一种发动机扩张段铣槽夹具及使用方法与流程

本发明涉及一种铣槽夹具及使用方法，特别涉及一种发动机扩张段铣槽夹具。

背景技术：

经历半个世纪的发展，发动机扩张段铣槽工艺已趋成熟，但前期车加工、起吊、压胎、周转和卸胎等环节问题突出，现有发动机扩张段铣槽夹具结构，缺陷之一是重量过大，现有吊车无法实现起吊和翻转；缺陷之二是功能单一，压胎时需要专用压胎工装，去除大小端余量时需要专用车床夹具；缺陷之三是去除小端余量后，无法检测加工后尺寸，不利于保证加工精度；缺陷之四是机床与工装定位夹紧位置均为主轴一端，对于大型工装，此种装夹方式存在安全隐患，且不利于保证机床寿命；缺陷之五是无排气孔、卸胎装置，铣槽工序完成后，拆卸产品不便。

技术实现要素：

本发明的技术解决问题是：克服现有结构的不足，提供一种重量小、功能齐全、操作方便、安全可靠的发动机扩张段铣槽夹具及使用方法，，专用于某特定发动机扩张段大小端去除余量、铣槽和卸胎用途。

本发明的技术解决方案为：一种发动机扩张段铣槽夹具，包括铣槽工装、卸胎工装，铣槽工装包括主轴、连接板、短支板、搭接板、支撑板、压环、胎体、压板；胎体为锥台形壳体，壳体内通过米字形加强筋加强；主轴安装在胎体的中心孔内，伸出胎体大端的一端通过台阶结构限位；连接板安装在主轴伸出胎体大端一端的台阶结构处；压环套在胎体大端，与胎体侧壁接触，环形的支撑板安装在胎体大端端面，支撑板和压环之间通过螺栓连接；压板安装在胎体小端；铣槽时，短支板通过搭接板与待加工零件的大端连接，短支板沿待加工零件的周向均匀分布；

卸胎工装包括底座、拆卸环和带肩螺钉，拆卸待加工零件时，拆卸环套在胎体装有短支板的一端，底座为环形框架结构，安装在胎体大端，带肩螺钉沿底座周向安装在底座一侧；通过转动带肩螺钉，带肩螺钉沿胎体中心轴方向顶动拆卸环，在胀紧力作用下将覆盖在胎体上的待加工零件与胎体脱离。

所述胎体为筋板式结构，加强筋板厚度为50mm。

所述胎体小端沿周向设置有4个测量通槽，槽宽×槽深＝10mm×5mm。

所述胎体侧壁上设置有两圈排气孔，每圈8个，排气孔沿圆周均布，避开加强筋，大小为φ6mm，每圈距离胎体大端面距离分别为250mm和700mm。

所述胎体采用qt600-3材料制成。

所述压板的外圆周上设置有4个测量槽，槽长×槽宽＝20mm×17.5mm。

所述的发动机扩张段铣槽夹具的使用方法，包括如下步骤：

步骤一、将待加工零件罩在胎体上，拆卸压环、并拆卸掉用于固定压板吊环螺钉和六角螺栓，将垫环放置于压板上，控制压力机作用于垫环上端面，由上往下施力，使待加工零件紧密贴合于胎体上；

步骤二、在卧式车床上车切待加工零件的大端和小端，步骤如下：

拆卸压板，将压环套在待加工零件大端，将支撑板安装在胎体大端端面，使用螺栓连接压环和支撑板，在车床上去除待加工零件的小端余量；

在胎体小端安装压板，拆卸支撑板和压环，车切待加工零件大端；

使用搭接板沿待加工零件大端周向均匀安装八个短支板，搭接板与产品大端和短支板通过点焊方式连接，装配完成后如图所示。

步骤三、在立式铣床上进行待加工零件铣槽，步骤如下：

将步骤二中车切之后的待加工零件连同工装整体放入转接装置，通过主轴与转接装置的中心孔进行配合定位，将转接装置与铣床通过t型螺栓固定，根据数控程序加工，完成铣槽工序；

将拆卸环安装在待加工零件大端，将底座与短支板通过六角螺栓连接固定，顺时针转动带肩螺钉，在胀紧力作用下将待加工零件与胎体脱离。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明包括铣槽工装和卸胎工装两部分，铣槽工装不仅可以实现铣槽功能，而且可以完成前期扩张段压胎和车切大小端功能。铣槽加工完成后，通过卸胎工装可方便拆卸扩张段，因而功能齐全。

