本發(fā)明屬于機(jī)械工裝，尤其涉及一種用于曲面薄壁件加工的夾具工裝。

背景技術(shù)：

1、在航天航空、汽車、船舶等領(lǐng)域中，各種形狀的曲面薄壁件一直面臨著夾持力不受控的問題，導(dǎo)致曲面薄壁件容易出現(xiàn)加工變形等困難，難以達(dá)到實際加工要求。因此為了保證曲面薄壁件的加工質(zhì)量，首先需要克服的技術(shù)性難題就是對曲面薄壁件的裝夾控制精度問題。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，申請?zhí)枮?01910396854.9的中國發(fā)明專利提供了一種用于薄壁凹形曲面件加工的磁流變夾具裝置，其由于具有橡膠吸盤和磁流變液等柔性裝夾結(jié)構(gòu)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)帶有凹形曲面的零件的柔性裝夾，并通過實時監(jiān)控零件收到的夾持力，提高夾具裝置的可靠性和精密性。然而，上述夾具裝置中，由于側(cè)吸盤角度、磁流變單元角度分別是水平、豎直固定的，其只能對外表面形狀較為平緩簡單的薄壁凹形曲面件進(jìn)行夾持，無法實現(xiàn)對外表面形狀更加復(fù)雜多樣的薄壁凹形曲面件精確夾持，因此仍具有一定的使用局限性。

3、基于以上所述，現(xiàn)亟需一種用于曲面薄壁件加工的夾具工裝，來解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種用于曲面薄壁件加工的夾具工裝，以擴(kuò)大該夾具的使用范圍，同時確保該夾具裝夾的精確性。

2、為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、用于曲面薄壁件加工的夾具工裝，包括外殼體、吸盤組件和控制系統(tǒng)，其中：所述外殼體具有供所述曲面薄壁件和磁流變液放入的空間，所述外殼體的內(nèi)側(cè)壁上沿周向和豎向分別設(shè)置有多個所述吸盤組件，且所述外殼體上設(shè)有第一半球形凹槽；所述吸盤組件包括半球形接頭、伸縮部、吸盤部和壓力傳感件，所述半球形接頭轉(zhuǎn)動設(shè)置于所述第一半球形凹槽內(nèi)，所述伸縮部連接于所述半球形接頭，且所述伸縮部的輸出端傳動連接于所述吸盤部，以帶動所述吸盤部進(jìn)行軸向運動，所述吸盤部包括安裝架和吸盤軸，所述安裝架傳動連接于所述伸縮部，且所述安裝架上具有第二半球形凹槽，所述吸盤軸的一端為半球型結(jié)構(gòu)，所述半球型結(jié)構(gòu)可轉(zhuǎn)動地嵌設(shè)于所述第二半球形凹槽內(nèi)，所述吸盤軸的另一端固設(shè)有吸盤，所述壓力傳感件設(shè)于所述吸盤上；所述控制系統(tǒng)驅(qū)動連接于所述伸縮部，并信號連接于所述壓力傳感件，所述控制系統(tǒng)包括電磁線圈，所述外殼體上設(shè)有所述電磁線圈。

4、可選地，所述吸盤軸包括第一軸體、第二軸體和連接件，所述第一軸體的一端為所述半球型結(jié)構(gòu)，所述第一軸體的另一端通過所述連接件可拆卸連接于所述第二軸體，所述吸盤固設(shè)于所述第二軸體上。

5、可選地，所述安裝架的橫截面呈三角形，且在所述安裝架的每個角部各開設(shè)有所述第二半球形凹槽，每個所述第二半球形凹槽內(nèi)各轉(zhuǎn)動連接有一個所述吸盤軸，所述第二軸體內(nèi)設(shè)置有所述電磁線圈。

6、可選地，所述外殼體為倒圓臺型結(jié)構(gòu)。

7、可選地，所述外殼體的內(nèi)側(cè)壁沿所述豎向具有多個環(huán)形槽，所述環(huán)形槽內(nèi)設(shè)有所述電磁線圈；所述外殼體內(nèi)還設(shè)有多個磁性滑塊，所述磁性滑塊滑動設(shè)置于所述環(huán)形槽內(nèi)，所述磁性滑塊上開設(shè)有所述第一半球形凹槽。

