本发明涉及机加工工装,尤其涉及一种板件装夹工装及装夹方法。
背景技术:
1、在一些领域中,如航空航天领域,机加工工件往往是薄壁结构,且工件采用难以加工的材料,如高温合金、钛合金等。薄壁结构工件的加工通常有两个难点,一个是加工过程中产生的振动问题,另一个是在固定工装去除后,应力释放导致的薄壁结构变形问题。
2、因此,薄壁结构的加工通常需要辅助支撑工装。现有技术中,采用灌蜡法对薄壁结构的内部进行支撑,从而达到控制振动和变形的目的,但这种方法适用于具有内腔的薄壁结构,不能适用于板状薄壁结构的加工。
3、因此,亟需提出一种板件装夹工装及装夹方法来解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明的一个目的在于提供板件装夹工装,该板件装夹工装装卸方便,且能够在加工过程中实现板件的振动控制和变形控制。
2、为达此目的,本发明采用以下技术方案:
3、一种板件装夹工装,包括:
4、底座,所述底座上设置有锁紧座,所述锁紧座用于夹持所述板件的一侧;
5、至少一个夹紧组件,所述夹紧组件用于夹持所述板件的侧边,所述夹紧组件设有第一过线件;
6、多个滑动组件,所述滑动组件均设置在所述底座上,所述锁紧座的两侧分别设置有一个所述滑动组件,所述滑动组件设有第二过线件;
7、调节组件,所述调节组件设置在所述底座上,所述调节组件设有第三过线件,所述第三过线件能够相对所述底座移动;
8、牵引绳,所述牵引绳穿过所述第一过线件、所述第二过线件和所述第三过线件,且所述牵引绳的端部连接形成闭环。
9、本发明提供的板件装夹工装通过锁紧座固定板件的位置,通过将夹紧组件装夹在板件上,并采用牵引绳穿过夹紧组件中的第一过线件,使牵引绳为板件施加压力,通过调整夹紧座两侧的第二过线件调整牵引绳所受拉力,使板件在垂直于板件的方向上受力为零,仅对板件施加方向与板面重合的压力,保证板件处于力的平衡状态,从而板件装夹工装的装夹和去除均不会影响板件的应力特征,实现了控制板件变形的目的。根据板件的固有模态,通过移动调节组件中第三过线件的位置,改变牵引绳所受拉力,以使牵引绳为板件提供合适大小的压力,从而将板件加工过程中产生的振动均被吸引到牵引绳上,进而降低板件的模态频率。通过降低板件的模态频率能够避开加工过程中的主要激励频率范围,从而大幅减小板件的振幅,达到控制板件振动的效果。另外,该板件装夹工装中各个组件均采用模块化设计,装拆简单,能够根据使用需要快捷地更换不同的牵引绳穿行方式。
10、可选地,所述牵引绳包括第一段和第二段,所述第一段穿设于所述第一过线件和所述第二过线件,所述第二段穿设于所述第三过线件,所述第一段的第一端和所述第二段的第一端通过第一测力计连接,所述第一段的第二端和所述第二段的第二端之间通过第二测力计连接,所述第一测力计和所述第二测力计用于测量所述牵引绳所受拉力。
11、可选地,所述板件装夹工装还包括两个滑轨,所述滑轨连接于所述底座,所述滑动组件包括滑动底座,所述第二过线件设置在所述滑动底座上,所述滑动底座设置在所述滑轨上且能够带动所述第二过线件沿所述滑轨移动。
12、可选地,所述滑动组件还包括限位块和调节螺杆,所述滑动底座的底部设置有限位槽,所述限位块的顶部位于所述限位槽中,所述限位块的底部位于所述滑轨中,所述调节螺杆沿第一方向穿入所述限位槽并和所述限位块螺纹传动连接,所述第一方向垂直于所述滑轨的延伸方向,所述调节螺杆用于驱动所述限位块靠近或远离所述滑轨的内壁,所述调节螺杆驱动所述限位块和所述滑轨内壁抵接时,所述限位块能够阻挡所述滑动底座移动。
13、可选地,所述滑动组件还包括滑动平台,所述滑动平台固定连接于所述滑动底座,所述第二过线件可转动连接于所述滑动平台上。
14、可选地,所述锁紧座包括两个夹紧块,所述夹紧块连接于所述底座,两个所述夹紧块用于配合夹持所述板件。
15、可选地,所述夹紧组件包括支座,所述支座包括间隔设置的两个安装部,两个所述安装部之间形成用于插设所述板件的插槽,每个所述安装部上均设置有移动块,两个所述移动块能够互相靠近并夹紧所述板件,所述第一过线件设置在所述支座上。
16、可选地,所述第一过线件包括互相连接的滑环和连接螺杆,所述支座具有空腔,所述空腔内设置有四方螺母、第一上垫片和第一下垫片,所述第一上垫片和所述第一下垫片分别位于所述四方螺母的顶部和底部,所述连接螺杆穿过所述第一上垫片和所述四方螺母抵接于所述第一下垫片,拧紧所述连接螺杆,所述四方螺母将所述第一上垫片压紧于所述空腔顶部,所述连接螺杆将所述第一下垫片压紧于所述空腔底部。
17、可选地,所述调节组件还包括固定座、传动杆和调节底座,所述传动杆穿设于所述调节底座并和所述调节底座螺纹传动连接,所述传动杆的两端可转动连接于所述固定座,所述第三过线件设置在所述调节底座上,转动所述传动杆,所述调节底座能够带动所述第三过线件沿所述传动杆往复移动。
18、本发明的另一个目的在于提供一种板件装夹方法,采用该方法能够在板件加工过程中进行板件的振动控制和变形控制。
19、为达此目的,本发明采用以下技术方案:
