一种大型薄壁曲面圆环机械加工装夹装置的制造方法

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一种大型薄壁曲面圆环机械加工装夹装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于大型薄壁类零件机械加工技术领域,尤其是设及一种大型薄壁曲 面圆环机械加工装夹装置。
【背景技术】
[0002] 目前,针对运载火箭中一种5米直径大型回转结构零件(如图1所示),该零件结构 具有W下特点:(1)零件根据实际使用情况球面厚度从最厚的IOmm到最薄4mm,壁厚公差要 求在0.3mm W内;(2)零件叉形槽深度达到了到了 144mm。
[0003] 传统该类回转结构零件的装夹方式多为使用通用的压板螺栓进行紧固,的加工装 夹方式多为使用通用的压板螺栓进行紧固,压紧位置少,零件支撑不足,在加工过程中极易 发生震颤,导致零件表面产生振纹,零件壁厚0.3的公差完全无法保证。
[0004] 现有装夹方案存在W下问题:(1)采用现有加工模式进行装夹,内形处由于缺少支 撑零件的稳定性较差壁厚极易超差。装夹位置受工作台面限制,仅有24处压紧位置,压紧位 置过少。(2)通过八个固定在工作台面上的内撑胎具对零件内形起到支撑作用,达到支撑零 件内形的作用,增加零件装夹的刚性。此技术方案受工装结构的限制,由于无限位设计,为 保证加工过程中零件与胎具贴合,每次加工前均要对型面进行加工,保证胎具外形尺寸与 零件内形尺寸匹配工艺方案为先精车零件内形,根据内形实际的加工尺寸协调胎具的配车 尺寸,然后将胎具车削至相应的尺寸,最终试装配合适后进行叉型槽的精加工。由于每次精 加工前都要对胎具重新车削,每次车削壁厚会随之减薄0.5~1mm,胎具理论壁厚为30mm,经 过了 20件左右零件的加工,工装将由于壁厚过薄无法满足产品装夹及精度要求而报废。

