一种薄壁回转体装夹工装的制作方法

本发明涉及机械加工领域中的薄壁回转体装夹工装。

背景技术：

在机械加工领域中，铝合金薄壁件的加工非常普遍，特别是各类大型舱段类φ400mm-φ1200mm、壁厚为2-5mm的铝合金舱段的加工。对于铝合金薄壁回转零件来讲，其通常需要铣削内外周面，由于壁厚较薄，容易出现颤刀，这就需要配置相应的工装夹具实现减振，以避免零件在加工过程中出现的变形过切问题。

在授权公告号为cn103949851b的中国发明专利所公开的铝合金薄壁筒形件的加工方法中，提到在对筒形件进行内孔精加工时所采用的相应工装，包括对应尺寸的定位装夹筒，使用时，通过三爪卡盘定位装夹筒装夹固定，然后将待加工的工件放入圆柱形的定位装夹筒中，旋紧两端的轴向夹紧套，选用相应刀具对筒形件的内孔进行机械加工。

上述工装中，定位装夹筒的尺寸需与筒形件的尺寸对应，以提供有效的装夹定位，避免加工过程中出现的震颤问题，进而提高加工质量。但是，由于薄壁回转体的径向规格大小不同，如果采用专用工装对应相应尺寸的回转体的话，需要根据不同的规格制作不同尺寸的工装，制作成本较高，通用性不好，且制作周期相对较长，也影响产品加工进度。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种通用性好、可适用于不同装夹尺寸的薄壁回转体装夹工装。

为实现上述目的，本发明所提供的薄壁回转体装夹工装的技术方案是：一种薄壁回转体装夹工装，包括转动中心轴线沿前后方向延伸的工作转盘，还包括用于安装在工作转盘上的装夹臂单元，装夹臂单元包括多个沿前后方向延伸且用于沿工作转盘周向间隔布置的装夹臂，各装夹臂上沿前后方向间隔设有至少两个用于与相应薄壁回转体的回转定位面顶压配合的支撑柱，各支撑柱分别具有用于形成与所述薄壁回转体的回转定位面吻合对应的定位圆柱面的顶压端，工作转盘上设有用于使各装夹臂可沿工作装盘径向进行位置调整以得到不同径向尺寸的所述定位圆柱面的安装结构。

本发明的有益效果是：本发明所提供的薄壁回转体装夹工装包括工作转盘和相应的装夹臂单元，装夹臂单元包括多个装夹臂，各装夹臂上分别设有支撑柱，由于可通过工作转盘上的安装结构调整装夹臂沿工作转盘径向上的位置，调整得到不同径向尺寸的由支撑柱的顶压端所形成的定位圆柱面，进而得到不同的装夹定位尺寸，适用于不同尺寸的薄壁回转体的支撑装夹定位，有效提高了装夹工装的通用性。

所述支撑柱为减振支撑柱。采用减振支撑柱实现对薄壁回转体的支撑定位，实现了减振加工效率，有效控制在加工过程中产生的加工变形。

所述减振支撑柱为可拆装配在相应装夹臂上的减振螺钉。减震支撑柱具体采用减振螺钉，安装、更换均较为方便。

所述装夹臂上沿前后方向间隔设置有多个可安装所述减振螺钉的螺钉安装孔。这样可以根据待装夹薄壁回转件的轴向长度对应设置合适数目的减振螺钉，提高装夹稳定性。

所述安装结构包括所述工作转盘上设有的沿工作转盘周向间隔分布的多个径向调整孔单元，各径向调整孔单元分别包括沿工作转盘径向间隔分布的多个调整孔，各装夹臂固设在相应的装夹臂安装座上，所述装夹臂安装座沿工作转盘径向位置可调的安装在相应径向调整孔单元处。工作转盘上的可调整装夹臂径向位置的安装结构包括径向调整孔单元，径向调整孔单元包括沿工作转盘径向间隔分布的多个调整孔。

所述装夹臂安装座包括用于沿工作转盘径向位置可调的安装在工作转盘上的座体，座体上固设有沿前后延伸的安装臂，所述装夹臂沿前后方向位置可调的可拆联接在相应安装臂上。装夹臂安装座包括座体和相应安装臂，方便实现装夹臂与装夹臂安装座的固定安装。

所述座体上设有用于相应径向调整孔单元的调整孔对应贯通的螺栓安装孔，所述座体通过穿装在所述螺栓安装孔中的紧固螺栓可拆的固定在所述工作转盘上。

所述装夹臂具有与所述安装臂对应紧固装配的固定臂段和悬伸于所述安装臂前侧的悬伸臂段，悬伸臂段的宽度尺寸由后向前逐渐变小。

装夹工装具有两套所述的装夹臂单元，一套装夹臂单元为内圆装夹单元，内圆装夹单元的支撑柱的顶压端朝内布置，另一套装夹臂单元为外圆装夹单元，外援装夹单元的支撑柱的顶压端朝外布置。

所述装夹臂沿前后方向位置可调的安装在所述工作转盘上。

附图说明

图1为本发明所提供的薄壁回转体装夹工装的实施例1的结构示意图；

图2为图1所示装夹工装的侧视图；

图3为图1中工作转盘的结构示意图；

图4为图1中装夹臂的结构示意图；

图5为图4所示装夹臂的主视图；

图6为图1中装夹臂底座的结构示意图；

图7为图6所示装夹臂底座的主视图；

图8为图7所示装夹臂底座的剖视图；

图9为图1所示装夹工装装夹薄壁回转体时的使用状态示意图；

图10为本发明所提供的薄壁回转体装夹工装的实施例2的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明所提供的薄壁回转体装夹工装的具体实施例1：

