一种大型薄壁半球类零件车削夹具的制作方法

本实用新型涉及一种车削加工设备技术领域，用于航空、航天、军工领域的大型薄壁半球类零件车削加工，特别是涉及一种大型薄壁半球类零件车削夹具。

背景技术：

现大型薄壁半球类零件一般采用大型数控强力旋压机或大型数控五轴加工中心制造，设备保有量少，价格昂贵，工装夹具结构复杂，加工成本高。

技术实现要素：

针对上述问题中存在的不足之处，本实用新型提供一种大型薄壁半球类零件车削夹具，使其结构新颖，使用方便，解决了大型薄壁半球零件的加工难题，降低生产成本，提高了生产效率和产品合格率。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种大型薄壁半球类零件车削夹具，其中，包括第一车削夹具和第二车削夹具，所述第一车削夹具包括第一底座、第一夹具体和第一球阀，所述第一底座上设置有所述第一夹具体，所述第一夹具体左端设置有所述第一球阀，所述第一夹具体为开口向上的半圆结构，所述第二车削夹具包括第二底座、第二夹具体和第二球阀，所述第二底座上设置有所述第二夹具体，所述第二夹具体左端设置有所述第二球阀，所述第二夹具体为开口向下的半圆结构。

优选的，所述第一夹具体下端均匀设置有若干第一加强筋板，所述第一夹具体通过所述第一加强筋板与所述第一底座固定连接。

优选的，所述第二夹具体内均匀设置有若干第二加强筋板，所述第二夹具体通过所述第二加强筋板与所述第二底座固定连接。

优选的，所述第一夹具体为双层中空结构。

优选的，所述第一夹具体外侧设置有用于实时观察夹具工作时真空度情况的第一真空压力表。

优选的，所述第二夹具体外侧设置有用于实时观察夹具工作时真空度情况的第二真空压力表。

优选的，所述第一夹具体的内表面上均匀分布有若干第一气槽和若干第一气孔。

优选的，所述第二夹具体的外表面上均匀分布有若干第二气槽和若干第二气孔。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型结构新颖，使用方便，解决了大型薄壁半球零件的加工难题，降低生产成本，提高了生产效率和产品合格率。

附图说明

图1是本实用新型的大型薄壁半球典型零件结构示意图；

图2是本实用新型的第一车削夹具结构结构图；

图3是本实用新型的第二车削夹具结构结构图。

主要元件符号说明：

1-第一底座 2-第一夹具体 3-第一加强筋板

4-第一球阀 5-第一真空压力表 6-第二底座

7-第二夹具体 8-第二加强筋板 9-第二球阀

10-第二真空压力表

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图与实例对本实用新型作进一步详细说明，但所举实例不作为对本实用新型的限定。

如图1至图3所示，本实用新型的实施例包括第一车削夹具和第二车削夹具，第一车削夹具包括第一底座1、第一夹具体2和第一球阀4，第一底座1上设置有第一夹具体2，第一夹具体2左端设置有第一球阀4，第一夹具体2为开口向上的半圆结构，第二车削夹具包括第二底座6、第二夹具体7和第二球阀9，第二底座6上设置有第二夹具体7，第二夹具体7左端设置有第二球阀9，第二夹具体7为开口向下的半圆结构，第一夹具体2下端均匀设置有若干第一加强筋板3，第一夹具体2通过第一加强筋板3与第一底座1固定连接。第二夹具体7内均匀设置有若干第二加强筋板8，第二夹具体7通过第二加强筋板8与第二底座6固定连接。

第一夹具体2外侧设置有用于实时观察夹具工作时真空度情况的第一真空压力表5，第二夹具体7外侧设置有用于实时观察夹具工作时真空度情况的第二真空压力表10。第一夹具体2的内表面上均匀分布有若干第一气槽和若干第一气孔。第二夹具体7的外表面上均匀分布有若干第二气槽和若干第二气孔。

