輔助支承頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種輔助支承頭，其包括：自調整件，其具有支承平臺，所述支承平臺的上端連接有自調整球座，所述自調整球座內可轉動地設有自調整球；自鎖件，其具有伸縮桿，所述伸縮桿可軸向移動地穿設在所述自調整球內；曲面支承件，其具有支承球座，所述支承球座連接在所述自調整球上并套設在所述伸縮桿上，所述支承球座的上端可轉動地設有多個支承球。本實用新型的輔助支承頭，可實現小空間自由微調，其能夠對任意曲率的曲面形成局部支撐，特別適用于對蒙皮銑削刀具進行法向支撐。
【專利說明】輔助支承頭
【技術領域】
[0001]本實用新型有關于一種輔助支承頭，尤其有關于一種機械加工【技術領域】中用于蒙皮鏡像銑加工的輔助支承頭。
【背景技術】
[0002]蒙皮在航空航天領域有著廣泛的應用，其加工方法主要有滾彎、閘壓、拉形等成形方法。目前，也出現了用機械銑床加工蒙皮的方式，如“鏡像銑”方法加工等。蒙皮鏡像銑加工技術的原理如圖1所示，蒙皮“鏡像銑”加工是指刀具101在蒙皮100的加工一面進行銑削加工，刀具101關于蒙皮100的鏡像處是一個無轉動、沿蒙皮100曲面與刀具101鏡像對稱移動、在刀具101加工蒙皮100時始終在蒙皮100的另一面起支撐作用的支承頭102，由于刀具101與支承頭102始終關于蒙皮100對稱，因此稱之為“鏡像銑”加工。蒙皮“鏡像銑”加工技術屬于第三代蒙皮加工技術，尤其適合加工薄蒙皮和雙曲蒙皮。
[0003]蒙皮鏡像銑削加工的輔助支承頭是鏡像銑設備中的關鍵部件之一，其與傳統的零件加工支承方式不同。傳統的零件加工用到的支承主要為定位支承、可調支承、自位支承等，而鏡像銑加工由于自動化程度高，曲面加工過程復雜，且蒙皮通常為大型的曲面，厚度較小，銑削加工時易產生變形，鏡像銑加工時蒙皮整體處于豎直加工的狀態，因此現有的輔助支承頭已經難以符合鏡像銑削加工的支承要求。
[0004]因此，有必要提供一種新的輔助支承頭，來克服上述缺陷。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是提供一種輔助支承頭，該輔助支承頭可實現小空間自由微調，其能夠對任意曲率的曲面形成局部支撐，特別適用于對蒙皮銑削刀具進行法向支撐。
[0006]本實用新型的上述目的可采用下列技術方案來實現:
[0007]本實用新型提供一種輔助支承頭，所述輔助支承頭包括:
[0008]自調整件，其具有支承平臺，所述支承平臺的上端連接有自調整球座，所述自調整球座內可轉動地設有自調整球；
[0009]自鎖件，其具有伸縮桿，所述伸縮桿可軸向移動地穿設在所述自調整球內；
[0010]曲面支承件，其具有支承球座，所述支承球座連接在所述自調整球上并套設在所述伸縮桿上，所述支承球座的上端可轉動地設有多個支承球。
[0011]在優選的實施方式中，所述自調整球座的上端開設有第一凹槽，所述自調整球位于所述第一凹槽內。
[0012]在優選的實施方式中，所述第一凹槽內開設有第二凹槽，所述第二凹槽內設有多個支承滾子，所述自調整球與所述多個支承滾子相接觸。
