一种薄壁工件的内孔车屑加工夹具的制作方法

本实用新型属于机械加工夹具技术领域，尤其涉及一种薄壁工件的内孔车屑加工夹具。

背景技术：

目前，在车床加工薄壁管状工件内孔时，由于薄壁管状工件的管壁较薄，刚性较差，采用三爪自定心卡盘装夹加持工件时，若加持较紧，则变形大；若加持较松，则无法夹牢工件；即使加持的松紧适当，也难以克服内孔圆度的误差。尤其是加工的材料的硬度较低时，加工的成品无法达到技术要求。

在工件短小时，可以用环抱的方式设计夹具，但是材料硬度较低时，工件的加持力也无法克服车屑力。如若加工的工件较长时，环抱的夹具过于笨重，生产效率很低，同样无法达到技术要求。因此，无论采用三爪自定心卡盘装夹加工，还是采用环抱加持的方法加工，薄壁工件的圆度均很难达到技术要求，废品率高达80％以上。

技术实现要素：

本实用新型具有避免产品在加工过程中的加持变形、提高产品的合格率的优点。

为了解决上述背景技术中的问题，本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种薄壁工件的内孔车屑加工夹具，包括：夹具本体支座，所述夹具本体支座通过夹具连接盘与机床主轴连接盘连接；

所述夹具本体支座内侧设有下端辅助支撑，所述下端辅助支撑包括多个轴向均布在夹具本体支座内壁上的自锁油缸；

所述夹具本体支座的端面上设有侧向辅助支撑座和杠杆油缸加紧装置，所述侧向辅助支撑座包括多个用于安装初导向和上端辅助支撑的安装座；所述初导向和上端辅助支撑均安装在侧向辅助支撑座的内侧；所述杠杆油缸加紧装置包括多个油缸和杠杆，杠杆的一端固定在夹具本体支座上，另一端与油缸固定连接；安装座、油缸和杠杆均布在所述夹具本体支座端面的圆周上；

所述夹具本体支座的端部还设有工件定位环，所述工件定位环的中心轴与夹具本体支座、夹具连接盘、机床主轴连接盘的中心轴重合。

作为实用新型的进一步说明：

进一步，所述初导向包括多个由软质材料制成的防撞件。

进一步，所述防撞件与工件的接触面为曲面。

进一步，所述上端辅助支撑包括多个沿轴向排列的自锁油缸。

进一步，所述机床主轴连接盘一端与机床主轴固定连接，另一端与夹具连接盘通过定位销连接。

进一步，所述下端辅助支撑包括六个自锁油缸，六个自锁油缸沿轴向均匀分布在夹具本体支座内壁的圆周上。

进一步，所述侧向辅助支撑座包括四个安装座。

进一步，所述杠杆油缸加紧装置的油缸和杠杆的数量均为四个。

进一步，所述初导向包括四个防撞件。

进一步，所述上端辅助支撑包括八个沿轴向排列的自锁油缸。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

1、本实用新型通过在夹具本体支座上设置侧向辅助支撑座和杠杆油缸加紧装置，把薄壁管件内孔车屑加工时夹具加持的力的方向转换为轴向力，避免了产品在加工过程中的加持变形。

2、上端辅助支撑、下端辅助支撑和侧向辅助支撑座的设置既防止了工件在加工过程中的震刀，也保证有足够的支撑力，避免了加工变形，极大地提高了产品的合格率，产品合格率达99.5％以上。

3、机床主轴连接盘与夹具连接盘的快速连接与分离，实现不同夹具的快速更换，产品的更换时间由3～5分钟提高0.5分钟以内，满足产品加工的快速换产，同时实现产线生产和单机生产的快速切换。

附图说明

图1是本实用新型的薄壁工件的内孔车屑加工夹具的结构示意图；

图2是本实用新型的薄壁工件的内孔车屑加工夹具的爆炸图。

1、机床主轴连接盘；2、夹具连接盘；3、夹具本体支座；4、下端辅助支撑；5、侧向辅助支撑座；6、初导向；7、杠杆油缸加紧装置；8、上端辅助支撑；9、工件定位环。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-2所示，一种薄壁工件的内孔车屑加工夹具，包括：夹具本体支座3，夹具本体支座3通过夹具连接盘2与机床主轴连接盘1连接；

夹具本体支座3内侧设有下端辅助支撑4，下端辅助支撑4包括多个轴向均布在夹具本体支座3内壁上的自锁油缸；

夹具本体支座3的端面上设有侧向辅助支撑座5和杠杆油缸加紧装置7，侧向辅助支撑座5包括多个用于安装初导向6和上端辅助支撑8的安装座；初导向6和上端辅助支撑8均安装在侧向辅助支撑座5的内侧；杠杆油缸加紧装置7包括多个油缸和杠杆，杠杆的一端固定在夹具本体支座3上，另一端与油缸固定连接；安装座、油缸和杠杆均布在夹具本体支座3端面的圆周上；

