專利名稱：薄壁圓筒零件加工夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于金屬加工技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是涉及一種圓筒零件加工工裝技 術(shù)。
背景技術(shù)：
薄壁圓筒零件具有重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間小等優(yōu)點(diǎn)而被產(chǎn)品設(shè)計(jì)師經(jīng)常采 用，但是薄壁圓筒類零件的加工精度卻是一個(gè)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(guò)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(wèn)題在于，此類零件在車削后往往出現(xiàn)外圓與內(nèi)孔的同軸度偏差大、內(nèi)孔及外圓的圓 度以及圓柱度超差等問(wèn)題；例如某款汽車有一種零件，外徑為<2 25mm，內(nèi)徑為<2 23mm，零件 壁厚僅1mm，外徑與壁厚之比達(dá)25倍，此種零件的形狀對(duì)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(diǎn)夾具、小進(jìn)刀量、多走刀次數(shù)以及小走刀量等措施，加工后的零 件一般同軸度還是會(huì)大于0. 05mm而被判為不合格品。傳統(tǒng)的夾具大多采用剛性的點(diǎn)接觸固定，不論是固定內(nèi)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(chǎn)生非一致的彈性變形，以及由于點(diǎn)接觸固定使切削熱 傳導(dǎo)不均衡產(chǎn)生的熱變形差異，致使工件在加工完畢從夾具上卸下后，會(huì)因?yàn)槌蜂N外力及 不均勻降溫而導(dǎo)致其內(nèi)部應(yīng)力重新分布，工件產(chǎn)生二次變形，對(duì)于薄壁圓筒零件而言，這類 變形量尤其大，發(fā)生形狀精度超差是經(jīng)常的事?！遁S承》雜志在1997年第9期發(fā)表有論文“外夾式雙浮動(dòng)夾具”和在2001年第11 期發(fā)表有論文“外夾式雙浮動(dòng)夾具結(jié)構(gòu)改進(jìn)”，都提出了一種用于車削薄壁圓筒零件的芯軸 式浮動(dòng)夾具，這種夾具將芯軸固定在動(dòng)力卡盤(pán)的移動(dòng)爪上，爪座可繞芯軸浮動(dòng)，同時(shí)，卡爪 與卡爪軸通過(guò)螺釘連接，可以在卡爪軸孔內(nèi)浮動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)爪內(nèi)縮時(shí)，爪座上六個(gè)卡爪共12 個(gè)棱刃與工件接觸，從而夾緊工件。這種夾具不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且由于其采用縱向線接觸， 對(duì)于外徑與壁厚之比值遠(yuǎn)超過(guò)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(duì)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(duì)較小的軸承套圈而言，可能 問(wèn)題不大，但對(duì)于作為精密結(jié)構(gòu)件的薄壁圓筒零件卻不甚適宜。中國(guó)專利號(hào)ZL200920066978. 2，名稱為薄壁圓筒內(nèi)壁車削用外表面圓周浮動(dòng)夾具 公開(kāi)了一種裝置它包括兩個(gè)獨(dú)立的夾具底座和八套獨(dú)立的浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中，夾具底座為開(kāi) 合結(jié)構(gòu)，相對(duì)布置；每個(gè)夾具底座的兩側(cè)，每側(cè)設(shè)置兩套浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，八套浮動(dòng)機(jī)構(gòu)均布在兩 個(gè)夾具底座的兩側(cè)。這種裝置比起上述外夾式雙浮動(dòng)夾具有著夾持接觸面較大的優(yōu)點(diǎn)，但 這是以結(jié)構(gòu)復(fù)雜尤其是體積龐大為代價(jià)的，據(jù)稱這種夾具用于車削外徑<2 153mm、壁厚5mm 的石油油管接箍，效果甚好，但是若用來(lái)車削外徑僅為<2 25mm，壁厚Imm的小型薄壁圓筒零 件，猶如殺雞用牛刀，是很不適用的。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的薄壁圓筒加工夾具結(jié)構(gòu)復(fù)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高，用 于裝夾薄壁圓筒零件夾持力特別均衡。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的一種薄壁圓筒零件加工夾 具，由一設(shè)有靠肩的芯軸構(gòu)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(nèi)孔直徑按0 0. 02mm過(guò)盈配合精度配置，芯軸外周至少設(shè)有一道凹 槽，所述靠肩上沿周向設(shè)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(shè)置二道；設(shè)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(duì)配合精度產(chǎn)生不良影響。作為優(yōu)選，所述凹槽沿芯軸軸向均布設(shè)置三道。作為優(yōu)選，所述靠肩上的間隔槽為均布四處；設(shè)置間隔槽可使脫卸薄壁圓筒零件 更加方便。作為優(yōu)選，所述芯軸的外徑與薄壁圓筒零件的內(nèi)孔按0. 005 0. 015mm過(guò)盈配合
