[发明专利]一种自动抑制薄壁回转体铣削振动的装置及方法

说明书

本发明涉及一种自动抑制薄壁回转体铣削振动的装置及方法，主要包括底座、主轴、支撑板、减振块，其特征在于：夹具体通过底座边缘与机床固定，快拆压板均布在底座外侧，主轴置于底座表面的中心，连接块的矩形端通过螺钉固定在支撑板内侧，圆柱端与主轴通过电动推杆组件连接，电动推杆组件由推杆前端、推杆套、电机、主动齿轮、中间齿轮、从动齿轮、丝杠螺母、丝杠组成，支撑板和减振块之间装有多个橡胶减振器，减振块弧面与工件配合，减振块底部装有带轴承滚筒，并利用固定块锁死滚筒轴，支撑板装有滚轮；本发明能实现加工薄壁回转体的过程中对铣削振动进行自动抑制，在满足加工效率的同时实现加工质量要求，具有自动化和高精度的特点。

技术领域

本发明涉及一种回转体铣削加工装置，具体涉及一种自动抑制薄壁回转体铣削振动的装置及方法。

背景技术

大型薄壁回转体零件因其质量轻，整体性好等特点在航空航天等高端制造领域中广泛使用。在该类零件的制造工艺中，通常采用铣削加工去除高达80％～90％的多余材料。由于大型薄壁回转体刚度较低，在加工过程中极易出现切削振动，严重影响加工质量。因此为了完成该类零件的铣削加工，降低切削振动带来的严重问题，目前采用的方法是降低加工参数，如此一来减小了切削振动却降低了生产效率。因此，为了解决目前此类薄壁零件铣削加工切削振动过大等问题，本发明设计了一种自动抑制薄壁回转体铣削振动的装置及方法，实现了提升薄壁件加工时的刚度，降低切削振动对加工质量造成的影响。

发明内容

本发明创造的目的是为了解决上述问题，提出一种自动抑制薄壁回转体铣削振动的装置及方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：第一方面，一种自动抑制薄壁回转体铣削振动的装置，主要包括底座、主轴、支撑板、减振块，其特征在于：夹具整体通过底座边缘与机床固定，快拆压板均布在底座外侧，主轴置于底座表面的中心并通过内六角螺钉连接，连接块的矩形端通过螺钉固定在支撑板内侧，圆柱端与主轴通过电动推杆组件连接，电动推杆组件由推杆前端、推杆套、电机、主动齿轮、中间齿轮、从动齿轮、丝杠螺母、丝杠组成，支撑板和减振块之间装有多个橡胶减振器，减振块弧面与工件配合，减振块底部装有带轴承滚筒，并利用固定块锁死滚筒轴，支撑板装有滚轮；

减振块表面开有弧形肋板槽，用于避免与工件内壁的肋板发生干涉，同时有利于切屑和冷却液排出，减振块上部开有一个力传感器固定槽，中部开有两个振动传感器固定孔，底部开有滚筒槽，滚筒槽中装有滚筒和滚筒轴并通过固定块与减振块螺纹连接；

主轴中心开有主轴通孔用于放置振动传感器和力传感器的电缆，主轴的上端和下端分别铣削出六个上固定面和下固定面便于连接固定推杆套，同时主轴下端开设穿线孔用于引导振动传感器和力传感器的电缆进入主轴通孔，主轴底部有支撑底盘用于连接底座；

底座表面均匀开设滚轮滑槽、压板槽、底座中心孔，快拆压板均匀分布于底座外圆表面，圆柱销穿过压板销孔之后放置于压板槽内，利用螺栓穿过压板连接孔与底座相连接，底座表面滚轮滑槽与支撑板上的滚轮相配合；

快拆压板开设有两个压板连接孔用于螺纹连接底座，在快拆压板下端开设有压板销孔，插入圆柱销后用于确定压板在整个夹具中的径向位置并在拆卸时作为快拆压板的旋转轴。

第二方面，一种自动抑制薄壁回转体铣削振动的方法，包括：

S1放置待加工工件到夹具体，电动推杆伸长至工件直径以支撑工件，锁紧快拆压板，开始加工；

S2振动传感器持续检测工件铣削振幅A，并将数据传回控制端；

S3控制端的分析软件对振幅A数据处理，代入相关函数得到相应的支撑力F，其中[α]为触发电动推杆微调边界值，相关参数：ω为工件l处振动频率、l是表达切削位置的三维向量、h为工件厚度、v_f为进给速度、n为转速；

S4当A≥[α]时电动推杆进行微调；