專利名稱：一種環(huán)形薄壁件加工專用工裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種環(huán)形薄壁件加工專用工裝，為車床加工環(huán)形薄壁零件 所特制的工藝裝備夾具。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，機械產(chǎn)品的體積趨于小型化，零件也相應(yīng)朝著"小"、"薄"、"輕" 方向發(fā)展。因此薄壁件、薄形件等也越來越多在加工中遇到。薄壁零件是機械 加工中較難加工的一種零件。其中，環(huán)形薄壁零件是薄壁零件中的一個典型的 零件。由于零件自身剛性不足，柔性有余，通過常規(guī)的裝夾方式不僅不能滿足 加工精度，而且因夾緊力造成零件彈性變形致使產(chǎn)生形狀誤差，工件加工合格 率低，故此類零件成為加工中的一個難點。
影響環(huán)形薄壁零件的加工主要有兩方面因素剛度和薄壁零件的裝夾受力。
1、 剛度
環(huán)形薄壁零件的自身結(jié)構(gòu)原因剛度差，不恰當(dāng)?shù)难b夾方式使零件尚未加 工已處于變形狀態(tài)。
2、 裝夾受力
薄壁零件受到卡爪在徑向的夾緊力作用，會引起三方面的誤差
(1) 工件在夾緊時產(chǎn)生彈性變形；
(2) 夾緊時工件發(fā)生偏移，改變了確定定位時應(yīng)具有的位置；
(3) 工件定位面與夾具(工裝)支撐面間的接觸變形。因此，薄壁零件在安裝、裝夾中的風(fēng)險因素，在定位薄壁零件，減少夾緊 誤差，使薄壁零件受力均勻；對被加工件的裝夾定位，受力點(面)的確定； 以及在切削過程中，使被加工件與刀具間處于一個保持剛度的動態(tài)平衡狀態(tài)中 都是加工工藝方案和工裝制備中所要考慮的主要因素。
另外，由于薄型零件自身剛性不足，在加工時工裝裝夾過程中，裝夾定位 基準(zhǔn)盡量遠離加工切削力或設(shè)在被加工零件具有剛性的部位，這樣不會因裝夾 而產(chǎn)生接觸變形。這些是加工薄型零件工藝方案和工裝制備中首要考慮的因素。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于提出一種環(huán)形薄壁件加工專用工裝，以解決用現(xiàn)在 的工裝裝夾存在的上述問題。
本實用新型通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題
一種環(huán)形薄壁件加工專用工裝，包括三爪卡盤；所述三爪卡盤包括盤體、 卡爪，所述卡爪安裝在所述盤體上；其特征在于，還包括
芯軸，所述芯軸由所述卡爪夾持；所述芯軸外側(cè)壁呈臺階狀，供放置所要 加工的環(huán)形薄壁件；
外蓋板，所述外蓋板壓緊所要加工的環(huán)形薄壁件的上端面，并固定在所述 芯軸上。
該環(huán)形薄壁件加工專用工裝通過芯軸、外蓋板等對所要加工的環(huán)形薄壁件 定位，使所要加工的環(huán)形薄壁件不會產(chǎn)生裝夾變形。該環(huán)形薄壁件加工專用工 裝適合用于車環(huán)形薄壁件的外徑。
進一步，所述外蓋板端面上有一圓環(huán)帶，所述圓環(huán)帶壓緊所要加工的環(huán)形 薄壁件的端面上。由于與端面接觸，環(huán)形薄壁件的徑向上不受力。這樣避免在徑向上負載而產(chǎn)生接觸變形。
所述外蓋板中心處開有與鎖緊螺釘大小相同的通孔，所述芯軸的上端面的 中心開有螺紋孔，鎖緊螺釘穿過所述通孔旋進所述螺紋孔將所述外蓋板固定在 所述芯軸上。這樣環(huán)形薄壁件在加工過程中就處于中心位置，能保證環(huán)形薄壁 件的同軸度。
