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专利号: 202110505608X
申请人: 长春理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 机床;其他类目中不包括的金属加工
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种大口径薄壁零件柔性力切削装置,其特征在于,该切削装置包括:左侧支撑单元、切割调整单元、右侧支撑单元和底板;所述左侧支撑单元、切割调整单元和右侧支撑单元依次设置在所述底板上;所述左侧支撑单元和右侧支撑单元支撑和限位大口径薄壁零件,通过所述切割调整单元对所述大口径薄壁零件进行切割;所述切割调整单元包括:调节组件、微调支架、切割组件、传送组件、电机和传动箱;所述调节组件、微调支架和传送组件设置在所述传动箱上;所述微调支架与所述传动箱活动配合;所述传动箱和电机设置在底座上;所述调节组件调节所述微调支架与所述底座之间的夹角;所述切割组件设置在所述微调支架上,切割大口径薄壁零件;所述电机与传送组件连接,通过所述传送组件控制所述切割组件的转速和大口径薄壁零件的转动;所述传送组件包括:皮带轮组、皮带组、输入轴、第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴、第四传动轴、第五传动轴、第六传动轴、第七传动轴、第八传动轴、套在每个传动轴上,大小不一的齿轮和滚动轮组;所述输入轴、第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴、第四传动轴、第五传动轴、第六传动轴、第七传动轴和第八传动轴都设置在传动箱上;所述皮带组套在皮带轮组上,所述电机的输出端连接所述皮带轮组的一侧,另一侧与所述输入轴连接,所述输入轴上的齿轮分别与第一传动轴上的齿轮和第五传动轴的齿轮啮合,所述第一传动轴上的齿轮与第二转动轴上的齿轮啮合,所述第二传动轴上的齿轮与所述第四传动轴上的齿轮啮合,所述第四传动轴上的齿轮与所述第三传动轴上的齿轮啮合,所述第三传动轴穿过传动箱,两端设有滚动轮组的两个轮子;所述第五传动轴上的齿轮与第六传动轴上的齿轮啮合,所述第六传动轴上的齿轮与第七传动轴上的齿轮啮合,所述第七传动轴上设有带轮,所述带轮和刀具轴上的带轮之间设有一个传动带,带动刀具旋转切割;所述第七传动轴上的齿轮与第八传动轴上的齿轮啮合,所述第八传动轴穿过传动箱两端设有滚动轮组的两个轮子;所述第三传动轴上的滚动轮和第八传动轴上的滚动轮的转速不同;所述电机通过皮带轮组、皮带组和输入轴,将动能传递至第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴、第四传动轴、第五传动轴、第六传动轴、第七传动轴、第八传动轴、套在每个传动轴上,大小不一的齿轮和滚动轮组,使设置在滚动轮组上的大口径薄壁零件自转,并且带动刀具旋转,切割大口径薄壁零件。

2.根据权利要求1所述的一种大口径薄壁零件柔性力切削装置,其特征在于,所述左侧支撑单元和右侧支撑单元的结构相同。

3.根据权利要求1所述的一种大口径薄壁零件柔性力切削装置,其特征在于,所述左侧支撑单元包括手轮、第一支撑组件、第二支撑组件、丝杠、丝杠支撑座、丝杠螺母座、滑轨和支撑座;所述丝杠的一端与手轮连接,穿过所述丝杠支撑座和丝杠螺母座,另一端装配在所述支撑座上;所述丝杠支撑座和丝杠螺母座等高设置;所述第一支撑组件通过所述丝杠支撑座固定在所述支撑座上;所述滑轨位于所述丝杠的下方,一端安装在所述丝杠支撑座上,穿过所述丝杠螺母座,另一端安装在所述支撑座上;所述第二支撑组件设置在所述丝杠螺母座上;摇动手轮,所述丝杠螺母座带动所述第二支撑组件沿着所述丝杠和滑轨运动,调整与所述第一支撑组件之间的距离。

4.根据权利要求3所述的一种大口径薄壁零件柔性力切削装置,其特征在于,所述第一支撑组件包括:四个滚轮、两个轮轴和一个轮座;所述轮轴穿过所述轮座,每个轮轴的两端设置一个滚轮;所述滚轮可转动。

5.根据权利要求3所述的一种大口径薄壁零件柔性力切削装置,其特征在于,所述第二支撑组件包括:四个滚轮、两个轮轴、一个轮座、两个铰链和转轴;所述轮轴穿过所述轮座,每个轮轴的两端设置一个滚轮;所述滚轮可转动;所述轮座下方设有两个铰链,所述铰链固定在所述转轴上,通过转轴与所述丝杠螺母座装配,实现第二支撑组件俯仰的姿态和转动。

6.根据权利要求1所述的一种大口径薄壁零件柔性力切削装置,其特征在于,所述调节组件包括:设置在所述传动箱上的微调螺母、安装在所述传动箱上的立柱、穿过所述立柱的调节螺杆和安装在靠近微摆支架方向,调节螺杆一端的支撑球;通过转动微调螺母,使传动箱与所述底板之间产生夹角,调节薄壁零件处于水平状态;通过转动调节螺杆,使所述支撑球支撑所述微摆支架,改变所述微调支架与所述传动箱座之间的夹角。

7.根据权利要求1所述的一种大口径薄壁零件柔性力切削装置,其特征在于,所述切割组件包括:四个支撑轮、四个支撑架、支撑轴、四个拉簧、刀具轴和刀具;所述支撑轴设置在微调支架,所述支撑轴的两端分别设有两个支撑架,四个支撑架与所述支撑轴配合运动;所述支撑轮设置在所述支撑架的一端,所述支撑架另一端固定拉簧,同侧的两个拉簧连接在一起,所述支撑轴内固定刀具轴,所述刀具安装在所述刀具轴上,位于同侧两个支撑架的一端。

8.根据权利要求1所述的一种大口径薄壁零件柔性力切削装置,其特征在于,给所述电机的绕组电流预设两个阈值,即第一阈值和第二阈值,第一阈值大于第二阈值;当刀具加工薄壁零件时,电机承受负载;在稳定切割状态下,电机维持第一阈值和第二阈值间的绕组电流运行;当电机转速逐渐增大,微摆支架受到惯性以及同步带与同步带轮的摩擦力,微摆支架的倾角增加,导致刀具的针对薄壁零件的切深增加,导致电机承受的负载增加;当负载转矩过大,超过电机额定转矩,所述绕组电流会持续升高;当绕组电流超过第一阈值,电机转速逐渐降低,微摆支架的倾角减小,微调支架随之下降,所述刀具远离大口径薄壁零件,切割深度减小,刀具阻力减小,电机承受的负载降低,绕组电流降低;当绕组电流低于第二阈值,电机转速逐渐增大,微摆支架再次受到惯性以及同步带与同步带轮的摩擦力,倾角增加,导致刀具的针对薄壁零件的切深增加,以次循环。