8、可選地，還包括皮帶傳動結(jié)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)座，所述皮帶傳動結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動電機(jī)、主動輪、從動輪、皮帶、傳動軸和支撐底柱，所述控制系統(tǒng)電連接于所述驅(qū)動電機(jī)，所述驅(qū)動電機(jī)的輸出軸傳動連接于所述主動輪，所述主動輪通過所述皮帶傳動連接于所述從動輪，所述從動輪套設(shè)于所述傳動軸，所述傳動軸的一端轉(zhuǎn)動連接于所述支撐底柱，所述傳動軸的另一端傳動連接于所述旋轉(zhuǎn)座，所述支撐底柱固定設(shè)置，所述旋轉(zhuǎn)座傳動連接于所述外殼體。

9、可選地，所述皮帶傳動結(jié)構(gòu)還包括傳動支撐組件，所述傳動支撐組件包括傳動支撐輪，所述傳動支撐輪沿自身軸線可轉(zhuǎn)動地固定設(shè)置，并壓緊貼合連接于所述皮帶。

10、可選地，所述空間內(nèi)水平設(shè)置有輔助支撐底盤，所述輔助支撐底盤的外側(cè)壁密封貼合連接于所述外殼體內(nèi)側(cè)壁，所述輔助支撐底盤的上表面設(shè)置有所述磁流變液，且所述輔助支撐底盤沿豎直方向可活動設(shè)置在所述空間內(nèi)。

11、可選地，所述外殼體上可拆卸設(shè)置有環(huán)形密封蓋，所述環(huán)形密封蓋被配置為能形成所述環(huán)形槽的槽底，當(dāng)所述環(huán)形密封蓋與所述外殼體分離時，所述輔助支撐底盤能穿過所述環(huán)形槽并水平設(shè)置于所述空間內(nèi)。

12、可選地，還包括收集罐，所述旋轉(zhuǎn)座具有連通所述收集罐和所述空間的液體回收槽，所述空間內(nèi)的所述磁流變液能經(jīng)所述液體回收槽流入所述收集罐內(nèi)。

13、本發(fā)明的有益效果：

14、本發(fā)明提供了一種用于曲面薄壁件加工的夾具工裝，該夾具工裝具體使用時，首先將磁流變液填入外殼體的空間內(nèi)；接著可根據(jù)曲面薄壁件的外立面形狀，將半球形接頭在第一半球形凹槽內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)多個吸盤組件的大角度粗調(diào)節(jié)；接著將曲面薄壁件放置在外殼體的空間內(nèi)，并使磁流變液包裹在曲面薄壁件的加工對立面上；然后再通過控制系統(tǒng)驅(qū)動伸縮部，使伸縮部帶著吸盤部沿軸向逐漸向曲面薄壁件靠近，同時根據(jù)曲面薄壁件的外形特點，吸盤軸上的吸盤能自適應(yīng)性地進(jìn)行微角度轉(zhuǎn)動，直至多個吸盤組件中的吸盤能全部緊密貼合連接在曲面薄壁件外表面上，并通過監(jiān)測吸盤上的壓力傳感器，精準(zhǔn)控制多個吸盤部對曲面薄壁件的夾持力大小；最后再向外殼體上的電磁線圈通電，使磁流變液相變固化，以對曲面薄壁件進(jìn)行輔助支撐。與現(xiàn)有的磁流變夾具裝置相比，通過吸盤組件的大角度粗調(diào)節(jié)以及吸盤軸的小角度微調(diào)節(jié)，配合磁流變液的輔助支撐，可以實現(xiàn)對任何外立面形狀的曲面薄壁件進(jìn)行裝夾支撐的目的，有效提高了該夾具工裝的適用范圍，并確保了該夾具工裝的裝夾精確性。

