CN114226776A - 一种片状薄壁类零件车削加工辅助装夹装置及加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于机械加工技术领域,涉及一种片状薄壁类零件车削加工辅助装夹装置及加工方法,本发明通过一套防震托盘辅助装夹装置来改善片状薄壁类零件的刚性差导致的难加工问题,辅助装夹装置包括三爪、长锁紧螺钉、锁紧螺钉、防震托盘、锥度芯轴、尾座顶针、角向限位销、随动挂板、夹头式顶针。通过防震托盘与片状薄壁零件端面贴合,形成轴向支撑,提高了车削时片状薄壁零件时的刚度,从而消除了车削过程中的振刀现象,减轻了加工时的振颤及变形,提高了片状薄壁零件的加工精度。本发明具有结构简单,装夹快捷,提高了片状薄壁件加工的稳定性,减少工件变形,提高了薄壁件加工精度的优点。

Description

一种片状薄壁类零件车削加工辅助装夹装置及加工方法
技术领域
本发明属于机械加工技术领域,涉及一种片状薄壁类零件车削加工辅助装夹装置及加工方法。
背景技术
随着航空技术的突飞猛进发展,航空零部件的技术要求也越来越高,零部件轻量化已是目前的发展趋势,因此航空零部件中薄壁件占比较大,因节省材料及质量轻的特点广受欢迎,但由于薄壁零件的刚性差导致薄壁零件在加工中易产生变形,进而导致生产质量难以保证,给航空薄壁零部件的机械加工带来了更大的难度,如何提高薄壁零件的加工精度成为了机械加工一大难点,特别是航空薄壁零部件的加工精度要求高,更加提高了加工难度。
本发明根据片状薄壁类零件的加工难点,使用一种片状薄壁类零件车削加工辅装夹装置及加工方法,实现解决片状薄壁类零件的加工变形问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种片状薄壁类零件车削加工辅助装夹装置及加工方法,用于解决片状薄壁类零件在车削时因刚性差而产生的振动及变形问题。
本发明的技术方案:
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种片状薄壁类零件车削加工辅助装夹装置,包括防震托盘4、锥度芯轴6、随动挂板9、夹头式顶针10;所述的夹头式顶针10连接在锥度芯轴6一端,所述的随动挂板9固定安装在所述的锥度芯轴6上,可与锥度芯轴6同步转动,防震托盘4固定安装在所述的锥度芯轴6上,可与锥度芯轴6同步转动。
进一步,还包括长锁紧螺钉2,长锁紧螺钉2固定连接锥度芯轴6和随动挂板9。
进一步,还包括锁紧螺钉3,锁紧螺钉3固定连接锥度芯轴6和防震托盘4。
进一步,夹头式顶针10与三爪1连接,夹头式顶针10与三爪1同步旋转。
进一步,所述的锥度芯轴6另一端与尾座顶针7连接。
进一步,所述的防震托盘4设置有角向限位销8,对片状薄壁零件5进行角向限位。
进一步,随动挂板9的伸出端与三爪1中任一支爪侧面贴合。
片状薄壁类零件车削加工辅助装夹装置的加工方法,包括以下步骤:
步骤1:将片状薄壁零件5装夹在防震托盘4定位端面上,在防震托盘4定位端面涂一层润滑黄油,由于润滑黄油具有吸附作用,使得片状薄壁零件5端面贴紧防震托盘4的定位端面,将角向定位销8插入防震托盘4上,限制片状薄壁零件5旋转的自由度;
步骤2:将锥度芯轴6插入片状薄壁零件5和防震托盘4的中心孔,直至锥度芯轴6与片状薄壁零件5中心孔壁线接触贴合,轴向无法窜动,将锁紧螺钉3装入防震托盘4的螺纹孔直至锁紧螺钉3端部压紧在锥度芯轴6圆周表面上,起到锁紧锥度芯轴6作用;
步骤3:将随动挂板9以其自身的中心孔穿过锥度芯轴6伸出端,锥度芯轴(6)圆周表面与随动挂板9的中心孔的V型面相贴合,将长锁紧螺钉2插入随动挂板9顶部螺纹孔直至长锁紧螺钉2端部压紧在锥度芯轴6圆周表面上;
