用于动态地紧固用于机加工的零件的紧固工具的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于动态地紧固用于机加工的零件的紧固工具，所述工具通过环形框架(1)形成，所述环形框架(1)被紧固到旋转支撑装置(2)，其在工具保持件头部(3)上围绕机加工工具(4)的位置布置。所述环形框架(1)包含通过旋转球(5)形成的夯具，以及沿直径相对的方向，包含通过另一旋转球(8)形成的相反夯具的倾斜夹具(6)。根据本发明，在机加工期间，零件的悬臂部(9.1)能够被夹紧在夯具和相反夯具的球(5)和球(8)之间以防止关于所述悬臂部的弯曲和振动。
【专利说明】用于动态地紧固用于机加工的零件的紧固工具
【技术领域】
[0001]本发明涉及机加工能够弯曲的板型零件、提出一种用于在机加工所述部分的动作期间紧固所述零件的悬臂部的紧固工具，所述紧固工具允许以精确度和高质量执行边缘精加工、钻等操作。
【背景技术】
[0002]为了确保紧固能够弯曲的具有大的表面尺寸的零件(诸如，用于航空机身、风力涡轮叶片的板等)，在适合于在所述零件上执行机加工的条件下，有已知的用于柔性或刚性工具的解决方案，所述柔性或刚性工具通过螺纹固定、真空系统或其他固定技术而允许建立零件的支撑和紧固、承受由在所述零件上执行机加工导致的应力。
[0003]作为所述支撑工具的补充，连接到机加工头的压紧元件的使用也是已知的，从而能够确保更好的定位，例如，从而垂直于应用的零件钻孔。这些压紧元件主要包括衬套，所述衬套包围机加工工具并且独立于所述工具前进直到接触要被机加工的零件、垂直于所述要被机加工的零件施加应力以使得一旦所述衬套就位，所述压紧元件感测到所述衬套的位置并且将这个信息馈送到机加工系统的控制装置。然而，这些压紧元件仅能够与足够刚性的静态紧固工具一起工作，所述紧固工具用于紧固被机加工的零件。
[0004]在用于钻孔的数控机床中有这种类型的解决方案，然而，这些解决方案不能够适用于在板或相似的零件的轮廓上的悬臂区域上工作，所述悬臂区域定位在用于紧固所述零件的紧固工具上的支撑的外侧并且可能由于在机加工的同时施加的压力而弯曲，这导致几何机加工误差。而且，所述解决方案不用于在部件边缘的悬臂区域上的边缘精加工修整操作。
【发明内容】
[0005]本发明提出一种工具，所述工具允许动态地紧固板或零件的悬臂部从而以精确度和有效性在所述悬臂部上执行边缘精加工修整操作或其他机加工操作。
[0006]本发明的这个工具物体包括:环形框架，其连接到旋转支撑装置，所述旋转支撑装置围绕工具在机加工工具保持件头部上的布置包含在旋转组件中，在所述环形框架中包含通过旋转球形成的夯具；在相同的环形框架上在直径相对的位置以铰接方式附接有夹具，所述夹具能够由于致动器缸的动作而倾斜，所述夹具包含通过另一旋转球在面向包含在环形框架中的夯具的球的位置所形成的相反夯具。
[0007]因此得到这样的工具，所述工具允许通过倾斜夹具形成用于使得要被机加工的零件的悬臂部插入夯具与相反夯具之间的开口，并且然后使得要被机加工的零件的所述悬臂部夹紧在夯具与相反夯具之间从而执行必须通过紧固上述悬臂部而执行的机加工，这防止了悬臂部由于机加工引起的应力而弯曲和振动。
[0008]由于要被加工的零件的悬臂部被夹紧在夯具的旋转球与相反夯具的旋转球之间，紧固动态地完成，即，紧固夹紧能够通过跟随机加工工具的行进运动滚动而移动，从而始终持续地保持零件的紧固靠近执行机加工的点。
[0009]而且，通过对旋转支撑装置的旋转运动的程序控制，能够跟随具有方向变化的机加工运动，同样持续地维持零件的紧固靠近机加工点，例如从而在应用的零件的连续边缘上执行边缘精加工修整。
[0010]此外，包含夯具和保持相反夯具的夹具的环形框架通过可拆卸式紧固连接到包含在机加工工具保持件头部中的旋转支撑装置，所述可拆卸式紧固允许所述环形框架连同所述环形框架包含的元件的分离从而将工具保持件头部使用在在应用的零件的不是悬臂的其他部分上的机加工操作中。
[0011]因此本发明的所述工具物体具有用于在可能弯曲或振动的零件的悬臂部上的机加工操作的十分有利的特征，相对于用于所述功能的其他常规装置获得本身的特性和优选特征。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1示出在根据本发明的目标的工具定位在面向所述工具在工具保持件头部上的连接的位置的状态下，机加工工具保持件头部的立体图。
[0013]图2是连接在仅仅部分描绘的工具保持件头部上的本发明的工具的详细侧视图。
[0014]图3是在夹具处于其中夯具与相反夯具彼此分离的位置的状态下，包含夯具的环形框架和保持相反夯具的夹具的立体图。
[0015]图4是在夹具处于其中夯具与相反夯具彼此支撑抵靠的位置的状态下，如同前一视图的立体图。
[0016]图5是在用于使得要被机加工的零件的悬臂部插入夯具与相反夯具之间的位置，连接在工具保持件头部上的工具的截面侧视图。
[0017]图6是在要被机加工的零件的悬臂部夹紧在夯具与相反夯具之间的状态下，如同前一视图的视图。
