非规则深内腔加工的刀杆支撑系统

1.一种非规则深内腔加工的刀杆支撑系统，其特征在于，包括：
刀具摆头(1)，连接有对非规则深内腔进行加工的刀具(K)；
刀杆(2)，连接刀具摆头(1)且具有沿刀杆(2)的轴向方向设置于刀杆(2)的杆身(21)内的气孔(211)以及沿刀杆(2)的径向设置于刀杆(2)的杆头(22)内的且与气孔(211)连通的多个活塞收容孔(221)；以及
多个伸缩机构(3)，数量上与活塞收容孔(221)相同，各伸缩机构(3)包括：
支撑杆(31)；
活塞(32)，连接于支撑杆(31)的一端，且安装在对应一个活塞收容孔(221)中且接受来自刀杆(2)的气孔(211)的气体压力；
支撑接触头(33)，设置于支撑杆(31)的另一端，当非规则深内腔加工时，接受来自相应的气孔(211)、相应的活塞收容孔(221)的气体的气体压力推导活塞(32)、活塞(32)带动支撑杆(31)、支撑杆(31)带动支撑接触头(33)，使支撑接触头(33)向外伸出，以与非规则深内腔的内腔壁接触；
压力传感器(34)，安装在支撑接触头(33)上，当支撑接触头(33)与内腔壁接触时，感应接触力，以自动调节支撑杆(31)向外伸出的长度从而适应内腔壁形状的变化；
油压锁紧装置(35)，设置于刀杆(2)上，当支撑杆(31)向外伸出的长度通过压力传感器(34)确定时，利用油压锁紧支撑杆(31)，且同时卸去气孔(211)、相应的活塞收容孔(221)中的气体的气体压力；以及
弹簧(36)，安装在油压锁紧装置(35)和活塞(32)之间，以对活塞(32)施加弹性力，且当刀具(K)需要移动时，油压锁紧装置(35)卸去油压，弹簧(36)利用回弹力带动活塞(32)运动而使支撑杆(31)缩回。
2.根据权利要求1所述的非规则深内腔加工的刀杆支撑系统，其特征在于，支撑接触头(33)为半球结构。
3.根据权利要求1所述的非规则深内腔加工的刀杆支撑系统，其特征在于，支撑接触头(33)的材料硬度低于进行加工的非规则深内腔的内腔壁的硬度。
4.根据权利要求1所述的非规则深内腔加工的刀杆支撑系统，其特征在于，支撑接触头(33)通过粘合剂(4)设置于支撑杆(31)上。
5.根据权利要求1所述的非规则深内腔加工的刀杆支撑系统，其特征在于，各油压锁紧装置(35)包括：
锁紧片(351)，套装在支撑杆(31)上；
供油座体(352)，固定于刀杆(2)上且固定套装在锁紧片(351)上，设置有油道(3521)及油腔(3522)，油道(3521)连通外部供油装置，油腔(3522)与油道(3521)连通，外部供油装置提供的油经由油道(3521)进入油腔(3522)，以对锁紧片(351)进行径向施压，从而在油压的作用下，锁紧片(351)发生变形而锁紧支撑杆(31)；以及
密封圈(353)，沿支撑杆(31)的轴向设置于供油座体(352)和锁紧片(351)之间的位于油腔(3522)两侧的连接处。
6.根据权利要求5所述的非规则深内腔加工的刀杆支撑系统，其特征在于，供油座体(352)形成有法兰(F)，供油座体(352)通过法兰(F)固定于刀杆(2)上。
7.根据权利要求5所述的非规则深内腔加工的刀杆支撑系统，其特征在于，锁紧片(351)为弹性件。
8.根据权利要求5所述的非规则深内腔加工的刀杆支撑系统，其特征在于，支撑杆(31)为圆柱结构，锁紧片(351)为环形。
9.根据权利要求1所述的非规则深内腔加工的刀杆支撑系统，其特征在于，所述多个活塞收容孔(221)沿刀杆(2)的周向等间距布置。

非规则深内腔加工的刀杆支撑系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种非规则深内腔加工的自适应支撑系统，尤其涉及一种非规则深内腔加工的刀杆支撑系统。\n背景技术\n[0002] 在进行深腔加工时，由于刀杆悬臂太长，刀杆易于产生弯曲和振动，这样对加工质量会产生很大的影响。为了减小刀杆的弯曲和振动，提高加工精度，可以设法在刀杆上设置辅助支撑机构。现有技术中如果采用支撑条或支撑块与腔壁接触作用力实现支撑时，基本都是采用统一长度的支撑条或支撑块进行“刚性”辅助支撑。