步骤4:将夹头顶针10尾端圆柱夹持在车床三爪1上,校正及找正圆心,确保夹头顶针10与三爪1同心,将夹头顶针10顶针部分插入锥度芯轴6轴端60°顶针孔内,将随动挂板9的L形伸出端紧贴三爪1中任一支爪侧面,三爪给予轴向旋转力带动锥度芯轴6旋转从而实现片状薄壁零件5旋转,再将尾座顶针7顶针部分插入锥度芯轴6另一轴端60°顶针孔内,实现两顶针定位。
定位装夹完成后车削加工片状薄壁零件5的片状端面,由于有防震托盘4的轴向贴紧,给予了片状薄壁零件5轴向的支撑,消除了车削时片状薄壁零件5的振动,同时在防震托盘4与片状薄壁零件5之间涂有一层黄油,具有吸附和减震功能,从而消除了车削过程中的振刀现象,提高了片状薄壁零件5的加工精度。完成一端的加工后可重复以上步骤车削加工另一端面,最终解决了片状薄壁类零件在车削时因刚性差而产生的振动及变形问题。
本发明的有益效果:本发明一种片状薄壁类零件车削加工辅助装夹装置及加工方法,通过防震托盘来支撑片状薄壁类零件,有效的提高了零件车削时的刚度,避免了车削时的震颤及变形,从而提高了片状薄壁零件的加工精度,同时本发明在防震托盘和零件端面之间添加了润滑黄油,增强了零件与防震托盘的贴合力,消除了贴合间隙,提高了定位精度,并且油膜层具有减震作用,使得车削过程更加平稳,消除了振动,提高了精度。
附图说明:
图1是本发明一套防震托盘辅装夹装置示意图;
图2是本发明一套防震托盘辅装夹装置爆炸图;
其中,1-三爪、2-长锁紧螺钉、3-锁紧螺钉、4-防震托盘、5-片状薄壁零件、6-锥度芯轴、7-尾座顶针、8-角向限位销、9-随动挂板、10-夹头顶针。
具体实施方式:
下面通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。见图1所示,一种片状薄壁类零件车削加工辅助装夹装置,包括防震托盘4、锥度芯轴6、随动挂板9、夹头式顶针10;所述的夹头式顶针10连接在锥度芯轴6一端,所述的随动挂板9固定安装在所述的锥度芯轴6上,可与锥度芯轴6同步转动,防震托盘4固定安装在所述的锥度芯轴6上,可与锥度芯轴6同步转动,还包括长锁紧螺钉2,长锁紧螺钉2固定连接锥度芯轴6和随动挂板9,还包括锁紧螺钉3,锁紧螺钉3固定连接锥度芯轴6和防震托盘4。夹头式顶针10与三爪1连接,夹头式顶针10与三爪1同步旋转。所述的锥度芯轴6另一端与尾座顶针7连接。所述的防震托盘4设置有角向限位销8,对片状薄壁零件5进行角向限位。随动挂板9的伸出端与三爪1中任一支爪侧面贴合。
使用本装置的加工方法如下:
1)将片状薄壁零件5装夹在防震托盘4上:首先在防震托盘4定位端面涂一层润滑黄油,形成一层薄薄的油膜,随后将片状薄壁零件5定位面与防震托盘4定位端面贴合,由于润滑黄油具有吸附作用,将片状薄壁零件5定位面紧贴防震托盘4的定位端面,并消除了两者之间的间隙,为后续的车削过程提高定位精度和起到减震作用;将角向定位销8插入防震托盘4定位端面的角向限位孔内,实现限制状片状薄壁零件5旋转的自由度。
2)基于步骤1装配锥度芯轴6:将锥度芯轴6小端穿入片状薄壁零件5和防震托盘4的中心孔,至锥度芯轴6与片状薄壁零件5中心孔壁线接触贴合,轴向无法继续穿入为止,随后将锁紧螺钉3装入防震托盘4的锁紧螺纹孔直至锁紧螺钉3端部压紧在锥度芯轴6圆周表面上,起到锁紧锥度芯轴6作用,使得锥度芯轴6与步骤1装配的零部件固定在一起。
3)基于步骤1和步骤2装配随动挂板9:将锥度芯轴6小端穿入随动挂板9的中心孔,锥度芯轴6小端圆周表面与随动挂板9中心孔的V型面相贴合,将长锁紧螺钉2插入随动挂板9顶部锁紧螺纹孔直至长锁紧螺钉2端部压紧在锥度芯轴6圆周表面上,起到锁紧随动挂板9作用,使得随动挂板9与步骤1、2装配的零部件固定在一起。
4)基于步骤1、步骤2和步骤3将已装配好的部分装夹在车床上:夹头顶针10尾端圆柱夹持在车床三爪1上,校正及找正圆心,将夹头顶针10顶针部分插入锥度芯轴6轴端60°顶针孔内,将随动挂板9的L形伸出端紧贴三爪,车削时通过机床主轴带动三爪旋转,通过随动挂板9传递轴向旋转力带动锥度芯轴6旋转从而实现片状薄壁零件5旋转来完成车削过程,将尾座顶针7顶针部分插入锥度芯轴6另一轴端60°顶针孔内,实现双顶针定位方式。
