沈 健 楊春鵬 袁 華

（合肥工業(yè)大學(xué)，安徽合肥 230002）

在航空制造、汽車車身部件制造和測量領(lǐng)域，常常需要對不規(guī)則表面提供高精度的支承，德國KOSTYRKA公司的柔性支承單元可以提供良好的解決方案（圖1）。

1 柔性支承單元的工作原理

圖2是采用雙作用油缸驅(qū)動的柔性支承單元的結(jié)構(gòu)圖。油缸活塞5被液壓油驅(qū)動可以往復(fù)移動。當(dāng)油缸活塞5向左移動（伸出）時，通過彈簧4推動支承桿1伸出，彈簧推力一般為60～110 N;當(dāng)油缸活塞5向右移動（退回）時，通過螺釘3將支承桿1拉回。當(dāng)支承桿1在伸出過程中接觸到需要支承的工件時，由于彈簧推力不大，支承桿會停住，此時鎖緊裝置2通入液壓油，鎖緊裝置2內(nèi)孔收縮，從四周均勻抱住支承桿1，使支承桿牢固定位，柔性支承單元進(jìn)入工作狀態(tài)。

圖2中鎖緊裝置2是柔性支承單元的核心部件，要有穩(wěn)定、強(qiáng)大的夾持力和很好的重復(fù)夾持精度，圖3是鎖緊裝置的工作原理圖。壓力油從進(jìn)油孔3進(jìn)入塑料套5和外殼構(gòu)成的油腔，油壓作用在塑料套上，使塑料套產(chǎn)生徑向變形而收縮，進(jìn)而將塑料套承受的油壓傳遞給金屬彈性套6，使金屬彈性套收縮而抱緊被夾件1（軸）。由于金屬彈性套6是徑向均勻收縮，可以實現(xiàn)很高的重復(fù)夾持精度。排氣孔4用來排出塑料套5和外殼構(gòu)成的油腔中的空氣，油腔的密封通過密封圈2實現(xiàn)。

2 柔性支承單元的驅(qū)動

在圖2中驅(qū)動支承桿1可以采用液壓或者氣動的驅(qū)動方式，圖中的油缸是雙作用缸。

圖4是采用單作用油缸的柔性支承單元，油缸供油時，活塞6推動伸出彈簧4，彈簧4推動支承桿1伸出，退回彈簧5同時被壓縮;油缸卸載時，被壓縮的退回彈簧5提供彈簧力，使活塞6退回，活塞通過螺釘3將支承桿1拉回。

圖5是彈性外伸式柔性支承單元，通過彈簧5提供的彈簧力使支承桿4處于伸出狀態(tài)，需要被支承的工件將支承桿壓到工作位置，鎖緊油口6通入壓力油，鎖緊裝置工作，抱住支承桿，柔性支承單元進(jìn)入工作狀態(tài)。調(diào)節(jié)螺釘3可以調(diào)整彈簧5的彈簧力大小，透氣防塵螺釘8使支承桿下部與大氣相通，不會形成封閉空間而產(chǎn)生阻礙支承桿運動的阻力。

圖6是采用電動機(jī)+滾珠絲杠驅(qū)動的柔性支承單元，通過電機(jī)帶動滾珠絲杠驅(qū)動支承桿上下移動，支承桿運動的重復(fù)定位精度可達(dá)幾個μm。圖中兩個柔性支承單元是串聯(lián)安裝的。

3 柔性支承單元的安裝應(yīng)用

圖7是柔性支承單元標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品，圖中產(chǎn)品1通過端面法蘭連接，通入壓力油就可以使用;產(chǎn)品2是柔性支承單元芯，可以裝入用戶自制的孔中使用，柔性支承單元芯和孔的配合為H7/g6。

柔性支承單元可以單個使用，也可以多個聯(lián)合使用。多個柔性支承單元聯(lián)合使用時，可以用帶端面法蘭的單個標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品組合，也可以自制多孔的殼體，裝入多個柔性支承單元芯構(gòu)成組合。圖8是采用多孔殼體、垂直放置、串聯(lián)連接的組合柔性支承。支承桿采用單作用氣缸驅(qū)動。

圖9是組合柔性支承的一個應(yīng)用實例，用于支承大型、薄壁的曲面工件，并可以靈活地調(diào)整各個柔性支承的伸出長度，以適應(yīng)不同外形尺寸的工件。

4 結(jié)語

單個柔性支承單元通過支承桿長度的變化為復(fù)雜形狀的零件提供一個支承點，多個柔性支承單元共同使用就構(gòu)成對復(fù)雜形狀零件的可靠支承。鎖緊裝置是柔性支承單元可靠工作的關(guān)鍵，德國KOSTYRKA公司的柔性支承單元的液壓鎖緊裝置定位精度高，鎖緊力大，工作穩(wěn)定、可靠。希望通過本文的介紹，可以使更多的中國同行了解和應(yīng)用這種先進(jìn)技術(shù)。