CN103273332A - 一种防止被加工的薄壁环形零件变形的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了 一种防止被加工的薄壁环形零件变形的方法及装置，在加工薄壁环形零件的外形时，预先在被加工的薄壁环形零件的内腔中设置一个装置，在该装置上设有柔性膨胀环，通过该装置使柔性膨胀环紧贴薄壁环形零件的内腔壁，这样即可降低薄壁环形零件在加工过程中所产生的振动和防止薄壁环形零件在加工其外形时发生基体变形。 本发明有效解决了零件加工变形和振动难题，使薄壁环形零件的加工质量和零件加工精度都有大幅度提高，本发明的零件加工合格率可达到 95% 以上，大大降低了单件加工成本。本发明不仅具有使用方便、结构简单和能有效避免薄壁环形零件加工变形的优点，而且还具有工作效率高、加工质量好、使用寿命长等优点。

Description

一种防止被加工的薄壁环形零件变形的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种防止被加工的薄壁环形零件变形的方法及装置，属于薄壁环形零件加工技术领域。
背景技术
随现代航空、航天技术的快速发展，对产品的性能相应有了更高的要求，零件的结构也相应的变得复杂，其结构具有轻量化、薄壁化和整体化的特点。因为薄壁零件具有重量轻，节约材料，结构紧凑等特点，薄壁零件已日益广泛地应用在现代航空航天领域中。
所谓薄壁环形零件就是圆直径D与壁厚б之比：D/б=50～150，其壁厚一般介于 0.25～2mm 之间的零件，这种零件是典型的弱刚性零件，相对刚度较低，强度较弱，加工工艺性差，特别是在对零件形状，尺寸精度要求较高的情况下，它们对振动、切削力及切削温度等均十分敏感，加工起来易变形和产生振动，不易控制加工精度和提高加工效率。特别是越接近最终加工尺寸时加工起来越困难。对此类航空薄壁零件实现高精度、高效率和高可靠性的切削加工一直是航空制造业面临的一个重要课题，传统的机械制造方法已经难以满足加工要求。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种使用方便、结构简单、并能有效避免薄壁环形零件在加工时会产生变形的防止被加工的薄壁环形零件变形的方法及装置，从而克服现有技术的不足。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明的一种防止被加工的薄壁环形零件变形的方法是，在加工薄壁环形零件的外形时，预先在被加工的薄壁环形零件的内腔中设置一个装置，在该装置上设有柔性膨胀环，通过该装置使柔性膨胀环紧贴薄壁环形零件的内腔壁，这样即可降低薄壁环形零件在加工过程中所产生的振动和防止薄壁环形零件在加工其外形时发生基体变形。
用于上述方法的本发明的一种防止被加工的薄壁环形零件变形的装置为，该装置包括柔性膨胀环，柔性膨胀环套在下紧固环和上紧固环的外圆柱面上，在下紧固环的下端设有能压在柔性膨胀环下端上的下凸台，在上紧固环的上端设有能压在柔性膨胀环上端上的上凸台，下紧固环和上紧固环通过锁固螺栓和连接在锁固螺栓上的螺帽连接在一起。
上述在套有柔性膨胀环的下紧固环和上紧固环之间设有用于下紧固环和上紧固环相对移动时的伸缩间隙。
在上述的下紧固环上对称固定有两根定位杆，并且定位杆穿过上紧固环，在定位杆上套有回位弹簧和装有调节螺母，回位弹簧设置在下紧固环与上紧固环之间。
上述下紧固环和上紧固环的外圆柱面为具有相同锥度的圆锥面，并且柔性膨胀环的内孔为与该圆锥面锥度相同的圆锥孔。
上述柔性膨胀环为聚氨脂橡胶材料的柔性膨胀环。
由于采用了上述技术方案，本发明针对薄壁环形零件在加工中的变形和振动问题，预先在被加工的薄壁环形零件的内腔中设置一个装置，在该装置上设有柔性膨胀环，通过该装置使柔性膨胀环紧贴薄壁环形零件的内腔壁，这样即可有效降低薄壁环形零件在加工过程中所产生的振动和有效防止薄壁环形零件在加工其外形时发生变形。采用本发明的方法及装置能有效提高薄壁环形零件在加工中的刚性，减少或消除加工中的振动，有效地避免了薄壁环形零件加工中的变形问题，从而提高了薄壁环形零件加工的质量和精度，大大提高了产品合格率和生产效率。此外，本发明利用聚氨脂橡胶做胀紧材料，聚氨脂橡胶耐磨损，减振缓冲等性能良好，在工作状态下，聚氨脂橡胶膨胀环能与被加工零件表面紧密贴合，接触面均匀，能有效地消除薄壁件加工过程中的振动及变形，同时避免损伤零件基准面，使零件达到预期的加工效果；本发明利用下紧固环和上紧固环两圆锥面在压紧时胀紧聚氨脂橡胶胀环，并能保证适当和有足够的胀紧力。本发明有效解决了零件加工变形和振动难题，使薄壁环形零件的加工质量和零件加工精度都有大幅度的提高，经实际使用证明，本发明的零件加工合格率可达到 95%以上，从而大大降低了单件加工成本。所以，本发明与现有技术相比，本发明不仅具有使用方便、结构简单和能有效避免薄壁环形零件加工变形的优点，而且还具有工作效率高、加工质量好、使用寿命长等优点。
附图说明
图1为本发明的装置安装在被加工的薄壁环形零件上使用时的结构示意图；
图2为本发明装置的柔性膨胀环的结构示意图。
附图标记说明：1-柔性膨胀环、2-下紧固环、2.1-下凸台，3-上紧固环、3.1-上凸台，4-调节螺母、5-伸缩间隙、6-定位杆、7-螺帽、8-回位弹簧、9-锁固螺栓、10-薄壁环形零件。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
本发明的实施例：在实施本发明的一种防止被加工的薄壁环形零件变形的方法，对于圆直径D与壁厚б之比为：D/б=50～150的薄壁环形零件1均可采用本发明的方法对其进行加工，在加工薄壁环形零件1的外形时，预先在被加工的薄壁环形零件1的内腔中设置一个装置，在该装置上设有柔性膨胀环，通过该装置使柔性膨胀环紧贴薄壁环形零件1的内腔壁，这样即可降低薄壁环形零件1在加工过程中所产生的振动和防止薄壁环形零件1在其外形被加工时发生基体变形。
用于上述方法的本发明的一种防止被加工的薄壁环形零件变形的装置的结构示意图如图1和图2所示，该装置包括柔性膨胀环1，柔性膨胀环1套在下紧固环2和上紧固环3的外圆柱面上，在下紧固环2的下端设有能压在柔性膨胀环1下端上的下凸台2.1，在上紧固环3的上端设有能压在柔性膨胀环1上端上的上凸台3.1，下紧固环2和上紧固环3通过锁固螺栓9和连接在锁固螺栓9上的螺帽7连接在一起；为了使下紧固环2和上紧固环3在使用时能产生相对移动从而使柔性膨胀环1产生胀大或缩小，在套有柔性膨胀环1的下紧固环2和上紧固环3之间应设置3～20毫米的伸缩间隙5；为了使用更加方便，可在下紧固环2上对称固定有两根定位杆6，并使定位杆6穿过上紧固环3，在定位杆6上分别套一个回位弹簧8和通过螺纹连接的方式分别装一个调节螺母4，将回位弹簧8设置在下紧固环2与上紧固环3之间；为了达到更好的使用效果，可将下紧固环2和上紧固环3的外圆柱面制作成具有相同锥度的圆锥面，同时将柔性膨胀环1的内孔也制作成与该圆锥面锥度相同的圆锥孔。
上述的柔性膨胀环1可采用现有的聚氨脂橡胶材料制作即成。