一種環(huán)形薄壁件加工專用工裝，包括三爪卡盤；所述三爪卡盤包括盤體、 卡爪，所述卡爪安裝在所述盤體上；其特征在于，還包括
芯軸套，所述芯軸套由所述卡爪夾持；所述芯軸套內(nèi)側(cè)壁呈臺階狀，供放 置所要加工的環(huán)形薄壁件；
鎖緊蓋板，所述鎖緊蓋板開有通孔，所述鎖緊蓋板壓緊所要加工的環(huán)形薄 壁件的上端面，并固定在所述芯軸上。
進一步，所述芯軸套的外側(cè)壁呈臺階狀，所述鎖緊蓋板下端面呈與之相適 應(yīng)的臺階狀，所述芯軸套和所述鎖緊蓋板之間通過螺紋連接。
該環(huán)形薄壁件加工專用工裝通過芯軸套、鎖緊蓋板對所要加工的環(huán)形薄壁 件定位，使所要加工的環(huán)形薄壁件不會產(chǎn)生裝夾變形。該環(huán)形薄壁件加工專用 工裝適合用于車環(huán)形薄壁件的內(nèi)徑。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
來進一步說明本實用新型。
圖l是實施例l的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了 解，下面結(jié)合具體實施方式
，進一步闡述本實用新型。 實施例1
參見


圖1。 一種環(huán)形薄壁件加工專用工裝，包括三爪卡盤。三爪卡盤包括盤
體、卡爪l?？ㄗ是軟卡爪，用軟質(zhì)材料制成，如型號為LY12的鋁，型號為 H62的銅。本實施例采用型號為LY12的鋁制成卡爪，LY12這種材料質(zhì)量輕， 價格便宜，車削時，不易"吃刀"磨損切削刃口，尤其在高速切削，小進刀量 時，較易獲得較小的表面粗糙度，是理想的工裝用料。卡爪l通過螺釘固定在 盤體上。
該環(huán)形薄壁件加工專用工裝還包括芯軸2、外蓋板3。芯軸2由卡爪夾持1。 芯軸2外側(cè)壁呈臺階狀，供放置所要加工的環(huán)形薄壁件5。外蓋板3下端面上有 一條圓環(huán)帶31，圓環(huán)帶31壓緊所要加工的環(huán)形薄壁件的上端面。外蓋板3中心 處開有與鎖緊螺釘大小相同的通孔，芯軸2的上端面的中心開有螺紋孔，鎖緊 螺釘4穿過外蓋板3的通孔旋進芯軸2的螺紋孔將外蓋板3固定在芯軸2上。
芯軸、外蓋板用型號為H62的黃銅制成，這種材料硬度低，摩擦系數(shù)也較 小，特別是在高速加工時具有自潤滑性(即無須添加切削液也能車削出較高表 面精度)，適合車削加工。加工中即使進刀量大，切削速度較高時也不易產(chǎn)生"粘" 刀或"吃"刀現(xiàn)象。銅屬于傳熱的良導(dǎo)體，散熱性能好。工件在加工中所產(chǎn)生 的熱量能得到及時地發(fā)散，使工件不易產(chǎn)生因機加工發(fā)熱變而產(chǎn)生"發(fā)脹"現(xiàn) 象，這樣不會使得套在外徑上的環(huán)形薄壁件"被動撐大"，影響最終的工件尺寸。
實施例2
參見圖2。 一種環(huán)形薄壁件加工專用工裝，包括三爪卡盤。本實施例中的三爪卡盤及其卡爪6同實施例1。
該環(huán)形薄壁件加工專用工裝還包括芯軸套7，芯軸套7由卡爪6夾持；芯軸
套7內(nèi)側(cè)壁呈臺階狀，供放置所要加工的環(huán)形薄壁件5。
該環(huán)形薄壁件加工專用工裝還包括鎖緊蓋板8，鎖緊蓋板8開有通孔，鎖緊 蓋板8壓緊所要加工的環(huán)形薄壁件5的上端面，并固定在芯軸2上。
芯軸套7的外側(cè)壁呈臺階狀，鎖緊蓋板8下端面呈與之相適應(yīng)的臺階狀， 芯軸套7和鎖緊蓋板8之間通過螺紋連接。
芯軸套7、鎖緊蓋板8用型號為H62的黃銅制成。
