一种曲面薄壁管的加工工艺及其专用夹具的制作方法

本发明涉及机械加工技术领域，尤其是涉及一种曲面薄壁管的加工工艺及其专用夹具。

背景技术：

真空吸盘的特殊结构，会在与物体接触后会形成一个临时性的密闭空间。我们通过气动管路或者一定的装置，抽走或者稀薄密闭空间里面的空气。这样，密闭空间里面的气压就低于外界的一个大气压了。于是，内外压力差产生了。外面的大气压会把物体和真空吸盘牢牢地挤压在一起。这样，我们就看到真空吸盘吸住了物体。到达目的地后把密闭空间和外面的大气压联通，真空吸盘就与物体分离开了。基于上述原理，真空吸盘在夹持定位薄壁件等难装夹零件中，起到非常至关重要的作用。

传统的真空吸盘工装往往是吸附零件的某一个平面。而目前我们面对的航空液压系统管道薄壁零件均为曲面，其在加工过程中公差小、易变形、难加工，传统的真空吸盘无法对这类零件装夹定位。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种曲面薄壁管的加工工艺及其专用夹具，它能够应用于航空液压系统管道薄壁件的加工，解决了易变形与难加工的特点。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种曲面薄壁管的加工工艺，所述的加工工艺步骤包括，

s1、加工内曲面，取大小、长度适合的原料并通过机床在其一面加工出内曲面；

s2、加工工艺台，通过机床在内曲面的两端部各加工一用于固定的工艺台；

s3、加工工艺槽，在原料与内曲面相对的背面上加工若干工艺槽，所述的工艺槽为纵横交错；

s4、固定原料，通过加工好的工艺台将内曲面固定在专用夹具的夹具曲面上，通过在所述的专用夹具的夹具曲面上吸真空实现原料的固定；

s5、加工外曲面，通过机床对内曲面背面的原料进行去料加工，直至加工到所需曲面薄壁管的厚度；

s6、成型薄壁管端部，通过辅助压板将半成品薄壁管压紧，松开工艺台，通过机床加工铣掉工艺台，完成加工。

进一步具体的，所述的步骤s3中的工艺槽包括竖向工艺槽和横向工艺槽，相邻所述的竖向工艺槽之间距离相同，相邻所述的横向工艺槽之间距离相同。

进一步具体的，所述的步骤s3中的工艺槽包括竖向工艺槽和横向工艺槽，所述的竖向工艺槽与横向工艺槽之间相互垂直。

进一步具体的，在所述的工艺台上设置工艺孔，所述的原料通过工艺孔与螺钉固定在专用夹具上。

进一步具体的，所述的辅助压板通过螺钉固定在专用夹具上。

进一步具体的，所述的辅助压板下方为与薄壁管外曲面形状贴合的拱形。

一种曲面薄壁管装夹的专用夹具，包括底板以及位于底板向上凸起的夹具曲面，在所述的夹具曲面的表面上设有若干真空槽，在所述的真空槽底部设置真空吸孔，在所述的夹具曲面两侧设有若干螺纹孔；所述的专用夹具包括辅助压板，所述的辅助压板与底板之间为可拆卸连接。

进一步具体的，所述的辅助压板上设有螺钉孔，在所述的螺钉孔内设置螺钉，所述的螺钉穿过螺钉孔固定在螺纹孔内。

进一步具体的，所述的真空槽包括竖向真空槽和横向真空槽，所述的竖向真空槽与横向真空槽之间垂直且相互连通。

进一步具体的，所述的真空吸孔为多个，且均匀的分布在真空槽内。

本发明的有益效果是：采用上述工艺以及配合的专用夹具之后，解决了真空吸盘吸附曲面的问题，尤其是针对航空液压系统管道薄壁件效果更加显著，方便加工，不易变形，进一步提高产品的生产质量以及生产效率，降低成本。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图；