(2)去除大小端余量时，铣槽工装与车床连接后，通过螺栓传递扭矩，螺栓承受剪切力抵抗扭矩，避免工装因摩擦失效产生转动，因而安全可靠。

(3)本发明中胎体小端与压环圆周方向设计了4个测量槽，扩张段去除大小端余量过程中，可随时检测扩张段小端直径，因而使用方便。

附图说明

图1为本发明的铣槽工装三维示意图；

图2为本发明的卸胎工装三维示意图；

图3为本发明的铣槽工装装配图；

图4为本发明的卸胎工装装配图；

图5为本发明的压胎过程示意图；

图6为本发明的扩张段小端加工示意图；

图7为本发明的胎体小端正视图；

图8为本发明的定位过程连接示意图；

图9为本发明的扩张段大端加工示意图；

图10为本发明的铣槽前大端连接示意图；

图11为本发明的铣槽前工装正视图；

图12为本发明的铣槽时连接示意图；

图13为本发明的连接板结构示意图。

具体实施方式

结合附图对本发明进行说明。

如图1、2所示，为本发明的发动机扩张段铣槽夹具三维示意图，包括铣槽工装和卸胎工装两部分。

一种发动机扩张段铣槽夹具，包括铣槽工装、卸胎工装，铣槽工装结构如图3所示，铣槽工装包括主轴1、连接板2、短支板3、搭接板4、支撑板5、压环6、胎体7、压板8；胎体7为锥台形壳体，壳体内通过米字形加强筋加强；主轴1安装在胎体7的中心孔内，伸出胎体7大端的一端通过台阶结构限位；连接板2安装在主轴1伸出胎体7大端一端的台阶结构处；压环6套在胎体7大端，与胎体7侧壁接触，环形的支撑板5安装在胎体7大端端面，支撑板5和压环6之间通过螺栓连接；压板8安装在胎体7小端；铣槽时，短支板3通过搭接板4与待加工零件的大端连接，短支板3沿待加工零件的周向均匀分布；

卸胎工装包括底座9、拆卸环10和带肩螺钉11，拆卸待加工零件时，拆卸环10套在胎体7装有短支板3的一端，底座9为环形框架结构，安装在胎体7大端，带肩螺钉11沿底座9周向安装在底座9一侧；通过转动带肩螺钉11，带肩螺钉11沿胎体7中心轴方向顶动拆卸环10，在胀紧力作用下将覆盖在胎体7上的待加工零件与胎体7脱离。

胎体7为筋板式结构，加强筋板厚度为50mm。胎体7小端沿周向设置有4个测量通槽，槽宽×槽深＝10mm×5mm。胎体7侧壁上设置有两圈排气孔，每圈8个，排气孔沿圆周均布，避开加强筋，大小为φ6mm，每圈距离胎体大端面距离分别为250mm和700mm。胎体7采用qt600-3材料制成。压板8的外圆周上设置有4个测量槽，槽长×槽宽＝20mm×17.5mm。

发动机扩张段铣槽夹具的使用方法如下：

发动机扩张段毛坯壁厚约4mm，大端直径约1.5m，属于典型的薄壁大直径喷管，易产生变形，导致不局部贴合现象。图5所示为压胎过程示意图，压胎时，拆卸压环6，拆卸掉压板8上的吊环螺钉和六角螺栓，将垫环12放置于压板8上，压力机作用于垫环上端面，由上往下施力，使发动机扩张段紧密贴合于胎体7上，实现压胎功能；

发动机扩张段去除大小端余量时，在卧式车床上完成，首先去除小端余量，然后去除大端余量。如图6所示，压胎工序结束后，拆卸压板8，连接支撑板5和压环6，去除小端余量，实现小端车切功能。如图7所示，胎体7小端设计有4个径向测量通槽槽宽×槽深＝10mm×5mm，车切小端时，用于测量小端直径。小端车加工完成后，连接压板8，如图8所示，实现一次装夹，避免重复定位。继而拆卸支撑板5和压环6，车切扩张段大端，如图9所示。发动机扩张段大端车切完毕，装配短支板3，一共有八个，搭接板4与产品大端和短支板3通过点焊方式连接，装配完成后如图10所示。

发动机扩张段铣槽工序在立式铣床上完成，如图11所示，压板8和短支板3与搭接板4在连接状态下，将铣槽工装整体放入转接装置，通过中心轴与转接装置的孔配合定位，通过螺栓连接为一体，如图12所示。转接装置与铣床通过t型螺栓固定，至此，发动机扩张段铣槽工序准备工作完成，找出铣槽工装加工基准，根据数控程序加工，完成铣槽工序。

铣槽工序完成后，需拆卸发动机扩张段。如图7所示，胎体上设计了16个φ6mm排气孔，可有效减小发动机扩张段内外壁之间气压差，方便卸胎。由于铣槽加工后，扩张段壁厚最薄处仅1mm左右，且与胎体7贴合力大，为保护零件拆卸过程中不受损害，需借用卸胎工装拆卸发动机扩张段，过程如图4所示。铣槽工装与卸胎工装的底座9通过六角螺栓连接固定，拆卸环10拆卸后在产品大端与底座之间装配，顺时针转动16个带肩螺钉11，在胀紧力作用下产品与胎体7脱离，实现卸胎功能。

连接板结构如图13所示，连接板2中有8个台阶孔，通过内六角螺栓与主轴连接，圆周方向有8个通槽，通过六角螺栓与机床附件连接，发动机扩张段车切大小端时，螺栓承受圆周方向剪切力，连接完成后如图10所示。

本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知技术。