Claims (6)

1.一种防止被加工的薄壁环形零件变形的方法，其特征在于：在加工薄壁环形零件的外形时，预先在被加工的薄壁环形零件的内腔中设置一个装置，在该装置上设有柔性膨胀环，通过该装置使柔性膨胀环紧贴薄壁环形零件的内腔壁，这样即可降低薄壁环形零件在加工过程中所产生的振动和防止薄壁环形零件在加工其外形时发生基体变形。
2.一种防止被加工的薄壁环形零件变形的装置，其特征在于：该装置包括柔性膨胀环（1），柔性膨胀环（1）套在下紧固环（2）和上紧固环（3）的外圆柱面上，在下紧固环（2）的下端设有能压在柔性膨胀环（1）下端上的下凸台（2.1），在上紧固环（3）的上端设有能压在柔性膨胀环（1）上端上的上凸台（3.1），下紧固环（2）和上紧固环（3）通过锁固螺栓（9）和连接在锁固螺栓（9）上的螺帽（7）连接在一起。
3.根据权利要求2所述的防止被加工的薄壁环形零件变形的装置，其特征在于：在套有柔性膨胀环（1）的下紧固环（2）和上紧固环（3）之间设有伸缩间隙（5）。
4.根据权利要求2所述的防止被加工的薄壁环形零件变形的装置，其特征在于：在下紧固环（2）上对称固定有两根定位杆（6），并且定位杆（6）穿过上紧固环（3），在定位杆（6）上套有回位弹簧（8）和装有调节螺母（4），回位弹簧（8）设置在下紧固环（2）与上紧固环（3）之间。
5.根据权利要求2所述的防止被加工的薄壁环形零件变形的装置，其特征在于：下紧固环（2）和上紧固环（3）的外圆柱面为具有相同锥度的圆锥面，并且柔性膨胀环（1）的内孔为与该圆锥面锥度相同的圆锥孔。
6.根据权利要求2所述的防止被加工的薄壁环形零件变形的装置，其特征在于：柔性膨胀环（1）为聚氨脂橡胶材料的柔性膨胀环。
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