图2是本发明专用夹具的结构示意图；

图3是图2中a部分的放大结构示意图。

图中：1、底座；2、夹具曲面；3、真空槽；4、真空吸孔；5、螺纹孔；6、辅助压板；7、螺钉孔；31、横向真空槽；32、竖向真空槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1和图2所示一种曲面薄壁管的加工工艺，所述的加工工艺步骤包括，

s1、加工内曲面，取大小、长度适合的原料并通过机床在其一面加工出内曲面；在一个长方体的一面上通过加工中心加工出薄壁管的内曲面，直接将其内曲面加工成型并且进行表面处理。

s2、加工工艺台，通过机床在内曲面的两端部各加工一用于固定的工艺台；工艺台根据固定方式确定其形状。

s3、加工工艺槽，在原料与内曲面相对的背面上加工若干工艺槽，所述的工艺槽为纵横交错，工艺槽的主要作用是当内曲面与专用夹具的夹具曲面2进行接触时，能够保证内曲面与夹具曲面2贴合，工艺槽分为横向工艺槽和竖向工艺槽，横向工艺槽与竖向工艺槽有交叉，同时将原料分成若干个横截面为四边形的体，通过原料重力的作用实现完美贴合；进一步，相邻的两个横向工艺槽之间距离相同，相邻的两个竖向工艺槽之间的距离相同；进一步，横向工艺槽与竖向工艺槽之间相互垂直，并随着内曲面的走向布置；工艺槽的分布实现在重力作用下内曲面完全贴合的程度。

s4、固定原料，通过加工好的工艺台将内曲面固定在专用夹具的夹具曲面2上，通过在所述的专用夹具的夹具曲面2上吸真空实现原料的固定；在工艺台上加工两个工艺孔并在工艺孔内配置两个螺钉，螺钉穿过工艺孔固定在专用夹具上，并同时保证内曲面与专用夹具的夹具曲面2贴合，工艺孔根据需要可设置多个，其目的是保证内曲面贴合的更加完全，在进行安装时螺钉拧紧的顺序需要进行控制，最好的方式为两边同步拧紧；通过专用夹具上的真空吸孔4以及真空槽3对内曲面进行吸附，由于内曲面的完全贴合，没有漏气，使得产品牢牢的贴合在专用夹具上。

s5、加工外曲面，通过机床对内曲面背面的原料进行去料加工，直至加工到所需曲面薄壁管的厚度；通过铣床以及加工中心对多余的原料进行去料加工，保证外曲面的弧度，直至加工成型。

s6、成型薄壁管端部，通过辅助压板6将半成品薄壁管压紧，松开工艺台，通过机床加工铣掉工艺台；辅助压板6下方为拱形，其形状与薄壁管外曲面完全贴合，并在辅助压板6上设置螺钉孔7，螺钉穿过螺钉孔7将辅助压板6固定在专用夹具上；辅助压板6的个数为两个，分别设置在靠近工艺台的位置，将半成品薄壁管固定后，松开工艺台上的螺钉，通过铣床将工艺台去除，完成薄壁管的加工。

下面对上述工艺中的专用夹具结合附图进行详细的描述。

如图2和图3所示一种曲面薄壁管装夹的专用夹具，包括底板1以及位于底板1向上凸起的夹具曲面2，在所述的夹具曲面2的表面上设有若干真空槽3，在所述的真空槽3底部设置真空吸孔4，在所述的夹具曲面2两侧设有若干螺纹孔5；所述的专用夹具包括辅助压板6，所述的辅助压板6与底板1之间为可拆卸连接。辅助压板6与底板1的连接方式有多种形式，例如卡接以及螺钉连接，而螺钉连接方式在成本以及固定的稳定性更好，故采用螺钉的连接方式，在所述的辅助压板6上设有螺钉孔7，在所述的螺钉孔7内设置螺钉，所述的螺钉穿过螺钉孔7固定在螺纹孔5内，辅助压板6设置两个，分别设置在夹具曲面2的两端部，目的是压紧零件，在加工的时候，若零件的长度过长，可以采用多个辅助压板6来进行固定。

在夹具曲面2的表面形成的真空槽3的主要作用是进行吸附零件，其结构为真空槽3包括竖向真空槽32和横向真空槽31，所述的竖向真空槽32与横向真空槽31之间垂直且相互连通，在吸附的时候，通过真空槽3底部的真空吸孔4将内部空气吸出，将零件吸附的夹具曲面2上；为了保证吸附的均匀性，所述的真空吸孔4为多个，且均匀的分布在真空槽3内，再进一步竖向真空槽32与横向真空槽31均匀分布。

薄壁管通过上述的工艺方法配合专用夹具，工艺方法使得零件的加工简单化、方便化；专用夹具采用曲面网状交叉开槽设计，同时使用分段密封的方法，保证零件曲面上的每个点能够均匀的吸附在夹具表面上。两侧的辅助压板6，增加了整个夹具系统的装夹刚性；不需要使用专门的设备即可进行加工，降低了成本，提高了产品的质量，实现了航空液压系统管道薄壁件的普通加工。

需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。