夹具本体支座3的端部还设有工件定位环9，工件定位环9的中心轴与夹具本体支座3、夹具连接盘2、机床主轴连接盘1的中心轴重合。

具体的，机床主轴连接盘1安装在车床的主轴端面，用于连接机床主轴和工装夹具，是工装夹具的快换的基板。夹具连接盘2是工装夹具的底板，机床主轴连接盘1一端与机床主轴固定连接，另一端与夹具连接盘2通过定位销连接。机床主轴连接盘1可以和n个夹具连接盘2快速连接或分离，实现n个夹具的快速更换，以满足加工产品的柔性加工，实现产线生产和单机生产的快速切换。工件定位环9安装在夹具本体支座3的远端轴向的中心位置，与机床的主轴同心，是加工工件的x向、y向、和z向的定位零点。夹具本体支座3、杠杆油缸加紧装置7与工件定位环9所组成的薄壁工件的内孔车屑加工夹具，把夹具加持的力的方向改变为轴向，避免了产品的加持变形。

进一步，初导向6包括多个由软质材料制成的防撞件。

进一步，防撞件与工件的接触面为曲面。

具体的，初导向6安装在侧向辅助支撑座5的端面内侧；初导向6包括四个由软质材料制成的防撞件，软质材料可以为橡胶等弹性软件材料；初导向6主要起加工件更换的导向和防撞作用。

进一步，上端辅助支撑8包括多个沿轴向排列的自锁油缸。

具体的，上端辅助支撑8包括八个自锁油缸，上端辅助支撑8安装在侧向辅助支撑座5的内侧；上端辅助支撑8分成四组，每组两个自锁油缸延轴向排列，其作用是解决车屑过程中的产品因让刀而产生的变形。

进一步，机床主轴连接盘1一端与机床主轴固定连接，另一端与夹具连接盘2通过定位销连接。

具体的，机床主轴连接盘1是夹具的基础连接，机床主轴连接盘1可以和n个夹具连接盘2快速连接或分离，实现n个夹具的快速更换，以满足加工产品的柔性加工。

进一步，下端辅助支撑4包括六个自锁油缸，六个自锁油缸沿轴向均匀分布在夹具本体支座3内壁的圆周上。

具体的，夹具本体支座3是夹具的本体，是安装夹具零件的基础体。下端辅助支撑4安装在工件定位环9和夹具连接盘2之间，具体安装在夹具本体支座3的内侧；下端辅助支撑4包括六个自锁油缸，用于解决车屑过程中的产品因让刀而产生的变形。

进一步，侧向辅助支撑座5包括四个安装座。侧向辅助支撑座5安装在夹具本体支座3的端面，包括四个安装初导向6和上端辅助支撑8的安装座。四个安装座均匀分布在夹具本体支座3的端面的圆周上。

进一步，杠杆油缸加紧装置7的油缸和杠杆的数量均为四个。

具体的，杠杆油缸加紧装置7安装在夹具本体支座3的端面，包括四个油缸和四个杠杆，杠杆的一端固定在夹具本体支座3上，另一端与油缸固定连接。杠杆油缸加紧装置7主要用于对加工产品进行轴向压紧，保证加持的力的方向为轴向。

进一步，初导向6包括四个防撞件。

进一步，上端辅助支撑8包括八个沿轴向排列的自锁油缸。

本实用新型的工作原理为：采用本实用新型对待加工薄壁工件进行加持时，各个自锁油缸均处于打开的状态；首先将夹具连接盘2安装在机床主轴连接盘1上，然后将薄壁工件放入本实用新型的夹具本体支座3内。经过初导向6的导向作用，保证薄壁工件顺利进入夹具本体支座3的同时，也防止薄壁工件与夹具的其他零件发生碰撞。杠杆油缸加紧装置7轴向压紧工件，下端辅助支撑4和上端辅助支撑8的自锁油缸伸出，顶在薄壁工件的外圆面上，下端辅助支撑4和上端辅助支撑8的自油缸与薄壁工件有相对的力。此时力的大小由薄壁工件材料的硬度来决定，以确保薄壁工件不会被顶压变形。然后下端辅助支撑4和上端辅助支撑8的自锁油缸进行自锁操作，并保持自锁状态，工件定位环9用于对薄壁工件的最终定位，定位完成后对工件进行加工。工件加工完成后，下端辅助支撑4和上端辅助支撑8的自锁油缸开始后退并解锁，自锁油缸后退结束后，打开杠杆油缸加紧装置7的油缸，使工件与夹具本体支座3分离。本实用新型操作灵活、方便，机床主轴连接盘1与夹具连接盘2能够快速连接或分离，实现产品加工的柔性生产。

以上给出的实施例是实现本实用新型较优的例子，本实用新型不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本实用新型技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本实用新型的保护范围。