[发明专利]一种曲面薄壁件加工防变形柔性夹具及其夹持方法

说明书

本发明公开了一种曲面薄壁件加工防变形柔性夹具及其夹持方法，本发明利用浮动杆对工件进行浮动支撑，可以使得真空吸盘装置在压缩弹簧的作用下与工件表面自适应贴合，之后利用液压涨紧套将辅助支撑杆和支撑底柱锁紧固定，即可实现对工件的定位与夹紧，本发明可大大提高装夹效率，节省装夹工时，柔性体现在夹具能够适应大多数的曲面薄壁工件的加工，可实现夹具在空间区域任意点定位，且针对每种薄壁件单独设计出对应的定位模板，这样便能对零件实现快速定位，亦可快速更换加工工件，夹紧方案采用真空吸盘装置夹紧，方便稳定不影响表面加工质量，且夹紧点辅助支撑点位置合理布置，能保证工件在加工过程中不发生位移和变形。

技术领域

本发明属于夹具技术领域，具体是涉及一种汽车主模型曲面薄壁件加工防变形柔性夹具。

背景技术

曲面薄壁件目前在我们的工业制造业应用越来越广泛，汽车主模型大多线数采用的是曲面流线型设计。曲面薄壁类零件在切削的过程中极易变形，如不采用合适的辅助支撑，，难以保证零件的加工精度和质量，如何提高曲面类薄壁零件的加工精度已经是大多数制造企业关心的问题。就目前而言，曲面薄壁件一般采用五轴数控机床进行加工，因而需对工件的装夹和辅助支撑进行优化，有效防止曲面薄壁零件加工出现变形，从而保证加工精度。

曲面薄壁件加工变形的原因可以归结为以下几个方面：第一，待加工零件材料，铝合金类薄壁件的刚性差，加工极易变形；第二，工艺参数的选择，工艺参数是影响变形的主要因素；第三，工件的装夹条件，工件装夹是否合理和辅助支撑点的布置位置将直接影响工件的加工精度。在夹具设计过程中，设计人员和安装人员在选择定位夹紧点和夹紧方式的时候大多凭借经验，大多数没有通过理论计算模拟仿真哪些是合理的夹紧点和辅助支撑点。

目前，汽车主模型薄壁类零件加工过程中使用代木和铝棒作为支承夹具的方案，虽然可行，但是存在着很多弊端：生产时间长，每次装夹都需要过人工调整且拆装耗时、耗力；支承点和夹紧点凭经验确定，无法控制精度。用楔形块代木作为辅助支撑的弊端是影响表面的加工质量，易出现划痕等。

因此，针对存在的种种问题，再结合目前曲面薄壁件柔性工装系统的一些研究成果，有必要设计出一套用于曲面薄壁件加工的柔性工装夹具。

发明内容

本发明提供了一种曲面薄壁件加工防变形的柔性夹具，以解决现有夹具生产时间长，每次装夹都费时、费力，且支撑的刚性差，用胶水固定辅助支撑杆导致工件表面效果不好且清洗时有害健康，找支承点和夹紧点的位置时凭经验确定，无法控制精度等问题。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。

一种曲面薄壁件加工防变形柔性夹具，包括夹具体、真空吸盘夹紧装置、定位装置和液压锁紧装置，其特征在于，所述定位装置的下端定位固定在所述夹具体上，且所述定位装置的上端设置有穿进车门工件的定位孔中的定位销；

所述夹具体包括框架支撑组件、底板、工作台板、浮台杆和压缩弹簧，其中，所述框架支撑组件的顶部固定设置有所述工作台板，所述框架支撑组件内位于所述工作台板的下方设置有与工作台板平行的底板，所述的底板上密集排列设置有多排多列的通孔，所述工作台板上也设置有多排多列的台阶孔，且底板上的各个通孔与其对应的所述台阶孔同轴心设置；

所述浮台杆为若干个，所述浮台杆的上端设置有限位肩，所述的压缩弹簧套设在浮台杆上，且压缩弹簧的上端抵靠住所述限位肩，所述压缩弹簧的下端抵靠住所述底板上端面，所述浮台杆的下部穿进底板的通孔中，且可沿着通孔上下浮动；

所述的真空吸盘夹紧装置包括抽真空组件、支撑底柱、调节套筒和真空吸盘装置，其中，所述支撑底柱为若干个，每个所述支撑底柱的下端穿进工作台板的台阶孔中，且其下端面与浮台杆的限位肩相抵接，所述支撑底柱的上端通过所述调节套筒连接有所述真空吸盘装置，所述真空吸盘装置与所述抽真空组件连通，以便对车门工件进行真空吸附；