但当内腔不规则的时候，刀具每次移动后，支撑所需的支撑条或支撑块长度就会发生变化，因此对于非规则的深腔加工，支撑系统就需要根据腔壁形状自动调节所需支撑条或者支撑块的长度。\n发明内容\n[0003] 鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种非规则深内腔加工的刀杆支撑系统，其能减少非规则深腔加工的刀杆的弯曲与振动。\n[0004] 本发明的另一目的在于提供一种非规则深内腔加工的刀杆支撑系统，其能避免支撑杆对内腔壁的破坏。\n[0005] 为了实现上述目的，本发明提供了一种非规则深内腔加工的刀杆支撑系统，其包括：刀具摆头，连接有对非规则深内腔进行加工的刀具；刀杆，连接刀具摆头且具有沿刀杆的轴向设置于刀杆的杆身内的气孔以及沿刀杆的径向设置于刀杆的杆头内的且与气孔连通的多个活塞收容孔；以及多个伸缩机构，数量上与活塞收容孔相同。各伸缩机构包括：支撑杆；活塞，连接于支撑杆的一端，且安装在对应一个活塞收容孔中且接受来自刀杆的气孔的气体压力；支撑接触头，设置于支撑杆的另一端，当非规则深内腔加工时，接受来自相应的气孔、相应的活塞收容孔的气体的气体压力推导活塞、活塞带动支撑杆、支撑杆带动支撑接触头，使支撑接触头向外伸出，以与非规则深内腔的内腔壁接触；压力传感器，安装在支撑接触头上，当支撑接触头与内腔壁接触时，感应接触力，以自动调节支撑杆向外伸出的长度从而适应内腔壁形状的变化；油压锁紧装置，设置于刀杆上，当支撑杆向外伸出的长度通过压力传感器确定时，利用油压锁紧支撑杆，且同时卸去气孔、相应的活塞收容孔中的气体的气体压力；以及弹簧，安装在油压锁紧装置和活塞之间，以对活塞施加弹性力，且当刀具需要移动时，油压锁紧装置卸去油压，弹簧利用回弹力带动活塞运动而使支撑杆缩回。\n[0006] 本发明的有益效果如下：\n[0007] 通过伸缩机构的压力传感器实现支撑杆长度自动调节以适应内腔壁形状的变化，最终利用油压锁紧装置保证支撑杆与内腔壁的良好接触，以此减小刀杆的弯曲与振动，保证加工质量，同时避免支撑杆对内腔壁的破坏。\n附图说明\n[0008] 图1为根据本发明的非规则深内腔加工的刀杆支撑系统的正视图，其中，为了清楚起见，以局部剖视示出伸缩机构和油压锁紧装置的结构；\n[0009] 图2为根据本发明的非规则深内腔加工的刀杆支撑系统的俯视图。\n[0010] 其中，附图标记说明如下：\n[0011] 1刀具摆头                        34压力传感器\n[0012] K刀具                            35油压锁紧装置\n[0013] 2刀杆                            351锁紧片\n[0014] 21杆身                           352供油座体\n[0015] 211气孔                          3521油道\n[0016] 22杆头                           3522油腔\n[0017] 221活塞收容孔                    353密封圈\n[0018] 3伸缩机构                        F法兰\n[0019] 31支撑杆                        36弹簧\n[0020] 32活塞                        4粘合剂\n[0021] 33支撑接触头\n具体实施方式\n[0022] 下面参照附图来详细说明根据本发明的非规则深内腔加工的刀杆支撑系统。\n[0023] 参照图1和图2，根据本发明的非规则深内腔加工的刀杆支撑系统包括：刀具摆头\n1，连接有对非规则深内腔进行加工的刀具K；刀杆2，连接刀具摆头1且具有沿刀杆2的轴向设置于刀杆2的杆身21内的气孔211以及沿刀杆2的径向设置于刀杆2的杆头22内的且与气孔211连通的多个活塞收容孔221；以及多个伸缩机构3，数量上与活塞收容孔221相同。