本实施例中，半球内壁SR为定尺寸，外壁半径为变曲率，壁厚t最薄处小于1mm，直径Ф＞1m，材料为铝合金或钛合金。根据半球产品结构特点，本实用新型介绍了一种大型薄壁半球类零件车削夹具(适用于航空、航天、军工领域的大型薄壁半球类零件车削加工)，由第一车削夹具和第二车削夹具两部分组成。第一车削夹具由第一底座1、第一夹具体2、第一加强筋板3、第一球阀4和第一真空压力表5组成。其中第一底座1为夹具的基础及定位基准，底面经精密加工，第一夹具体2为双层中空结构，设置在第一底座1上面，其外侧均匀焊接第一加强筋板3，保证夹具整体强度和抗变形能力，其内表面经精密加工并均匀布置有气槽与气孔，第一球阀4和第一真空压力表5设置在第一夹具体2外侧，第一球阀4用于打开和关闭夹具与外界真空泵的连接，第一真空压力表5可以实时观察夹具工作时的真空度情况。第二车削夹具由第二底座6、第二夹具体7、第二加强筋板8、第二球阀9和第二真空压力表10组成。其中第二底座6为夹具的基础及定位基准，底面经精密加工，第二夹具体7焊接在第二底座6上面，其外表面经精密加工并均匀布置有气槽与气孔，内部均匀焊接第二加强筋板8，保证夹具整体强度和抗变形能力，第二球阀9和第二真空压力表10设置在第二夹具体7外侧底部，第二球阀9用于打开和关闭夹具与外界真空泵的连接，第二真空压力表10可以实时观察夹具工作时的真空度情况。整个夹具选用碳素结构钢制造，保证优良的焊接和加工性能以及尺寸稳定性。

大型薄壁半球类零件常应用于航空、航天、军工领域的贮箱结构上，由于尺寸大，壁厚薄，变形大，定位装夹困难，加工一直是个难题。现在一般采用大型数控强力旋压机或大型数控五轴加工中心制造，设备保有量少，价格昂贵，工装夹具结构复杂，加工成本高。

本实用新型可以实现此大型薄壁半球类零件在普通数控车床上完成加工。加工过程：首先，加工半球零件内表面，将半球零件装夹在图2所示第一车削夹具的第一夹具体2中，将真空泵吸气口与第一球阀4相连，启动真空泵并打开第一球阀4，利用大气压使薄壁半球零件紧紧贴合在第一夹具体2内壁上，观察第一真空压力表5示值，当达到工艺所需真空度后，大气压力(真空吸附力)已足够克服切削加工力，可以车削加工半球零件的内表面，待零件加工达尺寸要求后，关闭真空泵，空气从第一球阀4的气口进入第一夹具体2内腔，观察第一真空压力表5示值，当达到正常大气压值后，取下半球零件。其次，加工半球零件外表面，将内壁加工好的半球零件装在图3所示第二车削夹具的第二夹具体7上，将真空泵吸气口与第二球阀9相连，启动真空泵并打开第二球阀9，利用大气压使薄壁半球零件紧紧贴合在第二夹具体7外壁上，观察第二真空压力表10示值，当达到工艺所需真空度后，大气压力(真空吸附力)已足够克服切削加工力，可以车削加工半球零件的外表面，待加工完成，零件达尺寸要求后，关闭真空泵，空气从第二球阀9的气口进入第二夹具体7内腔，观察第二真空压力表10示值，当达到正常大气压值后，取下半球零件。

此实用新型采用真空吸附的装夹方式，使薄壁半球零件紧紧贴合在高精度的夹具体的表面，解决了零件壁薄刚性差难以保证加工精度的问题；由于没有压板等机械夹紧装置，零件可以一次性加工到位，避免了二次装夹造成加工误差的问题；用普通数控车床代替数量少价格高的高精密设备，可以大大节省加工成本，也提高了生产能力和效率。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。