[发明专利]一种用于环形薄壁零件加工的减振装置

说明书

一种用于环形薄壁零件加工的减振装置，包括底座、压板、轴向限位组件、阻尼吸波件、气体阻尼器和智能调压系统；轴向限位组件由支柱和上盖板组成，支柱安装在底座上；气体阻尼器由气囊和胀型块组成，气囊为环形气囊，套装在支柱上，胀型块的数量至少为两个，各胀型块环绕气囊放置在底座上并与气囊连接；阻尼吸波件的数量与胀型块的数量相同，各阻尼吸波件分别粘贴在相应胀型块的外侧面；上盖板放置在被加工环形薄壁零件上端，并与支柱连接；智能调压系统用于调整气囊中气体的压力。气体阻尼器、阻尼吸波件和轴向限位组件的组合，大大削弱了加工振动，限制了被加工环形薄壁零件X、Y、Z方向的变形，提高了零件的刚度和动态稳定性。

技术领域

本发明属于薄壁零件加工工装，特别涉及一种环形薄壁零件在加工过程中使用的减振装置。

背景技术

环形薄壁零件刚性差，缺乏抵抗切削力的静态强度和动态稳定性，零件由此变得动态不稳定并产生振颤，而振颤是影响环形薄壁零件加工质量和生产效率的关键问题。因此，加工环形薄壁零件必须使用工装。

现有技术中，加工环形薄壁零件通常使用的工装为刚性支撑工装，如图9、图10所示，主要由底座和刚性内支撑块构成，刚性内支撑块的数量至少为三个，各刚性内支撑块环绕底座中心相隔等间距安装在底座上，使用时，各刚性内支撑块的外侧弧面与被加工环形薄壁零件的内壁接触。此种结构的刚性支撑工装虽然能向被加工环形薄壁零件提供径向支撑力，但所提供的径向支撑力不能均匀覆盖零件的表面，且减振效果差，因而加工过程中被加工环形薄壁零件的刚度和动态稳定性差，难于保证加工质量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于环形薄壁零件加工的减振装置，此种减振装置不仅能提高加工过程中被加工环形薄壁零件的刚度和动态稳定性，保证加工质量，而且便于加工制作，易于操控，使用方便。

对加工过程中环形薄壁零件和刀具加工系统的振动特性检测表明，加工频率主要集中在0～1000Hz区间，在这个区间中，环形薄壁零件固有频率接近刀具加工系统固有频率时，零件刚度弱于刀具系统，动态不稳定产生了加工震颤，因此解决环形薄壁零件加工振动的减振装置需满足的条件是：1.提供足够的径向支撑力，提高零件加工工艺系统的刚性，改变这个范围的模态和动态稳定性，提高零件抵抗拉伸、弯曲和剪切应力的能力；2.具有超强振动能吸收能力的构件。

根据上述要求并兼顾加工制作，本发明提供了如下结构的用于环形薄壁零件加工的减振装置。

本发明所述用于环形薄壁零件加工的减振装置，包括底座、安装在底座上用于固定被加工环形薄壁零件下部的至少三个压板、轴向限位组件、阻尼吸波件、气体阻尼器和智能调压系统；所述轴向限位组件由支柱和上盖板组成，支柱为圆筒结构，下端设置有与底座连接的法兰，支柱通过法兰安装在底座上，安装时其中心线与底座的中心线重合；所述气体阻尼器由气囊和胀型块组成，气囊为环形气囊，套装在支柱上，其数量至少为一个，气囊的总高度应满足对环形薄壁零件的整个内壁施加气体压力，胀型块的数量至少为两个，各胀型块以环绕气囊的方式放置在底座上，并与气囊连接，胀型块的形状和尺寸应满足按上述方式放置在底座上形成的外形轮廓与被加工环形薄壁零件内腔形状相似并小于被加工环形薄壁零件的内腔尺寸；所述阻尼吸波件的数量与胀型块的数量相同，各阻尼吸波件分别粘贴在相应胀型块的外侧面，阻尼吸波件的形状和尺寸应满足粘贴上阻尼吸波件的各胀型块按上述方式放置在底座上形成的外形轮廓与被加工环形薄壁零件内腔形状和径向尺寸相同；所述上盖板设置有中心孔，当安装上被加工环形薄壁零件后放置在被加工环形薄壁零件上端，并与支柱连接；所述智能调压系统用于监测环形薄壁零件加工过程中的振动情况和气囊内气体的实际压力，并根据加工过程中环形薄壁零件的振动情况所要求气囊应具有的气体压力与气囊内气体的实际压力的比较结果调整气囊中气体的压力。