[實用新型]一種加工小角度斜圓柱類薄壁零件的輔助工裝

有效

• 申請號: 201420353597.3
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN204019161U
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 關世銀
• 申請（專利權）人: 四川高龍機械有限公司
• 主分類號: B23Q3/00
• 分類號: B23Q3/00;B23B5/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 詹永斌;錢成岑

技術領域

本實用新型屬于機械加工技術領域，具體的講涉及一種加工小角度斜圓柱類薄壁零件的輔助工裝。

背景技術

在航天、航空、石油鉆探等行業的機械零件中存在為數不少的小角度斜圓柱類薄壁零件，如圖1所示。這類零件的特點是：內壁為半徑為R的弧形圓面，外圓用銑削加工且一端帶斜度X°，帶斜度一端的臺階相應地也帶斜度X°。根據所處的工作條件不一樣，這類零件的材料具有多樣性，從高溫合金到非金屬都有。目前，對這類零件的加工一般采用銑削或電火花加工，但電火花加工僅限于金屬。

由于該類零件一端面帶有斜度，其臺階和斜面的相交形成橢圓線，用銑削加工時，要做好清角，還得避免加工應力過大，就必須選小直徑的銑刀，而且刀具還要走三維路徑。這樣一來小刀具的金屬去除率就降低了，加工時間長，車床的利用效率低，同時還增加了刀具的費用。

僅限于金屬的電火花加工是通過放電來熔化金屬，加工效率更低，生產成本更高，通常還有放電產生的重熔層和熱裂紋現象發生，影響了加工質量。

實用新型內容

本實用新型的目的在于：針對上述存在的問題，提供一種操作簡便、生產效率高的加工小角度斜圓柱類薄壁零件的輔助工裝，特別適用于斜度比較小的斜圓柱類薄壁零件。

本實用新型采用的技術方案是這樣的：

一種加工小角度斜圓柱類薄壁零件的輔助工裝，包括夾具體、內孔定位芯軸和螺母套，所述夾具體上設置定位孔和定位沉孔，定位孔和定位沉孔的中心線經過夾具體端面中心且與夾具體的中心線成X°夾角，所述內孔定位芯軸分成定位段、零件配合段和螺紋段且中心設螺釘孔，定位段插入夾具體的定位沉孔中并通過壓緊內六方螺釘從螺釘孔穿過定位段后再旋入定位孔中將夾具體和內孔定位芯軸固定，零件配合段表面與待加工小角度斜圓柱類薄壁零件的內孔匹配，螺母套螺紋連接在螺紋段上且通過端面將小角度斜圓柱類薄壁零件抵緊在內孔定位芯軸上。

上述輔助工裝的主要改進點在于內孔定位芯軸是傾斜著插入夾具體中進行定位，改變了零件的旋轉中心之后，然后刀具不動，零件高速轉動，刀具相對零件做圓周運動，但實際上卻是沿著斜面一圈一圈地加工，運動形式簡單，加工速度快。

上述方案的改進點主要有以下三點：

1、將待加工的小角度斜圓柱類薄壁零件外表面分成直圓筒段和斜圓筒段兩部分，然后分開進行加工。

現有技術對這種形狀的零件都是進行整體加工，加工過程非常復雜。以銑刀銑削為例，在加工過程中，零件不動，銑刀平行著斜面一圈一圈地進行加工，在這樣的運動過程中刀具做四種運動，即繞著自身軸心轉動、繞著待加工零件的中心進行圓周運動、在待加工零件軸向反復運動、在待加工零件的徑向上運動。由于刀具的運動如此復雜，耗時也就非常長，加工效率非常低。而本實用新型中，經過這種劃分之后，在對直圓筒段和斜圓筒段分開加工時，待加工小角度斜圓柱類薄壁零件均可高速旋轉，加工時間大大縮短，加工效率得到很大提高。由于這樣的加工方式在現有技術里面是沒有出現過的，也不屬于本技術領域的常規手段，因此是非顯而易見的，具有突出的實質性特點。

2、將小角度斜圓柱類薄壁零件傾斜著安裝在夾具體上，改變了零件的加工旋轉中心，將橢圓形斜面變成可用車床加工的回轉體，在加工斜圓筒段時零件可以進行高速旋轉。

對上述方案進行進一步改進，對小角度斜圓柱類薄壁零件的公差要求低時，內孔定位芯軸的零件配合段橫截面為圓形。由于斜度很小，臺階端面的橢圓非常接近圓的形狀，因此，可以直接近似成圓來加工，即使加工出來的零件壁厚有點不均勻，但是只要在公差允許的范圍內，也算合格產品。

對上述方案進行進一步改進，對小角度斜圓柱類薄壁零件的公差要求高時，內孔定位芯軸的零件配合段橫截面為橢圓，從小角度斜圓柱類薄壁零件的臺階端面方向看，小角度斜圓柱類薄壁零件被撐成圓形。當公差要求高時，臺階端面的橢圓就不能近似成圓來加工，否則零件壁厚不均勻的問題會影響到產品質量。因此，就得先用內孔定位芯軸將零件的臺階端面撐成圓形，然后再讓零件繞著臺階端面的圓心軸進行回轉運動并加工，保證了壁厚均勻。

從理論上來說，為了減小尺寸偏差，不管公差要求如何，都應該將臺階端面撐成圓形后再加工。這樣車刀就是在一個圓面上加工，壁厚均勻程度高。如果斜圓柱段的斜度小，并且公差要求不高，也可以將橢圓面近似成圓面，這樣可以減少內孔定位芯軸的加工成本。