[0013]在優選的實施方式中，所述自鎖件還包括彈簧，所述自調整球內開設有容納孔，所述彈簧穿設在所述容納孔內，所述伸縮桿的下端頂抵在所述彈簧上，其上端穿出所述支承球座。[0014]在優選的實施方式中，所述伸縮桿的下端連接有導向滑塊，所述導向滑塊頂抵在所述彈簧的上端，所述自調整球上設有徑向相對的第一通槽和第二通槽，所述第一通槽和所述第二通槽分別與所述容納孔相連通，所述第一通槽和所述第二通槽內分別穿設有第一鎖緊滑塊和第二鎖緊滑塊，所述第一鎖緊滑塊與所述第二鎖緊滑塊相對的一端分別設有第一導向凸棱和第二導向凸棱，所述導向滑塊的兩側分別開設有第一導向槽和第二導向槽，所述第一導向凸棱、所述第二導向凸棱分別卡設在所述第一導向槽、所述第二導向槽內，根據所述伸縮桿的軸向移動，所述第一導向凸棱、所述第二導向凸棱分別在所述第一導向槽、所述第二導向槽內往復移動，所述第一鎖緊滑塊和所述第二鎖緊滑塊在所述第一通槽和所述第二通槽內往復移動。
[0015]在優選的實施方式中，所述自調整件還包括自調整球鎖緊蓋，所述自調整球鎖緊蓋套設在所述自調整球上并與所述自調整球座相連，所述自調整球鎖緊蓋具有球形凹槽，在所述伸縮桿未被壓下的狀態下，所述第一鎖緊滑塊和所述第二鎖緊滑塊穿出所述自調整球的一端分別頂抵在所述球形凹槽的內壁上。
[0016]在優選的實施方式中，所述伸縮桿上徑向向外凸設有導向凸環。
[0017]在優選的實施方式中，所述曲面支承件還包括鎖緊蓋，所述鎖緊蓋連接在所述支承球座的上端，其上設有多個耳環，所述耳環卡設在所述支承球上。
[0018]在優選的實施方式中，所述支承球為三個，所述三個支承球沿圓周方向均勻分布在所述支承球座上。
[0019]在優選的實施方式中，所述自調整件還包括鎖緊蓋，所述鎖緊蓋套設在所述自調整球座上并與所述支承平臺相連。
[0020]本實用新型的輔助支承頭的特點及優點是:通過自鎖件的伸縮桿的軸向位移實現對自調整球的解鎖與自鎖，以使自調整球可自由轉動地設置在自調整球座內，同時利用設置在支承球座上端的多個支承球支承在蒙皮表面，以實現該輔助支承頭在銑刀銑削點法向對稱處進行支承的目的。該輔助支承頭利用簡單機械的組合，在不破壞蒙皮表面曲率和結構的前提下，能夠實現對蒙皮曲面的輔助支承功能，對蒙皮的鏡像銑削加工能實現法向支承，其結構簡單，成本低，操作容易。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1為現有技術的蒙皮鏡像銑加工示意圖。
[0023]圖2為本實用新型的輔助支承頭的剖視圖。
[0024]圖3為本實用新型的輔助支承頭的自鎖件的結構示意圖。
[0025]圖4為本實用新型的輔助支承頭的曲面支承件的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0027]如圖2、3所示，本實用新型提供一種輔助支承頭，其包括自調整件1、自鎖件2和曲面支承件3，其中:自調整件I具有支承平臺11，所述支承平臺11的上端連接有自調整球座12，所述自調整球座12內可轉動地設有自調整球13 ；自鎖件2具有伸縮桿21，所述伸縮桿21可軸向移動地穿設在所述自調整球13內；曲面支承件3具有支承球座31，所述支承球座31連接在所述自調整球13上并套設在所述伸縮桿21上，所述支承球座31的上端可轉動地設有多個支承球32。
[0028]具體是，自調整件I的支承平臺11的縱截面大體呈“T”型形狀，其上端面向下開設有凹槽111，其中部開設有軸向通孔112。
[0029]自調整件I的自調整球座12由扁圓柱體121和一體成型在扁圓柱體121上方的圓錐梯臺122組成。其中，自調整球座12的圓錐梯臺122的上端面向下開設有第一凹槽1221，第一凹槽1221大體呈半球形，自調整球座12的下部開設有通孔123，該通孔123與第一凹槽1221相連通，自調整球座12通過其扁圓柱體121卡設在支承平臺11的凹槽111內而連接在支承平臺11的上方。在本實用新型中，自調整件I還包括鎖緊蓋14，鎖緊蓋14大體呈環形形狀，其內環壁為圓臺槽形，該鎖緊蓋14套設在自調整球座12上后，其內環壁恰好與自調整球座12的圓錐梯臺122外周壁相配合，鎖緊蓋14通過多個螺釘15連接在支承平臺11上，從而實現將自調整球座12固定連接在支承平臺11上的目的，在本實用新型中，螺釘15為四個，其沿鎖緊蓋14的圓周方向均勻分布。
