CN104999293A - 一种导管类零件变形控制夹紧装置及方法 - Google Patents

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张锋
王荣
吴海涛
夏野
何飞
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
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    • B23Q2703/00—Work clamping
    • B23Q2703/02—Work clamping means
    • B23Q2703/10—Devices for clamping workpieces of a particular form or made from a particular material

Abstract

本发明公开了一种导管类零件变形控制夹紧装置及方法，目的在于保证薄壁导管零件装夹部位不被夹紧变形，所采用的技术方案为：包括呈环形的弹性夹套(1)，弹性夹套(1)的直径与导管零件(3)所要装夹部位的外圆直径相匹配，弹性夹套(1)能够套设在导管零件所要夹紧的外圆上，所述弹性夹套(1)采用高弹性系数材料制成，所述弹性夹套(1)上沿圆周开设有若干个直槽，所述弹性夹套(1)上套设有外界施力机构(2)。

Description

一种导管类零件变形控制夹紧装置及方法
技术领域
本发明属于机械加工领域，具体涉及用于薄壁导管类零件加工时使用的一种导管类零件变形控制夹紧装置及方法。
背景技术
导管类零件在进行机械加工时，常用四爪或专用软爪对零件进行装夹。由于导管零件属弱刚性零件，壁厚薄弱，若用四爪装夹会造成零件夹紧变形。使用专用软爪虽可控制夹紧变形，但软爪通常在使用前需进行镗修，且制造费用较高，影响零件单件或小批生产经济性。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提出一种能够保证薄壁导管零件装夹部位不被夹紧变形的导管类零件变形控制夹紧装置及方法。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案为：一种导管类零件变形控制夹紧装置，包括呈环形的弹性夹套，弹性夹套的直径与导管零件所要装夹部位的外圆直径相匹配，弹性夹套能够套设在导管零件所要夹紧的外圆上，所述弹性夹套采用高弹性系数材料制成，所述弹性夹套上沿圆周开设有若干个直槽，所述弹性夹套上套设有外界施力机构。
所述弹性夹套的长度为导管零件所要装夹部位长度的2/3，所述弹性夹套的壁厚为2-3mm。
所述弹性夹套的内圆与导管零件所要装夹部位的外圆的配合间隙为0.05-0.08mm。
所述直槽沿圆周均匀布置，且长度方向沿弹性夹套的轴向。
所述直槽为一端开口的盲槽，所述盲槽的另一端为圆形，所述盲槽的开口设置在弹性夹套的端面。
所述相邻盲槽的开口方向相反。
所述盲槽的数量为导管零件所要装夹部位直径的0.05倍，所述数量按四舍五入取整值。
所述盲槽的宽度为导管零件所要装夹部位直径的0.035倍。
所述高弹性系数材料为T8A或65Mn。
一种导管类零件变形控制夹紧方法，使用所述的导管类零件变形控制夹紧装置，包括：1)测量导管零件的装夹部位的外圆直径和长度；2)根据步骤1)的测量结果，选用高弹性系数材料配做一个与导管零件装夹部位外圆配合的环形的弹性夹套，沿弹性夹套的轴向加工出若干沿圆周布置的直槽；3)将弹性夹套套在导管零件的装夹部位外圆上，外界施力机构套设在弹性夹套外，通过外界施力机构对弹性夹套施加压力，使弹性夹套沿整个圆周方向产生弹性变形，导管零件装夹部位沿整个圆周被箍紧，即完成导管类零件变形控制夹紧方法。
与现有技术相比，本发明装置依据导管零件所要夹紧的外圆直径，选用高弹性系数材料，配做一个可与导管零件夹紧外圆小间隙配合，且在其圆周均布有若干直槽的环形弹性夹套，对套装在导管零件外圆上的弹性夹套施加压力，使弹性夹套沿整个圆周方向产生弹性变形，薄壁导管零件夹持部位便会被弹性夹套沿整个圆周均匀箍紧，因箍紧受力均匀不会造成夹紧变形，本发明为薄壁导管零件装夹变形控制方式提供了一种新的夹紧装置，与专用软爪相比，本发明装置设计轻巧，使用方便快捷，节约生产成本。
