摘 要

本发明提供了一种用于拱形环状薄壁工件加工的镜像铣削装置，包括：外部立式龙门铣头组件、内部支撑测量头组件、装夹工装和工作台；外部立式龙门铣头组件位于工件外侧，实现工件的外部铣削；内部支撑测量头组件位于工件内侧，实现工件的内部支撑及测量；外部立式龙门铣头组件与内部支撑测量头组件处于上下相对的位置关系；装夹工装位于外部立式龙门铣头组件与内部支撑测量头组件之间，实现工件的定位装夹固定；工作台位于装夹工装的下方，对装夹工装起到支撑固定作用。本发明采用内外设备布局结构形式，实现了对工件加工区域沿法向任意加工点的外部铣削及内部支撑测量，实现了运载火箭贮箱箱底工件的绿色环保加工。

背景技术

拱形环状薄壁工件如航天火箭贮箱箱底具有大尺寸、弱刚性、极易变形的特点，导致其壁厚精度和轮廓精度难以控制，无法采用常规机械铣削加工，目前主要采用化铣工艺，精度低、污染重、能耗高。

专利文献CN107344251A(申请号：CN201710571555.5)公开了一种蒙皮加工的镜像铣削方法与系统，其在加工表面布置一个加工刀具；在蒙皮的加工表面对称区域布置一组浮动支撑装置、一个蒙皮外形激光扫描装置、一组蒙皮壁厚实时测量装置。蒙皮加工前首先利用蒙皮外形激光扫描装置获取蒙皮实际型面，根据实际型面自适应调整加工路径。然后，蒙皮加工过程中加工刀具与加工表面对称区域的浮动支撑装置、蒙皮壁厚实时测量装置协同运动，加工过程中浮动支撑提供蒙皮工件加工区域柔性支撑，蒙皮壁厚实时测量装置获得加工区域厚度，加工刀具根据测量的实际工件厚度进行自适应调整切削深度，实现蒙皮的壁厚控制。该专利文献所述装备主要针对蒙皮类工件加工，对蒙皮类工件具有很好的适应性，但对拱形环状薄壁工件不适用；该专利支撑侧采用AB双摆头结构，对拱形环状薄壁类工件来说结构复杂，体积大，在加工过程中存在干涉，本发明采用支撑测头A2轴摆动结合底部旋转台C2轴的旋转，对拱形环状薄壁工件具有很好的适应性，同时增加X2轴可以适应工件在圆度方向的变形(如工件局部凹凸变形)；该专利工件采用竖向装夹并利用柔性夹持臂固定，对拱形环状薄壁工件来说装夹复杂，夹持点不易确定且易出现刚性不足问题；本发明工件大端向下平放装夹，采用虎钳或压板沿工件圆周方向进行装夹固定，夹持点分布均匀，装夹操作简单且刚性更好。综上，该专利无法解决目前存在的技术问题，也无法满足本发明的需求，本发明针对拱形环状薄壁工件的结构特点，设计制造的镜像铣装置，具有更好的经济适用性及推广价值。