[0030]自調整件I的自調整球13為上端截去1/3球半徑球塊的球體，也即，自調整球13的高度等于自調整球13半徑的5/3。該自調整球13的球半徑與第一凹槽1221的球半徑相等，在本實用新型中，第一凹槽1221內還開設有第二凹槽1222，第二凹槽1222內設有多個支承滾子16，自調整球13放置在第一凹槽1221內后與多個支承滾子16相接觸，從而使得自調整球13可自由轉動地設置在自調整球座12的第一凹槽1221內。在本實施例中，該支承滾子16為球體，其球半徑為第一凹槽1221的球半徑與第二凹槽1222的球半徑之差的兩倍。自調整球13的中部開設有軸向貫通的階梯孔，該階梯孔由通孔131、容納孔132和連接孔133組成，通孔131位于自調整球13的下端，連接孔133位于自調整球13的上端，連接孔133通過容納孔132與通孔131相連通，通孔131的直徑小于容納孔132的直徑，在本實施例中，通孔131的直徑為容納孔132直徑的一半，容納孔132的直徑小于連接孔133的直徑。當自調整球13位于自調整球座12的第一凹槽1221內時，該通孔131、容納孔132和連接孔133通過自調整球座12的通孔123與支承平臺11的通孔112相連通。
[0031]該自調整件I還包括自調整球鎖緊蓋17，該自調整球鎖緊蓋17通過多個螺釘18連接在自調整球座12的上端，在本實用新型中，螺釘18為四個，其沿自調整球鎖緊蓋17的圓周方向均勻分布。在自調整球鎖緊蓋17與自調整球座12之間夾設有墊片19，該自調整球鎖緊蓋17中部開設有穿孔171，自調整球13的上端從該穿孔171處伸出自調整球鎖緊蓋17的上表面，穿孔171的內環壁與自調整球13的球體外表面相配合；自調整球鎖緊蓋17的內部形成有球形凹槽172。
[0032]自鎖件2的伸縮桿21大體呈圓柱桿狀，其穿設在自調整球13的連接孔133中，在本實用新型中，自調整球13的容納孔131中放置有彈簧134，伸縮桿21的下端頂抵在彈簧134的上端，伸縮桿21在彈簧134的作用下可軸向移動地設置在自調整球13內。
[0033]進一步的，請配合參閱圖3，伸縮桿21的下端連接有導向滑塊22，導向滑塊22頂抵在彈簧134的上端，導向滑塊22的前端面和后端面的兩側分別開設有第一導向槽221和第二導向槽222，在本實用新型中，第一導向槽221和第二導向槽222沿導向滑塊22的軸向方向徑向向外向下傾斜設置；自調整球13上開設有徑向相對的第一通槽135和第二通槽136，第一通槽135和第二通槽136分別與容納孔132相連通，第一通槽135和第二通槽136內分別穿設有第一鎖緊滑塊23和第二鎖緊滑塊24，第一鎖緊滑塊23與第二鎖緊滑塊24相對的一端分別開設有“T”形槽，從而在第一鎖緊滑塊23與第二鎖緊滑塊24相對的一端分別形成有第一導向凸棱231和第二導向凸棱241,該第一導向凸棱231、第二導向凸棱241分別卡設在第一導向槽221、第二導向槽222內。根據伸縮桿21的軸向移動,第一導向凸棱231、第二導向凸棱241分別在第一導向槽221、第二導向槽222內往復移動,第一鎖緊滑塊23和第二鎖緊滑塊24在第一通槽135和第二通槽136內往復移動。