进一步，弹性夹套的长度和壁厚保证了在夹持导管零件时，一方面能够提供足够的夹持力，另一方面保证了对装夹部位夹持的均匀性，进一步避免了导管零件的变形。
更进一步，弹性夹套与装夹部位采用小间隙配合，便于弹性夹套套装在装夹部位上，外界施力机构施加夹持力时，不需要很大的夹持力弹性夹套便能够均匀包覆在装夹部位上，且夹持稳定不易脱落保证正常工作。
进一步，直槽沿圆周均匀布置，长度方向沿弹性夹套的轴向，直槽为盲槽，一端开口，开口设置在弹性夹套的端面，另一端为圆形，这样的设计有利于弹性夹套在受力时产生足够的弹性变形，同时利用直槽增大摩擦力，有利于外界施力机构更加稳固的夹持弹性夹套，采用盲槽使外界施力机构不能碰触到导管零件的装夹部位，不会对导管零件造成损伤，盲槽一端开口，开口延伸至弹性夹套的端部，盲槽另一端为圆形，有利于加工盲槽，且相邻的盲槽的开口方向相反，使得外界施力机构施加的夹持力均匀。
采用本发明的方法，通过外界施力机构对装在导管零件外圆上的弹性夹套施加压力，使弹性夹套沿整个圆周方向产生弹性变形，导管零件夹持部位便会被弹性夹套沿整个圆周均匀箍紧，因箍紧受力均匀不会造成夹紧变形，更好的保护了薄壁导管零件。
附图说明
图1为弹性夹套的结构示意图；
图2为本发明夹紧导管零件的示意图；
其中，1-弹性夹套、2-外界施力机构、3-导管零件。
具体实施方式
参见图1和图2，本发明装置包括呈环形的弹性夹套1，弹性夹套1的直径与导管零件3所要装夹部位的外圆直径相匹配，弹性夹套1能够套设在导管零件所要夹紧的外圆上，弹性夹套1采用高弹性系数材料制成，高弹性系数材料为T8A或65Mn，弹性夹套1上沿圆周开设有若干个直槽，弹性夹套1上套设有外界施力机构2，外界施力机构2为机床三爪或四爪卡盘，或者其他能够提供周向夹持力的装置，弹性夹套1的长度为导管零件3所要装夹部位长度的2/3，弹性夹套1的壁厚为2-3mm，弹性夹套1的内圆与导管零件3所要装夹部位的外圆的配合间隙为0.05-0.08mm。
弹性夹套1上的直槽沿圆周均匀布置，且长度方向沿弹性夹套1的轴向，直槽为一端开口的盲槽，盲槽的另一端为圆形，盲槽的开口设置在弹性夹套1的端面，相邻盲槽的开口方向相反，盲槽的数量为导管零件3所要装夹部位直径的0.05倍，所述数量按四舍五入取整值，盲槽的宽度为导管零件3所要装夹部位直径的0.035倍。
本发明的方法，包括：1)测量导管零件3的装夹部位的外圆直径和长度；2)根据步骤1)的测量结果，选用高弹性系数材料配做一个与导管零件3装夹部位外圆配合的环形的弹性夹套1，沿弹性夹套1的轴向加工出若干沿圆周布置的直槽；3)将弹性夹套1套在导管零件3的装夹部位外圆上，外界施力机构2套设在弹性夹套1外，通过外界施力机构对弹性夹套1施加压力，使弹性夹套1沿整个圆周方向产生弹性变形，导管零件3装夹部位沿整个圆周被箍紧，即完成导管类零件变形控制夹紧方法。
本发明的具体实施适用条件：薄壁导管零件壁厚d＝1-2mm，装夹部位直径D＝Φ40-Φ200mm。
参见图1和图2，本发明的具体实施方式按下列步骤实施：
步骤一：测量薄壁导管零件3的装夹部位外圆直径D和长度L；
步骤二：根据测量结果，选用高弹性系数材料T8A或65Mn，配做一个与薄壁导管零件3夹持部位外圆配合间隙为0.05-0.08mm，壁厚为2-3mm，长度约为2/3L的环形弹性夹套1，沿弹性夹套1的轴向加工出若干沿圆周均布的开口盲槽(盲槽数量N＝D×0.05，盲槽宽度K＝D×0.035mm，N、按四舍五入取整值)。
步骤三：将弹性夹套1套在薄壁导管3的夹持外圆上，通过外界施力机构2对夹套1施加压力，使夹套1沿整个圆周方向产生弹性变形，薄壁导管3夹持部位便会沿整个圆周被均匀箍紧，至此完成该方法。
本发明的目的是提供一种弹性夹套，弹性夹套作为薄壁导管零件夹持部位与外界施力机构之间的过渡夹紧装置对导管零件进行夹紧，保证薄壁导管装夹部位不被夹紧变形。依据导管零件所要夹紧的外圆直径，选用高弹性系数材料，配做一个可与零件夹紧外圆小间隙配合，且在其圆周均布有若干直槽的环形弹性夹套，弹性夹套壁厚2-3mm。使用时，对装在导管零件外圆上的弹性夹套施加压力，使弹性夹套沿整个圆周方向产生弹性变形，导管零件夹持部位便会被弹性夹套沿整个圆周均匀箍紧，因箍紧受力均匀不会造成夹紧变形。本发明为薄壁导管零件装夹变形控制方式提供了一种新的夹紧装置，与专用软爪相比，该发明设计轻巧，使用方便快捷，节约零件单件或少量生产成本。