【发明内容】

[0005] 有鉴于此,本实用新型旨在提出一种大型薄壁曲面圆环机械加工装夹装置,W解 决现有技术中存在的夹持稳定性差W及加工精度低的问题;本装夹装置可有效提高零件的 加工前的胎具准备时间,保证零件装夹精度及夹持稳定性从而提高零件的加工质量。
[0006] 为达到上述目的,本实用新型的技术方案是运样实现的:
[0007] -种大型薄壁曲面圆环机械加工装夹装置,包括基座和多个内形胎;所述基座和 每个内形胎相接触的部位上设有长圆形键,所述长圆形键的两端分别置于长圆形槽内对内 形胎在径向上进行精确定位,多个所述内形胎W基座中屯、为对称中屯、呈圆形分布且连接于 基座上;所述内形胎包括外形面和内形面,外形面与待加工零件的内形尺寸相配合;位于待 加工零件外侧的所述基座上W及内形胎的上端开有多组安装孔,多组安装孔用于安装压 板。
[000引进一步的,每个所述内形胎的底端沿径向开有多组与基座相连接的长圆孔,每组 长圆孔两两相平行。
[0009]进一步的,每个所述内形胎与待加工零件接触的外形面的下部沿周向开有多条长 凹槽。
[0010] 进一步的,所述内形胎的上端面设为阶梯状,其外侧端面高度大于内侧端面。
[0011] 进一步的,在加工零件中间的叉槽时,所述压板包括上压板;所述上压板设有两 组,其中一组上压板一端固接于内侧端面上,另一端压紧在待加工零件一侧的上端面上;另 一组上压板一端固接于基座上,另一端压紧待加工零件的另一侧的上端面上。
[0012] 进一步的,所述压板还包括多个下压板,每个下压板一端固接于基座上,另一端顶 压在待加工零件的外侧面上。
[0013] 进一步的,在加工零件的外圆时,所述压板包括多个长压板,每个所述长压板一端 固接于内侧端面上,另一端压紧在零件远离内侧端面的上端面上。
[0014] 进一步的,所述内形胎的外侧端面与待加工零件的上端面平齐。
[0015] 进一步的,所述基座由外而内依次包括外支撑体和内支撑体;多个所述内形胎固 接于内支撑体上,所述待加工零件放置于外支撑体上;所述外支撑体的上端面高于内支撑 体的上端面。
[0016] 进一步的,相邻两个内形胎之间留有间隙,位于间隙之间的基座上开有第一方形 槽。
[0017] 相对于现有技术,本实用新型所述的一种大型薄壁曲面圆环机械加工装夹装置具 有W下优势:
[0018] 采用此工装加工的零件有效的保证了壁厚0.3mm的公差要求,在实际加工过程中 解决了大型薄壁零件装夹不稳定,加工过程中易震颤,变形较大的问题,同时胎具拆除后可 重复装夹在配合尺寸不变的情况下无需再次加工,针对在加工过程中为满足新工装配合精 度要求,加工中可能出现零件内形面尺寸不满足配合要求的情况,设计了可调整结构,通过 对工装型面的适应性返修,使新工装满足当前零件的加工需求。
【附图说明】
[0019] 构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新 型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在 附图中:
[0020] 图1为一种5米直径薄壁曲面圆环的结构示意图;
[0021] 图2为本实用新型一种大型薄壁曲面圆环机械加工装夹装置的总装示意图;
[0022] 图3a为图2-种大型薄壁曲面圆环机械加工装夹装置安装一个内形胎的结构示意 图;
[0023] 图3b为图3a中所示A处的放大示意图;
[0024] 图4为图3b所示内形胎的结构示意图;
[0025] 图5为图4所示的内形胎的仰视图;
[0026] 图6为加工零件中间的叉槽时的总装结构图;
[0027] 图7为图6沿直径方向上的剖视图;
[00%]图8为图7中所示B处的放大示意图;
[0029] 图9为图7中所示C处的放大示意图;
[0030] 图10为加工零件外圆时的总装结构沿直径方向上的剖视图;
[0031] 图11为图10中所示D处的放大示意图;
[0032] 图12为图11中所示E处的放大示意图。
[0033] 附图标记说明:
[0034] 1-基座;2-内形胎;3-上压板;4-下压板;5-长压板;6-零件;7-安装孔;8-长圆形 键;11-外支撑体;12-内支撑体;13-第一方形槽;21-外形面;22-内形面;23-上端面;24-长 圆形槽;25-长圆孔;211-长凹槽;221-第二方形槽;231-内侧端面;232-外侧端面。
【具体实施方式】
[0035] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可 W相互组合。
[0036] 在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语"中屯、"、"纵向"、"横向"、"上"、"下"、 "前"、"后V'左'、"右V'竖曹'、"水甲V'顶'、"底V'胖V'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实用新型和简化描述,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、W特定的方位构造和操作,因此不能理解 为对本实用新型的限制。此外,术语"第一"、"第二"等仅用于描述目的,而不能理解为指示 或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有"第一"、"第二"等 的特征可W明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另 有说明,"多个"的含义是两个或两个W上。
[0037] 在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语"安 装"、"相连"、"连接"应做广义理解,例如,可W是固定连接,也可W是可拆卸连接,或一体地 连接;可W是机械连接,也可W是电连接;可W是直接相连,也可W通过中间媒介间接相连, 可W是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可W通过具体情况理解上 述术语在本实用新型中的具体含义。
[0038] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0039] -种大型薄壁曲面圆环机械加工装夹装置,参照附图2所示,包括基座1和多个内 形胎2,优选的内形胎2设置为8个。
[0040] 参照附图3a、3b所示,其中,基座1包括由外而内设置的外支撑体11和内支撑体12。 外支撑体11和内支撑体12均为上、下两端开口且中空的盘状结构,外支撑体11在周侧方向 上开有多个槽体,内支撑体12上开有多个长孔W及设有多根加强筋,运样的设计既能满足 使用的需求,又可在一定程度上降低基座1的整体重量;同时,为了提高装夹精度,外支撑体 11在竖直方向上的高度略高于内支撑体12。
[0041] 参照附图4所示,具体地,该装夹装置采用内撑式结构,每个内形胎2包括外形面 21、内形面22和上端面23;其8个内形胎2W基座1的中屯、为对称中屯、呈圆形分布且连接在内 支撑体12上,且每个内形胎2的外形面
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