【技术实现步骤摘要】
本申请涉及航空航天薄壁件加工的，尤其是涉及一种薄壁件加工用可重构浮动工装模组及自适应加工方法。
技术介绍
1、随着航空航天产品零件往高强、轻量化方向发展，飞行器中对薄壁件的应用更加广泛，但由于薄壁件刚性较弱、外形复杂、曲率变化较大的特点，以及新材料的逐步使用、其加工性能较差，使得飞行器大型构件中薄壁件在加工过程中容易产生轮廓变形等问题。
2、目前针对飞行器大型构件中薄壁件的加工，传统方式主要有：1)针对特定复杂飞行器大型构件设计一套专属的仿形工装，这一种方法成本较高，泛用性较低。2)采用可重构浮动工装，传统的针对飞行器大型构件的可重构浮动工装采用压板和定位件进行硬性夹持工件的方式。例如公开号为cn 114918705 a的中国专利中披露的薄壁盘类零件精加工液压可浮动重复定位装夹方法及装置，这种工装在装夹工件的过程中，压紧力与零件加工过程中产生的变形匹配精确度不高，容易出现压紧力控制不当反而导致工件装夹变形的问题，并且其工装夹持点有限，所以对可加工的工件的外形、尺寸有一定的限制要求。
3、针对上述中的相关技术，专利技术人认为进一步研究一种飞行器薄壁件加工用可重构浮动工装，既能有效解决飞行器薄壁件加工变形的问题，又具有更高的适应性，这将对航空航天薄壁件加工领域具有重要意义。
4、申请内容
5、本申请针对现有技术的不足，提供一种薄壁件加工用可重构浮动工装模组及自适应加工方法，通过浮动工装与自适应加工方法的组合应用，旨在解决目前飞行器薄壁件加工过程中存在的加工变形及工装适应性不高的问题。具
6、为了实现本申请的目的，本申请提供的一种薄壁件加工用可重构浮动工装模组，采用如下的技术方案：
7、一种薄壁件加工用可重构浮动工装模组，至少包括一个工装单元，所述工装单元包括：
8、基座；
9、支撑机构，安装于所述基座上，所述支撑机构包括柔性支撑组件，所述柔性支撑组件包括驱动件和从动件，所述从动件和所述驱动件连接，所述连接的部位安装有弹性件；所述支撑机构还包括刚性支撑组件，所述刚性支撑组件包括电磁吸盘和吸附板，所述吸附板固定在所述基座上，所述吸附板上具有滑动空间，所述电磁吸盘的一侧与所述从动件固定连接，另一侧与所述吸附板抵接并可滑动地位于所述滑动空间内；
10、装夹机构，安装于所述支撑机构的前端。
11、在上述技术方案中，驱动件外接的动力源选择低压动力驱动，驱动件上升过程中推动从动件上升，当装夹机构与工件接触后，弹性件的存在使支撑机构与工件能够实现柔性接触，从而在该柔性接触的情况下构建与工件外形吻合的支撑包络面。弹性件在构建支撑包络面过程中起到了缓冲效果，极大减小了支撑机构对工件的直接冲击，提高了工件加工精度。之后再由装夹机构对工件进行夹紧，刚性支撑组件对支撑机构的位置进行刚性固定、并为工件提供足够的刚性支撑，保证工件加工过程中的稳定性。
12、更为重要地，由电磁吸盘和吸附板组成的刚性支撑可灵活变动，在工件加工过程中，解除电磁吸盘对柔性支撑组件的吸力、装夹机构对工件的固定，支撑机构重新回到柔性支撑的状态，可根据工件的变形状态，利用弹性件提供的反向作用力对支撑包络面进行重构，从而实现工件加工变形的自适应与变形补偿，减小工件的加工变形。
13、并且，在飞行器薄壁件加工过程中，上述技术方案中的工装单元可以单独使用，也可以多个组合使用，实现多规格尺寸工件的装夹，也能够实现对工件的局部或整体装夹，满足多种装夹要求，数量和位置根据薄壁工件的静态和动态力学特性研究结果确定，以实现最佳的装夹效果。
14、实现方式可以包括以下任何特征或全部特征。
15、进一步地，所述从动件和所述驱动件首尾连接，所述从动件朝向所述驱动件的一端开设有腔，所述驱动件的前端穿设入所述腔内，所述弹性件安装于所述腔内；所述驱动件前端的外壁上固定有限位件；所述腔内具有行程空间，所述行程空间供所述驱动件移动。
16、通过上述技术方案，实现驱动件和从动件的柔性连接，行程空间在弹性件压缩过程中为驱动件提供足够的上升空间，使支撑机构对工件起到有效的柔性支撑作用。
17、进一步地，所述弹性件沿位于所述腔内的所述前端的轴向伸缩。
18、进一步地，所述腔内开设有安装槽，所述弹性件轴向的一端固定连接有安装座，所述安装座固定安装于所述安装槽内。
19、进一步地，所述基座包括上缸体和下缸体，所述上缸体和所述下缸体固定连接，所述上缸体上固定连接有支架，所述支架上沿水平方向安装有导向板；所述吸附板长度方向的一端与所述上缸体固定，另一端与所述导向板固定。
20、进一步地，所述下缸体内开设孔形成缸筒，所述缸筒向上贯通所述上缸体，所述驱动件的下端穿设于所述缸筒中并在所述缸筒内伸缩，所述驱动件的上端位于所述上缸体的上方。
21、进一步地，所述驱动件位于所述缸筒内的端部安装有活塞，所述下缸体上位于所述上缸体和所述下缸体抵接的部位安装有第一密封圈，所述第一密封圈环绕在所述缸筒的外周；所述上缸体上位于所述驱动件和所述上缸体之间安装有第二密封圈，所述第二密封圈环绕在所述驱动件的外周。
22、通过上述技术方案，有利于维持缸筒的气密性，保证驱动件能在动力源的作用下气动升降。
23、进一步地，所述导向板至少具有一层，所述导向板沿竖直方向排布，所述导向板上对应所述缸筒开设有导向孔，所述导向孔的中心轴与所述缸筒的中心轴共线，所述从动件穿设经过所述导向孔后与所述驱动件连接。