精度配置。作為優(yōu)選，對(duì)于用45#碳素結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)鋼的供貨硬度為布氏HB200左右，而 ABS塑料的硬度一般為洛氏RlOO左右，相當(dāng)于布氏HB10，遠(yuǎn)低于45#碳素結(jié)構(gòu)鋼的硬度，芯 軸采用較軟的材料可以在壓配時(shí)減輕對(duì)工件的剛性擠壓和避免劃傷工件內(nèi)孔表面。使用芯軸裝夾并加工薄壁圓筒零件的技術(shù)規(guī)程如下1.采用普通車床進(jìn)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(nèi)孔，然后按0 0. 02mm過(guò)盈配合精度配車芯軸，芯軸后 端設(shè)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。本實(shí)用新型的有益效果是1.夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高，制作容易；2.輕度過(guò)盈配合有利于減少薄壁圓筒零件在受到切削力時(shí)的變形量，用于裝夾薄 壁圓筒零件夾持力特別均衡，零件加工后變形特別小。

圖1是本實(shí)用新型一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的右視示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方案對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。實(shí)施例1 在圖1中，一種薄壁圓筒零件加工夾具，由一設(shè)有靠肩2的芯軸1構(gòu)成， 芯軸1的外徑與薄壁圓筒零件的內(nèi)孔直徑按0. 005 0. 015mm過(guò)盈配合精度配置；芯軸1 外周沿軸向均布設(shè)有三道凹槽3，靠肩2為環(huán)形臺(tái)階上設(shè)有間隔槽21，間隔槽21均布設(shè)有 四處，芯軸1的材料為ABS塑料，其硬度遠(yuǎn)低于工件材料45#碳素結(jié)構(gòu)鋼的硬度。
4[0025]使用芯軸裝夾并加工薄壁圓筒零件的技術(shù)規(guī)程如下在普通車床上先加工材質(zhì)為45#鋼的薄壁圓筒零件的內(nèi)孔，再用ABS塑料棒配車 芯軸1，芯軸1后端設(shè)有靠肩2，靠肩2的高度為0. 8mm,靠肩外圓開(kāi)有軸向均分的四個(gè)間隔 槽21，在芯軸外圓車削三道斷面為三角形的凹槽3，凹槽的深度為1mm，寬度為2mm，三道凹 槽間隔距離相等；然后將工件裝于芯軸1上，最后車削工件外圓。使用本實(shí)用新型夾具加工前述某款汽車的一種薄壁圓筒零件，經(jīng)檢測(cè)同軸度偏差 小于0. 02mm，達(dá)到國(guó)標(biāo)GBl 184-80的7級(jí)精度；圓度以及圓柱度均小于0. 025mm，達(dá)到國(guó)標(biāo) GBl 184-80的10級(jí)精度；受檢零件的形狀誤差都符合設(shè)計(jì)要求。
權(quán)利要求一種薄壁圓筒零件加工夾具，由一設(shè)有靠肩的芯軸構(gòu)成，其特征是，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(nèi)孔直徑按0～0.02mm過(guò)盈配合精度配置，芯軸外周至少設(shè)有一道凹槽，所述靠肩上沿周向設(shè)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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄壁圓筒零件加工夾具，其特征是，所述凹槽按芯軸軸向均 布設(shè)置二道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄壁圓筒零件加工夾具，其特征是，所述凹槽沿芯軸軸向均布設(shè)置三道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的薄壁圓筒零件加工夾具，其特征是，所述靠肩上的間 隔槽為均布四處。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的薄壁圓筒零件加工夾具，其特征是，所述芯軸的外徑 與薄壁圓筒零件的內(nèi)孔按0. 005 0. 015mm過(guò)盈配合精度配置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄壁圓筒零件加工夾具，其特征是，所述芯軸的外徑與薄壁 圓筒零件的內(nèi)孔按0. 005 0. 015mm過(guò)盈配合精度配置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的薄壁圓筒零件加工夾具，其特征是，對(duì)于用45#碳 素結(jié)構(gòu)鋼加工的薄壁圓筒零件，所述芯軸材料采用丙烯腈_ 丁二烯_苯乙烯塑料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的薄壁圓筒零件加工夾具，其特征是，對(duì)于用45#碳素結(jié)構(gòu)鋼 加工的薄壁圓筒零件，所述芯軸材料采用丙烯腈_ 丁二烯_苯乙烯塑料制成。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種薄壁圓筒零件加工夾具，旨在克服現(xiàn)有技術(shù)薄壁圓筒加工夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高，裝夾薄壁圓筒零件夾持力特別均衡的夾具，要義是，夾具由設(shè)有靠肩的芯軸構(gòu)成，靠肩的外徑小于薄壁圓筒零件的外徑，芯軸的外徑與薄壁圓筒零件的內(nèi)孔直徑按0～0.02mm過(guò)盈配合精度配置，芯軸外周至少設(shè)有一道凹槽，所述靠肩上沿周向設(shè)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。本實(shí)用新型夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高，制作容易；用于裝夾薄壁圓筒零件夾持力特別均衡，零件加工后變形特別小，經(jīng)檢測(cè)同軸度偏差小于0.02mm，圓度以及圓柱度均小于0.025mm；受檢零件的形狀誤差都符合設(shè)計(jì)要求。
文檔編號(hào)B23Q3/00GK201720698SQ20102020234
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月25日
發(fā)明者丁勇, 何偉, 李書(shū)福, 杜里輝, 楊健, 梅建波, 王立飛, 趙福全, 馬洪俠, 魏憲波 申請(qǐng)人:浙江吉利汽車研究院有限公司;浙江吉利控股集團(tuán)有限公司