本發(fā)明屬于薄壁件切削加工輔助支撐領(lǐng)域，特別涉及一種薄壁件加工的流體隨動(dòng)輔助支撐裝置。

背景技術(shù)：

目前，針對(duì)抑制薄壁件切削加工變形的方法主要集中在優(yōu)化刀具路徑，選用合理的刀具幾何參數(shù)等減小切削力和工件變形，以及采用石蠟加固、澆注低熔點(diǎn)合金等充當(dāng)輔助支撐以提高工藝系統(tǒng)剛性等方面。目前采用的石蠟加固、澆注低熔點(diǎn)合金等方法，不僅增加工序，而且去除填充物時(shí)也會(huì)對(duì)工件變形產(chǎn)生影響。然而，增加流體隨動(dòng)輔助支撐裝置，簡(jiǎn)單方便，減少了因增加輔助支撐而增加的工序，可以有效地抵消作用在薄壁件上的動(dòng)態(tài)切削力，而且作用于薄壁件上的流體阻尼作用，還可有效改善薄壁振動(dòng)。因此，采用流體隨動(dòng)輔助支撐，可以有效地解決薄壁零件易變形、薄壁振動(dòng)、加工質(zhì)量難以保證等難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有薄壁件切削加工時(shí)輔助支撐的難題，本發(fā)明的目的在于提供一種隨動(dòng)、易控制支撐作用力的流體隨動(dòng)輔助支撐。通過支持架和多桿調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)將流體隨動(dòng)輔助支撐裝置固定于機(jī)床主軸箱（或刀架）上，并置于刀具相對(duì)工件的對(duì)稱一側(cè)，實(shí)現(xiàn)流體隨動(dòng)輔助支撐裝置系統(tǒng)與刀具的同步移動(dòng)，從而減弱或抵消動(dòng)態(tài)切削力對(duì)工件變形的影響，實(shí)現(xiàn)減小薄壁件切削變形的目的，同時(shí)流體的阻尼特征具有抑制工件薄壁振動(dòng)的作用，從而提高薄壁件加工質(zhì)量。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

薄壁件加工的流體隨動(dòng)支撐裝置，包括支持架、豎直長桿、豎直長桿夾座、豎直短桿、上半座、壓力泵出水管、下半座、橫短桿夾座、橫短桿、螺套和接頭，其中，支持架通過螺栓固定于機(jī)床主軸箱上；豎直長桿一端與支持架上安裝孔通過螺紋連接固定；豎直長桿夾座可沿豎直長桿上下移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)以調(diào)整位置，并通過螺釘固定在豎直長桿上；橫短桿夾座與豎直長桿夾座之間通過橫短桿進(jìn)行連接；橫短桿與橫短桿夾座之間為螺紋固定連接；橫短桿可沿豎直長桿夾座安裝孔移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)以調(diào)整位置，并通過螺釘固定；豎直短桿可沿橫短桿夾座安裝孔上下移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)以調(diào)整位置，并通過螺釘固定在橫短桿夾座上；上半座與豎直短桿下端通過螺紋連接固定；壓力泵出水管穿過上半座和下半座內(nèi)孔，可調(diào)整伸出長度并通過螺栓固定。螺套與壓力泵出水管前端通過螺紋連接；接頭一端的外螺紋與螺套通過螺紋連接。

所述的接頭，可以是單一小孔，也可以是陣列小孔。在車銑加工中，接頭的另一端與噴管通過螺紋連接固定，噴管前端封閉并在側(cè)壁上加工出單一小孔或陣列小孔（如圖3所示），作為噴孔。

所述的接頭，在車銑加工時(shí)，接頭另一端通過螺紋連接噴管。

在銑削加工中，接頭前端封閉并在其端面上加工出單一小孔或陣列小孔（如圖4所示），作為噴孔。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：

