[发明专利]一种数控机床用自动柔性镜像装夹减振装置

说明书

本发明公开了一种数控机床用自动柔性镜像装夹减振装置，包括自动定位装置和快速装夹装置；所述自动定位装置包括机床坐标数据采集分析系统、机器人及其控制系统；在机器人前端设有单向滑台，单向滑台与快速装夹装置连接；所述快速装夹装置包括真空吸附工装，在真空吸附工装上设置有阻尼减振装置。本装置可不限于零件尺寸、形状，仅更换前端贴合面真空吸附工装，即可适应任意薄壁零件加工减振需求，成本低，周期短，充分满足航天产品型号快速响应需求以及多型号普遍适用性需求。

技术领域

本发明涉及数控加工领域，特别涉及一种用于薄壁零件加工的自动化柔性镜像装夹减振装置。

背景技术

航天产品整体呈现大尺寸、薄壁、弱刚性的特点。在航天器产品铣削加工过程中，由于其薄壁弱刚性的特点，工件极易产生切削振动，而切削振动现象则会直接影响产品质量、制约加工效率，具体体现为：加工表面易产生振纹，表面质量精度不合格；刀具易发生过切，导致尺寸超差甚至报废；切削力剧增，刀具磨破损严重；切削用量受限，严重制约了加工效率。因此切削振动现象成为影响产品交付周期及生产成本的瓶颈问题。

目前应用于加工现场的典型壳段振动控制方法主要通过增加辅助整体刚性工装，但是这种方法由于制造周期长、重复利用率低，无法满足研制型号快速响应需求以及多型号普遍适用性需求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，为适应不同研制产品快速响应需求，本发明提供一种适用范围更广的自动柔性镜像装夹减振装置，解决传统的刚性工装通用性不强的问题，有效降低薄壁零件铣削过程中的切削振动。

本发明的技术方案为：一种数控机床用自动柔性镜像装夹减振装置，包括自动定位装置和快速装夹装置；所述自动定位装置包括机床坐标数据采集分析系统、机器人及其控制系统；在机器人前端设有单向滑台，单向滑台与快速装夹装置连接；所述快速装夹装置包括真空吸附工装，在真空吸附工装上设置有阻尼减振装置。

进一步的，所述快速装夹装置还包括空气压缩机、真空发生器；空气压缩机与真空发生器由气管连接，真空发生器与真空吸附工装由气管连接。

进一步的，所述真空吸附工装上设置有多个真空吸附孔结构，每个真空吸附孔结构包括真空吸附孔、封堵球、环形凹槽、泄压槽、密封槽；所述环形凹槽设置在真空吸附孔内侧，封堵球设置在环形凹槽内；密封槽同轴设置在真空吸附孔外侧，密封槽内安装有密封件。

装夹流程为：首先所述机床坐标数据采集分析系统实时采集机床刀具加工位置坐标，并对机床刀具加工位置坐标进行镜像变换，计算出刀具矢量反向坐标，然后发送给机器人控制系统；然后机器人控制系统控制机器人及单向滑台运动，使真空吸附工装和阻尼减振装置到达反向坐标的位置并与工件接触；最后进行真空吸附完成装夹。

本发明的有益效果：本发明针对大型薄壁零件铣削加工过程中的切削振动，提出了一种用于数控机床的自动柔性镜像装夹，其特点为：

1.通过数据采集与分析系统、机器人，可自动跟随数控机床加工位置，实现真空吸附工装定位到加工镜像位置；

2.通过空气压缩机、真空发生器，可实现局部真空吸附工装的快速装夹与拆卸，实现针对加工振动区域的振动控制；

3.相对于传统刚性工装，本方案可不限于零件尺寸、形状，仅更换前端贴合面真空吸附工装，即可适应任意薄壁零件加工减振需求，成本低，周期短。

附图说明

图1为本发明的自动定位与快速装夹装置总体结构示意图。

图2为本发明的自动定位与快速装夹装置的局部结构放大图。

图3为本发明的真空吸附工装总体结构示意图。

图4为本发明的真空吸附工装内部结构示意图。