不同程度的变化，因此当执行机构7与柔性囊9的中间部位密封连接后，执行机构7带动切削刀具6可以在水平方向和竖直方向发生50-100mm的移动，从而完成待切削加工的坯料I的切削加工。密封圈16为O型密封圈。
[0030]如图8所示，本实施方式的刚性压力介质筒4也为二段式结构，刚性压力介质筒4分为与待加工坯料I接触密封的下段结构和与执行机构7接触密封的上段结构，两段式结构的刚性压力介质筒4通过位于二者之间的密封条11并利用螺栓15和螺母14连接，上段的刚性压力介质筒4与柔性囊9通过密封条11、螺栓15和螺母14密封连接。其它与上述布置方式相同。如此设置，可大大增加压力介质腔3的通用性，为提高效率、降低成本提供可能。
[0031]本实施方式的有益效果是:在刚性压力介质筒4的下端与待切削加工的坯料I之间放置的密封条11，可以采用具有不同截面形状(如Y形)的标准形式，从而可保证两者之间的密封效果。刚性压力介质筒4的上端面口径可以缩小，使得柔性囊9和密封环12的总面积较小，所以可承受较大的压力，适用于需要较大约束压力的情况。其它与【具体实施方式】一相同。
[0032]【具体实施方式】三:结合图3、图4、图6和图7说明，本实施方式的步骤二中采用的压力介质腔3为刚性约束框8与柔性囊9复合的结构，刚性约束框8的下端利用压块13将柔性囊9的下边缘压靠在待切削加工的坯料I上，柔性囊9的上部通过密封环12与执行机构7之间进行密封，使柔性囊9与待切削加工的坯料I之间形成压力介质腔。
[0033]步骤二中采用的压力介质腔3为刚性约束框8与柔性囊9复合的结构，刚性约束框8的下端将柔性囊9的下边缘压靠在待切削加工的坯料I上，使柔性囊9与待切削加工的坯料I之间形成压力介质腔，而柔性囊9与刚性约束框8之间无压力介质；柔性囊9的上部通过密封环12与执行机构7之间直接进行密封。
[0034]如图9所示，本实施方式的刚性约束框8也可采用二段式结构，刚性约束框8分为与待切削加工的坯料I接触密封的下段结构和与执行机构7接触密封的上段结构。两段式结构的刚性约束框8通过位于二者之间的密封条11利用螺栓15和螺母14连接。其它与上述布置方式相同。如此设置，可大大增加压力介质腔3的通用性，为提高效率、降低成本提供可能。
[0035]本实施方式的柔性囊9采用具有超弹性的高强度聚氨酯，其抗拉强度为150MPa。柔性囊9与刚性压力介质筒4连接，共同构成压力介质腔3。由于柔性囊9的形状可以发生不同程度的变化，因此当执行机构7与柔性囊9的中间部位密封连接后，执行机构7带动切削刀具6可以在水平方向和竖直方向发生50-100mm的移动，从而完成待切削加工的坯料I的切削加工。
[0036]本实施方式的有益效果是:压力介质只存在于柔性囊9与待切削加工的坯料I之间构成的封闭空间，柔性囊9作为压力容腔，因此刚性约束框8无需实现介质的密封，其只是对柔性囊9进行约束以防止其在较大的内部压力下发生变形。由于柔性囊8通过密封环12与执行机构7直接相连并密封，柔性囊9可以发生更大程度的形状变化或平面内位移，所以与之相连的执行机构7将获得更大的运动空间，从而可以实现更大的加工范围和更多自由度的动作。其它与【具体实施方式】一相同。
[0037]【具体实施方式】四:结合图2和图4说明，本实施方式的步骤三中的介质5为空气，介质5的压力为0.2-1.0MPa0如此设置，当压力介质腔3中的压力建立到需要的数值后，即使在压力介质腔3与待切削加工的坯料1、压力介质腔3与执行机构7之间存在一定程度的泄露，也不会使介质的压力发生大的变化，从而可保证整个切削加工过程继续进行。其它步骤和参数与【具体实施方式】一、二或三相同。
[0038]【具体实施方式】五:结合图2和图4说明，本实施方式的步骤三中的介质5为水，介质5的压力为1.0-10.0MPa?如此设置，当初始压力较高的液体发生泄露时，介质的压力将快速下降，不会持续从泄露处向外排放而造成危险，因此比较适合于需要采用较高压力的介质对坯料进行约束的场合。其它步骤和参数与【具体实施方式】一、二或三相同。
[0039]【具体实施方式】六:结合图10说明，本实施方式的步骤一中待切削加工的坯料I为平板状坯料。本实施方式需要加工的为坯料上不与支撑胎模2接触的面。其它步骤和参数与【具体实施方式】一、二或三相同。
