[实用新型]一种大型薄壁曲面圆环机械加工装夹装置

说明书

技术领域

本实用新型属于大型薄壁类零件机械加工技术领域，尤其是涉及一种大 型薄壁曲面圆环机械加工装夹装置。

背景技术

目前，针对运载火箭中一种5米直径大型回转结构零件(如图1所示)， 该零件结构具有以下特点：(1)零件根据实际使用情况球面厚度从最厚的 10mm到最薄4mm，壁厚公差要求在0.3mm以内；(2)零件叉形槽深度达到 了到了144mm。

传统该类回转结构零件的装夹方式多为使用通用的压板螺栓进行紧固， 的加工装夹方式多为使用通用的压板螺栓进行紧固，压紧位置少，零件支撑 不足，在加工过程中极易发生震颤，导致零件表面产生振纹，零件壁厚0.3 的公差完全无法保证。

现有装夹方案存在以下问题：(1)采用现有加工模式进行装夹，内形 处由于缺少支撑零件的稳定性较差壁厚极易超差。装夹位置受工作台面限制， 仅有24处压紧位置，压紧位置过少。(2)通过八个固定在工作台面上的内 撑胎具对零件内形起到支撑作用，达到支撑零件内形的作用，增加零件装夹 的刚性。此技术方案受工装结构的限制，由于无限位设计，为保证加工过程 中零件与胎具贴合，每次加工前均要对型面进行加工，保证胎具外形尺寸与 零件内形尺寸匹配工艺方案为先精车零件内形，根据内形实际的加工尺寸协 调胎具的配车尺寸，然后将胎具车削至相应的尺寸，最终试装配合适后进行 叉型槽的精加工。由于每次精加工前都要对胎具重新车削，每次车削壁厚会 随之减薄0.5～1mm，胎具理论壁厚为30mm，经过了20件左右零件的加工， 工装将由于壁厚过薄无法满足产品装夹及精度要求而报废。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种大型薄壁曲面圆环机械加工装夹装 置，以解决现有技术中存在的夹持稳定性差以及加工精度低的问题；本装夹 装置可有效提高零件的加工前的胎具准备时间，保证零件装夹精度及夹持稳 定性从而提高零件的加工质量。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种大型薄壁曲面圆环机械加工装夹装置，包括基座和多个内形胎；所 述基座和每个内形胎相接触的部位上设有长圆形键，所述长圆形键的两端分 别置于长圆形槽内对内形胎在径向上进行精确定位，多个所述内形胎以基座 中心为对称中心呈圆形分布且连接于基座上；所述内形胎包括外形面和内形 面，外形面与待加工零件的内形尺寸相配合；位于待加工零件外侧的所述基 座上以及内形胎的上端开有多组安装孔，多组安装孔用于安装压板。

进一步的，每个所述内形胎的底端沿径向开有多组与基座相连接的长圆 孔，每组长圆孔两两相平行。

进一步的，每个所述内形胎与待加工零件接触的外形面的下部沿周向开 有多条长凹槽。

进一步的，所述内形胎的上端面设为阶梯状，其外侧端面高度大于内侧 端面。

进一步的，在加工零件中间的叉槽时，所述压板包括上压板；所述上压 板设有两组，其中一组上压板一端固接于内侧端面上，另一端压紧在待加工 零件一侧的上端面上；另一组上压板一端固接于基座上，另一端压紧待加工 零件的另一侧的上端面上。

进一步的，所述压板还包括多个下压板，每个下压板一端固接于基座上， 另一端顶压在待加工零件的外侧面上。

进一步的，在加工零件的外圆时，所述压板包括多个长压板，每个所述 长压板一端固接于内侧端面上，另一端压紧在零件远离内侧端面的上端面上。

进一步的，所述内形胎的外侧端面与待加工零件的上端面平齐。

进一步的，所述基座由外而内依次包括外支撑体和内支撑体；多个所述 内形胎固接于内支撑体上，所述待加工零件放置于外支撑体上；所述外支撑 体的上端面高于内支撑体的上端面。

进一步的，相邻两个内形胎之间留有间隙，位于间隙之间的基座上开有 第一方形槽。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种大型薄壁曲面圆环机械加工装 夹装置具有以下优势：

采用此工装加工的零件有效的保证了壁厚0.3mm的公差要求，在实际加 工过程中解决了大型薄壁零件装夹不稳定，加工过程中易震颤，变形较大的 问题，同时胎具拆除后可重复装夹在配合尺寸不变的情况下无需再次加工， 针对在加工过程中为满足新工装配合精度要求，加工中可能出现零件内形面 尺寸不满足配合要求的情况，设计了可调整结构，通过对工装型面的适应性 返修，使新工装满足当前零件的加工需求。

附图说明