CN112276122A - 薄壁椭球顶内外圆端面复合车削加工装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种薄壁椭球顶内外圆端面复合车削加工装置和方法，包括：下圆盘1、支撑竖杆2、上圆盘3、支撑内胎4、压紧圆环5以及施压件；所述支撑竖杆2支撑连接在所述下圆盘1和所述上圆盘3之间；所述支撑内胎4连接在所述上圆盘3的上表面，作为薄壁椭球顶的内型面支撑；所述施压件连接所述压紧圆环5；所述压紧圆环5位于薄壁椭球顶的外型面侧，在所述施压件的作用下能够从薄壁椭球顶的外型面侧向内型面侧施压，将薄壁椭球顶压紧在所述支撑内胎4上。不仅保证产品加工精度，一次快速换装，实现产品的内、外圆端面车削加工，不仅保证产品车削精度，而且提高加工效率，有效保证了型号科研生产质量和进度。

Description

薄壁椭球顶内外圆端面复合车削加工装置和方法
技术领域
本发明涉及机械加工领域，具体地，涉及一种薄壁椭球顶内外圆端面复合车削加工装置和方法。
背景技术
正如专利文献CN107900509公开了一种火箭贮箱箱底圆环与过渡环的匹配工装及方法，运载火箭贮箱箱底为椭球形结构，也就是说，箱底顶盖结构为薄壁椭球顶结构，顶盖外圆端面需与圆环焊接，且存在装配角度；顶盖内圆孔需焊接法兰；顶盖内外圆端面通过车削加工完成。而目前现有技术中，顶盖内外圆均通过切割技术完成产品的加工，在产品外圈余量范围实施一圈36个压板进行装夹，装夹效率不高，而且产品切割端面角度无法满足焊缝装配角度。
内外圆符合车削加工技术可保证产品快速装夹，六角压紧块体压紧时只存在一个中心螺杆固定，外压板也只需要8件同时工作，有效调高装夹效率。采用车削替代切割，进一步提升产品车削尺寸精度，此外，可进行端面角度的车削，满足焊缝装配需求，为贮箱箱底的高精度装配提供技术支持，具有重大的研制意义。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种薄壁椭球顶内外圆端面复合车削加工装置和方法。
根据本发明提供的一种薄壁椭球顶内外圆端面复合车削加工装置，包括：下圆盘1、支撑竖杆2、上圆盘3、支撑内胎4、压紧圆环5以及施压件；
所述支撑竖杆2支撑连接在所述下圆盘1和所述上圆盘3之间；
所述支撑内胎4连接在所述上圆盘3的上表面，作为薄壁椭球顶的内型面支撑；
所述施压件连接所述压紧圆环5；
所述压紧圆环5位于薄壁椭球顶的外型面侧，在所述施压件的作用下能够从薄壁椭球顶的外型面侧向内型面侧施压，将薄壁椭球顶压紧在所述支撑内胎4上。
优选地，所述压紧件包括：环形压紧块体6；
所述环形压紧块体6的下侧周向均匀设置有多个支撑钢；
所述压紧圆环5的上侧对应周向均匀设置有多个安装槽，所述支撑钢一一对应连接在所述安装槽内。
优选地，所述环形压紧块体6与所述上圆盘3上对应开设有固定孔，通过双头螺栓拉杆将所述环形压紧块体6与所述上圆盘3相互固定。
优选地，所述压紧件包括：多个外压板7；
所述外压板7的一端螺接在所述上圆盘3上，另一端与所述压紧圆环5的上表面相接触。
优选地，所述上圆盘3、所述支撑内胎4、所述压紧圆环5以及所述施压件同轴设置。
优选地，所述支撑竖杆2分别与所述下圆盘1、所述上圆盘3采用角焊缝进行固定连接；所述下圆盘1与所述上圆盘3的同轴度小于或者等于0.2mm。
优选地，所述支撑内胎4与所述上圆盘3通过螺栓固定连接。
优选地，所述压紧圆环5与薄壁椭球顶接触的面为椭球面。
根据本发明提供的一种薄壁椭球顶内外圆端面复合车削加工方法，采用权利要求1所述的薄壁椭球顶内外圆端面复合车削加工装置固定待加工的薄壁椭球顶后进行车削加工。
优选地，车削薄壁椭球顶外圆孔端面时，选用环形压紧块体6作为施压件，通过双头螺栓拉杆将所述环形压紧块体6与所述上圆盘3相互固定并压紧所述压紧圆环5；
