CN219747113U - 一种薄壁大口径钛管的加工工装 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种薄壁大口径钛管的加工工装，其包括环套在加工坯料管外周的支撑套管，在该支撑套管内壁沿周向间距分布设置有支撑在加工坯料管外壁上的端部固定板和中心固定板，在每个端部固定板外壁面上沿轴向开设有嵌入紧固螺栓的调节斜面，其限制端部固定板朝向轴向外侧滑动。该加工工装通过该支撑套管、端部固定板和中心固定板对加工坯料管周向的多点支撑，解决目前直接将其夹持在机床卡盘上存在的夹持点过少、过短而造成薄壁钛管极易变形的弊端，提高薄壁钛管的成型质量。在端部固定板上设置限位台阶及调节斜面，能克服刀具的加工外力，从而限制端部固定板的位移，并最终对管体实现轴向的稳固限位，保证加工精度。
Description
技术领域
本申请涉及薄壁大口径钛管加工技术领域，尤其涉及一种薄壁大口径钛管的加工工装。
背景技术
钛由于具有重量轻、强度高、耐腐蚀、生物性等优异特性，被大量的应用于工业领域中，如航空航天、精密机械、医疗行业。钛做成的产品包括如钛管、钛棒、钛盘、钛丝以及医疗应用中的钛骨针，由于钛属于金属，其可代替大部分如铁、铝、钢、不锈钢等金属。
由于钛具有强度高的特性，在将其做成管体产品时，相较于其他金属管体，在保证强度的基础上，可进一步的减小钛管体的壁厚，并增大其口径，因而其做成的产品如薄壁大口径钛管。而在加工该薄壁大口径钛管时，同其他金属质的管体的加工方式相同，将壁厚较大的管体坯料通过外圆及内孔的车削加工，进而得到设计尺寸和壁厚的成品管体。由于钛质管体的壁厚较小，且口径较大，在将其夹持在加工机床的大型三爪卡盘上时，由于较大的夹紧力，且三爪卡盘沿周向只有三个夹持点，过少的夹持点会造成其外壁的变形(如外壁凹陷)，同时由于三爪卡盘通常只能在管体的一端夹持，而未夹持的另一侧则在加工时受刀具的加工外力同样容易变形，造成如管体的圆度误差增大，管体加工后成椭圆形的不规则形状，从而影响产品的成型质量。
发明内容
针对上述存在的问题，本申请旨在提供一种薄壁大口径钛管的加工工装，其实现对加工坯料管周向的多点支撑，解决目前直接将其夹持在机床卡盘上存在的夹持点过少、过短而造成薄壁钛管极易变形的弊端，提高薄壁钛管的成型质量。
为了实现上述目的，本申请所采用的技术方案如下：一种薄壁大口径钛管的加工工装，其特征在于：所述加工工装包括环套在加工坯料管外周的支撑套管，在该支撑套管内壁沿周向间距分布设置有支撑在所述加工坯料管外壁上的支撑部件，并且所述支撑部件相较于支撑套管随加工坯料管的轴向可调节。
优选的，所述支撑部件包括设置在支撑套管轴向两侧的端部固定板，以及支撑套管中部设置的中心固定板，所述端部固定板和中心固定板内侧面均设置为贴合加工坯料管外周面的圆弧面，并且端部固定板和中心固定板均通过在支撑套管上穿设的紧固螺栓与加工坯料管外壁贴紧。
优选的，每个所述端部固定板外侧均垂直延伸有贴合所述加工坯料管端面的限位台阶。
优选的，在每个所述端部固定板外壁面上沿轴向开设有嵌入所述紧固螺栓的调节斜面，并在紧固螺栓与调节斜面接触状态下，限制所述端部固定板朝向轴向外侧滑动。
本申请的有益效果是：该加工工装通过该支撑套管、端部固定板和中心固定板对加工坯料管周向的多点支撑，解决目前直接将其夹持在机床卡盘上存在的夹持点过少、过短而造成薄壁钛管极易变形的弊端，提高薄壁钛管的成型质量。
在端部固定板上设置限位台阶及调节斜面，能克服刀具的加工外力，从而限制端部固定板的位移，并最终对管体实现轴向的稳固限位，保证加工精度。
附图说明
图1为本申请加工坯料管俯视结构图。
图2为本申请加工工装俯视结构图。
图3为本申请图2中A向剖视图。
图4为本申请端部固定板截面结构图。
图5为本申请端部固定板对加工坯料管轴向限位示意图。
图6为本申请加工工装对加工坯料管夹持状态俯视结构图。
图中：10-加工坯料管。
具体实施方式
为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图和实施例对本申请的技术方案做进一步的描述。
参照附图1～6所示的一种薄壁大口径钛管的加工工装，所述加工工装包括环套在加工坯料管外周的支撑套管1，在该支撑套管1内壁沿周向间距分布设置有支撑在所述加工坯料管外壁上的支撑部件。加工时将支撑套管1环套在加工坯料管的外周，并通过所述支撑部件沿周向并借助支撑套管1的支撑，从而实现对加工坯料管周向的多点位接触支撑(支撑部件随加工管体壁厚的减小可适应性的增加，保证加工的薄壁钛管的耐加工强度)，提高受加工外力的抵抗强度。支撑套管1作为加工工装的部件，其可以设置较大壁厚，以将其夹持在机床卡盘或立式铣床上时具有抵抗夹紧力的本体强度。因而通过该支撑套管1和支撑部件对加工坯料管周向的多点支撑，解决目前直接将其夹持在机床卡盘上存在的夹持点过少、过短而造成薄壁钛管极易变形的弊端，提高薄壁钛管的成型质量。