[0040]【具体实施方式】七:结合图11说明，本实施方式的步骤一中待切削加工的坯料I为内凹状坯料。本实施方式需要加工的为坯料的内凹面，内凹面具有筋肋。其它步骤和参数与【具体实施方式】一、二或三相同。
[0041]【具体实施方式】八:结合图12说明，本实施方式的步骤一中待切削加工的坯料I为外凸状坯料。本实施方式需要加工的为坯料的外凸面，外凸面具有筋肋。其它步骤和参数与【具体实施方式】一、二或三相同。
【主权项】
1.一种压力辅助薄壁坯料精密加工方法，其特征在于:该方法是按照以下骤实现的: 步骤一、将待切削加工的坯料(I)放置到支撑胎模(2)上并定位； 步骤二、将压力介质腔(3)放置在待切削加工的坯料(I)上，使压力介质腔(3)的下端与待切削加工的坯料(I)的外围区域紧密接触实现密封；并将切削刀具(6)和执行机构(7)连接，将切削刀具(6)置于压力介质腔(3)内，并将压力介质腔(3)与执行机构(7)进行密封连接； 步骤三、向压力介质腔(3)中充入介质(5)，介质的压力为0.2-10MPa，利用介质(5)的压力将待切削加工的坯料(I)紧密压靠在支撑胎模(2)上； 步骤四、利用置于压力介质腔⑶内部的切削刀具(6)对待切削加工的坯料⑴进行切削加工，得到最终需要的零件； 步骤五、卸除压力介质腔(3)中的压力，移走切削刀具(6)及压力介质腔(3)，取出零件。2.根据权利要求1所述的一种压力辅助薄壁坯料精密加工方法，其特征在于:步骤二中采用的压力介质腔(3)为刚性压力介质筒(4)与柔性囊(9)复合的结构，在刚性压力介质筒⑷的下端与待切削加工的坯料⑴之间设置密封条(11)，通过压块(13)将刚性压力介质筒(4)压紧在待切削加工的坯料(I)上实现刚性压力介质筒(4)与待切削加工的坯料(I)的密封；在刚性压力介质筒(4)的上端面与柔性囊(9)复合，复合的具体方式是用螺栓(15)和螺母(14)使压块(13)与刚性压力介质筒(4)之间相互挤压，实现挤压柔性囊(9)与刚性压力介质筒⑷的密封；刚性压力介质筒⑷上端设置密封环(12)，柔性囊(9)与密封环(12)密封连接，密封环(12)与执行机构(7)通过密封圈(16)进行密封。3.根据权利要求1所述的一种压力辅助薄壁坯料精密加工方法，其特征在于:步骤二中采用的压力介质腔(3)为刚性约束框(8)与柔性囊(9)复合的结构，刚性约束框(8)的下端利用压块(13)将柔性囊(9)的下边缘压靠在待加工的坯料(I)上，柔性囊(9)的上部通过密封环(12)与执行机构(7)之间进行密封，使柔性囊(9)与待切削加工的坯料(I)之间形成压力介质腔。4.根据权利要求1、2或3所述的一种压力辅助薄壁坯料精密加工方法，其特征在于:步骤三中的介质(5)为空气，介质(5)的压力为0.2-1.0MPa。5.根据权利要求1、2或3所述的一种压力辅助薄壁坯料精密加工方法，其特征在于:步骤三中的介质(5)为水，介质(5)的压力为1.0-10.0MPa。6.根据权利要求1、2或3所述的一种压力辅助薄壁坯料精密加工方法，其特征在于:步骤一中待切削加工的坯料(I)为平板状坯料。7.根据权利要求1、2或3所述的一种压力辅助薄壁坯料精密加工方法，其特征在于:步骤一中待切削加工的坯料(I)为内凹状坯料。8.根据权利要求1、2或3所述的一种压力辅助薄壁坯料精密加工方法，其特征在于:步骤一中待切削加工的坯料(I)为外凸状坯料。
【专利摘要】一种压力辅助薄壁坯料精密加工方法，它涉及一种薄壁坯料的精密加工方法。以解决现有的切削加工方法和装置无法避免大尺寸薄壁坯料切削加工时的复杂变形或移动、导致无法保证最终零件形状和尺寸精度的问题。该方法的主要步骤为：步骤一、将待切削加工的坯料放置到支撑胎模上并定位；步骤二、将压力介质腔放置在待加工坯料上；步骤三、向压力介质腔中充入介质；步骤四、利用置于压力介质腔内部的切削刀具对待切削加工的坯料进行切削加工，得到最终需要的零件；步骤五、卸除压力介质腔中的压力，移走切削刀具及压力介质腔，取出零件。本发明用于薄壁坯料的精密加工。
【IPC分类】B23Q3/00
【公开号】CN104889763
【申请号】CN201510341829
【发明人】何祝斌, 苑世剑
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月18日