[发明专利]一种脆性材料结构件的三自由度装夹装置

说明书

本发明涉及机械制造技术领域，尤其涉及一种脆性材料结构件的三自由度装夹装置；包括：自适应装夹单元、与自适应装夹单元连接的位移调节单元，位移调节单元包括：与自适应装夹单元活动连接第一升降装置、与第一升降装置滑动连接的第一限位移动装置、与第一限位移动装置滑动连接的第二限位移动装置；第一升降装置在第一限位移动装置限位轨道内水平移动；第二限位移动装置固定于装夹装置平台，第一限位移动装置在第二限位移动装置限位轨道内水平移动并与第一升降装置在第一限位移动装置限位轨道内移动方向垂直。本发明通过设置水平面内垂直的导轨和第一升降装置及自适应吸盘，实现适应装夹单元在三坐标轴各方向自由平移和装夹处自适应。

技术领域

本发明涉及加工制造领域技术领域，尤其涉及一种脆性材料结构件的三自由度装夹装置。

背景技术

复合隔热材料，例如无机酚醛气凝胶(ipc)，为整体成型的多层复合结构，以多层梯度纤维预制体为增强体,表面为致密化的抗冲刷层，中间芯层为常压干燥酚醛气凝胶。复合隔热材料多存在脆性大、加工性能差、材料抗压性较弱、刚性较差的问题：现有技术中，刚性加工时装夹力过小会导致装夹不牢、局部震颤变形；装夹力过大会导致表面损害变形；柔性装夹的夹具，由于存在自由度和变形量，会导致装夹区域定位困难，旋转后在重力作用下变形，影响加工精度，难以在精密加工应用。除此之外，现有技术中夹具由于和待加工件和机床同时固定连接，在待加工件需要调整姿态时，夹具无法同时满足各个方向平移，导致待加工件调整姿态困难。此外，复合隔热材料作为热防护层的结构形状种类繁多，现有技术中，加工热防护层需根据不同具体热防护层的结构形式和加工位置，设计各种专用刚性装夹工装，增加装夹的接触面积，防止热防护层局部因受力过大产生破坏；刚性装夹工装需要根据防护层形状进行针对设计，不具有通用性，增加了工装设计及制造成本，同时延长了产品生产周期。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种脆性材料结构件的三自由度装夹装置，用以解决现有技术问题中装夹造成表面损害、装夹精度低、夹具不能任意方向平移等问题中的至少一个。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种脆性材料结构件的三自由度装夹装置，包括：自适应装夹单元和与自适应装夹单元连接的位移调节单元，所述位移调节单元用于调节自适应装夹单元的空间位置；包括：与自适应装夹单元活动连接用于自适应装夹单元升降的第一升降装置、与第一升降装置在水平面内滑动连接的第一限位移动装置、与第一限位移动装置在水平面内滑动连接的第二限位移动装置；第一升降装置在第一限位移动装置限位轨道内水平移动；所述第二限位移动装置固定于装夹装置平台，第一限位移动装置

在第二限位移动装置限位轨道内水平移动并与第一升降装置在第一限位移动装置限5位轨道内移动方向垂直。

优选的，所述第一升降装置包括：与所述第一限位移动装置滑动连接的外部构件、与外部构件活动连接的内部构件；内部构件与自适应装夹单元固定连接，相对外部构件上下移动。

优选的，所述外部构件与内部构件连接区域设有丝母，所述内部构件为与丝母螺0纹匹配的丝杠。

优选的，装夹装置还设有：为第一升降装置提供动力的第一动力装置；第一动力装置设有第一装置本体和与第一装置本体活动连接的动力单元；动力单元与第一升降装置的内部构件通过动力连接，第一装置本体与第一升降装置的外部构件固定连接；

第一升降装置的内部构件相对外部构件上下位移，实现自适应装夹单元在动力单元控5制下升降。

优选的，所述第一动力装置为伺服电机，配合第一升降装置实现自适应装夹单元的在精确控制下升降。

优选的，所述第一限位移动装置、第二限位移动装置为导轨。