CN109128885A - 薄壁筒形工件外圆车削装夹工装及装夹方法 - Google Patents

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李卫
郑云凯
田忠刚
高晋芳
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    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
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    • B23Q2703/00Work clamping
    • B23Q2703/02Work clamping means
    • B23Q2703/10Devices for clamping workpieces of a particular form or made from a particular material

Abstract

本发明公开了一种薄壁筒形工件外圆车削装夹工装及装夹方法,解决了现有的薄壁筒形工件车削的装夹工装所存在的加工成本高和拆卸工装费时费力的问题。在圆柱体(1)上沿圆柱体(1)的中心轴线设置有方形通孔(16),在圆柱体(1)的外侧面上等间隔弧度地设置有四个导向凹槽(13),在导向凹槽(13)的槽底中央与方形通孔(16)之间设置有带台阶定位通孔(9),在带台阶定位通孔(9)中活动设置有调节杆(2),在导向凹槽(13)内活动设置有移动滑块(4),在移动滑块(4)的内侧面上设置有螺纹孔(5),调节杆(2)的外端螺柱段(7)螺接在螺纹孔中,移动滑块的外侧端面(18)为弧形面。本发明结构简单,制造成本低,稳定性好。

Description

薄壁筒形工件外圆车削装夹工装及装夹方法
技术领域
本发明涉及一种机械车削装夹工装,特别涉及一种对薄壁筒形工件的外圆侧面进行车削时所使用的装夹工装及装夹方法。
背景技术
在对薄壁筒形工件进行车削时,首先,需要对工件进行装夹定位,因薄壁筒形工件径向刚性较差,车床卡爪直接装夹筒形工件,工件易产生夹紧力变形,影响到薄壁工件的加工质量。现有的装夹方法是,在工件已加工的内孔中安装一个工艺环,工艺环的外径紧贴在被加工工件内孔面上,孔轴采用紧密配合来件保证定位精度,然后用车床卡爪夹持工件外圆,夹紧后再进行车削加工。在实际加工中,为了保证薄壁工件的加工精度,防止加工过程中,由于切削力、切削热、内应力等因素产生工件变形,采取的措施是将粗、精加工分开,车削加工需要分为粗车、半精车、精车三个阶段,这样的加工工艺就必须配备有至少三种以上规格的内孔工艺环,才能满足三个车销阶段的加工装夹要求,存在增加了工装套数成本,加大了加工难度系数,降低了加工效率的问题,另外,由于工艺环工装与被车削工件内孔是处于紧密配合的,两者受切削力的影响,车削加工完成后,将工艺环从被加工工件的内孔中取出,费时费力。
发明内容
本发明提供了一种薄壁筒形工件外圆车削装夹工装及装夹方法,解决了现有的薄壁筒形工件车削的装夹工装所存在的加工成本高和拆卸工装费时费力的技术问题。
本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的:
一种薄壁筒形工件外圆车削装夹工装,包括圆柱体和薄壁筒形工件,在圆柱体上沿圆柱体的中心轴线设置有方形通孔,方形通孔的中心轴线与圆柱体的中心轴线重合在一起,在圆柱体的外侧面上等间隔弧度地设置有四个导向凹槽,四个导向凹槽是设置在与圆柱体的中心轴线垂直的同一横截面上的,在导向凹槽的槽底中央与方形通孔之间设置有带台阶定位通孔,在带台阶定位通孔中活动设置有调节杆,调节杆沿轴向依次设置有内端定位轴段、中部台阶轴肩和外端螺柱段,中部台阶轴肩活动设置在带台阶定位通孔中的大端台阶孔中,内端定位轴段的内侧端设置在方形通孔内,在导向凹槽内活动设置有移动滑块,在移动滑块的内侧面上设置有螺纹孔,调节杆的外端螺柱段螺接在螺纹孔中,移动滑块的外侧端面为弧形面,在调节杆的内端定位轴段上设置有定位销孔,在定位销孔中设置有定位圆柱销。
在导向凹槽内设置有一对导向凸台,在移动滑块上设置有一对导向凹槽,导向凸台设置在导向凹槽中;在定位圆柱销外侧的内端定位轴段上套接有垫圈。
一种薄壁筒形工件外圆车削装夹方法,包括以下步骤:
第一步、在圆柱体上沿圆柱体的中心轴线加工成型方形通孔,使方形通孔的中心轴线与圆柱体的中心轴线重合,在圆柱体的外侧面上等间隔弧度地加工出四个导向凹槽,四个导向凹槽是设置在与圆柱体的中心轴线垂直的同一横截面上的,在导向凹槽的槽底中央与方形通孔之间加工出带台阶定位通孔;制作调节杆,使调节杆沿轴向依次设置有内端定位轴段、中部台阶轴肩和外端螺柱段;制作移动滑块,在移动滑块的内侧面上设置螺纹孔,将移动滑块的外侧端面加工成弧形面,该弧形面的弧度与薄壁筒形工件的内侧孔弧度相同;
第二步、将调节杆从导向凹槽中穿接到带台阶定位通孔中,使调节杆的内端定位轴段设置在方形通孔中,中部台阶轴肩活动设置在带台阶定位通孔中的大端台阶孔中,在导向凹槽内活动设置移动滑块,调节杆的外端螺柱段螺接在螺纹孔中,在调节杆的内端定位轴段上设置的定位销孔中设置定位圆柱销;
第三步、用板手旋转调节杆的内端定位轴段,使移动滑块的外侧端面缩回到导向凹槽中;
第四步、用游标卡测量四个移动滑块的外侧端面所组成的圆弧面的外圆直径,使该外圆直径小于被加工的薄壁筒形工件的内孔直径;
第五步、将安装好的整个夹具轻放于被加工的薄壁筒形工件的内孔中,用板手分别调节四个调节杆,使四个移动滑块的外侧端面与被加工的薄壁筒形工件的内孔表面贴合,四个调节杆的顶紧力要均匀;
第六步、将装有夹具的薄壁筒形工件放在车床的四爪卡盘上,转动机床主轴,使车床卡爪卡接在移动滑块的外侧端面所顶接的薄壁筒形工件的外圆处,完成车削前的装夹定位。
本发明结构简单,设计新颖,通用性好,使用范围广,制造成本低,稳定性好,可靠性高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明的移动滑块4与导向凹槽13之间的配合关系图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明:
一种薄壁筒形工件外圆车削装夹工装,包括圆柱体1和薄壁筒形工件6,在圆柱体1上沿圆柱体1的中心轴线设置有方形通孔16,方形通孔16的中心轴线与圆柱体1的中心轴线重合在一起,在圆柱体1的外侧面上等间隔弧度地设置有四个导向凹槽13,四个导向凹槽13是设置在与圆柱体1的中心轴线垂直的同一横截面上的,在导向凹槽13的槽底中央与方形通孔16之间设置有带台阶定位通孔9,在带台阶定位通孔9中活动设置有调节杆2,调节杆2沿轴向依次设置有内端定位轴段3、中部台阶轴肩8和外端螺柱段7,中部台阶轴肩8活动设置在带台阶定位通孔9中的大端台阶孔17中,内端定位轴段3的内侧端设置在方形通孔16内,在导向凹槽13内活动设置有移动滑块4,在移动滑块4的内侧面上设置有螺纹孔5,调节杆2的外端螺柱段7螺接在螺纹孔5中,移动滑块4的外侧端面18为弧形面,在调节杆2的内端定位轴段3上设置有定位销孔11,在定位销孔11中设置有定位圆柱销10。
在导向凹槽13内设置有一对导向凸台14,在移动滑块4上设置有一对导向凹槽15,导向凸台14设置在导向凹槽15中;在定位圆柱销10外侧的内端定位轴段3上套接有垫圈12。
一种薄壁筒形工件外圆车削装夹方法,包括以下步骤:
第一步、在圆柱体1上沿圆柱体1的中心轴线加工成型方形通孔16,使方形通孔16的中心轴线与圆柱体1的中心轴线重合,在圆柱体1的外侧面上等间隔弧度地加工出四个导向凹槽13,四个导向凹槽13是设置在与圆柱体1的中心轴线垂直的同一横截面上的,在导向凹槽13的槽底中央与方形通孔16之间加工出带台阶定位通孔9;制作调节杆2,使调节杆2沿轴向依次设置有内端定位轴段3、中部台阶轴肩8和外端螺柱段7;制作移动滑块4,在移动滑块4的内侧面上设置螺纹孔5,将移动滑块4的外侧端面18加工成弧形面,该弧形面的弧度与薄壁筒形工件6的内侧孔弧度相同;
第二步、将调节杆2从导向凹槽13中穿接到带台阶定位通孔9中,使调节杆2的内端定位轴段3设置在方形通孔16中,中部台阶轴肩8活动设置在带台阶定位通孔9中的大端台阶孔17中,在导向凹槽13内活动设置移动滑块4,调节杆2的外端螺柱段7螺接在螺纹孔5中,在调节杆2的内端定位轴段3上设置的定位销孔11中设置定位圆柱销10;
第三步、用板手旋转调节杆2的内端定位轴段3,使移动滑块4的外侧端面18缩回到导向凹槽13中;
第四步、用游标卡测量四个移动滑块4的外侧端面18所组成的圆弧面的外圆直径,使该外圆直径小于被加工的薄壁筒形工件6的内孔直径;
第五步、将安装好的整个夹具轻放于被加工的薄壁筒形工件6的内孔中,用板手分别调节四个调节杆2,使四个移动滑块4的外侧端面18与被加工的薄壁筒形工件6的内孔表面贴合,四个调节杆2的顶紧力要均匀;
第六步、将装有夹具的薄壁筒形工件6放在车床的四爪卡盘上,转动机床主轴,使车床卡爪卡接在移动滑块4的外侧端面18所顶接的薄壁筒形工件6的外圆处,完成车削前的装夹定位。
本发明通过定位滑块增大了对加工零件的内孔表面的接触面积,实现了夹紧力均匀分布,通过可调杆实现对移动滑块的调节,有效的提高了移动滑块的移动范围,调节范围大,进而提高了该夹具的使用范围,该夹具另一个特点是,对于未加工的内孔表面也能使用,简化了加工难度系数,另外通过移动滑块的自由移动,夹具安装和拆卸快捷方便。

Claims (3)

1.一种薄壁筒形工件外圆车削装夹工装,包括圆柱体(1)和薄壁筒形工件(6),其特征在于,在圆柱体(1)上沿圆柱体(1)的中心轴线设置有方形通孔(16),方形通孔(16)的中心轴线与圆柱体(1)的中心轴线重合在一起,在圆柱体(1)的外侧面上等间隔弧度地设置有四个导向凹槽(13),四个导向凹槽(13)是设置在与圆柱体(1)的中心轴线垂直的同一横截面上的,在导向凹槽(13)的槽底中央与方形通孔(16)之间设置有带台阶定位通孔(9),在带台阶定位通孔(9)中活动设置有调节杆(2),调节杆(2)沿轴向依次设置有内端定位轴段(3)、中部台阶轴肩(8)和外端螺柱段(7),中部台阶轴肩(8)活动设置在带台阶定位通孔(9)中的大端台阶孔(17)中,内端定位轴段(3)的内侧端设置在方形通孔(16)内,在导向凹槽(13)内活动设置有移动滑块(4),在移动滑块(4)的内侧面上设置有螺纹孔(5),调节杆(2)的外端螺柱段(7)螺接在螺纹孔(5)中,移动滑块(4)的外侧端面(18)为弧形面,在调节杆(2)的内端定位轴段(3)上设置有定位销孔(11),在定位销孔(11)中设置有定位圆柱销(10)。
2.根据权利要求1所述的一种薄壁筒形工件外圆车削装夹工装,其特征在于,在导向凹槽(13)内设置有一对导向凸台(14),在移动滑块(4)上设置有一对导向凹槽(15),导向凸台(14)设置在导向凹槽(15)中;在定位圆柱销(10)外侧的内端定位轴段(3)上套接有垫圈(12)。
3.一种薄壁筒形工件外圆车削装夹方法,包括以下步骤:
第一步、在圆柱体(1)上沿圆柱体(1)的中心轴线加工成型方形通孔(16),使方形通孔(16)的中心轴线与圆柱体(1)的中心轴线重合,在圆柱体(1)的外侧面上等间隔弧度地加工出四个导向凹槽(13),四个导向凹槽(13)是设置在与圆柱体(1)的中心轴线垂直的同一横截面上的,在导向凹槽(13)的槽底中央与方形通孔(16)之间加工出带台阶定位通孔(9);制作调节杆(2),使调节杆(2)沿轴向依次设置有内端定位轴段(3)、中部台阶轴肩(8)和外端螺柱段(7);制作移动滑块(4),在移动滑块(4)的内侧面上设置螺纹孔(5),将移动滑块(4)的外侧端面(18)加工成弧形面,该弧形面的弧度与薄壁筒形工件(6)的内侧孔弧度相同;
第二步、将调节杆(2)从导向凹槽(13)中穿接到带台阶定位通孔(9)中,使调节杆(2)的内端定位轴段(3)设置在方形通孔(16)中,中部台阶轴肩(8)活动设置在带台阶定位通孔(9)中的大端台阶孔(17)中,在导向凹槽(13)内活动设置移动滑块(4),调节杆(2)的外端螺柱段(7)螺接在螺纹孔(5)中,在调节杆(2)的内端定位轴段(3)上设置的定位销孔(11)中设置定位圆柱销(10);
第三步、用板手旋转调节杆(2)的内端定位轴段(3),使移动滑块(4)的外侧端面(18)缩回到导向凹槽(13)中;
第四步、用游标卡测量四个移动滑块(4)的外侧端面(18)所组成的圆弧面的外圆直径,使该外圆直径小于被加工的薄壁筒形工件(6)的内孔直径;
第五步、将安装好的整个夹具轻放于被加工的薄壁筒形工件(6)的内孔中,用板手分别调节四个调节杆(2),使四个移动滑块(4)的外侧端面(18)与被加工的薄壁筒形工件(6)的内孔表面贴合,四个调节杆(2)的顶紧力要均匀;
第六步、将装有夹具的薄壁筒形工件(6)放在车床的四爪卡盘上,转动机床主轴,使车床卡爪卡接在移动滑块(4)的外侧端面(18)所顶接的薄壁筒形工件(6)的外圆处,完成车削前的装夹定位。
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