5)基于步骤1、步骤2、步骤3和步骤4完成片状薄壁零件5定位装夹后进行车削加工:车削加工片状薄壁零件5的片状端面,由于有防震托盘4的轴向贴紧,给予了片状薄壁零件5轴向的支撑,消除了车削时片状薄壁零件5的振动,同时由于防震托盘4与片状薄壁零件5之间涂有一层油膜,具有吸附和减震功能,从而消除了车削过程中的振刀现象,提高了片状薄壁零件5的加工精度。
完成一端的加工后可重复以上步骤车削加工另一端面,最终可保证片状薄壁零件5的端面平面度0.005mm及两端面平行度0.015mm。

Claims (8)

1.一种片状薄壁类零件车削加工辅助装夹装置,其特征在于,包括防震托盘(4)、锥度芯轴(6)、随动挂板(9)、夹头式顶针(10);所述的夹头式顶针(10)连接在锥度芯轴(6)一端,所述的随动挂板(9)固定安装在所述的锥度芯轴(6)上,可与锥度芯轴(6)同步转动,防震托盘(4)固定安装在所述的锥度芯轴(6)上,可与锥度芯轴(6)同步转动。
2.根据权利要求1所述的一种片状薄壁类零件车削加工辅助装夹装置,其特征在于,还包括长锁紧螺钉(2),长锁紧螺钉(2)固定连接锥度芯轴(6)和随动挂板(9)。
3.根据权利要求1所述的一种片状薄壁类零件车削加工辅助装夹装置,其特征在于,还包括锁紧螺钉(3),锁紧螺钉(3)固定连接锥度芯轴(6)和防震托盘(4)。
4.根据权利要求1所述的一种片状薄壁类零件车削加工辅助装夹装置,其特征在于,夹头式顶针(10)与三爪(1)连接,夹头式顶针(10)与三爪(1)同步旋转。
5.根据权利要求1所述的一种片状薄壁类零件车削加工辅助装夹装置,其特征在于,所述的锥度芯轴(6)另一端与尾座顶针(7)连接。
6.根据权利要求1所述的一种片状薄壁类零件车削加工辅助装夹装置,其特征在于,所述的防震托盘(4)设置有角向限位销(8),对片状薄壁零件(5)进行角向限位。
7.根据权利要求4所述的一种片状薄壁类零件车削加工辅助装夹装置,其特征在于,随动挂板(9)的伸出端与三爪(1)中任一支爪侧面贴合。
8.根据权利要求1-7任一所述片状薄壁类零件车削加工辅助装夹装置的加工方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1:将片状薄壁零件(5)装夹在防震托盘(4)定位端面上,在防震托盘(4)定位端面涂一层润滑黄油,由于润滑黄油具有吸附作用,使得片状薄壁零件(5)端面贴紧防震托盘(4)的定位端面,将角向定位销(8)插入防震托盘(4)上,限制片状薄壁零件(5)旋转的自由度;
步骤2:将锥度芯轴(6)插入片状薄壁零件(5)和防震托盘(4)的中心孔,直至锥度芯轴(6)与片状薄壁零件(5)中心孔壁线接触贴合,轴向无法窜动,将锁紧螺钉(3)装入防震托盘(4)的螺纹孔直至锁紧螺钉(3)端部压紧在锥度芯轴(6)圆周表面上,起到锁紧锥度芯轴(6)作用;
步骤3:将随动挂板(9)以其自身的中心孔穿过锥度芯轴(6)伸出端,锥度芯轴(6)圆周表面与随动挂板(9)的中心孔的V型面相贴合,将长锁紧螺钉(2)插入随动挂板(9)顶部螺纹孔直至长锁紧螺钉(2)端部压紧在锥度芯轴(6)圆周表面上;
步骤4:将夹头顶针(10)尾端圆柱夹持在车床三爪(1)上,校正及找正圆心,确保夹头顶针(10)与三爪(1)同心,将夹头顶针(10)顶针部分插入锥度芯轴(6)轴端60°顶针孔内,将随动挂板(9)的L形伸出端紧贴三爪(1)中任一支爪侧面,三爪给予轴向旋转力带动锥度芯轴(6)旋转从而实现片状薄壁零件(5)旋转,再将尾座顶针(7)顶针部分插入锥度芯轴(6)另一轴端60°顶针孔内,实现两顶针定位。
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