20、一种板件装夹方法,基于上述的板件装夹工装,所述板件装夹工装包括第一测力计和第二测力计,所述牵引绳包括第一段和第二段,所述板件装夹方法包括以下步骤:
21、s100、将所述板件的一端固定于所述锁紧座,将所述锁紧座连接于所述底座,将所述夹紧组件连接在所述板件上,将所述第一段穿过所述第一过线件和所述第二过线件,将所述第二段穿过所述第三过线件,利用所述第一测力计将所述第一段的第一端和所述第二段的第一端连接,利用所述第二测力计将所述第一段的第二端和所述第二段的第二端连接;
22、s200、移动所述第三过线件,调整所述牵引绳所受拉力,使所述第一测力计和所述第二测力计的示数均在预设范围内;
23、s300、调整所述锁紧座、所述夹紧组件、所述滑动组件、所述调节组件和所述牵引绳;
24、s400、重复s200和s300,直至所述第一测力计和所述第二测力计的示数相同且在所述预设范围内。
1.一种板件装夹工装,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的板件装夹工装,其特征在于,所述牵引绳(500)包括第一段(510)和第二段(520),所述第一段(510)穿设于所述第一过线件(210)和所述第二过线件(310),所述第二段(520)穿设于所述第三过线件(410),所述第一段(510)的第一端和所述第二段(520)的第一端通过第一测力计(501)连接,所述第一段(510)的第二端和所述第二段(520)的第二端之间通过第二测力计(502)连接,所述第一测力计(501)和所述第二测力计(502)用于测量所述牵引绳(500)所受拉力。
3.根据权利要求1所述的板件装夹工装,其特征在于,所述板件装夹工装还包括两个滑轨(120),所述滑轨(120)连接于所述底座(100),所述滑动组件(300)包括滑动底座(320),所述第二过线件(310)设置在所述滑动底座(320)上,所述滑动底座(320)设置在所述滑轨(120)上且能够带动所述第二过线件(310)沿所述滑轨(120)移动。
4.根据权利要求3所述的板件装夹工装,其特征在于,所述滑动组件(300)还包括限位块(330)和调节螺杆(340),所述滑动底座(320)的底部设置有限位槽,所述限位块(330)的顶部位于所述限位槽中,所述限位块(330)的底部位于所述滑轨(120)中,所述调节螺杆(340)沿第一方向穿入所述限位槽并和所述限位块(330)螺纹传动连接,所述第一方向垂直于所述滑轨(120)的延伸方向,所述调节螺杆(340)用于驱动所述限位块(330)靠近或远离所述滑轨(120)的内壁,所述调节螺杆(340)驱动所述限位块(330)和所述滑轨(120)内壁抵接时,所述限位块(330)能够阻挡所述滑动底座(320)移动。
5.根据权利要求3所述的板件装夹工装,其特征在于,所述滑动组件(300)还包括滑动平台(370),所述滑动平台(370)固定连接于所述滑动底座(320),所述第二过线件(310)可转动连接于所述滑动平台(370)上。
6.根据权利要求1-5任一项所述的板件装夹工装,其特征在于,所述锁紧座(110)包括两个夹紧块(111),所述夹紧块(111)连接于所述底座(100),两个所述夹紧块(111)用于配合夹持所述板件(10)。
7.根据权利要求1-5任一项所述的板件装夹工装,其特征在于,所述夹紧组件(200)包括支座(220),所述支座(220)包括间隔设置的两个安装部(221),两个所述安装部(221)之间形成用于插设所述板件(10)的插槽,每个所述安装部(221)上均设置有移动块(230),两个所述移动块(230)能够互相靠近并夹紧所述板件(10),所述第一过线件(210)设置在所述支座(220)上。
8.根据权利要求7所述的板件装夹工装,其特征在于,所述第一过线件(210)包括互相连接的滑环和连接螺杆,所述支座(220)具有空腔,所述空腔内设置有四方螺母、第一上垫片(280)和第一下垫片(290),所述第一上垫片(280)和所述第一下垫片(290)分别位于所述四方螺母的顶部和底部,所述连接螺杆穿过所述第一上垫片(280)和所述四方螺母抵接于所述第一下垫片(290),拧紧所述连接螺杆,所述四方螺母将所述第一上垫片(280)压紧于所述空腔的顶部,所述连接螺杆将所述第一下垫片(290)压紧于所述空腔的底部。
9.根据权利要求1-5任一项所述的板件装夹工装,其特征在于,所述调节组件(400)还包括固定座(420)、传动杆(430)和调节底座(440),所述传动杆(430)穿设于所述调节底座(440)并和所述调节底座(440)螺纹传动连接,所述传动杆(430)的两端可转动连接于所述固定座(420),所述第三过线件(410)设置在所述调节底座(440)上,转动所述传动杆(430),所述调节底座(440)能够带动所述第三过线件(410)沿所述传动杆(430)往复移动。
10.一种板件装夹方法,其特征在于,基于如权利要求1-9任一项所述的板件装夹工装,所述板件装夹工装包括第一测力计(501)和第二测力计(502),所述牵引绳(500)包括第一段(510)和第二段(520),所述板件装夹方法包括以下步骤: