一种环形件加工夹具及环形件加工方法与流程

本发明属于精密机械加工技术领域，具体涉及一种环形件加工夹具及加工方法。

背景技术：

环形件尤其是精密环形件属于冶金、石油化工、航空、航天等工业领域中常用的零部件。对环形件进行车削加工时，环形件多通过卡盘被固定在车床上，工件随着车床主轴的运转而作高速旋转运动，进而进行切削加工。对于精度要求高的精密环形件或超薄环形件，在固定到卡盘上都会留下压痕以及使工件变形，同时在加工过程中也会产生振动现象，从而导致工件加工的精度不高以致报废。例如中国专利申请cn109093422a公开了用于环形件加工的夹具及环形件加工方法，其夹具包括用于环形件的底面支靠并带动环形件旋转的底座、多个设置于底座中部并用于分别沿底座的径向移动以顶抵环形件的内型面使环形件与底座同轴以便加工环形件的顶面和外型面的顶抵机构以及设置于底座外围并用于压紧环形件的顶面以便加工环形件的内型面的压紧机构。加工时通过多个顶抵机构从不同方向顶抵环形件的内型面。

由于现有夹具对环形件的紧固采用多点受力，存在受力不均的情况，在加工过程中容易造成环形件形变影响产品精度。因此，目前对环形件的精密加工工艺无法满足精度要求。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的是提供一种环形件加工夹具及加工方法，，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种环形件加工夹具，包括：内圆定位主体、内圆定位压板、外圆定位主体和外圆定位压板；内圆定位主体和内圆定位压板用于加工环形件的外型面时夹持环形件；外圆定位主体和外圆定位压板用于加工环形件的内型面时夹持环形件；所述内圆定位主体的一侧圆周上设置有第一弹性体；所述外圆定位主体的外侧设置有第二弹性体。

优选的，所述内圆定位主体内侧安装有内圆定位压板，所述内圆定位压板的外壁与所述第一弹性体的内壁相互抵接，所述内圆定位主体与内圆定位压板的中部设置有轴安装孔，所述安装孔内部连接有定制螺栓，且所述定制螺栓与内圆定位压板之间设置有垫圈，所述垫圈套接在所述定制螺栓的前端轴上，所述垫圈的侧边与所述内圆定位压板的表面贴合，所述内圆定位主体通过定制螺栓与所述内圆定位压板以及环形件紧固夹紧。

优选的，所述环形件套接在所述第一弹性体的外侧，所述内圆定位压板边缘抵接在所述第一弹性体的内壁，且所述内圆定位压板的边缘呈一定坡度设置，所述内圆定位压板与内圆定位主体内侧安装挤压所述第一弹性体。

优选的，所述内圆定位主体与内圆定位压板相互挤压后，所述定制螺栓穿过内圆定位主体与内圆定位压板中部的安装孔将内圆定位主体与内圆定位压板固定在一起，从而实现对环形件的加工固定，同时使得环形件的外型面露在外部，实现对环形件固定后能够对环形件外型面进行加工。

优选的，所述外圆定位主体的外侧设置有第二弹性体，所述环形件抵接在所述第二弹性体的内侧，所述外圆定位主体的外部连接有外圆定位压板，所述外圆定位主体的外部与所述外圆定位压板内壁设置有螺纹，所述外圆定位主体与外圆定位压板之间螺纹连接，且所述外圆定位压板的内壁与所述第二弹性体的外壁相互抵接，所述外圆定位压板的内侧设置有斜面，所述外圆定位压板的斜面压紧所述第二弹性体的外斜面，所述第二弹性体内收，固定所述环形件。

优选的，所述第一弹性体的外侧设置有凸块，所述环形件搭接在所述凸块上，且所述环形件的内壁与所述第一弹性体的外壁相贴合，所述第一弹性体的内侧设置有斜面，所述第一弹性体的斜面坡度向外侧延展，所述内圆定位压板内侧斜面与所述第一弹性体的内侧斜面抵接，所述内圆定位压板向内圆定位主体挤压时，所述内圆定位压板沿第一弹性体的斜面向外侧挤压第一弹性体，所述第一弹性体向外侧对环形件进行挤压，所述环形件紧固在所述第一弹性体的外侧。

优选的，所述第二弹性体的外侧设置有凹槽，且所述第二弹性体的内侧设置有搭沿，所述环形件安装在搭沿上，所述第二弹性体的外斜面与外圆定位压板内侧斜面相互抵接，所述第二弹性体向内收缩，使得外圆定位主体外侧第二弹性体整体向内收缩，使得环形件能够固定在所述外圆定位主体的内侧，对环形件的内型面进行加工固定。

优选的，所述用于加工环形件外型面的内圆定位主体与用于加工所述环形件内型面的外圆定位主体均需要热处理hrc42-46。

本发明还提供一种环形件加工夹具的加工方法，先加工外型面，再加工内型面，具体步骤包括：

步骤s1：先将用于加工外型面的内圆定位主体用螺丝固定在车床上面，然后把环形件套装在内圆定位主体第一弹性体外周上，再将用于加工外型面的内圆定位压板安装在环形件的内部并通过第一弹性体撑紧环形件，然后用定制螺栓和垫圈进行固定，进而压紧环形件；

步骤s2：通过外部加工工具对固定的环形件进行外型面的加工；

步骤s3：将用于加工内型面的外圆定位主体用螺丝固定在车床上面，然后将环形件安装于外圆定位主体中，环形件的外型面贴紧第二弹性体内表面，再将用于加工内型面的外圆定位压板通过螺旋方式固定在外圆定位主体上，通过外圆定位压板的斜面压紧第二弹性体的外斜面，使第二弹性体内收，进而紧固环形件；

步骤s4：通过外部加工工具对固定的环形件进行内型面的加工。

可选的，还可以先加工内型面，再加工外型面，具体步骤包括：

步骤s1：将用于加工内型面的外圆定位主体用螺丝固定在车床上面，然后将环形件安装于外圆定位主体中，环形件的外型面贴紧第二弹性体内表面，再将用于加工内型面的外圆定位压板通过螺旋方式固定在外圆定位主体上，通过外圆定位压板的斜面压紧第二弹性体的外斜面，使第二弹性体内收，进而紧固环形件；

步骤s2：通过外部加工工具对固定的环形件进行内型面的加工；

步骤s3：先将用于加工外型面的内圆定位主体用螺丝固定在车床上面，然后把环形件套装在内圆定位主体第一弹性体外周上，再将用于加工外型面的内圆定位压板安装在环形件的内部并通过第一弹性体撑紧环形件，然后用定制螺栓和垫圈进行固定，进而压紧环形件；

步骤s4：通过外部加工工具对固定的环形件进行外型面的加工。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过本发明设置的这种环形件的加工用的夹具，使得夹具在对环形件紧固过程中能够均匀受力，不会存在受力不均的情况，且保护环形件在进行固定时不会发生形变，从而有效提高了环形件加工的精度。

2、通过设置在对环形件内外型面进行不同加工时采用不同方式的固定，能够使得环形件能够有效固定在夹具上，且保证环形件不会受到夹具的挤压而影响加工的精度，从而有效提高了对环形件加工效率以及环形件加工出来的合格率。

附图说明

图1是本发明环形件加工夹具用于外圆加工时的装配示意图；

图2是本发明环形件加工夹具用于外圆加工时的结构剖面图；

图3是本发明环形件加工夹具用于内圆加工时的装配示意图；

图4是本发明环形件加工夹具用于内圆加工时的结构剖面图；

图5是本发明用于加工外型面的内圆定位主体结构示意图；

图6是本发明用于加工外型面的内圆定位主体的弹性体局部示意图；

图7是本发明用于加工内型面的外圆定位主体的结构示意图；

图8是本发明用于加工内型面的外圆定位主体的弹性体局部示意图；

图9是本发明环形件加工方法流程图。

附图标记如下：

1-用于加工外型面的内圆定位主体；2-环形件；3-用于加工外型面的内圆定位压板；4-垫圈；5-定制螺栓；6-用于加工内型面的外圆定位主体；7-用于加工内型面的外圆定位压板；8-内圆定位主体上的第一弹性体；9-外圆定位主体上的第二弹性体。

具体实施方式

以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例中，内圆即环形件的内型面，外圆即环形件的外型面。

用于加工外型面的内圆定位主体1和用于加工内型面的外圆定位主体6均需要热处理hrc42-46。

一种环形件加工夹具，包括内圆定位主体1与外圆定位主体6，所述内圆定位主体1的外部套接有环形件2，所述内圆定位主体1通过组件固定所述环形件2的外型面，所述外圆定位主体6固定所述环形件2的内型面，所述内圆定位主体1的一侧圆周式设置有第一弹性体8，所述环形件2套接在所述内圆定位主体1外侧的第一弹性体8上，所述内圆定位主体1内侧安装有内圆定位压板3，所述内圆定位压板3的外壁与所述第一弹性体8的内壁相互抵接，所述内圆定位主体1与内圆定位压板3的中部设置有轴安装孔，所述安装孔内部连接有定制螺栓5，且所述定制螺栓5与内圆定位压板3之间设置有垫圈4，所述垫圈4套接在所述定制螺栓5的前端轴上，所述垫圈4的侧边与所述内圆定位压板3的表面贴合，所述内圆定位主体1通过定制螺栓5与所述内圆定位压板3以及环形件2紧固夹紧；

如图1、2所示，所述环形件2套接在所述第一弹性体8的外侧，所述内圆定位压板3边缘抵接在所述第一弹性体8的内壁，且所述内圆定位压板3的边缘呈一定坡度设置，所述内圆定位压板3与内圆定位主体1内侧安装挤压所述第一弹性体8；

所述内圆定位主体1与内圆定位压板3相互挤压后，所述定制螺栓5穿过内圆定位主体1与内圆定位压板3中部的安装孔将内圆定位主体1与内圆定位压板3固定在一起，从而实现对环形件2的加工固定，同时使得环形件2的外型面露在外部，实现对环形件2固定后能够对环形件2外型面进行加工；

如图3、4所示，所述外圆定位主体6的外侧设置有第二弹性体9，所述环形件2抵接在所述第二弹性体9的内侧，所述外圆定位主体6的外部连接有外圆定位压板7，所述外圆定位主体6的外部与所述外圆定位压板7内壁设置有螺纹，所述外圆定位主体6与外圆定位压板7之间螺纹连接，且所述外圆定位压板7的内壁与所述第二弹性体9的外壁相互抵接，所述外圆定位压板7的内侧设置有斜面，所述外圆定位压板7的斜面压紧所述第二弹性体9的外斜面，所述第二弹性体9内收，固定所述环形件2；

如图5、6所示，所述第一弹性体8沿一定间距均匀分布在所述内圆定位主体1的周围，所述第一弹性体8的外侧设置有凸块，所述环形件2搭接在所述凸块上，且所述环形件2的内壁与所述第一弹性体8的外壁相贴合，所述第一弹性体8的内侧设置有斜面，所述第一弹性体8的斜面坡度向外侧延展，所述内圆定位压板3内侧斜面与所述第一弹性体8的内侧斜面抵接，所述内圆定位压板3向内圆定位主体1挤压时，所述内圆定位压板3沿第一弹性体8的斜面向外侧挤压第一弹性体8，使得第一弹性体8向外侧对环形件2进行挤压，使得环形件2紧固在所述第一弹性体8的外侧；

如图7、8所示，所述第二弹性体9沿一定间距均匀设置在所述外圆定位主体6的外侧，所述第二弹性体9的外侧设置有凹槽，且所述第二弹性体9的内侧设置有搭沿，所述环形件2安装在搭沿上，所述第二弹性体9的外斜面与外圆定位压板7内侧斜面相互抵接，通过第二弹性体9与外圆定位压板7之间挤压，使得第二弹性体9向内收缩，从而使得外圆定位主体6外侧第二弹性体9整体向内收缩，使得环形件2能够固定在所述外圆定位主体6的内侧，从而对环形件2的内型面进行加工固定；

所述用于加工环形件2外型面的内圆定位主体1与用于加工所述环形件2内型面的外圆定位主体6均需要热处理hrc42-46。

本实施例中，环形件加工方法如图9所示，先加工外型面，再加工内型面，具体包括以下步骤：

步骤s1，按外型面加工模式安装夹具。

先将用于加工外型面的内圆定位主体1用螺丝固定在车床上面，然后把环形件2套装在内圆定位主体1第一弹性体8外周上，再将用于加工外型面的内圆定位压板3安装在环形件2的内部并通过第一弹性体8撑紧环形件2，然后用定制螺栓5和垫圈4进行固定，进而压紧环形件2，即可用于加工环形件2外型面。

步骤s2，通过外部加工工具对固定的环形件2进行外型面的加工。

步骤s3,按内型面加工模式安装夹具。

再将用于加工内型面的外圆定位主体6用螺丝固定在车床上面，然后将环形件2安装于外圆定位主体6中，环形件2的外型面贴紧第二弹性体9内表面，再将用于加工内型面的外圆定位压板7通过螺旋方式固定在外圆定位主体6上，通过外圆定位压板7的斜面压紧第二弹性体9的外斜面，使第二弹性体9内收，进而紧固环形件2，即可加工环形件2的内型面。用于加工内型面的外圆定位主体6和用于加工内型面的外圆定位压板7设有相配合的螺纹。

步骤s4，通过外部加工工具对固定的环形件2进行内型面加工。

在可行的实施方式中，也可以先加工内型面，再加工外型面。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。