[发明专利]一种盘类平面构件柔性点阵粘接装置及适应性装夹方法

说明书

本发明公开了一种盘类平面构件柔性点阵粘接装置及适应性装夹方法，该装置主要包括基板、连接杆和辅助支架三部分。基板上均布周向阵列的螺纹孔，连接杆通过螺纹连接方式固定在基板不同周向位置处，起粘接和辅助支撑盘类平面构件的作用。辅助支架与基板配合，可将车削加工完成后的工件无碰伤取出。结合盘类构件加工面形检测结果，针对性地调整连接杆在基板上的安装位置，进而改变盘类构件的粘接位置，以降低后续加工过程中装夹边界对构件应力释放的约束效果，最终形成旨在减小盘类平面构件加工变形的适应性装夹方法。本发明提供的点阵粘接装置结构柔性可调，结合所提适应性装夹方法，可以满足不同应力状态盘类平面构件的最优装夹需求。

技术领域

本发明属于盘类平面构件车削装夹技术领域，具体涉及一种柔性点阵粘接装置以及适应性装夹方法。

背景技术

应用于信息电子、能源动力等领域的一些薄壁盘类平面构件的面形精度往往要求极高，但因其径厚比大、刚性差，极易在应力作用下产生变形，导致车削加工时精度保证的难度极大。其中装夹形式不仅直接影响构件的装夹变形，还会改变构件加工过程中的应力释放方式，进而影响薄壁盘类平面构件加工完成后的面形精度。

当前，常采用的真空吸附装夹法通过夹具体内部的真空腔与大气间的压力差将平面构件牢牢压在夹具表面，具有操作简单、装夹可靠的优点。但吸附力产生的大装夹变形以及对加工过程中应力释放的强约束作用是制约薄壁平面构件真空吸附装夹条件下加工精度的主要问题。与之不同地，粘接法采用低应力粘接剂将工件固定在夹具上，不仅弱化了装夹边界的约束效果，还能有效降低薄壁盘类构件装夹变形。该方法在光学元件抛光过程中得到应用，并且通常是将定位面整体粘接。专利CN103847032A采用光胶板液蜡粘接法整面粘接盘类构件定位面，在此基础上形成了满足超薄石英晶片批量加工的研抛工艺。由于粘接剂固化时体积收缩及其固化顺序的随机性，整面粘接进一步增大了薄壁平面构件的胶接变形量和变形复杂性。专利CN111482337B设计了一种用于超薄盘类零件研抛加工的局部粘接夹具，将沥青粉末粘在夹具的阵列凸台结构上，通过熔融的沥青粉末冷却时产生的粘接力将盘类构件固定在夹具上。该装夹方法降低了超薄盘类零件的胶接变形，但是未能有效控制盘类零件的应力变形。

依据现有粘接技术方案，虽然可以通过减少局部粘接夹具中凸台数量的方法降低盘类构件粘接面积，以达到弱化粘接边界对加工过程中应力释放的约束效果，但却增大了工件的无支撑区域，加剧了薄壁构件切削力作用下的弹性让刀变形。此外，现有的局部粘接装置多为针对某一零件的某一道工序的专用夹具，但是不同盘类构件、甚至同一盘类构件的不同加工阶段，构件内部的应力状态也不尽相同，对应的最佳粘接方案也必然有所差异，此时采用结构固定的专用夹具难以满足盘类平面构件车削加工过程中的最优装夹需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种面向盘类平面构件车削加工过程的柔性点阵粘接装置及适应性装夹方法，以解决现有粘接装置与方法难以满足盘类平面构件车削加工过程中最优装夹需求的问题。

本发明的技术方案：

一种粘接位置可调的盘类平面构件柔性点阵粘接装置，包括基板、连接杆和辅助支架三部分。

所述粘接装置的基板周向均布配平螺孔，上表面外边缘处周向均布安装孔，中部为凹槽。凹槽内设有多个螺纹通孔和圆弧槽，凹槽外边缘处设有止口结构。

所述粘接装置的连接杆，底面设有内六角沉孔，底部设有外螺纹。

所述粘接装置的辅助支架包含多个凸台结构，其中凸台结构上表面粘有与凸台截面轮廓相同的弧形硅橡胶板。

依据上述组成部分的结构特征组装柔性点阵粘接装置，以适应盘类平面构件的多种实际工况，具体地：