[实用新型]金属薄壁细长轴表面多角度铣削柔性工装

说明书

金属薄壁细长轴表面多角度铣削柔性工装，属于金属薄壁细长筒外表面多角度铣削加工技术领域，使用自制的柔性夹紧装置，通过数控五轴设备铣削外表面，实现金属薄壁细长筒多角度外表面的精确、快速铣削加工。与以往多角度铣削加工装夹方式相比，该装夹方法采用多点气动柔性装夹，使用气动推杆作为辅助支撑，最大程度避免了薄壁细长筒表面在加工过程中出现的径向弯曲和铣削震纹等问题，产品加工后外表面尺寸更加精确，表面光度更好。同时，由于气动辅助支撑转换灵活，与数控五轴设备的角度转换夹盘相配合，具有多角度平面加工快速转换、一次装夹完成多平面加工的特点，提高了被加工表面的形位精度，提高加工效率。

技术领域

本实用新型应用于金属薄壁细长筒(长径比＞20:1)外表面多角度铣削加工技术领域，使用自制的柔性夹紧装置，通过数控五轴设备铣削外表面，实现金属薄壁细长筒多角度外表面的精确、快速铣削加工。与以往多角度铣削加工装夹方式相比，该装夹方法采用多点气动柔性装夹，使用气动推杆作为辅助支撑，最大程度避免了薄壁细长筒表面在加工过程中出现的径向弯曲和铣削震纹等问题，产品加工后外表面尺寸更加精确，表面光度更好。同时，由于气动辅助支撑转换灵活，与数控五轴设备的角度转换夹盘相配合，具有多角度平面加工快速转换、一次装夹完成多平面加工的特点，提高了被加工表面的形位精度，提高加工效率。

背景技术

某金属薄壁细长筒长度L＝920mm，直径Φ＝45mm，外表面轴向带有两处筋条，在生产过程中需要以内孔为基准轴向铣削外表面共12处，此薄壁细长筒壁厚仅为5mm，加工过程中由于铣削径向压力，会导致被加工的薄壁细长筒弯曲，同时由于加工过程中工件悬臂较长，铣削过程中会发生震动，被加工表面出现严重震纹，影响表面质量。基于以上原因，此金属薄壁细长筒加工难度大，废品率高。

传统的薄壁细长筒外表面铣削装夹方法为：用数控五轴设备两顶定位夹紧。但是在铣削过程中铣刀对工件施加径向压力，导致工件产生应力形变，当铣削完成解除装夹后，普遍出现让刀现象，尺寸精度难以保证；两顶装夹铣削过程中由于工件中间没有支撑，悬臂过长，产生强烈震动，工件铣削表面光度差，难以满足设计要求。

鉴于以上原因，发明了一种薄壁细长筒外表面铣削加工的装夹方法，借助新设计的夹具改变了装夹方式，通过改变装夹思路，对细长筒外表面增加了气动柔性支撑，使用气动顶杆对工件悬臂部位多点支撑，可使装夹更牢固，消除了铣削过程中的自激震动，抵消了铣刀对工件施加的径向压力，排除了零件塑性变形带来的应力影响，避免工作过程中出现的质量风险，最大程度地解决薄壁细长筒外表面多角度铣削加工精度难保证的难点问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是发明一种新的薄壁细长筒外表面多角度铣削装夹方法，借助新设计的气动支撑装置，该装置改进了铣削薄壁细长筒外表面时的装夹方式，避免了铣刀径向挤压导致的工件变形，弥补了薄壁细长筒外表面加工后尺寸精度差，表面光度差等不足之处，极大提升了薄壁细长筒外表面铣削精度与生产效率。

本实用新型的技术方案：

金属薄壁细长轴表面多角度铣削柔性工装，包括支座1、U形支撑架2、气管3、气缸4、锁紧螺母5、万向轴顶杆6、紧固螺栓7、支撑钉8、紧固螺钉9、调压阀10、换气阀11和进气阀12。

支座1和U形支撑架2通过紧固螺栓7拧紧固定，作为整个装置的基座，U 形支撑架2位于支座1上方；气缸4经由螺纹连接到U形支撑架2侧面和底面，并通过锁紧螺母5紧固，气缸4作用是通过万向轴顶杆6为工件提供支撑力；气管3一端与气缸4连接，另一端连接气源，为气缸4提供气压；万向轴顶杆6 安装在气缸4的顶端，作用是支撑被加工工件；紧固螺钉9的作用是将支座1 连接到机床中心架14上；支撑钉8穿过U形支撑架2，将U形支撑架2固定在机床中心架14上，作用是为整个装置提供稳定支撑；调压阀10、换气阀11、进气阀12设置在气管3上，用于对进气压力进行调节控制。工装外形及装夹示意图见图1、图2，被加工零件外形见图3。

进一步的，所述的万向轴顶杆6与气缸4通过螺纹连接。