[发明专利]一种柔性结构加工修整辅助支撑装置与调整方法

说明书

本发明涉及一种柔性结构加工修整辅助支撑装置与调整方法，公开了一种应用在航天领域针对悬臂柔性结构加工修整过程中辅助支撑装置与调整方法，该装置包括：立柱、横固定杆、橡胶垫、旋转杆、支撑杆、螺母和斜固定杆；所述的横固定杆位于立柱顶面，与立柱相连，用于安装支撑杆；所述的斜固定杆与立柱和横固定杆相连；所述的旋转杆横穿支撑杆，并焊接牢固，用于转动支撑杆调节支撑杆的高度；所述的橡胶垫通过胶水粘与支撑杆顶部，用于保护支撑面，减少加工过程的冲击力。本发明能够最大限度消除悬臂柔性结构加工修整过程中的颤振，提高卫星有效载荷安装面的加工精度。

技术领域

本发明涉及一种柔性结构加工修整辅助支撑装置与调整方法，具体为一种应用在航天领域针对悬臂柔性结构加工修整过程中辅助支撑装置与调整方法。

背景技术

随着卫星有效载荷技术的广泛应用，高精度对地观测、天文观测和高精度航天器控制等技术对卫星有效载荷与单机提出了更高的精度要求。高指向精度的有效载荷对安装结构也提出了越来越高的精度要求。

对于在悬臂柔性结构上的有效载荷安装面，机械加工颤振问题一直是高精度组合加工技术的一个难点。由于悬臂结构局部刚性较弱，在加工其上的有效载荷安装面的过程中，因切削应力导致颤振的产生，从而难以保证有效载荷安装面的平面度。

本发明创新设计了一种针对悬臂柔性结构加工修整过程中辅助支撑装置，并提出了一种支撑调整方法，有效的解决了悬臂柔性结构加工修整过程颤振问题，大大提高了卫星有效载荷安装面的加工精度。

目前在航天领域没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

为解决悬臂结构加工修整过程中产生的颤振问题，本发明的目的在于提供一种针对悬臂柔性结构加工修整过程中辅助支撑装置，并提出相应的支撑调整方法，从而最大限度消除悬臂柔性结构加工修整过程中的颤振，提高了卫星有效载荷安装面的加工精度。

为了达到上述目的，本发明提供了一种针对悬臂柔性结构加工修整过程中辅助支撑装置，该装置包括：立柱、横固定杆、橡胶垫、旋转杆、支撑杆、螺母、斜固定杆。

所述的横固定杆位于立柱顶面，与立柱相连，用于安装支撑杆；

所述的斜固定杆与立柱和横固定杆相连；

所述的旋转杆横穿支撑杆，并焊接牢固，用于转动支撑杆调节支撑杆的高度；

所述的橡胶垫通过胶水粘与支撑杆顶部，用于保护支撑面，减少加工过程的冲击力。

进一步，所述的立柱采用铸铁铸造而成，立于地面，作为整个装置的承力结构。

进一步，所述横固定杆通过螺钉与立柱相连。

进一步，所述的斜固定杆通过螺钉与立柱和横固定杆相连，用于加强横固定杆的刚性减少振动。

进一步，所述的支撑杆设计有一段螺纹，通过螺母固定在横固定杆上，用于对待加工悬臂柔性结构进行支撑，减少加工过程中的颤振。

为了提高卫星有效载荷安装面的加工精度，本发明还提供了一种柔性结构加工修整辅助支撑装置调整方法，具体步骤如下：

步骤1：通过有限元仿真计算待加工悬臂柔性结构加工过程中向下压力平均值；

步骤2：计算橡胶垫在步骤1计算得出的压力下的变形量；

步骤3：机床主轴安装百分表，压表于待加工面，百分表置零；

步骤4：调节支撑杆高度，使支撑杆接触待加工面的反面(图2)，百分表指针刚刚有所变化，但仍处于零位；

步骤5：调节支撑杆使支撑杆继续升高步骤2计算得出的变形量。