[发明专利]一种用于薄壁件加工的动压支撑装置及方法

说明书

一种用于薄壁件加工的动压支撑装置及方法，属于精密加工支撑技术领域。动压支撑装置包括加工系统和动压系统，加工系统的刀具位于工件加工侧，与伺服进给系统连接，工件位于刀具和动压系统中间。动压系统中的滚轮位于工件支撑侧，浸在润滑油中，滚轮与工件之间形成楔形间隙，滚轮通过电机带动转动，与工件表面形成动压油膜，实现对工件柔性支撑；润滑油通过供油槽上的供油口注入供油槽内，并通过柔性膜进行密封。本发明通过动压油膜使工件和滚轮分开，滚轮与工件不直接接触，不会在工件表面产生划痕。同时，油膜具有很强的吸振性，能够有效的抑制加工中的颤振，提高加工后工件的表面质量。

技术领域

本发明属于精密加工支撑技术领域，涉及一种用于薄壁件加工的动压支撑装置及方法。

背景技术

为了减轻飞行器的重量，使飞行器能够搭载更多的物质，减少燃料的损耗，提升飞行器的整体性能，在飞行器上广泛使用薄壁零件，如飞机的蒙皮等。薄壁零件的刚度低，在加工过程中容易受力产生变形，而且加工过程中容易产生颤振。所以薄壁零件的加工是航空航天制造领域的难题。

目前，传统的薄壁件加工一般采用化学铣削的方法。化学铣削是利用化学反应的原理对材料进行去除，能够得到所需要的零件尺寸和形状。但是化学铣削的工艺流程比较复杂，生产周期长，而且废弃的化铣液容易对环境造成污染。传统的化学铣削加工无法满足高效、绿色制造的要求。

近年来，镜像铣削技术成为薄壁零件加工的新型技术，具有逐步取代化学铣削加工的趋势。镜像铣削加工是在工件的两侧分别布置一个刀具和一个支撑头。在加工过程中，刀具与支撑头保持镜像对称，利用支持头对工件进行支撑，提高工件的刚度，减小工件的变形，从而提高加工精度。

现有的镜像铣削加工多采用刚性的滚动体对工件进行支撑。授权公布号CN206912719U发明一种用于镜像铣的支撑装置。该发明通过滚珠对工件进行支撑，能够提高工件的局部刚度，抵消铣削加工中的轴向力，从而提高工件的加工精度。但是，采用刚性的滚珠对工件进行支撑，容易使工件表面产生划痕，同时加工过程中容易发生颤振，影响加工表面的质量。此外，授权公布号CN 105855602A发明了一种用于飞机蒙皮镜像铣削的液体静压支撑头及支撑装置。该发明利用静压油膜对工件进行支撑，具有加工精度高，加工质量好，加工稳定性好的优点。但是该支撑方法需要采用一套复杂的供油系统提供压力油实现液体静压支撑，设备的价格比较昂贵。

发明内容

针对上述技术的不足，本发明提供一种用于薄壁件加工的动压支撑装置及方法。本发明通过电机带动滚轮旋转，使滚轮与工件表面产生一定的相对运动。通过供油孔向供油槽内注射润滑油，利用柔性膜将润滑油密封。滚轮与工件之间形成楔形间隙，从而可以在滚轮与工件之间形成一层动压油膜，对工件进行支撑。工件与滚轮被润滑油和柔性膜隔开，不会在工件表面产生划痕。同时，油膜具有很强的吸振性，能够有效的抑制加工中的颤振，提高加工后工件的表面质量。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于薄壁件加工的动压支撑装置，包括加工系统和动压系统。

所述的加工系统包括刀具1、工件2和伺服进给系统。所述的刀具1位于工件2的加工侧，与伺服进给系统连接，用于对工件2进行铣削加工；工件2位于刀具1和动压系统中间，为待加工的材料。