Claims (10)

1.一种导管类零件变形控制夹紧装置，其特征在于，包括呈环形的弹性夹套(1)，弹性夹套(1)的直径与导管零件(3)所要装夹部位的外圆直径相匹配，弹性夹套(1)能够套设在导管零件所要夹紧的外圆上，所述弹性夹套(1)采用高弹性系数材料制成，所述弹性夹套(1)上沿圆周开设有若干个直槽，所述弹性夹套(1)上套设有外界施力机构(2)。
2.根据权利要求1所述的一种导管类零件变形控制夹紧装置，其特征在于，所述弹性夹套(1)的长度为导管零件(3)所要装夹部位长度的2/3，所述弹性夹套(1)的壁厚为2-3mm。
3.根据权利要求2所述的一种导管类零件变形控制夹紧装置，其特征在于，所述弹性夹套(1)的内圆与导管零件(3)所要装夹部位的外圆的配合间隙为0.05-0.08mm。
4.根据权利要求1所述的一种导管类零件变形控制夹紧装置，其特征在于，所述直槽沿圆周均匀布置，且长度方向沿弹性夹套(1)的轴向。
5.根据权利要求4所述的一种导管类零件变形控制夹紧装置，其特征在于，所述直槽为一端开口的盲槽，所述直槽的另一端为圆形，所述直槽的开口设置在弹性夹套(1)的端面。
6.根据权利要求5所述的一种导管类零件变形控制夹紧装置，其特征在于，所述相邻盲槽的开口方向相反。
7.根据权利要求6所述的一种导管类零件变形控制夹紧装置，其特征在于，所述盲槽的数量为导管零件(3)所要装夹部位直径的0.05倍，所述数量按四舍五入取整值。
8.根据权利要求7所述的一种导管类零件变形控制夹紧装置，其特征在于，所述盲槽的宽度为导管零件(3)所要装夹部位直径的0.035倍。
9.根据权利要求1所述的一种导管类零件变形控制夹紧装置，其特征在于，所述高弹性系数材料为T8A或65Mn。
10.一种导管类零件变形控制夹紧方法，使用权利要求1-9任一项所述的导管类零件变形控制夹紧装置，其特征在于，包括：1)测量导管零件(3)的装夹部位的外圆直径和长度；2)根据步骤1)的测量结果，选用高弹性系数材料配做一个与导管零件(3)装夹部位外圆配合的环形的弹性夹套(1)，沿弹性夹套(1)的轴向加工出若干沿圆周布置的直槽；3)将弹性夹套(1)套在导管零件(3)的装夹部位外圆上，外界施力机构(2)套设在弹性夹套(1)外，通过外界施力机构对弹性夹套(1)施加压力，使弹性夹套(1)沿整个圆周方向产生弹性变形，导管零件(3)装夹部位沿整个圆周被箍紧，即完成导管类零件变形控制夹紧方法。
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