个所述支撑微调组件的上方抵靠在所述可变形支撑板8的底部,待加工的钛合金工件10支撑于所述可变形支撑板8上,且所述支撑柱5的升降能够使得所述可变形支撑板变形,以便贴合支撑于待加工的钛合金工件底部。

作为较佳的实施例,所述支撑微调组件包括刚性支撑座13、外支撑球座16、内支撑球座15和多孔内衬14,其中,所述刚性支撑座13的内部嵌入设置有外支撑球座16,所述外支撑球座16的顶部伸出所述刚性支撑座13的顶部,且所述外支撑球座16内套设有内支撑球座15,所述内支撑球座15内设置有所述多孔内衬14,所述外支撑球座、内支撑球座和多孔内衬均为弹性可变形密封结构,通过向所述多孔内衬14内填充或者释放出填充介质来调节所述外支撑球座16的支撑力以及支撑高度的微调。

作为其中的实施例,所述填充介质为气体介质,作为另一实施例,该填充介质液可以选择为液体介质。

其中,所述刀具位置检测机构为设置在可变形支撑板上的多个压力传感器17,通过压力传感器17的压力变化值或者不同位置压力传感器的压力值之差来对刀具位置的检测判断。

在本发明中,所述刀具位置检测机构为设置在可变形支撑板上的多个振动检测传感器,通过振动检测传感器的振动频率变化值或者不同位置振动传感器的振动值来对刀具位置的检测判断。

此外,本发明还包括安装底座1,所述安装底座1的中部设置有容纳腔,所述支撑机构包括升降台6和升降柱4,其中,所述容纳腔内采用升降柱4升降的设置有升降台6,所述自适应升降组固定设置在所述升降台6上。

所述安装底座上位于所述容纳腔的两端顶部设置有水平滑轨2,所述水平滑轨2上设置有水平滑座3,所述水平滑座3上还设置有竖直滑架12,所述工件夹持定位机构可升降滑动的设置在所述竖直滑架上。

所述工件夹持定位机构10包括夹持机械手,所述待加工的钛合金工件的外周部设置有工艺柄,所述夹持机械手对所述工艺柄进行夹持,所述水平滑座的水平运动和工件定位夹持机构的升降运动采用丝杆螺母机构或者气缸进行驱动。

为了提高升降的升降准确度,相邻的两个所述支撑微调组件的刚性支撑座相互上下运动导向的紧贴布置。

本发明在加工时,整个自适应支撑柱组件的顶部围成的形状曲面与待加工工件的底部支撑面相适应,这样可以很好的对钛合金根据进行支撑,提高支撑效果,保证支撑力,防止在加工时工件的变形;本发明自适应支撑柱组的顶部还设置有检测所述加工刀具位置的刀具位置检测机构;加工控制器能够根据所述刀具位置检测机构所检测的刀具位置对与该刀具位置下方的与之对应的自适应支撑柱组进行调节,以便增大该加工位置的支撑柱的支撑力,这样,对于刀具下压的加工力,本发明采用底部增大该处支撑的方式,由于刀具使得工件向下变形的趋势的力,而增大的力可实现对该向下力的平衡,防止工件的局部变形;本发明通过向多孔内衬内填充或者释放出填充介质来调节外支撑球座的支撑力以及支撑高度的微调,这样,可以实现微调支撑,提高支撑效果,便于对支撑力的控制与调节,而且调节更加柔和,实现软支撑的效果。

以上所述的,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。


技术特征:

1.一种新型钛合金加工装置,包括工件夹持定位机构、支撑机构、加工刀具和加工控制器,其中,所述工件夹持定位机构负责对工件的两端进行夹持与固定,所述支撑机构设置在工件的下方,且用于对工件进行支撑,所述加工刀具位于工件的上方以便于对工件进行加工;其特征在于,

所述支撑机构的顶部设置有自适应支撑柱组,所述自适应支撑柱组的每个支撑柱均能够实现独立升降调节,以便使得整个自适应支撑柱组件的顶部围成的形状曲面与待加工工件的底部支撑面相适应;

所述自适应支撑柱组的顶部还设置有检测所述加工刀具位置的刀具位置检测机构;

