[发明专利]环形薄壁件装夹装置及该装置使用方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种环形薄壁零件车削加工时的装夹装置，具体的说，是涉及一种环形薄壁件装夹装置及该装置使用方法。它特别适合用于燃机围带等大型环形薄壁零件车削装夹，也可用于其它环形薄壁零件车削装夹。

背景技术：

薄壁件具有重量轻、节约材料、结构紧凑等特点，在工业生产中得到了广泛的应用。但是，长期以来薄壁件在机械加工中属于难加工的一种工件，因为它刚性差、强度弱，在加工中极容易变形，加工质量不易保证，产品合格率低，这其中尤为突出的便是环形薄壁件。

环形薄壁件通常都是采用数控车削进行加工的，因为环形薄壁件的难加工特性，使得车削前的工件(即环形薄壁件)装夹十分重要。目前，对环形薄壁件的装夹主要有胎具装夹和传统的卡爪装夹、压端面装夹及涨套式芯轴装夹等几种方式。现以环形薄壁件中最典型的燃机围带加工为示例，说明各种装夹方式：燃机围带的加工直径尺寸均较大，通常为φ1480mm～φ2200mm，加工后围带最薄处仅6mm左右，属于薄壁件加工类型，其材料为SUS410(不锈钢)，材质偏软，加工中易产生变形，要求围带加工的粗糙度要达到Ra6.3，径向尺寸公差要达到0.13mm。

上述装夹方式中的胎具装夹是将燃机围带点焊在与其规格相适配的胎具上进行定位。从长期生产应用中的观察来讲，该装夹方式能够做到减少工件变形，保证工件尺寸公差的要求。但是，燃机围带具有各种尺寸的规格，以此方式装夹燃机围带的话，就得制作各种与被加工燃机围带相适配的不同尺寸规格的胎具，在实际生产中，这些胎具的利用率都不高，这不仅极大的增加了企业生产成本(包括材料、工人工资和能耗等)，而且给企业的设备管理也带来了一系列的后续问题。更何况，工业应用中的其他环形薄壁件尺寸规格数不胜数。因此，此装夹方式生产成本高、通用性和实用性差，极不适宜企业生产中工件类型多、产量大的批量生产模式。

而上述传统的卡爪装夹、压端面装夹和涨套式芯轴装夹等几种方式能够重复使用，适宜企业生产中批量生产模式。但它们通常只能用于较小直径的工件装夹，不能适用于大型环形薄壁件装夹，例如上述燃机围带，应用面有限。况且，它们在较小直径的工件装夹时，仍然存在因夹紧力的作用而使工件变形的问题。

综上所述，目前的胎具装夹方式和传统的几种装夹方式各有利弊。但是，不管是胎具装夹方式，还是传统的几种装夹方式，它们只能做到一次装夹仅能实现工件单侧(内侧或外侧)壁面的加工，工件另一侧壁面的加工就得重新装夹，这将花费大量时间，影响企业生产效率。更何况，传统的几种装夹方式因为重新装夹，需要另外花费大量时间找正和找中工件定位精度，即使如此，重新装夹后的工件定位精度也将受到直接影响。

发明内容：

本发明的目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种仅需一次装夹就能实现工件双侧(内侧和外侧)壁面加工的环形薄壁件装夹装置及该装置使用方法，它能够防止工件因装夹夹紧力的作用而变形，能适合多种不同尺寸规格的工件。

本发明采用的技术方案是：

一种环形薄壁件装夹装置，包括环形底盘，所述底盘上设有定位工件的径向调节机构，该径向调节机构分为内径向调节机构和外径向调节机构两组，两组径向调节机构分别从工件的内侧或外侧定位工件；底盘上分别为两组径向调节机构设有轨道定向的滑槽，内径向调节机构滑槽的内端设有挡块，外径向调节机构滑槽的外端设有挡块，两组径向调节机构的滑槽相间设置；所述两组径向调节机构的其中一组安装有固定工件的轴向压紧机构，车削工件时，轴向压紧机构在两组径向调节机构之间置换。

所述径向调节机构由顶杆和滑块构成，顶杆上设有螺纹，顶杆一端顶住滑块、另一端与滑槽端部挡块上的顶杆孔配合，径向调节滑块与工件距离；所述滑块上设有微调径向距离、固定滑块的腰形槽和防止车刀损坏滑块的让刀槽，以及插装轴向压紧机构的对中槽，对中槽确保工件与轴向压紧机构弧面最高点接触。

所述轴向压紧机构由立滑块、压板、压钉和定位螺钉构成，压板上设有调节径向距离的调节槽，压板通过该槽安装在立滑块上，压钉通过定位螺钉轴向安装在压板上，压钉的轴向进给距离由定位螺钉调节，立滑块插装在径向调节机构滑块的对中槽内。

所述立滑块与工件壁面的接触面为弧形结构。

所述两组径向调节机构的滑槽分别为八条，它们(十六条滑槽)均匀分布在底盘上。

所述底盘上的滑槽横截面呈“⊥”形结构，安装在滑槽内的径向调节机构滑块与滑槽相适配。

所述挡块上设有起吊底盘或整个装置的螺孔。

所述环形底盘的外圆直径最小为2800mm，内圆直径最大为1000mm；所述底盘上设有多个压紧槽。