CN208513667U - 薄壁回转体零件的夹持工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种薄壁回转体零件的夹持工装，解决现有技术采用胀套芯轴所产生的问题，技术方案为：包括定位芯轴，所述定位芯轴的套筒部的两端分别设置环槽，所述环槽内均设置O形密封圈，所述O形密封圈的外径大于所述环槽的外径，所述定位芯轴上设置气道，所述气道的进气口位于套筒部的外部，所述气道的出气口为复数个，所述出气口均匀分布在套筒部的环壁上，并位于两所述环槽圈设的内部区域。其效果：薄壁回转体零件被O形密封圈支撑着，压缩空气充满胀气凹圈，胀紧均匀施加在薄壁回转体零件整个内壁上，使薄壁回转体零件悬浮，避免薄壁回转体受力不均发生变形，并使薄壁回转体零件具有足够刚性，有利于提高对薄壁回转体零件的加工精度。

Description

薄壁回转体零件的夹持工装

技术领域

本实用新型涉及一种机械加工的技术领域，用于薄壁回转体零件的精加工，尤其涉及一种薄壁回转体零件的夹持工装。

背景技术

零件车削加工是利用刀具对薄壁回转体零件进行切削来实现的，在切削之前必须先将薄壁回转体零件装夹定位。对于回转体零件（壁厚只有0.3mm-1mm）来说，且有较高的尺寸和形位误差精度要求。这类壁薄回转体零件由于刚性较差，极易装夹变形，使加工精度达不到要求。

目前，通常采用胀芯工装来装夹定位壁薄回转体零件，壁薄回转体零件套住胀芯的弹性胀套上，通过胀芯的胀紧机构使胀套胀大，胀套撑住壁薄回转体零件的内壁，从而使壁薄回转体零件件被固定在胀套上。

这种装夹方式存在以下问题：

1、夹紧力度很难控制，夹紧力会使回转体在直径方向产生弹性变形，加工后当薄壁回转体零件被卸下时，弹性变形消失，已加工面尺寸随之发生改变，尺寸精度难以保证。

2、胀套通常有多瓣扇环形结构拼接组成圆环，胀开后胀套外轮廓不是一个精确地圆，呈梅花形。薄壁回转体零件被胀紧的受力点呈梅花形分布（从轴向端面方向来看），此时薄壁回转体零件直径方向的轮廓也随之呈梅花形，薄壁回转体零件加工后产生形状误差。

3、胀芯工装是由一组零部件组合而成，存在装配误差、零部件制造误差以及工装工作时工装零部件运动的误差，造成胀紧胀芯的胀套各瓣张开程度不一致，外轮廓失圆，薄壁回转体零件受力不均，薄壁回转体零件被胀失圆，零件加工后产生形状误差。

4、胀芯工装制造、装配累计误差使作为定位表面的胀套外圆与机床主轴有同轴误差，零件加工后内外圆偏心。

5、胀芯工装的胀套被分割出多条缝隙，定位面为断续表面，打表校正工装时表针会剧烈，影响芯轴找正精度，且操作不便。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术存在的上述问题而提供一种薄壁回转体零件的夹持工装，在定位芯轴上设置气道，使用时向气道内输入压缩气体，通过O形密封圈将压缩气体封闭在薄壁回转体零件的内腔空间中，通过压缩气体胀紧薄壁回转体零件的内壁，使薄壁回转体零件悬浮在定位芯轴上，即达到定位稳定，且定位精度高，又能对薄壁回转体零件形成整体环柱面定位，避免薄壁回转体零件胀紧变形，有利于提高对薄壁回转体零件切削加工的精度。

本实用新型的上述技术目的主要是通过以下技术方案解决的：薄壁回转体零件的夹持工装，其特征在于包括定位芯轴，所述定位芯轴的套筒部的两端分别设置环槽，所述环槽内均设置O形密封圈，所述O形密封圈的外径大于所述环槽的外径，所述定位芯轴上设置气道，所述气道的进气口位于套筒部的外部，所述气道的出气口为复数个，所述出气口均匀分布在套筒部的环壁上，并位于两所述环槽圈设的内部区域。在定位芯轴上设置气道，使用时向气道内输入压缩气体，通过O形密封圈将压缩气体封闭在薄壁回转体零件的内腔空间中，通过压缩气体胀紧薄壁回转体零件的内壁，使薄壁回转体零件悬浮在定位芯轴上，即达到定位稳定，且定位精度高，又能对薄壁回转体零件形成整体环柱面定位，避免薄壁回转体零件胀紧变形，有利于提高对薄壁回转体零件切削加工的精度，同时，压缩空气使薄壁回转体零件的刚性得到保证，进一步有利于对薄壁回转体零件进行切削加工。

