CN111673149B - 一种薄壁异型管高精度内圆孔的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及机械加工技术领域，公开了一种薄壁异型管高精度内圆孔的加工方法，适用于在车床上加工外形为非圆的薄壁异型管零件的高精度内孔，本申请解决了传统卡盘无法直接装夹薄壁异型管进行加工的问题，并且在加工时，零件两端内孔的同轴度精度高以及圆柱度精度高。

Description

一种薄壁异型管高精度内圆孔的加工方法
技术领域
本申请涉及机械加工技术领域，具体涉及一种薄壁异型管高精度内圆孔的加工方法。
背景技术
在航天、航空工业中有一种特型零件，该特型零件为异形的薄壁管状零件，两端有高精度孔，同时由于使用特性要求，两端孔有极高的同轴度和圆柱度要求，因此传统的卡盘无法进行装夹，所以无法通过车削完成零件的加工。目前，针对该特型零件的加工大多采用卧式镗床进行加工，但是由于零件定位装夹困难，因此，零件不仅合格率低并且成本也较高。
发明内容
为了克服上述现有技术中存在的问题和不足，本申请提出了一种薄壁异型管高精度内圆孔的加工方法，解决了加工过程中传统卡盘无法直接装夹薄壁异型管进行加工的难题，具有定位精度高的特点，能够满足加工高精度形位公差的要求，提高了零件的加工合格率。
为了实现上述发明目的，本申请的技术方案如下：
一种薄壁异型管高精度内圆孔的加工方法，主要通过一套专用的车削装夹装置实现，该装置主要包括铝垫块、端盖、开缝衬套以及定位环，加工方法具体包括以下步骤：
S1. 将铝垫块用胶水沿圆周方向粘在薄壁异形管的外壁上，薄壁异形管的两端均分布有上述铝垫块；
S2. 用顶尖采用两端对顶装夹的方式对薄壁异形管进行装夹，然后对铝垫块进行车削加工，切削出铝垫块的顶部圆弧面；
S3. 将端盖、开缝衬套以及定位环装配在薄壁异型管的铝垫块上，端盖分别位于定位环的两侧，开缝衬套位于端盖与定位环之间，拧紧定位环两侧的端盖，两个端盖分别对对应侧的开缝衬套的端面具有挤压力，推动开缝衬套向定位环与铝垫块之间形成的锥形缝隙运动并最终填满缝隙，从而将定位环与铝垫块胀紧，形成一个辅助定位装夹装置；
S4. 将管件一端的定位环装夹在三爪卡盘上，另一端的定位环则装夹在中心架上，加工前找正定位环的外圆柱面以达到公差要求，然后开始加工管件的内孔；
S5.调头加工管件另外一端内孔，加工方法与步骤S4相同；
S6.加工完毕后，将管件拆卸下来，然后采用专用除胶剂去除管件外壁上的铝垫块，至此完成整个薄壁异形管的加工。
优选地，所述开缝衬套位于锥形缝隙内的一端的外侧面为锥面。
优选地，所述开缝衬套位于锥形缝隙内的一端沿圆周均匀设置有窄缝。
优选地，所述定位环两端的孔口均为锥面，并且锥面的锥度与开缝衬套锥面的锥度一致。
优选地，所述铝垫块沿薄壁异形管的周向均匀分布。
本申请的有益效果：
（1）本申请不仅加工成本低，同时还能够满足各种异形薄壁管的装夹，并且能够保证两端孔极高的同轴度和圆柱度要求，能够提高零件加工的合格率。
（2）本申请中，定位环孔口两端的锥面与开缝衬套外侧的锥面锥度一致，因此，能够保持定位环与开缝衬套紧密接触，具有定位准确以及耐用度好的效果。
（3）本申请中，开缝衬套位于锥形缝隙内的一端沿圆周均匀设置有窄缝，因此，开缝衬套具有更好的收拢效果。
附图说明
图1为薄壁异形管结构示意图；
图2为铝垫块分布示意图；
图3为车削加工铝垫块顶面结构示意图；
图4为辅助定位装夹装置爆炸图；
图5为辅助定位装夹装置剖视结构图；
图6为开缝衬套结构示意图；
图7为定位环结构示意图；
图8为薄壁异形管内圆孔加工装夹示意图。
附图中：
1、铝垫块；2、端盖；3、开缝衬套；4、定位环；5、薄壁异型管；6、顶尖；7、三爪卡盘；8、中心架；31、窄缝。
具体实施方式
下面结合实施例对本申请作进一步地详细说明，但本申请的实施方式不限于此。
参照说明书附图1，薄壁异形管具有以下特征：管件的外形为非圆结构、管件壁厚薄、中间有通孔并且两端有高精度台阶孔，由于装配精度要求高，管件两端台阶孔有极高的同轴度和圆柱度要求，因此，传统卡盘是无法直接装夹薄壁异型管进行加工的。所以，本实施例公开了一种薄壁异型管高精度内圆孔的加工方法，解决了薄壁异形管在加工时的装夹难题，本方法通过一套专用的车削装夹装置实现薄壁异型管的加工装夹，装置主要包括铝垫块1、端盖2、开缝衬套3以及定位环4，加工方法具体包括以下步骤：
S1. 将铝垫块1用胶水沿圆周方向粘在薄壁异形管5的外壁上，铝垫块1分为两组，分别位于薄壁异型管5的两端，铝垫块1的分布位置如图2所示；