车削薄壁椭球顶内圆孔端面时，选用外压板7作为施压件，通过螺栓将外压板7固定在所述上圆盘3并压紧所述压紧圆环5。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明结构简单、装配简易，装夹效率提升；
2、采用车削替代切割，进一步提升产品车削尺寸精度，此外，可进行端面角度的车削，满足焊缝装配需求，为贮箱箱底的高精度装配提供技术支持。有效保证了型号科研生产质量和进度。
3、保证快速、准确的装夹定位，保证产品的加工精度的准确性，同时一次换装操作简便，实现薄壁椭球顶产品内、外圆端面的车削加工。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的中心剖面示意图；
图2为本发明的上圆盘结构及剖面示意图；
图3为本发明的支撑内胎结构及剖面示意图；
图4为本发明的压紧圆环结构及剖面示意图；
图5为本发明的六角压紧块体结构及剖面示意图；
图中示出：
Figure BDA0002728477660000031
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
根据一种薄壁椭球顶内外圆端面复合车削加工装置和方法，包括下圆盘1、支撑竖杆2、上圆盘3、支撑内胎4、压紧圆环5、环形压紧块体6(本实施例中采用六角压紧块体)、外压板7。
下圆盘用于车削加工装的支撑底面，下圆盘通过支撑竖杆与上圆盘连接，组成整个车削加工装置的支撑平台。
上圆盘表面设置基准面，上圆盘通过螺栓连接与支撑内胎固定连接，支撑内胎作为薄壁椭球顶产品内型面支撑，保证产品形位尺寸。
压紧圆环施压于薄壁椭球顶产品外圆部分，并通过六角压紧块体或外压板压紧产品，当选择六角压紧块体压紧时，车削薄壁椭球顶产品外圆端面；当选择外压板时，车削薄壁椭球顶产品内圆孔端面。
具体地，所述支撑竖杆分别与下圆盘、上圆盘采用角焊缝进行固定连接；下圆盘外端面与上圆盘外端基准面中心轴同轴度小于或者等于0.2mm。
具体地，所述基准面用于固定支撑内胎。
具体地，所述支撑内胎与上圆盘通过螺栓固定连接，支撑内胎表面为椭球面，且作为薄壁椭球顶产品内型面支撑，以保证产品形位尺寸。
具体地，所述压紧圆环施压于薄壁椭球顶产品外圆部分，压紧圆环与产品接触面为椭球面，上表面为平面，内型面支撑与外压紧共同作用，较少薄壁件产品的型面变形。
具体地，所述六角压紧块体和外压板均为压紧产品使用，分别与压紧圆环配合使用；车削产品外圆端面时，选择六角压紧块体通过中心拉杆固定压紧产品；车削内圆孔端面时，选择外压板通过外压紧方式压紧产品。实现薄壁椭球顶内、外圆端面复合车削加工。
以下结合附图对本发明的优选例做进一步阐述。
如图1、图2、图3、图4、图5所示，本发明实施例提供了一种薄壁椭球顶内外圆复合车削加工装置和方法，包括下圆盘1、6根空心型钢支撑竖杆2、上圆盘3、支撑内胎4、压紧圆环5、六角压紧块体、8件外压板7。下圆盘1用于车削加工装的底部支撑，并通过6根支撑竖杆2与上圆盘3通过角焊缝方式固定连接，组成整个车削加工装置的支撑平台，上圆盘3中间6件型钢、加强圆环及下固定圆盘，下固定圆盘作为压紧工装的下支撑，支撑平台焊接后再进行整体精加工，以保证上圆盘3上表面平面度、下圆盘1外端面与上圆盘3外端面中心轴同轴度不大于0.2mm，并根据尺寸位置加工支撑内胎4安装孔16个，通过螺栓连接将支撑内胎4固定于上圆盘3上，固定后精加工支撑内胎4，以保证椭球面及端面圆度尺寸。
在具体的实施过程中，本发明装置首先起吊放置车床圆盘，对准车削中心，压紧下圆盘1固定于车床圆盘，待薄壁椭球顶产品放置于支撑内胎4上，根据产品车削参考线调整产品车削中心，产品内型面与支撑内胎4椭球面贴紧，以保证产品形位尺寸；起吊压紧圆环5预压产品，当车削加工产品外圆端面时，起吊六角压紧块体6，且六角压紧块体一圈内6个支撑型钢放置于压紧圆环5上表面6个矩形槽内，作为六角压紧块体的位置固定，且通过双头螺栓拉杆将六角压紧块体连接、固定于上圆盘3，起到六角压紧块体6压紧压紧圆环5的作用，车削过程中，根据要求调整车削参数及车削角度等，从而实现薄壁椭球顶产品外圆端面的车削加工。车须完成后，在六角压紧块体压紧状态时，装配8件外压板7施压于压紧圆环5上表面，保证压紧圆环5压紧产品，松开六角压紧块体的双头螺栓拉杆，并拆下六角压紧块体6，根据产品车削要求，进行薄壁椭球顶产品内圆孔端面车削加工。