通过多个出气口同时出气，能够同时对薄壁回转体零件的内壁形成气压支撑力，并快速充满薄壁回转体零件的内壁，形成均衡稳定支撑力。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型采用如下技术措施： 所述套筒部上设有胀气凹圈，所述胀气凹圈位于两所述环槽圈之间，设置所述环槽的部位形成凸圈结构。胀气凹圈的设置有利于使薄壁回转体零件在气压作用下悬浮在定位芯轴上。通常情况下O形密封圈与薄壁回转体零件形成挤压配合，即使在冲气情况下，薄壁回转体零件悬浮在定位芯轴上时，O形密封圈与薄壁回转体零件内壁也能够形成密封配合，使压缩气体密封在胀气凹圈内，作用于薄壁回转体零件，使薄壁回转体零件与胀气凹圈之间的间隙均匀，使薄壁回转体零件稳定悬浮。

为了方便定位芯轴定位，也为了方便向气道内冲压缩气体，也为了方便气道的加工，所述定位芯轴还包括轴端部，所述气道包括依次连接的气道第一部和气道第二部和气道第三部，所述气道第一部设置在所述轴端部并延伸至所述套筒部，所述进气口设置在气道第一部的进气端，所述气道第二部轴向设置在所述套筒部的内部，所述气道第三部为复数个并径向设置在所述套筒部上，所述气道第三部的数量与所述出气口的数量相同，所述气道第三部在所述胀气凹圈的表面形成所述出气口。

为了能够快速向各个气道第三部充气，并且保证气体的气压，所述气道第二部呈圆筒形，所述气道第二部的直径大于所述气道第一部的直径。

为了使出气口的气压得到保证，所述气道第三部直径小于所述气道第一部的直径。

为了方便加工第一气道，所述气道第一部包括相连通的轴向部和径向部。

本实用新型具有的有益效果：

1.压缩空气充满胀气凹圈，胀紧均匀施加在薄壁回转体零件整个内壁上，避免薄壁回转体受力不均发生变形。

2.定位精度容易保证，薄壁回转体零件被O形密封圈支撑着，在定位芯轴上的定位误差一定小于定位芯轴外圆与薄壁回转体零件的配合间隙，只要合理设计这个间隙就能保证定位精度。

3. 定位芯轴是整体结构，定位芯轴外圆尺寸不会浮动，定位精度稳定。

4.整体结构的定位芯轴制造精度高于胀套芯轴，为提高薄壁回转体的定位装夹精度提供了前提。

5. 整体结构的定位芯轴的定位面是连续表面，打表校正、检验容易、精度高。

6. 只需要调节压缩空气的气压就可以调节工装对薄壁回转体的胀紧力大小，胀紧力可以较精确的控制，且调整方便。

7.装夹定位方便，操作简单，生产效率高。

8.整体结构的定位芯轴制造容易，成本低。

附图说明

图1是本实用新型中定位芯轴的一种剖视结构示意图。

图2是本实用新型中定位芯轴（未设置O形密封圈）的一种结构示意图。

图3是图2中A-A向结构示意图。

图4是薄壁回转体零件套在本实用新型中定位芯轴上的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：如图1-3所示，薄壁回转体零件的夹持工装，包括定位芯轴1，所述定位芯轴的套筒部的两端分别设置环槽12，所述环槽12内均设置O形密封圈2，所述O形密封圈2的外径大于所述环槽12的外径，所述定位芯轴上设置气道，所述气道的进气口31位于套筒部的外部，所述气道的出气口32为复数个，所述出气口32均匀分布在套筒部的环壁上，并位于两所述环槽圈设的内部区域。在定位芯轴上设置气道，使用时向气道内输入压缩气体，通过O形密封圈将压缩气体封闭在薄壁回转体零件4的内腔空间中，通过压缩气体胀紧薄壁回转体零件的内壁，使薄壁回转体零件悬浮在定位芯轴上，即达到定位稳定，且定位精度高，又能对薄壁回转体零件形成整体环柱面定位，避免薄壁回转体零件胀紧变形，有利于提高对薄壁回转体零件切削加工的精度，同时，压缩空气使薄壁回转体零件的刚性得到保证，进一步有利于对薄壁回转体零件进行切削加工。

通过多个出气口同时出气，能够同时对薄壁回转体零件的内壁形成气压支撑力，并快速充满薄壁回转体零件的内壁，形成均衡稳定支撑力。

进一步优选，所述套筒部上设有胀气凹圈13，所述胀气凹圈位于两所述环槽圈之间，设置所述环槽的部位形成凸圈结构14。胀气凹圈的设置有利于使薄壁回转体零件在气压作用下悬浮在定位芯轴上。通常情况下O形密封圈与薄壁回转体零件形成挤压配合，即使在冲气情况下，薄壁回转体零件悬浮在定位芯轴上时，O形密封圈与薄壁回转体零件内壁也能够形成密封配合，使压缩气体密封在胀气凹圈内，作用于薄壁回转体零件，使薄壁回转体零件与胀气凹圈之间的间隙均匀，使薄壁回转体零件稳定悬浮。