如图1至图8所示，该实施例中的装夹工装具体包括转动中心轴线沿前后方向延伸的工作转盘1，工作装盘1的前侧面上设有装夹臂单元，此处的装夹臂单元具体为外圆装夹单元。

本实施例中，装夹臂单元具体包括8个沿前后方向延伸且用于沿工作转盘轴向间隔分布的装夹臂22，每个装夹臂22均通过装夹臂安装座21沿工作装盘径向位置可调的安装在工作转盘1的前侧面上，实际上，在工作转盘1上设有可使装夹臂安装座沿工作转盘径向进行移动调整的安装结构，安装结构包括工作转盘的前侧面上设有的沿工作转盘周向间隔分布的径向调整单元，各径向调整单元分别包括多个沿工作转盘径向延伸的调整孔10，每个装夹臂安装座21上分别设有用于与相应径向调整孔单元的调整孔对应贯通的螺栓安装孔，在装夹臂移动到位，利用穿入螺栓安装孔中的紧固螺栓将装夹臂安装座固定在相应位置即可。在移动位置时，旋松紧固螺栓，移动装夹臂安装座到位后，再利用紧固螺栓将装夹臂安装座固定，即可实现沿工作转盘径向位置的调整。

本实施例中，如图6、图7和图8所示，装夹臂安装座21具体包括用于沿工作转盘径向位置可调的安装在工作转盘上的座体210，座体210上固设有沿前后延伸的安装臂212，各装夹臂22通过螺栓连接结构紧固装配在相应安装臂上。

如图4和图5所示，对应的，装夹臂22则包括与上述安装臂对应紧固装配的固定臂段220和悬伸于所述安装臂前侧的悬伸臂段221，悬伸臂段221的宽度尺寸由后向前逐渐变小。

实际上，在安装臂212上设有多个沿前后方向延伸的固定安装孔，这使得装夹臂22的固定臂段220沿前后方向位置可调的可拆联接在安装臂上，这样可以根据待支撑定位的薄壁回转体的轴向长度调整装夹臂的位置，提高整个装夹工装的通用性。

在装夹臂22上设有沿前后方向间隔设有三个用于顶压支撑相应薄壁回转体的支撑柱4，为提高减振支撑效果，支撑柱4采用减振支撑柱，具体采用可拆装配在相应装夹臂22上的减振螺钉，相应的，在装夹臂22上沿前后方向间隔设置有多个可安装所述减振螺钉的螺钉安装孔222。

实际上，装夹臂22上的每个支撑柱均具有用于与薄壁回转体上的回转定位面对应顶压配合的顶压端，实际上，在使用时，同一调整臂单元的支撑柱4的顶压端会形成与相应薄壁回转体上的回转定位面吻合对应的定位圆柱面，在使用时，通过沿工作盘径向移动调整装夹臂可得到不同径向尺寸的定位圆柱面，对应装夹不同径向尺寸的薄壁回转体。

如图9所示，使用时以加工内腔为例，此时，利用图1所示的装夹单元支撑定位薄壁回转体的外定位回转面。可根据待加工的薄壁回转体200的相应回转定位面的位置选取合适的装夹臂单元，并根据回转定位面的径向尺寸，将装夹臂定位安装在工作转盘1的相应径向位置处。由装夹臂22上的减振螺钉实现对薄壁回转体200的有效减振支撑，进而保证装夹定位效果。

当需要装夹定位其他径向尺寸的薄壁回转体时，直接将装夹臂连同装夹臂安装座从工作抓盘上拔出，再插入相应位置处的调整孔中即可，实现快速装拆。

本实施例中，装夹臂单元的支撑柱的顶压端朝内布置，主要用于对薄壁回转体的外定位回转面进行支撑定位。在具体使用时，也可以直接将其翻转以使得支撑柱的顶压端朝外布置，此时，可用于对薄壁回转体的内定位回转面进行支撑定位。

本发明还提供一种薄壁回转体装夹工装的实施例2：

如图10所示，其与实施例1的不同之处主要在于：工作转盘的前侧面上安装有两套装夹臂单元，一套装夹臂单元为内圆装夹单元3，另一套装夹臂单元为外圆装夹单元2，两套装夹臂单元的结构相同，只是安装在工作转盘上的朝向不同，两套装夹臂单元的结构均与实施例1中的装夹臂单元的结构相同，在此不再赘述。

上述两实施例中，支撑柱具体采用减振螺钉。在其他实施例中，支撑柱也可采用相应的带减振橡胶垫的立柱结构。

上述两实施例中，装夹臂上设置多个沿前后方向延伸的螺钉安装孔，这样可以根据待加工的薄壁回转体的轴向高度来选取合适数目的减振螺钉，达到合理利用的目的。在其他实施例中，也可在装夹臂上直接安装多个减震螺钉，不用再来回拆装。

上述两实施例中，装夹臂通过可拆安装在装夹臂安装座上以实现其沿前后方向上即工作转盘轴向上的位置调整。在其他实施例中，如果装夹臂自身长度可伸缩，也可以满足不同轴向长度要求的薄壁回转体的支撑要求。