本发明采用复合式结构，结构简单、操作方便，保证快速、准确的装夹定位，保证产品的加工精度的准确性，同时一次换装操作简便，实现薄壁椭球顶产品内、外圆端面的车削加工，有效提高加工效率，保证了型号科研生产质量和进度。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“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的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种薄壁椭球顶内外圆端面复合车削加工装置，其特征在于，包括：下圆盘(1)、支撑竖杆(2)、上圆盘(3)、支撑内胎(4)、压紧圆环(5)以及施压件；
所述支撑竖杆(2)支撑连接在所述下圆盘(1)和所述上圆盘(3)之间；
所述支撑内胎(4)连接在所述上圆盘(3)的上表面，作为薄壁椭球顶的内型面支撑；
所述施压件连接所述压紧圆环(5)；
所述压紧圆环(5)位于薄壁椭球顶的外型面侧，在所述施压件的作用下能够从薄壁椭球顶的外型面侧向内型面侧施压，将薄壁椭球顶压紧在所述支撑内胎(4)上。
2.根据权利要求1所述的薄壁椭球顶内外圆端面复合车削加工装置，其特征在于，所述压紧件包括：环形压紧块体(6)；
所述环形压紧块体(6)的下侧周向均匀设置有多个支撑钢；
所述压紧圆环(5)的上侧对应周向均匀设置有多个安装槽，所述支撑钢一一对应连接在所述安装槽内。
3.根据权利要求2所述的薄壁椭球顶内外圆端面复合车削加工装置，其特征在于，所述环形压紧块体(6)与所述上圆盘(3)上对应开设有固定孔，通过双头螺栓拉杆将所述环形压紧块体(6)与所述上圆盘(3)相互固定。
4.根据权利要求1所述的薄壁椭球顶内外圆端面复合车削加工装置，其特征在于，所述压紧件包括：多个外压板(7)；
所述外压板(7)的一端螺接在所述上圆盘(3)上，另一端与所述压紧圆环(5)的上表面相接触。
5.根据权利要求1所述的薄壁椭球顶内外圆端面复合车削加工装置，其特征在于，所述上圆盘(3)、所述支撑内胎(4)、所述压紧圆环(5)以及所述施压件同轴设置。
6.根据权利要求1所述的薄壁椭球顶内外圆端面复合车削加工装置，其特征在于，所述支撑竖杆(2)分别与所述下圆盘(1)、所述上圆盘(3)采用角焊缝进行固定连接；所述下圆盘(1)与所述上圆盘(3)的同轴度小于或者等于0.2mm。
7.根据权利要求1所述的薄壁椭球顶内外圆端面复合车削加工装置，其特征在于，所述支撑内胎(4)与所述上圆盘(3)通过螺栓固定连接。
8.根据权利要求1所述的薄壁椭球顶内外圆端面复合车削加工装置，其特征在于，所述压紧圆环(5)与薄壁椭球顶接触的面为椭球面。
9.一种薄壁椭球顶内外圆端面复合车削加工方法，其特征在于，采用权利要求1所述的薄壁椭球顶内外圆端面复合车削加工装置固定待加工的薄壁椭球顶后进行车削加工。
10.根据权利要求9所述的薄壁椭球顶内外圆端面复合车削加工方法，其特征在于，车削薄壁椭球顶外圆孔端面时，选用环形压紧块体(6)作为施压件，通过双头螺栓拉杆将所述环形压紧块体(6)与所述上圆盘(3)相互固定并压紧所述压紧圆环(5)；
车削薄壁椭球顶内圆孔端面时，选用外压板(7)作为施压件，通过螺栓将外压板(7)固定在所述上圆盘(3)并压紧所述压紧圆环(5)。
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