具体结构如图2、6所示，支撑部件包括设置在支撑套管1轴向两侧的端部固定板2，以及支撑套管1中部设置的中心固定板3，所述端部固定板2和中心固定板3内侧面均设置为贴合加工坯料管外周面的圆弧面(图中未标示出)，端部固定板2和中心固定板3优选的沿周向上下交错设置，进而在加工坯料管的整个圆周面均分散分布有夹持点位，从而可降低单个夹持点的夹紧力大小，解决薄壁钛管夹紧点少，每个夹紧点的夹紧力大而易变形的弊端。
如图2所示，端部固定板2和中心固定板3均通过在支撑套管1上穿设的紧固螺栓4与加工坯料管外壁贴紧。在将加工坯料管套入至支撑套管1内后，通过旋紧紧固螺栓4，即可将多个端部固定板2和中心固定板3压贴在加工坯料管的外周面上实现夹持紧固，而后将支撑套管装配夹紧在机床卡盘或铣床加工平台上即可实现薄壁钛管内孔的加工，并直至设计尺寸。
在加工薄壁钛管的内孔时，通常刀具沿轴向行进，为避免刀具的轴向加工外力驱使薄壁钛管相对于支撑套管1轴向位移，如图3-5所示，每个所述端部固定板2外侧均垂直延伸有贴合所述加工坯料管端面的限位台阶21，通过两侧端部固定板2的限位台阶21与薄壁钛管的端面接触，从而抵抗内孔加工时刀具对薄壁钛管产生的位移作用力，提高内孔加工精度。优选的，限位台阶21得水平宽度小于薄壁钛管成型的壁厚，以避免造成加工干涉影响。
实际生产中，薄壁钛管具有不同的轴向长度，为使得该加工工装适配于不同长度的薄壁钛管的加工夹持，支撑部件相较于支撑套管1随加工坯料管的轴向可调节。具体结构如图4-5所示，在每个所述端部固定板2外壁面上沿轴向均开设有嵌入所述紧固螺栓4的调节斜面2a，并在紧固螺栓4与调节斜面2a接触状态下，限制所述端部固定板2朝向轴向外侧滑动。夹持操作为：将端部固定板2的限位台阶21与薄壁钛管的端面接触后，并将限位台阶21压紧在薄壁钛管的端面上，同时旋紧紧固螺栓4，使其端部嵌入至与调节斜面2a紧固接触。当管体受到加工刀具的轴向作用力并作用在限位台阶21上后，由于调节斜面2a与支撑套管1之间的间距逐渐减小，因此限制紧固螺栓4的端部在调节斜面2a上的滑动，从而反向限制端部固定板2的位移，并最终对管体实现轴向的稳固限位，克服刀具的加工外力，保证加工精度。
本申请的原理是：在加工薄壁大口径的钛管时，首先将支撑钛管1环套在加工坯料管的外侧，接着将两侧端部固定板2的限位台阶21与薄壁钛管的端面接触后，并将限位台阶21压紧在薄壁钛管的端面上，同时旋紧紧固螺栓4，使其端部嵌入至与调节斜面2a紧固接触，对管体进行轴向限位；接着将中心固定板3通过紧固螺栓与管体外壁接触夹紧，最后将支撑套管和加工坯料管整体装夹在机床的卡盘或铣床的加工工作台上，即可实现对薄壁钛管的内孔加工，并直至设计壁厚。
以上显示和描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。在不脱离本申请精神和范围的前提下，本申请还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本申请范围内。
Claims (4)
1.一种薄壁大口径钛管的加工工装，其特征在于：所述加工工装包括环套在加工坯料管外周的支撑套管(1)，在该支撑套管(1)内壁沿周向间距分布设置有支撑在所述加工坯料管外壁上的支撑部件，并且所述支撑部件相较于支撑套管(1)随加工坯料管的轴向可调节。
2.根据权利要求1所述的加工工装，其特征在于：所述支撑部件包括设置在支撑套管(1)轴向两侧的端部固定板(2)，以及支撑套管(1)中部设置的中心固定板(3)，所述端部固定板(2)和中心固定板(3)内侧面均设置为贴合加工坯料管外周面的圆弧面，并且端部固定板(2)和中心固定板(3)均通过在支撑套管(1)上穿设的紧固螺栓(4)与加工坯料管外壁贴紧。
3.根据权利要求2所述的加工工装，其特征在于：每个所述端部固定板(2)外侧均垂直延伸有贴合所述加工坯料管端面的限位台阶(21)。
4.根据权利要求3所述的加工工装，其特征在于：在每个所述端部固定板(2)外壁面上沿轴向均开设有嵌入所述紧固螺栓(4)的调节斜面(2a)，并在紧固螺栓(4)与调节斜面(2a)接触状态下，限制所述端部固定板(2)朝向轴向外侧滑动。
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