\n[0024] 其中，各伸缩机构3包括：支撑杆31；活塞32，连接于支撑杆31的一端，且安装在对应一个活塞收容孔221中且接受来自刀杆2的气孔211的气体压力；支撑接触头33，设置于支撑杆31的另一端，当非规则深内腔加工时，接受来自相应的气孔211、相应的活塞收容孔221的气体的气体压力推导活塞32、活塞32带动支撑杆31、支撑杆31带动支撑接触头33，使支撑接触头33向外伸出，以与非规则深内腔的内腔壁接触；压力传感器34，安装在支撑接触头33上，当支撑接触头33与内腔壁接触时，感应接触力，以自动调节支撑杆31向外伸出的长度从而适应内腔壁形状的变化；油压锁紧装置35，设置于刀杆2上，当支撑杆31向外伸出的长度通过压力传感器34确定时，利用油压锁紧支撑杆31，且同时卸去气孔211、相应的活塞收容孔221中的气体的气体压力；以及弹簧36，安装在油压锁紧装置35和活塞32之间，以对活塞\n32施加弹性力，且当刀具K需要移动时，油压锁紧装置35卸去油压，弹簧36利用回弹力带动活塞32运动而使支撑杆31缩回。\n[0025] 通过伸缩机构3的压力传感器34实现支撑杆31长度自动调节以适应内腔壁形状的变化，最终利用油压锁紧装置35保证支撑杆31与内腔壁的良好接触，以此减小刀杆2的弯曲与振动，保证加工质量，同时避免支撑杆31对内腔壁的破坏。本发明的支撑系统既可作为规则深内腔加工辅助支撑装置，也可以作为非规则深内腔加工的辅助支撑装置。\n[0026] 在支撑接触头33的一实施例中，参照图1和图2，支撑接触头33可为半球结构。\n[0027] 在根据本发明的非规则深内腔加工的刀杆支撑系统的一实施例中，支撑接触头33的材料硬度低于进行加工的非规则深内腔的内腔壁的硬度。当支撑接触头33的材料硬度低于进行加工的非规则深内腔的内腔壁的硬度时，由于支撑接触头33采用的材料要比内腔壁材料软，但自身又具有一定的硬度，为一种“半柔性”支撑，因此对内腔壁表面不会产生破坏，同时防止支撑接触头33由于支撑产生较大的变形。\n[0028] 在根据本发明的非规则深内腔加工的刀杆支撑系统的一实施例中，支撑接触头33可通过粘合剂4设置于支撑杆31上。\n[0029] 在油压锁紧装置35的一实施例中，参照图1和图2，各油压锁紧装置35可包括：锁紧片351，套装在支撑杆31上；供油座体352，固定于刀杆2上且固定套装在锁紧片351上，设置有油道3521及油腔3522，油道3521连通外部供油装置，油腔3522与油道3521连通，外部供油装置提供的油经由油道3521进入油腔3522，以对锁紧片351进行径向施压，从而在油压的作用下，锁紧片351发生变形而锁紧支撑杆31；以及密封圈353，沿支撑杆31的轴向设置于供油座体352和锁紧片351之间的位于油腔3522两侧的连接处。\n[0030] 在根据本发明的非规则深内腔加工的刀杆支撑系统的一实施例中，参照图1和图\n2，供油座体352可形成有法兰F，供油座体352通过法兰F固定于刀杆2上。\n[0031] 在锁紧片351的一实施例中，锁紧片351可为弹性件。锁紧片351变形后可以恢复到原始状态。\n[0032] 在根据本发明的非规则深内腔加工的刀杆支撑系统的一实施例中，参照图1和图\n2，支撑杆31可为圆柱结构，锁紧片351可为环形。但不限于此，可根据实际需要进行改变。\n[0033] 在根据本发明的非规则深内腔加工的刀杆支撑系统的一实施例中，所述多个活塞收容孔221沿刀杆2的周向等间距布置。图2中示出共四个活塞收容孔221沿刀杆2的周向等间距布置，但不限于此，可根据实际需要进行改变。\n[0034] 当加工非规则深内腔的内腔壁时，在图1和图2所示的例子中，气流通过刀杆2的杆身21内的气孔211、活塞收容孔221推导四个个支撑杆31向外伸出，弹簧32压缩。当支撑杆31的支撑接触头33与内腔壁接触后，压力传感器34将会感应出力的大小。当安装在四个支撑杆31上的压力传感器34检测到的力值大于设定值后，压力油便通过油道3521进入相应的油腔3522中，在油压的作用下，锁紧片351发生变形，从而锁紧支撑杆31。当四个支撑杆31均锁紧后，气压卸去，此时利用支撑杆31和内腔壁的接触作用力即实现刀杆2的支撑。当刀具K需要移动时，油压卸去，锁紧片351恢复到原始状态，在弹簧36的作用下，支撑杆31收回，可避免支撑杆31对内腔壁的破坏。