也即，當伸縮桿21在自調整球13的階梯孔中軸向上移時，伸縮桿21帶動導向滑塊22軸向上移，此時，第一鎖緊滑塊23的第一導向凸棱231和第二鎖緊滑塊24的第二導向凸棱241在導向滑塊22的第一導向槽221、第二導向槽222內自上往下移動，從而使得第一鎖緊滑塊23和第二鎖緊滑塊24在導向滑塊22的帶動下在自調整球13的第一通槽135和第二通槽136內徑向向外移動，當第一鎖緊滑塊23與第二鎖緊滑塊24徑向向外移動至自調整球鎖緊蓋17的球形凹槽172的內環壁時，自鎖件2處于鎖緊狀態，伸縮桿21不能再繼續軸向向上移動；當伸縮桿21在自調整球13的階梯孔中軸向下移時，伸縮桿21帶動導向滑塊22軸向下移，此時，第一鎖緊滑塊23的第一導向凸棱231和第二鎖緊滑塊24的第二導向凸棱241在導向滑塊22的第一導向槽221、第二導向槽222內自下往上移動，從而使得第一鎖緊滑塊23和第二鎖緊滑塊24在導向滑塊22的帶動下在自調整球13的第一通槽135和第二通槽136內徑向向內移動，當第一鎖緊滑塊23與第二鎖緊滑塊24的外端脫離與自調整球鎖緊蓋17的球形凹槽172內環壁接觸時，自鎖件2處于解鎖狀態，自調整球13可在自調整球座12的第一凹槽1221內自由轉動。
[0034]如圖4所示，曲面支承件3的支承球座31大體呈圓柱體狀，其下端凸設有連接部311，該連接部311穿設固定在自調整球13的連接孔133內；支承球座31的中部開設有軸向通孔312，伸縮桿21的上端穿設在該通孔312內并自支承球座31的上表面伸出，在本實用新型中，伸縮桿21的上部徑向向外凸設有導向凸環211，該導向凸環211的外徑與支承球座31的通孔312內徑相等，該導向凸環211起到導向伸縮桿21的作用，以使伸縮桿21在支承球座31的通孔312內豎直移動。支承球座31的上端向下開設有多個半球形凹槽313，支承球32可轉動地設置在凹槽313內。在本實用新型中，支承球座31的上端向下開設有三個凹槽313，三個凹槽313沿支承球座31的圓周方向均勻分布，支承球32為三個，三個支承球32沿圓周方向均勻設置在支承球座31的凹槽313內。
[0035]曲面支承件3還包括鎖緊蓋33，鎖緊蓋33通過多個螺釘34連接在支承球座31的上端，其上設有多個耳環331，在本實用新型中，耳環331為三個，三個耳環331沿鎖緊蓋33的圓周方向均勻分布，當鎖緊蓋33蓋設在支承球座31上后，其耳環331恰好卡設在支承球座31的支承球32外部，該耳環331用于固定支承球32。[0036]該輔助支承頭的工作過程如下:當輔助支承頭的伸縮桿21接觸到蒙皮后，伸縮桿21被向下壓，此時彈簧134被壓縮，導向滑塊22在伸縮桿21的帶動下向下移動，以帶動第一鎖緊滑塊23和第二鎖緊滑塊24徑向向內滑動，此時，第一鎖緊滑塊23和第二鎖緊滑塊24不再對自調整球鎖緊蓋17的球形凹槽172產生擠壓，自調整球13可以在第一凹槽1221內自由轉動，伸縮桿21在下壓后，位于支承球座31上端的多個支承球32將支承在蒙皮的表面，從而使得該輔助支承頭在銑刀銑削點法向對稱處進行支承；該輔助支承頭于不工作時，也即，當輔助支承頭離開蒙皮表面后，伸縮桿21不再受蒙皮的擠壓，此時，導向滑塊22在彈簧134的恢復力作用下被向上頂起，從而帶動第一鎖緊滑塊23和第二鎖緊滑塊24徑向向外移動，第一鎖緊滑塊23和第二鎖緊滑塊24對自調整球鎖緊蓋17上的球形凹槽172內環壁產生擠壓，并使自調整球13不再自由轉動。