1．本發(fā)明通過調(diào)節(jié)連接桿與對(duì)應(yīng)夾座的相對(duì)位置，來調(diào)整接頭結(jié)構(gòu)與刀具的相對(duì)位置，實(shí)現(xiàn)流體噴射作用面位于切削面域的對(duì)稱位置，上下夾座通過螺栓固定，而長短桿、橫桿與對(duì)應(yīng)夾座通過螺釘進(jìn)行夾緊固定，夾緊方式牢靠，結(jié)構(gòu)緊湊，構(gòu)件簡(jiǎn)單，安裝方便，便于調(diào)整。

2．本發(fā)明的豎直長桿與支持架中安裝孔之間為螺紋連接，同時(shí)支持架通過螺栓固定于機(jī)床主軸箱（或刀架）上；豎直長桿與主軸軸線平行，并可通過轉(zhuǎn)動(dòng)豎直長桿夾座及橫桿保證噴管與工件軸線平行；支持架上安裝孔中心軸線距離刀柄軸線有一定距離，使整套裝置距離主軸軸線有一定距離，可以保證隨動(dòng)支撐裝置不與刀具等發(fā)生干涉，保證切削加工安全性。

3．接頭結(jié)構(gòu)通過多桿結(jié)構(gòu)和支持架的連接，可以實(shí)現(xiàn)射流支撐作用力作用在切削加工面的對(duì)稱側(cè)，并隨刀具的進(jìn)給同步移動(dòng)，支撐面域隨著切削區(qū)域的移動(dòng)而相應(yīng)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)隨動(dòng)支撐，有效地減小薄壁件的加工變形。

4．本發(fā)明由預(yù)先調(diào)配好的冷卻液經(jīng)過濾處理后，才通過進(jìn)水管進(jìn)入壓力泵進(jìn)行增壓，通過調(diào)節(jié)壓力泵的出口壓力以及噴距等參數(shù)，控制射流支撐力的大小和作用面域，形成流體支撐力連續(xù)平穩(wěn)地作用在薄壁件待加工表面的對(duì)稱面，以起到輔助支撐作用；同時(shí)流體射流具有抑制切削振動(dòng)的阻尼作用，有利于獲得較好的加工表面。

5．本發(fā)明的接頭一端的外螺紋與螺套通過螺紋連接。在車銑加工中，另一端與噴管通過螺紋連接固定，噴管前端封閉并在側(cè)壁上加工出單一小孔或陣列小孔，作為噴孔；在銑削加工中，接頭另一端前端封閉并在其端面加工出單一小孔或陣列小孔，作為噴孔。

附圖說明

圖1為車銑加工中流體隨動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖2車銑加工中本發(fā)明左視圖；

圖3車銑加工中本發(fā)明A-A截面圖；

圖4車銑加工中本發(fā)明B向示意圖；

圖5車銑加工中本發(fā)明 C處放大圖；

圖6銑削加工中本發(fā)明示意圖；

圖7銑削加工中本發(fā)明左視圖；

圖8銑削加工中本發(fā)明A-A向截面示意圖；

圖9銑削加工中本發(fā)明B向示意圖；

圖10 車銑時(shí)噴孔布局示意圖；

圖11銑削時(shí)噴孔布局示意圖；

其中：1-支持架，2-豎直長桿，3-豎直長桿夾座，4-豎直短桿，5-上半座，6-壓力泵出水管，7-下半座，8-橫短桿夾座，9-橫短桿，10-螺套，11-接頭，12-噴管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明方案做進(jìn)一步詳細(xì)描述，

如圖1至9所示，薄壁件加工的流體隨動(dòng)輔助支撐裝置，包括支持架1、豎直長桿2、豎直長桿夾座3、豎直短桿4、上半座5、壓力泵出水管6、下半座7、橫短桿夾座8、橫短桿9、螺套10、接頭結(jié)構(gòu)（車銑加工中接頭結(jié)構(gòu)包括接頭11和噴管12；銑削加工中只是接頭11），其中，支持架1通過螺栓固定于機(jī)床主軸箱上；豎直長桿2一端與支持架1上安裝孔通過螺紋連接固定；豎直長桿夾座3可沿豎直長桿2上下移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)以調(diào)整位置，并通過螺釘固定在豎直長桿2上；橫短桿夾座8與豎直長桿夾座3之間通過橫短桿9進(jìn)行連接；橫短桿9與橫短桿夾座8之間為螺紋固定連接；橫短桿9可沿豎直長桿夾座3安裝孔移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)以調(diào)整位置，并通過螺釘固定；豎直短桿4可沿橫短桿夾座8安裝孔上下移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)以調(diào)整位置，并通過螺釘固定在橫短桿夾座8上；上半座5與豎直短桿4下端通過螺紋連接固定；壓力泵出水管6穿過上半座5和下半座7內(nèi)孔，可調(diào)整伸出長度并通過螺栓固定。螺套10與壓力泵出水管6前端通過螺紋連接；接頭11一端的外螺紋與螺套10通過螺紋連接。在車銑加工時(shí)，接頭11另一端通過螺紋連接支撐噴管12。