技術(shù)特征：

1.用于曲面薄壁件加工的夾具工裝，其特征在于，包括外殼體(3)、吸盤組件(4)和控制系統(tǒng)，其中：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于曲面薄壁件加工的夾具工裝，其特征在于，所述吸盤軸(432)包括第一軸體(4321)、第二軸體(4322)和連接件(4323)，所述第一軸體(4321)的一端為所述半球型結(jié)構(gòu)，所述第一軸體(4321)的另一端通過所述連接件(4323)可拆卸連接于所述第二軸體(4322)，所述吸盤(433)固設(shè)于所述第二軸體(4322)上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于曲面薄壁件加工的夾具工裝，其特征在于，所述安裝架(431)的橫截面呈三角形，且在所述安裝架(431)的每個角部各開設(shè)有所述第二半球形凹槽，每個所述第二半球形凹槽內(nèi)各轉(zhuǎn)動連接有一個所述吸盤軸(432)，所述第二軸體(4322)內(nèi)設(shè)置有所述電磁線圈(51)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于曲面薄壁件加工的夾具工裝，其特征在于，所述外殼體(3)為倒圓臺型結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于曲面薄壁件加工的夾具工裝，其特征在于，所述外殼體(3)的內(nèi)側(cè)壁沿所述豎向具有多個環(huán)形槽(33)，所述環(huán)形槽(33)內(nèi)設(shè)有所述電磁線圈(51)；所述外殼體(3)內(nèi)還設(shè)有多個磁性滑塊(34)，所述磁性滑塊(34)滑動設(shè)置于所述環(huán)形槽(33)內(nèi)，所述磁性滑塊(34)上開設(shè)有所述第一半球形凹槽(341)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于曲面薄壁件加工的夾具工裝，其特征在于，還包括皮帶傳動結(jié)構(gòu)(13)和旋轉(zhuǎn)座(12)，所述皮帶傳動結(jié)構(gòu)(13)包括驅(qū)動電機(jī)(131)、主動輪(132)、從動輪(133)、皮帶(134)、傳動軸(135)和支撐底柱(136)，所述控制系統(tǒng)電連接于所述驅(qū)動電機(jī)(131)，所述驅(qū)動電機(jī)(131)的輸出軸傳動連接于所述主動輪(132)，所述主動輪(132)通過所述皮帶(134)傳動連接于所述從動輪(133)，所述從動輪(133)套設(shè)于所述傳動軸(135)，所述傳動軸(135)的一端轉(zhuǎn)動連接于所述支撐底柱(136)，所述傳動軸(135)的另一端傳動連接于所述旋轉(zhuǎn)座(12)，所述支撐底柱(136)固定設(shè)置，所述旋轉(zhuǎn)座(12)傳動連接于所述外殼體(3)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于曲面薄壁件加工的夾具工裝，其特征在于，所述皮帶傳動結(jié)構(gòu)(13)還包括傳動支撐組件(137)，所述傳動支撐組件(137)包括傳動支撐輪(1373)，所述傳動支撐輪(1373)沿自身軸線可轉(zhuǎn)動地固定設(shè)置，并壓緊貼合連接于所述皮帶(134)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于曲面薄壁件加工的夾具工裝，其特征在于，所述空間內(nèi)水平設(shè)置有輔助支撐底盤(32)，所述輔助支撐底盤(32)的外側(cè)壁密封貼合連接于所述外殼體(3)內(nèi)側(cè)壁，所述輔助支撐底盤(32)的上表面設(shè)置有所述磁流變液(100)，且所述輔助支撐底盤(32)沿豎直方向可活動設(shè)置在所述空間內(nèi)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于曲面薄壁件加工的夾具工裝，其特征在于，所述外殼體(3)上可拆卸設(shè)置有環(huán)形密封蓋，所述環(huán)形密封蓋被配置為能形成所述環(huán)形槽(33)的槽底，當(dāng)所述環(huán)形密封蓋與所述外殼體(3)分離時，所述輔助支撐底盤(32)能穿過所述環(huán)形槽(33)并水平設(shè)置于所述空間內(nèi)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于曲面薄壁件加工的夾具工裝，其特征在于，還包括收集罐，所述旋轉(zhuǎn)座(12)具有連通所述收集罐和所述空間的液體回收槽(122)，所述空間內(nèi)的所述磁流變液(100)能經(jīng)所述液體回收槽(122)流入所述收集罐內(nèi)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種用于曲面薄壁件加工的夾具工裝。其包括外殼體、吸盤組件和控制系統(tǒng)，外殼體具有供曲面薄壁件和磁流變液放入的空間，外殼體內(nèi)設(shè)置有多個吸盤組件，且外殼體上設(shè)有第一半球形凹槽；吸盤組件中的半球形接頭轉(zhuǎn)動設(shè)置于第一半球形凹槽內(nèi)，伸縮部的輸出端傳動連接于吸盤部，以帶動吸盤部進(jìn)行軸向運動，吸盤部中的安裝架傳動連接于伸縮部，且安裝架上具有第二半球形凹槽，吸盤軸的半球型結(jié)構(gòu)可轉(zhuǎn)動地嵌設(shè)于第二半球形凹槽內(nèi)，吸盤軸的另一端固設(shè)有吸盤，并設(shè)有壓力傳感件；控制系統(tǒng)驅(qū)動連接于伸縮部，并信號連接于壓力傳感件，其包括電磁線圈，外殼體上設(shè)有所電磁線圈。上述夾具工裝在可以提高適用范圍的同時，還確保了裝夾精確性。

技術(shù)研發(fā)人員：高山,張丁太,馬銘言,劉沛?zhèn)?朱余,李昊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海飛機(jī)制造有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24