[0037]本實用新型的輔助支承頭，通過自鎖件2的伸縮桿21的軸向位移實現對自調整球13的解鎖與自鎖，以使自調整球13可自由轉動地設置在自調整球座12內，同時利用設置在支承球座31上端的多個支承球32支承在蒙皮表面，以實現該輔助支承頭在銑刀銑削點法向對稱處進行支承的目的。該輔助支承頭利用簡單機械的組合，在不破壞蒙皮表面曲率和結構的前提下，能夠實現對蒙皮曲面的輔助支承功能，對蒙皮的鏡像銑削加工能實現法向支承，其結構簡單，成本低，操作容易。
[0038]以上所述僅為本實用新型的幾個實施例，本領域的技術人員依據申請文件公開的內容可以對本實用新型實施例進行各種改動或變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。
【權利要求】
1.一種輔助支承頭，其特征在于，所述輔助支承頭包括: 自調整件，其具有支承平臺，所述支承平臺的上端連接有自調整球座，所述自調整球座內可轉動地設有自調整球； 自鎖件，其具有伸縮桿，所述伸縮桿可軸向移動地穿設在所述自調整球內； 曲面支承件，其具有支承球座，所述支承球座連接在所述自調整球上并套設在所述伸縮桿上，所述支承球座的上端可轉動地設有多個支承球。
2.如權利要求1所述的輔助支承頭，其特征在于，所述自調整球座的上端開設有第一凹槽，所述自調整球位于所述第一凹槽內。
3.如權利要求2所述的輔助支承頭，其特征在于，所述第一凹槽內開設有第二凹槽，所述第二凹槽內設有多個支承滾子，所述自調整球與所述多個支承滾子相接觸。
4.如權利要求1所述的輔助支承頭，其特征在于，所述自鎖件還包括彈簧，所述自調整球內開設有容納孔，所述彈簧穿設在所述容納孔內，所述伸縮桿的下端頂抵在所述彈簧上，其上端穿出所述支承球座。
5.如權利要求4所述的輔助支承頭，其特征在于，所述伸縮桿的下端連接有導向滑塊，所述導向滑塊頂抵在所述彈簧的上端，所述自調整球上設有徑向相對的第一通槽和第二通槽，所述第一通槽和所述第二通槽分別與所述容納孔相連通，所述第一通槽和所述第二通槽內分別穿設有第一鎖緊滑塊和第二鎖緊滑塊，所述第一鎖緊滑塊與所述第二鎖緊滑塊相對的一端分別設有第一導向凸棱和第二導向凸棱，所述導向滑塊的兩側分別開設有第一導向槽和第二導向槽，所述第一導向凸棱、所述第二導向凸棱分別卡設在所述第一導向槽、所述第二導向槽內，根據所述伸縮桿的軸向移動，所述第一導向凸棱、所述第二導向凸棱分別在所述第一導向槽、所述第二導向槽內往復移動，所述第一鎖緊滑塊和所述第二鎖緊滑塊在所述第一通槽和所述第二通槽內往復移動。
6.如權利要求5所述的輔助支承頭，其特征在于，所述自調整件還包括自調整球鎖緊蓋，所述自調整球鎖緊蓋套設在所述自調整球上并與所述自調整球座相連，所述自調整球鎖緊蓋具有球形凹槽，在所述伸縮桿未被壓下的狀態下，所述第一鎖緊滑塊和所述第二鎖緊滑塊穿出所述自調整球的一端分別頂抵在所述球形凹槽的內壁上。
7.如權利要求1所述的輔助支承頭，其特征在于，所述伸縮桿上徑向向外凸設有導向凸環。
8.如權利要求1所述的輔助支承頭，其特征在于，所述曲面支承件還包括鎖緊蓋，所述鎖緊蓋連接在所述支承球座的上端，其上設有多個耳環，所述耳環卡設在所述支承球上。
9.如權利要求1所述的輔助支承頭，其特征在于，所述支承球為三個，所述三個支承球沿圓周方向均勻分布在所述支承球座上。
10.如權利要求1所述的輔助支承頭，其特征在于，所述自調整件還包括鎖緊蓋，所述鎖緊蓋套設在所述自調整球座上并與所述支承平臺相連。
【文檔編號】B23C9/00GK203578882SQ201320807508
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年12月10日 優先權日:2013年12月10日
【發明者】王焱, 汪鵬 申請人:中國航空工業集團公司北京航空制造工程研究所