一种车床加工薄壁工件的专用夹具的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种车床加工工件用的夹具，特别是一种用于车床车削薄壁工件的专用夹具。
【背景技术】
[0002]高产、优质、低消耗，产品技术特性好、使用寿命长，这是机械制造企业的基本要求。而加工精度则是最根本的问题。薄壁工件(其圆直径D与壁厚δ之比通常为?/δ=50?200，壁厚δ约为0.25?2mm)的加工是车削中比较棘手的问题。原因是薄壁工件具有质量轻、节约材料和结构紧凑等特点，但刚性较差，由于受到振动的影响，加工过程极容易变形。特别是在工件尺寸及形状精度要求较高时，装夹力的大小、刀具和切削用量等如果选择不适当，容易引起工件的颤振，降低工件的加工精度。因此，如何提高薄壁工件的加工精度是一个亟待解决的问题。分析薄壁工件加工精度的因素主要有受力变形，受热变形和振动变形三大要素，当工件刚度形成为生产加工的主要环节时，我们可以采用合适的夹具来提高工件的加工精度。因此，合理的夹具及装夹方式对薄壁工件的加工精度有很大影响。
[0003]加工薄壁工件在夹具上所采取的措施主要可以从以下几个方面考虑:(I)将局部夹紧力机构改成均匀夹紧力机构，比如采用开口套或弧形软爪方式；(2)增加车削支撑面；
[3]改变夹紧力的作用点；(4)采用心轴夹紧装置；(5)采用真空吸附夹具。为此，设计一种用于车床加工薄壁工件的专用夹具，对于提高薄壁工件加工精度和效率，具有积极意义。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种适用于车床加工薄壁工件的专用夹具，以提高工件加工精度和效率。
[0005]本实用新型解决其技术问题采用的技术方案如下:一种车床加工薄壁工件的专用夹具，其结构中包括用于装夹薄壁工件的夹具体，在夹具体左前部外侧设有限制薄壁工件水平方向移动自由度的挡环和螺母，通过旋紧螺母使挡环与机床三爪卡盘配合顶紧。夹具体右后部为里侧大端部小的圆锥体形，在锥体外侧装有与锥体移动配合的弹性套，弹性套由导向压盖顶紧，在弹性套与锥体之间装有弹簧。利用导向压盖轴向推动弹性套在夹具体锥体上左移，弹簧收缩致使弹性套胀开，对薄壁工件实施内圆紧固限制其垂直方向移动的自由度，达到径向无间隙夹紧。
[0006]本实用新型，装夹时将薄壁工件通过夹具体上可以移动的弹性套的胀紧，使之牢牢固定在螺母和夹具体上，并附有一定的空间弹性，承受车削带来的切削变形。而当加工完成后，通过弹性套的松动，松开与薄壁工件的胀紧，离开螺母，使薄壁孔容易从夹具体锥体中脱落出来。
[0007]本实用新型的有益效果是:夹紧工件过程操作简单，通过顶尖对导向压盖用力，使车床回转中心与锥体心轴回转中心相统一，防止薄壁工件的双曲线或椭圆变形。通过导向压盖对弹性套的推动，使其在夹具体锥体上左移并胀紧，很容易地将薄壁工件固定。加工完成后退出顶尖使弹性套松动，薄壁工件也随之容易取下，保证加工精度和最小装夹变形。
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型的剖视图。
[0009]图中标号所代表的含义如下:
[0010]1、夹具体2、挡环3、螺母4、薄壁工件5、弹性套6、弹簧 7、导向压盖。
【具体实施方式】
[0011]以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
