一种用于数控车床的薄壁零件内孔加工夹具的制作方法

本发明涉及机械加工领域，具体涉及一种用于数控车床的薄壁零件内孔加工夹具。

背景技术：

目前，薄壁零件的内孔加工一直是制造行业加工的大难题，因为壁薄，所以不好装夹，而且装夹易变形，产品夹紧力较小，加工效率低下，零件装夹钢性差，容易产生震动影响加工产品表面质量和刀具寿命。现在基本采用镗软爪和弹性套方式来装夹，软爪装夹产品极易变形，加工后内孔变为三角形，对内孔公差小的零件来说，报废极高。因产品壁薄，支撑力较差，所以夹紧力很小，加工时切削参数均非常小，效率低下。另外也常采用弹性套装夹方式来增加产品钢性，但因弹性套自身必须有足够的钢性才能确保不变形能多次使用，但同时因夹紧套自身对夹紧的夹持力消耗较大，装夹产品时夹紧力大小不好控制。夹紧力太大产品仍然会变形，夹紧力太小容易夹不紧，所以加工时切削参数任然较低，因夹紧力大小原因已会造成产品较高的报废率。另外现在的装夹方式均为径向夹紧，对薄壁件来说，较大变形都是不可避免的，如果产品精度高，除了效率低下外，还主要存在报废率高，产品装夹不正的缺点。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种装夹方便、产品质量好的用于数控车床的薄壁零件内孔加工夹具。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于数控车床的薄壁零件内孔加工夹具，该夹具包括套设在待加工工件外侧且固定在数控车床上的夹具体以及安装在夹具体前端用于夹紧待加工工件的夹具盖，加工时，所述待加工工件插设在夹具体内部，所述夹具盖固定在夹具体前端，且夹具盖压紧待加工工件的前端。

所述夹具体的中央设有沿夹具体长度方向的柱状孔道，所述孔道分成前段和后段，所述前段和后段之间形成阶梯，所述前段的内径大于待加工工件的外径，所述后段的内径小于待加工工件后端的外径，加工时，所述阶梯抵住待加工工件的后端。

所述前段与待加工工件外表面之间填充减震阻尼环。设置减震阻尼环，吸收工作加工中的震动，提高产品表面质量及加工效率。

所述减震阻尼环与前段接触的内部设有多个气孔。设置气孔，所得减震阻尼环具有一定的收缩能力，使得待加工工件插入夹具体内部时更加容易。

所述夹具体前端的外壁上设有螺纹，所述夹具盖包括一体成型的前端的圆环板以及后端的连接环，所述连接环与圆环板的的外周垂直连接，且所述连接环的内壁设有与夹具体外壁螺纹相匹配的内螺纹，加工时，所述圆环板的后端压紧待加工工件的前端。通过螺纹轴向压紧待加工工件，确保端面受力均匀且轴向受力可承受夹紧力大，内孔变形小，并通过夹具体和工件端面的摩擦力带动工件加工时旋转。

所述圆环板呈圆环状，且圆环板的内圆直径小于待加工工件的直径。

所述圆环板的圆周上对称设有多个用于配合勾头扳手的缺口。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几方面：

(1)装夹方便，适用性强：夹具体直接由三爪卡盘夹紧，安装夹具方便快速。只要夹具体装好后，装夹工作时只通过夹具盖旋入压紧工件，并且可适用于多种长度和壁厚的工作，适用性强。

(2)装紧稳定可靠，操作方便：采用夹具盖锁住待加工工件，夹紧安全可靠，用钩头钣手旋转夹具盖就可以夹紧，操作方便。

(3)加工产品圆度好，尺寸精度高，质量稳定，合格率提升：因夹紧方式由径向夹紧改为轴向夹紧，所以工件圆周方向不受夹紧力，从而工件圆度大大提高，尺寸精度也同时提高，避免了因夹紧力原因造成的产品内径尺寸呈三角形情况，保证了产品质量的稳定并大大提升了合格率。

(4)加工产品表面粗糙度好，刀具成本降低：因采用减震阻尼环吸收了产品加工时产生的震动，从而避免了震纹的产生，大大提高产品表面精糙度，同时因震动被吸收，加工刀具刀尖受力均匀，刀具寿命得到提高，刀具成本得到降低。

(5)生产效率高，经济性好：因夹紧可靠，受力均匀，而且有减震功能，所以加工时切削参数大大提高，生产效率成倍得升，经济效益显著。

附图说明

图1为本发明夹具的结构示意图；

图2为本发明夹具的使用状态结构图。

其中，1为夹具体，11为前段，12为后段，13为阶梯，14为螺纹，2为减震阻尼环，21为气孔，3为夹具盖，31为圆环板，32为连接环，4为数控车床，41为三爪卡盘，42为卡爪，43为刀具，5为待加工工件。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种用于数控车床的薄壁零件内孔加工夹具，其结构如图1所示，包括套设在待加工工件5外侧且固定在数控车床上的夹具体1以及安装在夹具体1前端用于夹紧待加工工件5的夹具盖3，加工时，待加工工件5插设在夹具体1内部，夹具盖3固定在夹具体1前端，且夹具盖3压紧待加工工件5的前端。

夹具体1的中央设有沿夹具体1长度方向的柱状孔道，孔道分成前段11和后段12，前段11和后段12之间形成阶梯13，前段11的内径大于待加工工件5的外径，后段12的内径小于待加工工件5后端的外径，加工时，阶梯13抵住待加工工件5的后端。

前段11与待加工工件5外表面之间填充减震阻尼环2。设置减震阻尼环2，吸收工作加工中的震动，提高产品表面质量及加工效率。

减震阻尼环2与前段11接触的内部设有多个气孔21。设置气孔21，所得减震阻尼环2具有一定的收缩能力，使得待加工工件5插入夹具体1内部时更加容易。

夹具体1前端的外壁上设有螺纹14，夹具盖3包括一体成型的前端的圆环板31以及后端的连接环32，连接环32与圆环板31的的外周垂直连接，且连接环32的内壁设有与夹具体1外壁螺纹14相匹配的内螺纹，加工时，圆环板31的后端压紧待加工工件5的前端。通过螺纹轴向压紧待加工工件5，确保端面受力均匀且轴向受力可承受夹紧力大，内孔变形小，并通过夹具体1和工件端面的摩擦力带动工件加工时旋转。

圆环板31呈圆环状，且圆环板31的内圆直径小于待加工工件5的直径。

圆环板31的圆周上对称设有多个用于配合勾头扳手的缺口。

加工时，数控车床4的三爪卡41通过卡爪42夹紧夹具体1，待加工工件55插设在夹具体1内部，刀具43对待加工工件55进行加工，具体如图2所示。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种用于数控车床的薄壁零件内孔加工夹具，包括套设在待加工工件外侧且固定在数控车床上的夹具体以及安装在夹具体前端用于夹紧待加工工件的夹具盖，加工时，所述待加工工件插设在夹具体内部，所述夹具盖固定在夹具体前端，且夹具盖压紧待加工工件的前端。与现有技术相比，本发明夹具体直接由三爪卡盘夹紧，安装夹具方便快速。只要夹具体装好后，装夹工作时只通过夹具盖旋入压紧工件，并且可适用于多种长度和壁厚的工作，适用性强；且采用夹具盖锁住待加工工件，夹紧安全可靠，用钩头钣手旋转夹具盖就可以夹紧，操作方便。

技术研发人员：秦国军;黄鲁波;李天佐
受保护的技术使用者：田中金属加工（上海）有限公司
技术研发日：2017.07.31
技术公布日：2019.02.12