所述的接頭11結(jié)構(gòu)，可以是單一小孔，也可以是陣列小孔。在車銑加工中，接頭11的另一端與噴管12通過螺紋連接固定，噴管12前端封閉并在側(cè)壁上加工出單一小孔或陣列小孔，作為噴孔。在銑削加工中，接頭11另一端前端封閉并在端面上加工出單一小孔或陣列小孔，作為噴孔。

本發(fā)明的具體實(shí)施方法如下：在車銑加工中，支持架1固定于機(jī)床主軸箱上，實(shí)現(xiàn)流體隨動(dòng)輔助支撐系統(tǒng)與刀具的同步移動(dòng)，保證加工過程噴孔與刀具的相對(duì)位置不變；通過調(diào)整豎直長桿夾座3、豎直短桿4、橫短桿9和壓力泵出水管6的位置，可以調(diào)整噴管12的噴孔位置，保證噴管軸線與工件軸線平行，并有效地控制噴管12與薄壁圓筒內(nèi)表面之間的距離，以獲得合理的噴距。在銑削加工中，支持架1固定于機(jī)床主軸箱上，實(shí)現(xiàn)流體隨動(dòng)輔助支撐系統(tǒng)與刀具的同步移動(dòng)，保證加工過程噴孔與刀具的相對(duì)位置不變；通過調(diào)整豎直長桿夾座3、豎直短桿4的位置，可以實(shí)現(xiàn)接頭11與切削刀具處于相同高度位置；通過調(diào)整橫短桿9的位置，可以保證接頭11與切削刀具起始切削位置相同；通過調(diào)整壓力泵出水管6與上半座5、下半座7內(nèi)孔之間的相對(duì)位置可以獲得合理的噴距。

本發(fā)明的工作原理為：

本發(fā)明通過支持架1將流體隨動(dòng)輔助支撐裝置固定于機(jī)床主軸箱上，實(shí)現(xiàn)流體隨動(dòng)輔助支撐系統(tǒng)與刀具的同步移動(dòng)，并保證加工過程中噴孔與刀具的相對(duì)位置不變。同時(shí)使用多桿調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，通過預(yù)先調(diào)整豎直長桿夾座3、橫短桿9、豎直短桿4及壓力泵出水管6的位置，使接頭11置于刀具相對(duì)工件的對(duì)稱一側(cè)，并使流體噴孔處于合理位置，實(shí)現(xiàn)有效支撐。以液體為介質(zhì)的冷卻液經(jīng)過濾處理后，經(jīng)由壓力泵增壓并通過開有圓形小孔的接頭11形成射流支撐面作用在薄壁板表面，即形成流體輔助支撐作用在切削加工面的對(duì)稱側(cè)。切削加工過程中，由于流體隨動(dòng)支撐裝置隨機(jī)床主軸箱一起與刀具同步移動(dòng)，噴孔和切削刀具的相對(duì)位置關(guān)系固定不變，流體支撐隨著切削位置的移動(dòng)而移動(dòng)，即形成流體隨動(dòng)支撐作用在切削加工面的對(duì)稱側(cè)，可以有效地減小薄壁件切削加工過程中的讓刀變形和切削振動(dòng)，使其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便，不易與刀具等發(fā)生干涉，支撐作用力隨動(dòng)易控制，而且本身具有冷卻和阻尼作用等優(yōu)點(diǎn)。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。