[发明专利]一种加工航空复杂薄壁件用柔性夹具装置及其制造方法

权利要求书

1.一种加工航空复杂薄壁件用柔性夹具装置，包括万向头、活塞、电磁锁定装置、夹具箱体、检测装置，其特征在于夹具模块结构：活塞(2)顶安装万向头(1)，多个活塞(2)排列固定在夹具箱体(7)中，在夹具箱体(7)一侧安装检测装置(6)、箱角上安装高度可调的辅助支撑杆(3)、安装机床加工用的多个加工参考零点位标(8)，在夹具箱体(7)壁上安装电磁锁定装置(4)和手动电磁铁(5)，夹具箱体(7)内存放液体、活塞(2)腔体与夹具箱体(7)内液体流通，构成夹具模块；若干柔性夹具模块组装成与薄壁工件同形的、万向头高、低过渡或高、低参杂、边缘交错的夹具装置，由夹具箱体上的手动电磁铁固定到机床上。

2.一种如权利要求1所述的加工航空复杂薄壁件用柔性夹具装置的制造方法，其特征在于包含以下6个步骤：

步骤1:先将万向头(1)安装在活塞杆(301)上；

步骤2:将完成步骤1的活塞(2)安装在夹具箱体(7)上；

步骤3：在夹具箱体(7)的箱角上安装辅助支撑杆(3)；

步骤4：安装检测装置(6)在夹具箱体(7)侧面，组合成一个柔性夹具模块；

步骤5：根据实际需要可选由步骤1～步骤4完成的若干柔性夹具模块组装成万向头高、低过渡或参杂、边缘交错与薄壁工件同形的夹具装置；

步骤6：在机床上选择合适的位置旋转手动电磁铁(5)将夹具装置固定到机床上。

3.根据权利要求2所述的一种加工航空复杂薄壁件用柔性夹具装置的制造方法，其特征在于步骤4中检测装置(6)安装次序：检测方式为距离检测时，在多个柔性夹具模块组成的夹具装置安装在机床上后，当薄壁工件(300)放置到夹具上，再安装由三个检测装置(6)组成的检测组，测量夹具的三个位置a、b、c，还在薄壁工件上任选三个检测点并做标记，检测点标记(5001、5002、5003)，由被加工尺寸可知第一至第三检测点A、B、C的相对高度分别为i1、i2、i3，根据三个检测点A、B、C位置安装检测装置(6)，检测值计算处理后的相对高度值分别为L1、L2、L3；当被加工薄壁工件(300)在夹具上达到新的稳态后，即检测装置(6)检测出的高度值在一段时间内保持为恒定值，且处理后的相对高度值与薄壁工件(300)上的相对高度一致时，即i1＝L1、i2＝L2、i3＝L3，则该组检测方式达到预设检测条件；每个薄壁工件(300)可根据实际情况选择多组检测装置(6)。

4.根据权利要求1所述的加工航空复杂薄壁件用柔性夹具装置，其特征在于：万向头(1)上端固定有三个小型橡胶吸盘，能调节与薄壁工件(300)贴合的角度；可调节的角度在±60°之间。

5.根据权利要求1所述的加工航空复杂薄壁件用柔性夹具装置，其特征在于：所述活塞杆(301)的调节由夹具箱体(7)内液体(302)通过压强作用流入活塞(2)腔体内，推动活塞杆(301)运动来调节高度，起到支撑薄壁工件(300)的作用；可调节高度在0cm～100cm之间；在活塞(2)壁上端开溢流孔(404)，防止阀(401)在运动过程中挤压活塞(2)腔体内液体(302)对活塞杆(301)产生影响。

6.根据权利要求1所述的加工航空复杂薄壁件用柔性夹具装置，其特征在于：所述辅助支撑杆(3)高度可调，可调范围在0cm～100cm之间；安装辅助支撑杆(3)的高度是根据薄壁工件(300)放置到柔性夹具上时与之相对应位置处的高度决定，在薄壁工件(300)放置前辅助支撑杆(301)高度已调整完毕，防止薄壁工件(300)在夹具上达到新的平衡状态前出现倾斜，保证薄壁工件(300)水平地放置到夹具上。

7.根据权利要求1所述的加工航空复杂薄壁件用柔性夹具装置，其特征在于所述电磁锁定装置(4)：由电磁阀(400)连接的多个阀(401)安装在Y方向连杆(403)上，X方向连杆(402)与Y方向连杆(403)垂直连接，组成固定活塞杆(301)的锁定机构；电磁阀(400)通过带动X方向连杆(402)使阀(401)对应活塞(2)运动，进而切断活塞(2)腔体与夹具箱体(7)内液体(302)的流通。