[實用新型]薄壁圓筒零件加工夾具

無效

• 申請號: 201020202347.1
• 申請日: 2010-05-25
• 公開（公告）號: CN201720698U
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 馬洪俠;李書福;楊健;趙福全;丁勇;何偉;魏憲波;王立飛;梅建波;杜里輝
• 申請（專利權）人: 浙江吉利汽車研究院有限公司;浙江吉利控股集團有限公司
• 主分類號: B23Q3/00
• 分類號: B23Q3/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本實用新型屬于金屬加工技術領域，具體地說是涉及一種圓筒零件加工工裝技術。

背景技術

薄壁圓筒零件具有重量輕、結構緊湊、占用空間小等優點而被產品設計師經常采用，但是薄壁圓筒類零件的加工精度卻是一個棘手的難題，這類零件一般加工工藝是用車床加工，主要工藝過程為：1）平端面、粗鏜孔；2）粗車外圓；3）精鏜孔；4）精車外圓；5)平端面。問題在于，此類零件在車削后往往出現外圓與內孔的同軸度偏差大、內孔及外圓的圓度以及圓柱度超差等問題；例如某款汽車有一種零件，外徑為￠25mm，內徑為￠23mm，零件壁厚僅1mm，外徑與壁厚之比達25倍，此種零件的形狀對于夾持及切削的外力極為敏感，即使采用小夾緊力、多夾緊點夾具、小進刀量、多走刀次數以及小走刀量等措施，加工后的零件一般同軸度還是會大于0.05mm而被判為不合格品。

傳統的夾具大多采用剛性的點接觸固定，不論是固定內圓還是外圓，由于裝夾誤差和夾緊力的不均勻，都將使工件產生非一致的彈性變形，以及由于點接觸固定使切削熱傳導不均衡產生的熱變形差異，致使工件在加工完畢從夾具上卸下后，會因為撤銷外力及不均勻降溫而導致其內部應力重新分布，工件產生二次變形，對于薄壁圓筒零件而言，這類變形量尤其大，發生形狀精度超差是經常的事。

《軸承》雜志在1997年第9期發表有論文“外夾式雙浮動夾具”和在2001年第11期發表有論文“外夾式雙浮動夾具結構改進”，都提出了一種用于車削薄壁圓筒零件的芯軸式浮動夾具，這種夾具將芯軸固定在動力卡盤的移動爪上，爪座可繞芯軸浮動，同時，卡爪與卡爪軸通過螺釘連接，可以在卡爪軸孔內浮動，當移動爪內縮時，爪座上六個卡爪共12個棱刃與工件接觸，從而夾緊工件。這種夾具不僅結構復雜，而且由于其采用縱向線接觸，對于外徑與壁厚之比值遠超過軸承的薄壁圓筒零件，還是難免存在夾緊力不均的缺陷；雖然對于工藝上有粗車和精車之分以及外徑與壁厚尺寸之比相對較小的軸承套圈而言，可能問題不大，但對于作為精密結構件的薄壁圓筒零件卻不甚適宜。

中國專利號ZL200920066978.2，名稱為薄壁圓筒內壁車削用外表面圓周浮動夾具公開了一種裝置：它包括兩個獨立的夾具底座和八套獨立的浮動機構，其中，夾具底座為開合結構，相對布置；每個夾具底座的兩側，每側設置兩套浮動機構，八套浮動機構均布在兩個夾具底座的兩側。這種裝置比起上述外夾式雙浮動夾具有著夾持接觸面較大的優點，但這是以結構復雜尤其是體積龐大為代價的，據稱這種夾具用于車削外徑￠153mm、壁厚5mm的石油油管接箍，效果甚好，但是若用來車削外徑僅為￠25mm，壁厚1mm的小型薄壁圓筒零件，猶如殺雞用牛刀，是很不適用的。

發明內容

本實用新型需要解決的技術問題是，克服現有技術的薄壁圓筒加工夾具結構復雜體積龐大的不足，提供一種用于薄壁圓筒零件加工的夾具，這種夾具結構簡單、精度高，用于裝夾薄壁圓筒零件夾持力特別均衡。

本實用新型的目的是通過下述技術方案予以實現的：一種薄壁圓筒零件加工夾具，由一設有靠肩的芯軸構成，所述靠肩的外徑小于薄壁圓筒零件的外徑，所述芯軸的外徑與薄壁圓筒零件的內孔直徑按0～0.02mm過盈配合精度配置，芯軸外周至少設有一道凹槽，所述靠肩上沿周向設有至少兩處均布的間隔槽；所述芯軸用硬度低于工件材料硬度的材料制成。

所述凹槽可以按芯軸軸向均布設置二道；設置凹槽可以貯集配合面之間的灰塵和磨屑，避免灰塵和磨屑對配合精度產生不良影響。

作為優選，所述凹槽沿芯軸軸向均布設置三道。

作為優選，所述靠肩上的間隔槽為均布四處；設置間隔槽可使脫卸薄壁圓筒零件更加方便。

作為優選，所述芯軸的外徑與薄壁圓筒零件的內孔按0.005～0.015mm過盈配合精度配置。

作為優選，對于用45#碳素結構鋼加工的薄壁圓筒零件，所述芯軸材料采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）塑料制成，45#碳素結構鋼的供貨硬度為布氏HB200左右,而ABS塑料的硬度一般為洛氏R100左右，相當于布氏HB10,遠低于45#碳素結構鋼的硬度，芯軸采用較軟的材料可以在壓配時減輕對工件的剛性擠壓和避免劃傷工件內孔表面。

使用芯軸裝夾并加工薄壁圓筒零件的技術規程如下：

1.采用普通車床進行加工，薄壁圓筒零件的外徑留有切削余量；

2.先加工薄壁圓筒零件內孔，然后按0～0.02mm過盈配合精度配車芯軸，芯軸后端設有靠肩；

3.均分銑切靠肩的間隔槽；

4.將薄壁圓筒零件壓裝于芯軸上，最后車削薄壁圓筒零件外圓。