[发明专利]一种大型薄壁法兰的柔性定位兼联合锁紧式粗车夹具

说明书

本发明涉及一种车夹具，具体涉及一种大型薄壁法兰的柔性定位兼联合锁紧式粗车夹具，包括底盘及用于定位法兰毛坯端面的柔性定位装置、用于同时夹紧法兰内孔和外圆的浮动式夹紧装置、用于对柔性定位装置的柔性定位平面进行固定的联合锁紧装置；所述柔性定位装置包括安装在所述底盘上的软橡胶定位盘及若干个与所述软橡胶定位盘端面垂直的刚性导柱，所述刚性导柱的上端部分与软橡胶定位盘连结成一体，所述联合锁紧装置连接所述刚性导柱的下端端部以用于对刚性导柱的锁紧和松开。本发明实现了法兰在自由无变形状态下得到定位和固定，加工出的法兰平面的平面度好，可以作为续精加工时高质量的定位基准面。

技术领域

本发明涉及一种车夹具，具体涉及一种大型薄壁法兰的柔性定位兼联合锁紧式粗车夹具。

背景技术

法兰在工业设备中的使用较为广泛，其最常用的法兰材料是碳钢。在许多重要的应用场合，要求法兰具有较高的尺寸精度和形位公差精度，包括法兰内外圆要有较好的圆度、法兰平面本身要有较好的平面度、法兰内孔与外圆要有较好的同心度、法兰的上平面与下平面要有较好的平行度等。

现有技术中，对于大型薄壁类法兰的加工，通常是采用立式车床进行车加工，具体是采用安装在立车工作台上的通用卡盘或专用的装夹工装，将法兰固定在工作台上然后用车刀进行车削。为了减少变形，使得法兰获得较高的精度，法兰的车加工通常需要经过粗车和精车两个工序来完成,必要时还要增加半精车工序。

但是在进行大型薄壁法兰的车加工时，由于法兰壁厚较薄，法兰在装夹时会产生较大的变形，当法兰车加工后松开装夹时，法兰的弹性变形恢复，会造成法兰失圆及平面弯曲。即使是对于粗车和精车分开加工的法兰，由于前道粗车工序产生的失圆及平面弯曲，导致在精车时的定位基准不良，从而容易导致法兰精车后变形，使得法兰的圆度及平面度超差。

因此，为了使得法兰精车后有较好的圆度和平面度，首先要解决法兰在粗车阶段的装夹变形问题，以便为后续的精加工获得良好的定位基准面。而目前采用现有车加工技术进行法兰粗车时，其装夹一般是采用四爪或三爪卡盘夹外形或内孔，同时法兰的下端毛坯端面则用高度调节螺钉作支撑，这种装夹方式无法避免法兰内外圆和法兰平面两个方向的变形，从而给后续的精车加工带来较大的麻烦，使得法兰在精车时的定位基准不良，容易导致精车后法兰圆度和平面度的超差。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种大型薄壁法兰的柔性定位兼联合锁紧式粗车夹具，实现最大限度减少法兰内外圆和法兰平面两个方向的变形，以获得较高的粗车精度，为后续高质量的精加工获得一个良好的定位基准。具体的技术方案如下：

一种大型薄壁法兰的柔性定位兼联合锁紧式粗车夹具，包括底盘及用于定位法兰毛坯端面的柔性定位装置、用于同时夹紧法兰内孔和外圆的浮动式夹紧装置、用于对柔性定位装置的柔性定位平面进行固定的联合锁紧装置；所述柔性定位装置包括安装在所述底盘上的软橡胶定位盘及若干个与所述软橡胶定位盘端面垂直的刚性导柱，所述刚性导柱的上端部分与软橡胶定位盘连结成一体，所述联合锁紧装置连接所述刚性导柱的下端端部以用于对刚性导柱的锁紧和松开；所述浮动式夹紧装置包括两个以上安装在所述底盘上并按照圆周方向分布的夹头体，所述夹头体上设有内夹头和外夹头，且所述每个夹头体在水平方向上仅具有一个可相对底盘作移动的自由度，同时所述夹头体中至少有两个夹头体的可移动方向相互不平行，所述内夹头与法兰的内孔壁相接触，所述外夹头与法兰的外圆相接触。