为了方便定位芯轴定位，也为了方便向气道内冲压缩气体，也为了方便气道的加工，所述定位芯轴还包括轴端部11，所述气道包括依次连接的气道第一部和气道第二部34和气道第三部35，所述气道第一部设置在所述轴端部并延伸至所述套筒部，所述进气口31设置在气道第一部的进气端，所述气道第二部轴向设置在所述套筒部的内部，所述气道第三部为复数个并径向设置在所述套筒部上，所述气道第三部的数量与所述出气口32的数量相同，所述气道第三部在所述胀气凹圈的表面形成所述出气口。

为了能够快速向各个气道第三部35充气，并且保证气体的气压，所述气道第二部34呈圆筒形，所述气道第二部34的直径大于所述气道第一部的直径。

为了使出气口的气压得到保证，所述气道第三部35直径小于所述气道第一部的直径。

为了方便加工第一气道，所述气道第一部包括相连通的轴向部331和径向部332。

使用时，如图4所示， O形圈密封圈2套在两环槽12中，且凸出于套筒部的外圆表面，O形圈密封圈2的最大外径略大于薄壁回转体零件的内壁直径，胀气凹圈13的直径比薄壁回转体零件的内壁直径小几丝，二者之间为小间隙配合。薄壁回转体零件套在套筒部上，O形圈密封圈2被薄壁回转体零件的内壁压缩，薄壁回转体零件发生弹性变形，胀住，使间隙均匀，实现薄壁回转体零件的定位，然后向定位芯轴1中的气道充入压缩空气，由于O形圈密封圈2的密封作用，封闭在胀气凹圈13内的压缩空气胀住薄壁回转体零件，薄壁回转体零件将不能沿着套筒部轴向相对滑动或径向相对移动，薄壁回转体零件被固定。依靠压缩空气的支撑作用保证薄壁回转体零件的刚性，并保证在加工过程中不因受到切削力而使薄壁回转体零件发生相对定位芯轴移动，保持二者的相对位置关系。

综上所述：

1. 利用芯轴与薄壁回转体零件之间的小间隙配合初步控制定位精度。

2. 利用O形密封圈弹性变形产生的弹性力，使套筒部与薄壁回转体零件之间的间隙均匀，进一步提高定位精度。

3. 利用O形密封圈弹性变形产生的弹性力和橡胶材料较大的摩擦系数对薄壁回转体零件形成一定的圆周固持力。

4. 内部充压缩空气，在气压的作用下，使薄壁回转体零件有较好的刚性，便于加工。

5. 内部充压缩空气，在气压的作用下，薄壁回转体零件与工装之间的悬浮间隙保持稳定，实现定位的稳定。

6. 内部充压缩空气，在整个薄壁回转体零件的定位胀紧表面均匀的增加固持力。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型。在上述实施例中，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.薄壁回转体零件的夹持工装，其特征在于包括定位芯轴，所述定位芯轴的套筒部的两端分别设置环槽，所述环槽内均设置O形密封圈，所述O形密封圈的外径大于所述环槽的外径，所述定位芯轴上设置气道，所述气道的进气口位于套筒部的外部，所述气道的出气口为复数个，所述出气口均匀分布在套筒部的环壁上，并位于两所述环槽圈设的内部区域。

2.根据权利要求1所述的薄壁回转体零件的夹持工装，其特征在于所述套筒部上设有胀气凹圈，所述胀气凹圈位于两所述环槽圈之间，设置所述环槽的部位形成凸圈结构。

3.根据权利要求2所述的薄壁回转体零件的夹持工装，其特征在于所述定位芯轴还包括轴端部，所述气道包括依次连接的气道第一部和气道第二部和气道第三部，所述气道第一部设置在所述轴端部并延伸至所述套筒部，所述进气口设置在气道第一部的进气端，所述气道第二部轴向设置在所述套筒部的内部，所述气道第三部为复数个并径向设置在所述套筒部上，所述气道第三部的数量与所述出气口的数量相同，所述气道第三部在所述胀气凹圈的表面形成所述出气口。

4.根据权利要求3所述的薄壁回转体零件的夹持工装，其特征在于所述气道第二部呈圆筒形，所述气道第二部的直径大于所述气道第一部的直径。

5.根据权利要求3所述的薄壁回转体零件的夹持工装，其特征在于所述气道第三部直径小于所述气道第一部的直径。

6.根据权利要求3所述的薄壁回转体零件的夹持工装，其特征在于所述气道第一部包括相连通的轴向部和径向部。