所述加工控制器能够根据所述刀具位置检测机构所检测的刀具位置对与该刀具位置下方的与之对应的自适应支撑柱组进行调节,以便增大该加工位置的支撑柱的支撑力。

2.根据权利要求1所述的一种新型钛合金加工装置,其特征在于,所述自适应支撑柱组包括多个平行竖直设置的支撑柱、支撑微调组件和可变形支撑板,其中,各个支撑柱为可升降的设置,且每个所述支撑柱的顶部设置有所述支撑微调组件,各个所述支撑微调组件的上方抵靠在所述可变形支撑板的底部,待加工的钛合金工件支撑于所述可变形支撑板上,且所述支撑柱的升降能够使得所述可变形支撑板变形,以便贴合支撑于待加工的钛合金工件底部。

3.根据权利要求2所述的一种新型钛合金加工装置,其特征在于,所述支撑微调组件包括刚性支撑座、外支撑球座、内支撑球座和多孔内衬,其中,所述刚性支撑座的内部嵌入设置有外支撑球座,所述外支撑球座的顶部伸出所述刚性支撑座的顶部,且所述外支撑球座内套设有内支撑球座,所述内支撑球座内设置有所述多孔内衬,所述外支撑球座、内支撑球座和多孔内衬均为弹性可变形密封结构,通过向所述多孔内衬内填充或者释放出填充介质来调节所述外支撑球座的支撑力以及支撑高度的微调。

4.根据权利要求3所述的一种新型钛合金加工装置,其特征在于,所述填充介质为气体介质或者液体介质。

5.根据权利要求3所述的一种新型钛合金加工装置,其特征在于,所述刀具位置检测机构为设置在可变形支撑板上的多个压力传感器,通过压力传感器的压力变化值或者不同位置压力传感器的压力值之差来对刀具位置的检测判断。

6.根据权利要求3所述的一种新型钛合金加工装置,其特征在于,所述刀具位置检测机构为设置在可变形支撑板上的多个振动检测传感器,通过振动检测传感器的振动频率变化值或者不同位置振动传感器的振动值来对刀具位置的检测判断。

7.根据权利要求3所述的一种新型钛合金加工装置,其特征在于,还包括安装底座,所述安装底座的中部设置有容纳腔,所述支撑机构包括升降台和升降柱,其中,所述容纳腔内采用升降柱升降的设置有升降台,所述自适应升降组固定设置在所述升降台上。

8.根据权利要求7所述的一种新型钛合金加工装置,其特征在于,所述安装底座上位于所述容纳腔的两端顶部设置有水平滑轨,所述水平滑轨上设置有水平滑座,所述水平滑座上还设置有竖直滑架,所述工件夹持定位机构可升降滑动的设置在所述竖直滑架上。

9.根据权利要求7所述的一种新型钛合金加工装置,其特征在于,所述工件夹持定位机构包括夹持机械手,所述待加工的钛合金工件的外周部设置有工艺柄,所述夹持机械手对所述工艺柄进行夹持,所述水平滑座的水平运动和工件定位夹持机构的升降运动采用丝杆螺母机构或者气缸进行驱动。

10.根据权利要求3所述的一种新型钛合金加工装置,其特征在于,相邻的两个所述支撑微调组件的刚性支撑座相互上下运动导向的紧贴布置。

技术总结
本发明公开了一种新型钛合金加工装置,本发明在加工时,整个自适应支撑柱组件的顶部围成的形状曲面与待加工工件的底部支撑面相适应,这样可很好的对钛合金根据进行支撑,防止在加工时工件的变形;本发明自适应支撑柱组的顶部还设有检测加工刀具位置的刀具位置检测机构;加工控制器能够根据刀具位置检测机构所检测的刀具位置对与该刀具位置下方的与之对应的自适应支撑柱组进行调节,以便增大该加工位置的支撑柱的支撑力,本发明通过向多孔内衬内填充或者释放出填充介质来调节外支撑球座的支撑力以及支撑高度的微调,这样,可以实现微调支撑,提高支撑效果,便于对支撑力的控制与调节,而且调节更加柔和,实现软支撑的效果。

技术研发人员:王文安;胡兴杰;李美琴;王林宁
受保护的技术使用者:温州大学瓯江学院
技术研发日:2020.01.16
技术公布日:2020.06.09

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