[发明专利]薄型工件夹具

说明书

本发明公开一种薄型工件夹具，包括两个夹持装置，每一夹持装置包括承载件与夹合件，承载件具有承载部与支撑部；支撑部设置于承载部上，其顶部设有阶梯部，阶梯部具有底面以及具有一斜率的侧面；夹合件具有夹合部与阻尼部，夹合部的一侧缘为一斜面，其斜率与侧面的斜率相同；阻尼部由至少两层弹性层与至少一金属层以一相同于侧面及斜面的斜率穿插设置而成，其中一弹性层并与夹合部的斜面相连接，另一弹性层则设置于支撑部。

技术领域

本发明涉及一种工件夹具，尤其是涉及一种具有多维模态减振斜面使各模态达成减振功效，可降低工件于切削过程中的振动并且于稳态下进行的薄型工件夹具。

背景技术

关于薄型工件的切削制作工艺，例如航太薄壁叶片，一般使用简易夹具或仅用螺丝锁固于床台上加工。请参阅图6所示，现有夹持装置90分别夹持于一工件20的相对两侧，夹持装置90由一底座92与盖板91所组成，底座92与盖板91均由金属材料制成，当对工件20的两面进行压制并经铣削后，将使工件20形成如图6虚线所示的薄型件。

在初胚与中胚铣削加工时，材料移除量较大，加工效率需求高，容易引起较大的振动，尤其当工件越切削越轻薄，刚性变低而容易振动或颤振，加工中的切削稳态区域将越来越小，稳态的加工参数选择受限，造成加工效率不佳。因此工件需降低加工过程的振动且于稳态下进行加工，以避免切削时振动过大造成工件精度不佳或受损而造成良率问题。

现有工件的减振装置均为外挂或靠在工件的外侧，并且由弹簧组合而成，此方面的设计缺点为仅能针对单一区间频率(单一模态)减振，但薄壁工件的自然频率和模态振型具有多样形态，无法全然降低其他模态的影响。

其次，现有减振夹具仅为单一方向进行减振，而工件的振动模态为三维运动，必须通过应力分析找出最大剪应力面才可使振动模态减低。

据此，如何能有一种具有多维模态减振斜面以使各模态达成减振功效，可降低薄型工件切削制作工艺的振动且于稳态下进行的『薄型工件夹具』，是本技术领域所亟待解决的课题。

发明内容

在一实施例中，本发明提出一种薄型工件夹具，包含两个夹持装置，每一夹持装置包括：一承载件，为金属材料制成，承载件具有：一承载部，其具有一承载面；一支撑部，设置于承载部上，其顶部的一侧设有一阶梯部，阶梯部具有一底面以及一表面具有一斜率的侧面；一夹合件，其具有：一夹合部，为金属材料制成，夹合部的一侧缘为斜面，斜面的斜率与侧面的斜率相同；一阻尼部，由至少两层弹性层与至少一金属层以一相同于侧面及斜面的斜率穿插设置构成，其中一弹性层位于最侧边并与夹合部的斜面相连接，每一弹性层为具有弹性的非金属材料制成。

附图说明

图1为本发明的一薄型工件夹具的结构图；

图2为本发明图1的结构分解图；

图3为本发明图1的结构分解侧视图；

图4为设计本发明夹合件的斜率的莫尔圆图；

图5为本发明图1的结构组合图；

图6为现有夹持装置夹持工件的组合图；

图7为本发明与现有夹持装置的频率响应函数比较图；

图8为本发明与现有夹持装置的切削稳态比较图。

符号说明：

现有技术：

90-现有夹持装置

91-盖板

92-底座

本发明：

100-薄型工件夹具

10-夹持装置

1-承载件