24、通过上述技术方案，导向板对支撑机构起到导向作用，有利于维持支撑机构沿竖直方向升降。
25、进一步地，所述装夹机构包括真空吸盘和连接件，所述连接件轴向一端通过球头与所述真空吸盘转动连接，另一端连接在所述从动件的顶端；
26、所述真空吸盘的中部具有顶珠，所述连接件内部设置有气路通道，所述气路通道从所述顶珠的内部贯通所述真空吸盘，所述连接件上还设置有气管接头，所述气管接头与所述气路通道连通；
27、所述顶珠的顶面呈球面，且所述顶珠的球面与所述球头的球面共球心设置；所述真空吸盘连接有气压传感器。
28、通过上述技术方案，球头和呈球面的顶珠便于真空吸盘进行朝向的万向调整，而顶珠球面与球头球面共球心的设置，能够确保真空吸盘所形成的包络支撑面同工件的表面相切。
29、为了实现本申请的目的，本申请还提供一种薄壁工件的自适应加工方法，采用如下的技术方案：
30、使用上述的一种薄壁件加工用可重构浮动工装模组，包括以下步骤：
31、s1：安装和固定工件；
32、s11：安装所述工件，将所述工件置于所述真空吸盘的上方；
33、s12：控制所述驱动件向上移动，所述从动件同时被推动上升，向工件逐渐靠近，直至所述真空吸盘与工件外表面接触，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种薄壁件加工用可重构浮动工装模组，其特征在于，至少包括一个工装单元，所述工装单元包括：
2.根据权利要求1所述的一种薄壁件加工用可重构浮动工装模组，其特征在于：所述从动件和所述驱动件首尾连接，所述从动件朝向所述驱动件的一端开设有腔，所述驱动件的前端穿设入所述腔内，所述弹性件安装于所述腔内，所述驱动件前端的外壁上固定有限位件；
3.根据权利要求2所述的一种薄壁件加工用可重构浮动工装模组，其特征在于：所述弹性件沿位于所述腔内的所述前端的轴向伸缩。
4.根据权利要求3所述的一种薄壁件加工用可重构浮动工装模组，其特征在于：所述腔内开设有安装槽，所述弹性件轴向的一端固定连接有安装座，所述安装座固定安装于所述安装槽内。
5.根据权利要求1所述的一种薄壁件加工用可重构浮动工装模组，其特征在于：所述基座包括上缸体和下缸体，所述上缸体和所述下缸体固定连接，所述上缸体上固定连接有支架，所述支架上沿水平方向安装有导向板。
6.根据权利要求5所述的一种薄壁件加工用可重构浮动工装模组，其特征在于：所述下缸体内开设孔形成缸筒，所述缸筒向上贯通
7.根据权利要求6所述的一种薄壁件加工用可重构浮动工装模组，其特征在于：所述导向板至少具有一层，所述导向板沿竖直方向排布，所述导向板上对应所述缸筒开设有导向孔，所述导向孔的中心轴与所述缸筒的中心轴共线，所述从动件穿设经过所述导向孔后与所述驱动件连接。
8.根据权利要求7所述的一种薄壁件加工用可重构浮动工装模组，其特征在于：所述装夹机构包括真空吸盘和连接件，所述连接件轴向一端通过球头与所述真空吸盘转动连接，另一端连接在所述从动件的顶端；
9.一种薄壁工件的自适应加工方法，其特征在于：使用权利要求1-8任一项所述的一种薄壁件加工用可重构浮动工装模组，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种薄壁工件的自适应加工方法，其特征在于，所述驱动件外接动力源，所述动力源连接有控制模块，所述气压传感器连接于所述控制模块，所述控制模块控制所述真空吸盘的吸附和解除吸附，所述控制模块接收并处理所述气压传感器监测到的气压信号；
...【技术特征摘要】
1.一种薄壁件加工用可重构浮动工装模组，其特征在于，至少包括一个工装单元，所述工装单元包括：
2.根据权利要求1所述的一种薄壁件加工用可重构浮动工装模组，其特征在于：所述从动件和所述驱动件首尾连接，所述从动件朝向所述驱动件的一端开设有腔，所述驱动件的前端穿设入所述腔内，所述弹性件安装于所述腔内，所述驱动件前端的外壁上固定有限位件；
3.根据权利要求2所述的一种薄壁件加工用可重构浮动工装模组，其特征在于：所述弹性件沿位于所述腔内的所述前端的轴向伸缩。
4.根据权利要求3所述的一种薄壁件加工用可重构浮动工装模组，其特征在于：所述腔内开设有安装槽，所述弹性件轴向的一端固定连接有安装座，所述安装座固定安装于所述安装槽内。
5.根据权利要求1所述的一种薄壁件加工用可重构浮动工装模组，其特征在于：所述基座包括上缸体和下缸体，所述上缸体和所述下缸体固定连接，所述上缸体上固定连接有支架，所述支架上沿水平方向安装有导向板。
6.根据权利要求5所述的一种薄壁件加工用可重构浮动工装模组，其特征在于：所述下缸体内开设孔形成缸筒，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：金徐晗，杨凯，崔晓航，朱奔驰，何文博，
申请(专利权)人：南京航电智能制造科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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