以加工材料為1Crl8Ni9Ti，外徑為072，內(nèi)徑為068.6 (+0.02/0)，工件 寬度為8，外徑與壁厚之比為72/1.7 = 42.35，同軸度為0.05的環(huán)形薄壁件為例， 說明如何加工和使用本實用新型所述的環(huán)形薄壁件加工專用工裝。
首先車去芯軸2的毛坯外表皮，然后上三爪1夾緊定位。根據(jù)環(huán)形薄壁件 的內(nèi)徑尺寸及公差將芯軸的外徑尺寸縮小0.01 0.015，讓工件在芯軸上有一個 基本的中心定位。
制作外蓋板3應(yīng)注意，在外蓋板3 —端面車深2mm，在圓周上留一寬度約 為lmm的圓環(huán)帶，并在外蓋板的中心處打一通孔，孔徑大小使得鎖緊螺釘可以 自然通過。
環(huán)形薄壁件加工專用工裝定位時，如
圖1所示。以外蓋板3上的圓環(huán)帶部 分"頂住"環(huán)形薄壁件的上端圓，并用螺釘鎖緊，使得工件在加工過程中處于 中心位置，以此保證加工件的同軸度。最后用內(nèi)六角螺釘鎖緊，注意不要用力， 只需稍稍扳緊即可，因為環(huán)形薄壁件在受壓變形會使加工后的徑向尺寸偏小。
參見圖2，車內(nèi)徑用的環(huán)形薄壁件加工專用工裝的內(nèi)徑略比環(huán)形薄壁件外圓大0.01 0.015。同時注意環(huán)形薄壁件加工專用工裝的內(nèi)徑面略低于環(huán)形薄壁 件的內(nèi)徑面，刀具在加工精車時既能充分地車削表面，又不會"刮擦"到工裝 表面。
以環(huán)形薄壁件加工專用工裝的內(nèi)徑套環(huán)形薄壁件的外徑尺寸定位，加工內(nèi)
徑。環(huán)形薄壁件的具體裝夾如圖2所示。
在制作車內(nèi)徑用的環(huán)形薄壁件加工專用工裝時應(yīng)注意芯軸套上(與鎖緊 蓋板接合部分)需有螺紋，使得鎖緊蓋板通過螺紋旋緊將工件緊貼在芯軸套的 內(nèi)徑壁以此來定位加工。應(yīng)注意不能將鎖緊蓋板外蓋板旋得太緊以免環(huán)形薄 壁件受力變形。
環(huán)形薄壁件在受壓變形會使加工后的徑向尺寸發(fā)生變化。原因是加工環(huán)形 薄壁件時，環(huán)形薄壁件兩端面一旦受較大力，將在徑向上因受擠壓的"張力" 而產(chǎn)生"脹大"。這樣，環(huán)形薄壁件徑向面向四周不規(guī)則地"鼓"起來，在此 情況下車削，盡管加工時已到尺寸，^旦外力撤銷，在材料自身的回復(fù)力的作 用下，工件的外徑沿徑向向內(nèi)收縮，使外徑尺寸變小。
另外，三爪1的裝夾口是由車刀鏜出，芯軸2是通過三爪1裝夾，前后只 有一次裝夾定位，車加工至尺寸。這樣，工件通過芯軸定位，三爪1本身的中 心定位基準(zhǔn)較好(一刀鏜出)，因此在裝夾后，環(huán)形薄壁件旋轉(zhuǎn)時的"抖動"的 振幅也很小，既保證工件內(nèi)外徑的同軸度，又保證車削表面粗糙度。如果環(huán)形 薄壁件一旦出現(xiàn)偏心，車削時會產(chǎn)生有些切削區(qū)域吃刀量大，有些吃刀量小， 在這樣情況下，在同一面上產(chǎn)生的加工熱也不一樣，容易"拉毛"，"碰傷" 加工面，影響表面粗糙度。
對車外徑的環(huán)形薄壁件加工專用工裝，外蓋板3和芯軸2的凸圓面的外圓應(yīng)略比工件的外圓略低一些。 一般取小于環(huán)形薄壁件5外徑尺寸0.80 1.00為 宜(即外蓋板和芯軸的外徑為①71.00 ①71.20)。對車內(nèi)徑的環(huán)形薄壁件加 工專用工裝，芯軸套7與鎖緊蓋板8的內(nèi)徑壁應(yīng)略高于環(huán)形薄壁件5的內(nèi)徑壁。 一般取大于環(huán)形薄壁件5外徑尺寸0.80 1.00為宜，(即芯軸套與鎖緊蓋板的 內(nèi)徑為O67.60 O67.80)。這樣，刀具在精車加工時既能充分地車削表面，又 不會"碰傷"工裝表面。
