[其他]加工薄壁筒形工件的夹具

说明书

本实用新型是一种加工薄壁筒形工件的夹具，它属于充气式夹具。

因为薄壁筒形工件的壁薄，在加工时容易变形而影响加工精度。以发动机缸套为例：发动机缸套壁较薄，一般为2～3mm，在精加工过程中，由于工件变形直接影响缸套的精度，目前国内普遍采用端面压紧夹具加工缸套外圆。例如：加工时将缸套一端面靠在心轴凸台上，另一端面上放一压环，靠螺母通过压环给工件一轴向力，使被加工件固定于压环和心轴的凸台之间，由于工件与心轴有一定的间隙，当工件受到切削力时，越靠近工件中部间隙越小，变形越大，影响了加工精度。另外端部压紧力若掌握不好，也会影响加工精度，压力过大端部易变形，压力过小工件松动。

缸套内孔的加工，目前国内有用锥套镗孔夹具的，见图（3），该夹具是由体1、锥套2、弹簧套3、托板4、螺母5所组成，这种夹具的缺点是夹具零件层次多，各个零件的误差累加起来就影响夹具精度，从而也影响了缸套的加工精度，另外弹簧套夹紧薄壁缸套，缸套易变形，见图（4），当簧瓣在外套压迫下，薄套上的P点与簧瓣互相作用，由于薄套刚性小于簧瓣，薄套不可能纠正簧瓣的变形，反而受刚性大的簧瓣压迫而变形，当弹簧套把薄套夹紧时，薄套已被变形的簧瓣压迫而变形，定位基准被破坏，缸套的外圆已不成为正圆，镗孔时就难以保证精度。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种加工精度较高，结构简单的薄壁筒形工件，特别是薄壁缸套外圆及内孔的加工夹具。使用本夹具加工发动机铌铸铁缸套外圆，当壁厚为1～3mm，外径φ100～105mm时，圆柱度达到0.015mm，壁厚误差不大于0.015mm。

本实用新型是由本体，橡胶体，密封环等所组成，本体是一个有若干个孔的金属圆筒，橡胶体装入本体内，它是一个在其上分布有若干个圆柱形橡胶爪的橡胶囊，每个橡胶爪分别与本体上的孔相对应，並插入各孔内。

它的工作原理是：橡胶体充气后，橡胶囊膨胀，使橡胶囊上的橡胶爪通过本体上相对应的孔向外（加工外圆时）或向里（加工内孔时）探出，靠橡胶爪的摩擦力将被加工件固定于本体上。然后进行精加工。

下面具体说明利用本实用新型加工外圆的实施方案。见图1：将整体夹具装在车床或磨床的主轴上，在未给橡胶囊1充气时，内部的圆柱形橡胶爪分别处在本体（2）上相对应的孔中，且全部缩在本体（2）的圆筒面以下。将加工件套装于本体上后，从充气孔C处给橡胶囊（1）充气（约1.5公斤／cm²的压力），此时所有橡胶爪的顶部以同等大小的力，从其所对应的本体上的孔中向外探出，顶住被加工件，实现了对工件的夹紧。加工完后，将充气孔打开，将气放掉，所有的橡胶爪就回复到原始位置（即本体圆筒面以下），工件便可取下。

图2：是薄壁筒形工件的内孔加工夹具的结构示意图，该夹具可用来镗、珩磨工件的内孔，以镗孔为例，将夹具装在镗床上，在未装工件前，橡胶爪缩在本体（2）的内圆筒面以外，装入工件后，通过孔e给内腔充气（约1.5公斤／cm²的压力），橡胶囊（1）受力膨胀，使橡胶爪以同样大小的力从其相对应的金属圆筒面的孔中向里探出，实现了对工件的夹紧，放气后便可卸下工件，（3）为冲气孔密封压环。

图A：是夹具的局部结构示意图，在橡胶爪与本体接触处有一铜衬套（4），高度为橡胶爪的2／3左右，它与本体的小孔滑配，其作用是当充气孔放气时，使橡胶爪能顺利的回复原位，並减少橡胶爪的摩擦。铜衬套与本体上的孔在直径上的间隙为0.025～0.05mm，图中a为本体的外径与被加工件内孔的直径间隙，a＝0.03～0.05mm。当橡胶体充气后，橡胶爪探出体外的高度为0.5～1mm，橡胶爪的直径φ＝6～8mm，橡胶囊的厚度b＝4～6mm。

上述提到的橡胶采用耐油橡胶为宜，橡胶硬度为42～50。