用于内壁有沟壑工件的涨芯夹具及其使用方法与流程

本发明属于涨芯夹具技术领域，具体涉及一种用于内壁有沟壑工件的涨芯夹具及其使用方法。

背景技术：

在对部分管状件的加工中，对精度要求极高，以航空炸弹为例，在航空炸弹弹体外壳的加工生产中，对部分航空炸弹的壳体加工精度要求极高，以保证炸弹在进出弹仓、投放、发射或爆炸时能顺利操作，要求壳体的加工精度误差在毫米级内。

在航空炸弹弹体外壳的加工生产中，通常会先在毛坯件上加工内腔；内腔根据加工要求车削为直径不变或渐变的圆柱状，在壳体内腔的加工中，会在壳体内壁上加工出若干沟壑，将壳体内壁表面划分为规则的菱形块，使壳体内壁上呈“菠萝皮”状，要保证纹路深度的均匀，以保证壳体在爆炸时的破碎效果，增加杀伤力。“菠萝皮”上单个菱形块通常为指甲盖大小，在受到过大压力时，有可能会导致菱形块整体或边缘变形。

航空炸弹弹体外壳的外形多为适应流体力学的曲线，为了保证弹体外壁的整体性，在数控车削加工中，需要一刀从头至尾切出弹体外形，因此，为了保证车削加工的连续性，需要使用涨芯夹具从内腔夹持毛坯件，以使车削加工不中断；为保证能稳定夹持，涨芯夹具会对内腔上的菱形块形成巨大的压力，这就有可能导致个别菱形块整体或边缘变形。

另外，采用普通两端对向固定的，由于航空炸弹弹体外壳的内腔直径的不同，经常会出现航空炸弹弹体外壳与其内腔的同轴度低，导致产品不合格的问题出现。

并且，由于生产订单中的加工精度要求越来越高，产品不合格率越来越高，经过调研发现，目前使用的涨芯夹具由于难以保证高同轴度，已经不能适应当前的加工需求。

有鉴于此，有必要提出一种能保持工件的高同轴度，不会损伤工件内壁的涨芯夹具。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种对工件内壁损伤小，用于内壁有沟壑工件的涨芯夹具。

本发明的另一个目的是提供一种操作方便，可快速完成工件夹持的涨芯夹具。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种用于内壁有沟壑工件的涨芯夹具，用于从内腔夹持工件，包括：起支撑作用的同心轴，套设在同心轴一侧的限位锥度端头，套设在同心轴另一侧的活动锥度端头；

其中，所述限位锥度端头与同心轴安装固定，所述活动锥度端头可沿同心轴滑动，所述同心轴上近活动锥度端头一侧设有外螺纹，所述同心轴上的外螺纹段设有一锁紧螺母；

所述限位锥度端头和活动锥度端头间的同心轴上套设有管状的涨芯；所述涨芯两侧的圆周上均匀设有若干通孔，所述通孔内设有径向滑块，所述径向滑块的底部为与限位锥度端头或活动锥度端头的锥度相适应的斜面；所述径向滑块分为近限位锥度端头的第一径向滑块组和近活动锥度端头的第二径向滑块组；

所述径向滑块上表面加工有若干盲孔，所述每个盲孔内设有一活动块。

优选的是，所述活动块包括带螺纹孔的底座和通过螺纹孔垂直安装在底座上的顶柱；

所述盲孔上沿内侧设有防脱环，所述防脱环上对称的设有一对缺口。

优选的是，所述底座的厚度小于所述防脱环上缺口的宽度，所述底座的直径大于防脱环内径；使底座能通过防脱环上缺口进入盲孔内并不易滑脱。

优选的是，所述顶柱的高度小于盲孔的深度，所述顶柱的直径小于防脱环内径；所述顶柱为圆柱状，且顶柱的直径与工件内壁上的沟壑宽度相适应。

优选的是，所述顶柱的上部经过磨圆处理，使顶柱能顺利进入工件内壁上的沟壑中。

优选的是，所述同心轴上近限位锥度端头一端设有卡位凸起，所述限位锥度端头和卡位凸起间可拆卸的安装有一定位板。

优选的是，所述定位板有备用的大小、厚度不同的多种型号。

优选的是，所述涨芯、限位锥度端头和活动锥度端头的直径略小于工件内径。

一种用于内壁有沟壑工件的涨芯夹具的使用方法，使用时，将工件内腔对准同心轴，从活动锥度端头一侧送入，直至工件与定位板相抵，旋紧锁紧螺母，使第一径向滑块组和第二径向滑块组完成对工件内腔的初步涨芯固定；在涨芯夹具开始旋转后，部分活动块的在离心力的作用下，其顶柱头部进入工件内壁上的沟壑中，从而完成对工件的进一步固定。

优选的是，在涨芯固定操作完成后，所述锁紧螺母仍有部分露于工件外。

本发明的用于内壁有沟壑工件的涨芯夹具，至少具有以下优点：

1.本发明尤其适用于对于航空炸弹弹体等内壁有沟壑、条纹、小型凹槽等工件的高精度加工，涨芯装夹过程中对航空炸弹弹体内壁沟壑等损伤小，有利于提高产品合格率和生产效率。

2.即便是对于内径大小不一致的工件，通过涨芯两侧的第一径向滑块组和第二径向滑块组，可容易的实现对工件的涨芯装夹，第一径向滑块组和第二径向滑块组处于同一涨芯上，在涨芯装夹和加工时更容易使工件达到高同轴度，使各端面的平行度以及与内腔保持高精度同轴。