[0018]图7示出通过本发明的工具动态紧固的零件的悬臂部的边缘精加工修整操作的详细立体图。
[0019]图8是如同前一视图的详图，其示出在应用的部件上边缘精加工修整操作的方向变化。
[0020]图9是设置有本发明的工具的机加工机床的局部立体图，其示出布置在柔性结构支撑组件上的零件的边缘精加工修整操作。
【具体实施方式】
[0021]本发明涉及一种用于机加工可能弯曲和振动的零件的悬臂部的紧固工具，用来防止在机加工期间可能由零件的那些悬臂部的弯曲或振动导致的机加工缺陷。
[0022]提出的工具包括:环形框架(I)，其通过紧固而连接到旋转支撑装置(2)，所述旋转支撑装置(2)包含在工具保持件头部(3)上的旋转组件中，所述支撑装置(2)包围工具
(4)定位在所述工具保持件头部(3)上的位置，所述工具(4)能够是钻头、铣刀、水喷射器或用于形成孔、移除材料、切割等的任何其他类型的常规工具。
[0023]环形框架(I)包含通过旋转球(5)形成的夯具，并且，在沿直径相对的位置，在所述环形框架(I)中的铰接组件中包含夹具￠)，所述夹具(6)能够通过利用致动器缸(7)的操作而倾斜，所述夹具(6)包含通过面向环形框架(I)的夯具的球(5)的另一旋转球(8)形成的相反穷具。
[0024]因此，通过利用致动器缸(7)的操作，如图3所示，夹具(6)能够被使得倾斜以使得夯具和相反夯具的球(5)和⑶彼此分离，如图5所示，这允许在所述球(5)和⑶之间的中间空间插入要被加工的零件(9)的悬臂部(9.1)。
[0025]同样，通过利用致动器缸(7)的操作，如图4所示，夹具(6)能够被使得倾斜以使得夯具和相反夯具的球(5)和(8)向彼此施加压力，如图6所示，这允许引入所述球(5)和
(8)之间的零件的悬臂部(9.1)夹紧在所述球(5)和⑶之间。
[0026]所述夹紧在球(5)和(8)之间允许在零件的悬臂部(9.1)上执行机加工操作，其保持所述悬臂部(9.1)完美地靠近机加工工具(4)的致动点紧固，从而防止了被机加工的零件的悬臂部(9.1)的弯曲和振动。
[0027]由于所述球(5)和⑶的旋转决定了伴随工具⑷的行进运动的滚动，所述滚动允许维持在零件的所述悬臂部(9.1)上的所述紧固的运动，夹紧在所述球(5)和(8)之间的紧固进一步是动态紧固，从而，如图7所示，边缘精加工修整操作例如能够沿着因此紧固的零件的悬臂部(9.1)执行，持续地维持靠近工具(4)的致动点的紧固状况。
[0028]旋转支撑装置(2)的旋转通过程序控制(例如，数字控制)来控制以根据要进行的机加工通路(passes)转动所述紧固工具组件，从而允许跟随沿可变连续方向(如图8所示)的通路执行例如边缘精加工修整操作，而紧固工具不会撞到被修整的零件的悬臂部(9.1)。
[0029]此外，环形框架⑴的组件在旋转支撑装置(2)上的连接通过利用气动锁(10)的轴向保持建立，所述气动锁(10)允许释放所述保持以移除环形框架(I)和包含在所述环形框架(I)中的元件，从而实现使用没有紧固工具的工具保持件头部(3)以在零件(9)的非悬臂的部分上执行机加工操作，如图9所示，所述部分能够布置在例如支撑件的柔性结构支撑组件(11)上，这不是限制性的特征。
【权利要求】
1.一种用于动态地紧固用于机加工的零件的紧固工具，用来在对零件的悬臂部(9.1)机加工的同时防止悬臂部(9.1)弯曲和振动，其特征在于，所述紧固工具包括环形框架(1)，其通过紧固而连接到旋转支撑装置(2)，所述旋转支撑装置(2)围绕机加工工具(4)在对应的工具保持件头部(3)上的位置而布置，所述环形框架(1)包含通过旋转球(5)形成的夯具和在直径相对的位置的倾斜夹具出)，所述倾斜夹具(6)包含通过另一旋转球(8)形成的相反夯具，所述另一旋转球(8)面向所述环形框架(1)的所述夯具的所述球(5)。
2.根据权利要求1所述的用于动态地紧固用于机加工的零件的紧固工具，其特征在于，所述夹具(6)具有致动器缸(7)，所述致动器缸(7)允许所述夹具(6)在其中所述夯具和相反夯具的所述球(5)和球(8)分离的位置与其中所述夯具和相反夯具的所述球(5)和球(8)向彼此施加压力的位置之间倾斜。
3.根据权利要求1所述的用于动态地紧固用于机加工的零件的紧固工具，其特征在于，所述旋转支撑装置(2)具有程序控制以在跟随可变连续方向的机加工通路中转动用于紧固的所述工具。
4.根据权利要求1所述的用于动态地紧固用于机加工的零件的紧固工具，其特征在于，所述环形框架(1)通过紧固而在所述旋转支撑装置(2)上的所述连接利用通过气动锁(10)的轴向保持而建立，所述气动锁(10)允许释放所述保持以将所述环形框架(1)从所述工具保持件头部(3)移除。
【文档编号】B23Q3/06GK104507638SQ201380022092
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2013年3月15日 优先权日:2012年4月24日
【发明者】马丁内斯 曼努埃尔·托里斯 申请人:马丁内斯 曼努埃尔·托里斯