[发明专利]真空吸涨夹具及使用该夹具加工复合材料的方法

权利要求书

1.一种真空吸涨夹具，包括夹具本体，其特征在于，还包括：

真空吸盘，用于固持工件，且设于所述夹具本体的顶面；

真空孔道，设于所述夹具本体内部，一端与所述真空吸盘相连，另一端用于和真空发生器连接；

定位机构，用于限制工件移动和转动，且设于所述夹具本体的侧面；

压电晶体微动机构，用于支撑工件和保证所需涨紧力输出，且所述压电晶体微动机构的直线运动输出部件设于所述夹具本体的侧面。

2.根据权利要求1所述的真空吸涨夹具，其特征在于，所述定位机构为定位块。

3.根据权利要求1所述的真空吸涨夹具，其特征在于，所述压电晶体微动机构包括：

涨紧顶板，设于所述压电晶体微动机构的端部，用于直接支撑工件；

压电叠堆，设于所述压电晶体微动机构中，用于利用逆压电效应为所述涨紧机构提供驱动力；

柔性铰链，呈凸起状，设于所述压电晶体微动机构上，并与所述夹具本体直接接触，用于在撤销所述压电叠堆驱动力作用时使所述涨紧顶板复位至初始位置。

4.一种使用权利要求1-3任一所述的真空吸涨夹具加工复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、建立工件的三维CAD实体模型；规划刀具路径，生成CAM程序，仿真加工过程，并完善模型；

步骤二、在主要受力和变形区域内，确定工件的关键定位点的位置，并优化布局，在夹具的两壁上安装定位机构，固定工件位置；

步骤三、根据工件的复合材料类型，估算总切削力大小，确定真空吸盘的结构、形式，确定真空度大小和真空吸盘的安装方式；

步骤四、将工件安装在夹具上，对工件定位，真空吸紧，对压电叠堆施加电压，压电晶体微动机构顶紧工件的两壁，快速检测与诊断，夹紧和涨紧过程确认，加工开始，夹紧状态和涨紧状态异常监测与处理的过程直至加工结束。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤一中，还包括完善模型之后抽取加工型面，并根据刀具路径进行高速铣削过程中工件受力和变形的有限元分析，再次完善修改模型。