通過以上定制環(huán)形薄壁件加工專用工裝，能有效地保證環(huán)形薄壁零件加工 的精度，提高工件加工合格率，并達到設(shè)計尺寸要求。
以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。 本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例 和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范 圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保 護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等 同物界定。
權(quán)利要求1、一種環(huán)形薄壁件加工專用工裝，包括三爪卡盤；所述三爪卡盤包括盤體、卡爪，所述卡爪安裝在所述盤體上；其特征在于，還包括芯軸，所述芯軸由所述卡爪夾持；所述芯軸外側(cè)壁呈臺階狀，供放置所要加工的環(huán)形薄壁件；外蓋板，所述外蓋板壓緊所要加工的環(huán)形薄壁件的上端面，并固定在所述芯軸上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)形薄壁件加工專用工裝，其特征在于所 述外蓋板下端面上有一條圓環(huán)帶，所述圓環(huán)帶壓緊所要加工的環(huán)形薄壁件的上 端面。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)形薄壁件加工專用工裝，其特征在于所 述外蓋板中心處開有與鎖緊螺釘大小相同的通孔，所述芯軸的上端面的中心開 有螺紋孔，鎖緊螺釘穿過所述通孔旋進所述螺紋孔將所述外蓋板固定在所述芯 軸上。
4、 一種環(huán)形薄壁件加工專用工裝，包括三爪卡盤；所述三爪卡盤包括盤體、 卡爪，所述卡爪安裝在所述盤體上；其特征在于，還包括-芯軸套，所述芯軸套由所述卡爪夾持；所述芯軸套內(nèi)側(cè)壁呈臺階狀，供放 置所要加工的環(huán)形薄壁件；鎖緊蓋板，所述鎖緊蓋板開有通孔，所述鎖緊蓋板壓緊所要加工的環(huán)形薄 壁件的上端面，并固定在所述芯軸上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種環(huán)形薄壁件加工專用工裝，其特征在于所 述芯軸套的外側(cè)壁呈臺階狀，所述鎖緊蓋板下端面呈與之相適應(yīng)的臺階狀，所 述芯軸套和所述鎖緊蓋板之間通過螺紋連接。
專利摘要本實用新型涉及一種環(huán)形薄壁件加工專用工裝，為車床加工環(huán)形薄壁零件所特制的工藝裝備夾具。一種環(huán)形薄壁件加工專用工裝，包括三爪卡盤；所述三爪卡盤包括盤體、卡爪，所述卡爪安裝在所述盤體上；其特征在于，還包括芯軸，所述芯軸由所述卡爪夾持；所述芯軸外側(cè)壁呈臺階狀，供放置所要加工的環(huán)形薄壁件；外蓋板，所述外蓋板壓緊所要加工的環(huán)形薄壁件的上端面，并固定在所述芯軸上。
文檔編號B23Q3/14GK201244687SQ20082005733
公開日2009年5月27日 申請日期2008年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月16日
發(fā)明者孫達章, 季明浩 申請人:上海海事大學(xué)