[0012]如图1给出的一种车床加工薄壁工件的专用夹具，其结构中包括用于装夹薄壁工件4的夹具体1，在夹具体I左侧设有限制薄壁工件4水平方向移动自由度的挡环2和螺母3，通过旋紧螺母3使挡环2与机床三爪卡盘配合顶紧。在夹具体左前部外侧设有限制薄壁工件水平方向移动自由度的挡环和螺母，通过旋紧螺母使挡环与机床三爪卡盘配合顶紧。夹具体I的右后部为里侧大端部小的圆锥体形，夹具体I中间开有阶梯型中心孔，在锥体外侧装有与锥体移动配合的弹性套5，弹性套5由钢材做成，具有一定弹性，在弹性套5与锥体之间装有弹簧6，弹性套5由导向压盖7顶紧。
[0013]该装置安装在卧式车床的三爪卡盘上，经找正后夹紧。对于薄壁工件的夹紧和松开具体过程如下:
[0014]—、夹紧过程:使用此夹具时，挡环2紧靠在卧式车床的三爪卡盘上，用三爪卡盘夹紧夹具体1，将螺母3旋至档环2的一边，装上已加工好的薄壁工件4，此时使薄壁工件4紧靠螺母3，能很好的限制其水平方向移动自由度。再安装弹性套5，利用顶尖通过导向压盖7和弹簧6推动弹性套5沿夹具体锥体上移动，弹性套5受轴向力作用，左移过程中产生径向均匀的弹性变形，将薄壁工件4胀紧，并借助压合处的摩擦力传递扭矩带动薄壁工件4旋转，夹紧力均匀作用在整个圆周的孔壁面积上，限制其垂直方向移动自由度。同时弹性套5与薄壁工件4基准孔的之间没有间隙，保证有较高的定心精度，使薄壁工件4完全固定在夹具体内，此时可以进行下一步工艺车削加工。
[0015]二、松开过程:加工完毕后退出顶尖，导向压盖7在弹簧6力的作用下离开夹具体I，此时消除了弹性套5的轴向力。拔动螺母3，使薄壁工件4右移，薄壁工件4带动弹性套5左移，弹性套5产生径向收缩，使薄壁工件4很容易地从夹具体内松开，则可以取下已经加工好的薄壁工件4。
【主权项】
1.一种车床加工薄壁工件的专用夹具，结构中包括用于装夹薄壁工件(4)的夹具体(I)，其特征在于在夹具体(I)左侧设有限制薄壁工件(4)水平方向移动自由度的挡环(2)和螺母(3)，通过旋紧螺母(3)使挡环(2)与机床三爪卡盘配合顶紧，夹具体(I)的右后部为里侧大端部小的圆锥体形，在锥体外侧装有与锥体移动配合的弹性套(5)，在弹性套(5)与锥体之间装有弹簧(6)，弹性套(5)由导向压盖(7)顶紧，导向压盖(7)轴向推动弹性套(5)在夹具体(I)锥体上左移，弹簧(6)收缩使弹性套(5)胀开，对薄壁工件(4)实施内圆紧固限制其垂直方向移动的自由度，达到径向无间隙夹紧，加工完毕后退出顶尖，导向压盖(7)在弹簧(6)力的作用下离开带有锥度的夹具体(1)，拔动螺母(3)，使薄壁工件(4)右移，薄壁工件(4)带动弹性套(5)左移，弹性套(5)产生径向收缩，将加工好的薄壁工件(4)松开取下。
【专利摘要】本实用新型涉及一种车床加工薄壁工件的专用夹具。包括用于装夹薄壁工件的夹具体，在夹具体左侧设有限制薄壁工件水平方向移动自由度的挡环和螺母，通过旋紧螺母使挡环与机床三爪卡盘配合顶紧。夹具体的右后部为里侧大端部小的圆锥体形，在锥体外侧装有与锥体移动配合的弹性套，在弹性套与锥体之间装有弹簧，弹性套由导向压盖顶紧。通过导向压盖对弹性套的推动，使其在夹具体锥体左移并胀紧，很容易地将薄壁工件固定。加工完成后退出顶尖使弹性套松动，薄壁工件也随之容易取下，保证了加工精度和最小装夹变形。
【IPC分类】B23Q3-00
【公开号】CN204584752
【申请号】CN201520087630
【发明人】刘春利, 刘佳明, 吴立勋, 王增杰, 赵红梅
【申请人】河北师范大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年2月9日