S2. 用顶尖6采用两端对顶装夹的方式对薄壁异形管5进行装夹，然后对铝垫块1进行车削加工，切削出铝垫块1的顶部圆弧面，铝垫块1的加工方法如图3所示；
S3. 将端盖2、开缝衬套3以及定位环4装配在薄壁异型管5的铝垫块1上，端盖2分别位于定位环4的两侧，开缝衬套3位于端盖2与定位环4之间，拧紧定位环4两侧的端盖2，两个端盖2分别对对应侧的开缝衬套3的端面具有挤压力，推动开缝衬套3向定位环4与铝垫块1之间形成的锥形缝隙运动并最终填满缝隙，从而将定位环4与铝垫块1胀紧，形成一个辅助定位装夹装置；
S4. 按照说明书附图8所示的装夹方式进行内孔加工，将薄壁异型管5一端的定位环4装夹在三爪卡盘7上，另一端的定位环4则装夹在中心架8上，加工前找正定位环4的外圆柱面以达到公差要求，然后开始加工管件的内孔；
S5.调头加工管件另外一端内孔，加工方法与步骤S4相同；
S6.加工完毕后，将管件拆卸下来，然后采用专用除胶剂去除薄壁异型管5外壁上的铝垫块1，至此完成整个薄壁异形管5的加工。
进一步地，参照说明书附图6，所述开缝衬套3位于锥形缝隙内的一端的外侧面为锥面。在装夹过程中，由于开缝衬套3的外侧面为锥面，所以开缝衬套3在挤压过程中，在锥面的作用下对铝垫块1有沿着圆周方向均匀分布的压紧力，这样就保证了铝垫块1顶面构成的圆柱面和定位环4的顶面的同轴度；并且，锥面能够将端盖2施加给开缝衬套3端面的压力转化为开缝衬套3施加给定位环4内框的径向压力，从而实现开缝衬套3与定位环的胀紧。
进一步地，参照说明书附图6，所述开缝衬套3位于锥形缝隙内的一端沿圆周均匀设置有窄缝31。窄缝31能够保证开缝衬套3具有更好的收拢效果。
进一步地，参照，说明书附图7所示，所述定位环4两端的孔口均为锥面，并且锥面的锥度与开缝衬套3锥面的锥度一致。因此，在装夹过程中，能够保证定位环4与开缝衬套3一直保持紧密接触，具有定位准确以及耐用度好的效果。
进一步地，所述铝垫块1沿薄壁异形管5的周向均匀分布。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式上的限制，凡是依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种薄壁异型管高精度内圆孔的加工方法，其特征在于：主要通过一套专用的车削装夹装置实现，该装置主要包括铝垫块（1）、端盖（2）、开缝衬套（3）以及定位环（4），加工方法具体包括以下步骤：
S1. 将铝垫块（1）用胶水沿圆周方向粘在薄壁异形管（5）的外壁上，薄壁异形管（5）的两端均分布有上述铝垫块（1）；
S2. 用顶尖（6）采用两端对顶装夹的方式对薄壁异形管（5）进行装夹，然后对铝垫块（1）进行车削加工，切削出铝垫块（1）的顶部圆弧面；
S3. 将端盖（2）、开缝衬套（3）以及定位环（4）装配在薄壁异型管（5）的铝垫块（1）上，端盖（2）分别位于定位环（4）的两侧，开缝衬套（3）位于端盖（2）与定位环（4）之间，拧紧定位环（4）两侧的端盖（2），两个端盖（2）分别对对应侧的开缝衬套（3）的端面具有挤压力，推动开缝衬套（3）向定位环（4）与铝垫块（1）之间形成的锥形缝隙运动并最终填满缝隙，从而将定位环（4）与铝垫块（1）胀紧，形成一个辅助定位装夹装置；
S4. 将薄壁异型管（5）一端的定位环（4）装夹在三爪卡盘（7）上，另一端的定位环（4）则装夹在中心架（8）上，加工前找正定位环（4）的外圆柱面以达到公差要求，然后开始加工管件的内孔；
S5.调头加工管件另外一端内孔，加工方法与步骤S4相同；
S6.加工完毕后，将管件拆卸下来，然后采用专用除胶剂去除薄壁异型管（5）外壁上的铝垫块（1），至此完成整个薄壁异形管（5）的加工。
2.根据权利要求1所述的一种薄壁异型管高精度内圆孔的加工方法，其特征在于：所述开缝衬套（3）位于锥形缝隙内的一端的外侧面为锥面。
3.根据权利要求1所述的一种薄壁异型管高精度内圆孔的加工方法，其特征在于：所述开缝衬套（3）位于锥形缝隙内的一端沿圆周均匀设置有窄缝（31）。
4.根据权利要求2所述的一种薄壁异型管高精度内圆孔的加工方法，其特征在于：所述定位环（4）两端的孔口均为锥面，并且锥面的锥度与开缝衬套（3）锥面的锥度一致。
5.根据权利要求1所述的一种薄壁异型管高精度内圆孔的加工方法，其特征在于：所述铝垫块（1）沿薄壁异形管（5）的周向均匀分布。
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