3.第一径向滑块组和第二径向滑块组完成对工件内腔的初步涨芯固定；在涨芯夹具开始旋转后，部分活动块的在离心力的作用下，其顶柱头部进入工件内壁上的沟壑中，从而完成对工件的进一步固定。多个活动块对各种工件内壁沟壑都有较好的适应性，在初步涨芯固定完成并开始旋转后，多数活动块受到工件内腔壁的阻止留在盲孔内，而工件内腔壁上沟壑部分所对应的活动块则在离心力的作用下其头部进入沟壑内，提供足够的沿工件内腔切线方向的阻力，这就使得本发明的涨芯夹具无需输出过大的静摩擦力，即无需对第一径向滑块组和第二径向滑块组施加过大的压力即可达到足够的涨芯固定效果，可减少涨芯夹具对工件内壁的损伤。

4.活动块在涨芯夹具旋转时才露出盲孔（底部的部分滑块在重力作用下会自然露出盲孔，但影响不大），在安装和拆卸工件时都方便。

5.通过更换不同类型的顶柱，可适应不用类型的工件内壁沟壑，灵活方便。

6.通过锁紧螺母的固定，只需一次装夹，即可起到稳定的固定效果，操作便捷，装夹效率高。

7.涨芯、定位板、径向滑块均可方便的拆下调换，对不同型号的工件有较好的适应性。

附图说明

图1为一种用于内壁有沟壑工件的涨芯夹具的结构示意图。

图2为一种同心轴的结构示意图。

图3为一种活动锥度端头的结构示意图。

图4为涨芯的a向截面结构示意图。

图5为盲孔的结构示意图。

图中标号为：1-同心轴，101-外螺纹，2-限位锥度端头，3-活动锥度端头，4-锁紧螺母，5-涨芯，6-径向滑块，610-第一径向滑块组，620-第二径向滑块组，7-盲孔，710-防脱环，720-缺口，8-活动块，810-底座，820-顶柱，9-卡位凸起，10-定位板。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”，“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

实施例1

如图1-5所示，一种用于内壁有沟壑工件的涨芯夹具，用于从内腔夹持工件，包括：起支撑作用的同心轴1，套设在同心轴一侧的限位锥度端头2，套设在同心轴另一侧的活动锥度端头3；

其中，所述限位锥度端头2与同心轴1安装固定，所述活动锥度端头可沿同心轴滑动，所述同心轴上近活动锥度端头一侧设有外螺纹101，所述同心轴上的外螺纹段设有一锁紧螺母4；锁紧螺母用于推动活动锥度端头向限位锥度端头靠近，从而使涨芯上的第一径向滑块组和第二径向滑块组逐渐张开，压迫工件内壁完成初步涨芯装夹。

所述限位锥度端头2和活动锥度端头3间的同心轴上套设有管状的涨芯5；所述涨芯两侧的圆周上均匀设有若干通孔，所述通孔内设有径向滑块6，所述径向滑块的底部为与限位锥度端头或活动锥度端头的锥度相适应的斜面；所述径向滑块分为近限位锥度端头的第一径向滑块组610和近活动锥度端头的第二径向滑块组620；第一径向滑块组和第二径向滑块组分别对工件内腔两侧进行涨芯夹装，尤其适用于较长工件的高同轴度加工。本实施例中，第一径向滑块组和第二径向滑块组各有4个对称的径向滑块，一般来说，第一径向滑块组和第二径向滑块组个有3-6个径向滑块即可满足涨芯夹装要求，且第一径向滑块组和第二径向滑块组的径向滑块数量可以不同。所述径向滑块上部和下部侧边可设凸起，以防止径向滑块轻易从通孔内滑脱。

所述径向滑块上表面加工有若干盲孔7，所述每个盲孔内设有一活动块8。

所述活动块包括带螺纹孔的底座810和通过螺纹孔垂直安装在底座上的顶柱820；

所述盲孔上沿内侧设有防脱环710，所述防脱环上对称的设有一对缺口720。

所述底座的厚度小于所述防脱环上缺口的宽度，所述底座的直径大于防脱环内径；使底座能通过防脱环上缺口进入盲孔内并不易滑脱。底座从缺口处放入盲孔内后，倒伏与盲孔底部，然后装上顶柱，此时无论如何摆动活动块，活动块均不能从盲孔内滑脱。

所述顶柱的高度小于盲孔的深度，所述顶柱的直径小于防脱环内径；所述顶柱为圆柱状，且顶柱的直径与工件内壁上的沟壑宽度相适应。

所述顶柱的上部经过磨圆处理，使顶柱能顺利进入工件内壁上的沟壑中。

所述同心轴上近限位锥度端头一端设有卡位凸起9，所述限位锥度端头和卡位凸起间可拆卸的安装有一定位板10。

所述定位板有备用的大小、厚度不同的多种型号。卡位凸起起到阻止定位板滑动的作用，根据不同的工件选择不同样式的定位板和涨芯，使第一径向滑块组和第二径向滑块组能装夹在工件内壁的特定位置。

所述涨芯、限位锥度端头和活动锥度端头的直径略小于工件内径。使工件在初装是能顺利套入到同心轴上。本发明可配合高转速的切削加工设备使用。

实施例2

一种用于内壁有沟壑工件的涨芯夹具的使用方法，使用时，将工件内腔对准同心轴，从活动锥度端头一侧送入，直至工件与定位板相抵，旋紧锁紧螺母，使第一径向滑块组和第二径向滑块组完成对工件内腔的初步涨芯固定；在涨芯夹具开始旋转后，部分活动块的在离心力的作用下，其顶柱头部进入工件内壁上的沟壑中，从而完成对工件的进一步固定。

在涨芯固定操作完成后，所述锁紧螺母仍有部分露于工件外，便于采用工具对锁紧螺母进行旋进或旋出，锁紧螺母需有足够的长度，以便能完成对活动锥度端头的调节工作。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。