[发明专利]一种套筒类零件装夹装置和方法

说明书

本发明属于产品工装设计领域，具体涉及一种套筒类零件装夹装置和方法，在不施加轴向力的同时能够避免零件变形。传统的加工中心夹具结构，因无角向定位，需提供更多的轴向压紧力，加剧了零件的变形。本发明套筒类零件装夹装置，底座上具有左壁体和右壁体，在左壁体上滑动安装有顶杆，在右壁体上安装有胀轴，所述顶杆和胀轴在相对的端面都具有花瓣结构，双锥轴安装在顶杆和胀轴之间，套筒类零件套装在双锥轴外侧，所述顶杆为整体式结构并且具有不同的材料分区；当顶紧顶杆时两端的花瓣结构膨胀固定套筒类零件；该装置还具有对表件，通过预装对表件确定加工零位。解决了薄壁类零件采用端面压紧容易变形、刚性差容易振动的问题。

技术领域

本发明属于产品工装设计领域，具体涉及一种套筒类零件装夹装置和方法，在不施加轴向力的同时能够避免零件变形。

背景技术

三维凸轮是航空发动机中的一个重要部件，用于控制其他零件的准确位置，因此其具有很高的精度，对加工过程的稳定性很高。某型号航空发动机用三维凸轮为圆筒状见附图1，两端分别为三维凸轮面和花键，三维凸轮部分需采用加工中心加工。受结构限制，最薄处壁厚仅为1.1mm，传统的加工中心夹具结构，多为端面压紧结构，并且一侧悬空，这样会产生变形和振动，无法加工出合格产品。因无角向定位，需提供更多的轴向压紧力，以保证产生足够的摩擦力来防止零件转动，更加剧了零件的变形。

发明内容

本发明提供一种航空发动机薄壁类零件在加工中心上方便、快速定位、加紧的工装夹具，在不施加轴向力或微小轴向力、避免薄壁零件变形的情况下，方便、快速定位、加紧零件，保证机床稳定、准确加工零件。

一种套筒类零件装夹装置，该装置的底座上具有左壁体和右壁体，在左壁体上滑动安装有顶杆，在右壁体上安装有胀轴，所述顶杆和胀轴在相对的端面都具有花瓣结构，双锥轴安装在顶杆和胀轴之间，套筒类零件套装在双锥轴外侧，所述顶杆为整体式结构并且具有不同的材料分区，花瓣结构的硬度和刚度低于其他分区的硬度和刚度；当顶紧顶杆时两端的花瓣结构膨胀固定套筒类零件；该装置还具有对表件，通过预装对表件确定加工零位。

进一步的，对于具有杆部和花瓣结构的顶杆，杆部的硬度和刚度大于花瓣结构的硬度和刚度，且花瓣结构的材料具有弹性，在顶杆释放后可以恢复原状。

进一步的，对于杆部具有台阶的顶杆，大径部分属于第一材料分区，小径部分属于第二材料分区，花瓣结构属于第三材料分区，三个分区的硬度依次降低，且第二材料分区的刚度大于第一分区和第三分区，花瓣结构的材料具有弹性，在顶杆释放后可以恢复原状。

进一步的，所述底座为“凹”型结构。

进一步的，所述胀轴在另一端具有凸台，其与右壁体连接。

进一步的，弹簧卡在台阶面和套筒类零件之间，向套筒类零件施加压力。

进一步的，所述顶杆通过直线运动轴承安装在左壁体上。

进一步的，在左壁体上还安装有支承一、回转压板、小六角头紧定螺钉、压块和支承二，回转压板一端可转动安装在支承一上，另一端与支承二卡接，在回转压板上螺纹连接有小六角头紧定螺钉，在小六角头紧定螺钉端部具有压块，该压块与顶杆抵接。

进一步的，两侧花瓣结构为锥孔形式，所述双锥轴两端的锥度与两侧花瓣结构的锥度相同。

一种套筒类零件装夹方法，该方法采用上述的套筒类零件装夹装置，具体包括以下步骤：

S1、将对表件套装在双锥轴上，移动顶杆顶紧双锥轴从而固定对表件，利用机床找正对表件并记录其加工零位的位置数据；

S2、释放顶杆，拆下对表件，将套筒类零件套装在双锥轴上，移动顶杆顶紧双锥轴从而固定套筒类零件。