一种钛合金薄壁管材机加工用夹具的制作方法

1.本实用新型涉及金属管加工的技术领域，具体为一种钛合金薄壁管材机加工用夹具。


背景技术：

2.在机械加工领域，薄壁管材机加工一直是个难题，当夹持力太小时，工件容易振动，加工尺寸无法保证；当夹持力太大时，工件容易变形。钛合金材质的弹性模量低，钛合金管的已加工表面容易产生回弹，特别是薄壁零件的加工回弹更为严重，易刀具磨损和崩刃；为此，急需一款能够适用于钛合金薄壁管的加工夹具。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本实用新型提供了一种钛合金薄壁管材机加工用夹具，其使得薄壁管紧密贴合支撑板所形成的等效外环面，确保薄壁零件不会回弹，确保了加工精度，且保证了合理的夹持力。
4.一种钛合金薄壁管材机加工用夹具，其特征在于，其包括：
5.一根芯轴；
6.两块盖板，每块所述盖板的中心设置有贯穿导向孔；
7.两组调径机构，每组所述调径机构包括一机座、若干限高螺栓、若干锥度块，所述锥度块的外露表面为第一锥面结构，所述锥度块的设置有厚度方向贯穿的导向长槽孔；
8.若干根支撑板，每根所述支撑板的长度方向两端的内表面分别设置有第二锥面结构，所述第二锥面结构的径向外侧设置有长槽孔，所述长槽孔的长度方向沿着支撑板的长度方向设置，所述长槽孔具体为螺栓沉头孔，所述支撑板的中心区域外表面为圆弧面；
9.所述机座的厚度的外周面上环布有若干内凹定位槽，每个内凹定位槽上设置有径向螺纹孔，所述机座的中心设置有轴向贯穿的中心孔；
10.所述机座的每根内凹定位槽内设置有锥度块，所述锥度块的内表面贴合所述内凹定位槽的内壁布置，所述机座分列于所述芯轴的长度方向两端，每根所述支撑板的第二锥面结构贴合所述第一锥面结构布置，对应的限高螺栓贯穿所述长槽孔、导向长槽孔后固接所述径向螺纹孔，未安装管材时，所述锥度块的外侧端面外凸于所述支撑板的对应端面、且支撑板径向调节自由；
11.所述芯轴的长度方向两端分别为螺柱结构，所述芯轴的长度方向两端顺次贯穿机座、盖板后螺纹连接锁紧螺母，所述锁紧螺母锁紧状态下紧贴盖板的对应外端面。
12.其进一步特征在于：
13.所述机座的厚度的外周面上环布有若干均匀间隔布置的内凹定位槽；
14.所述第一锥面结构、第二锥面结构的锥度相同、均为自内而外向外扩口的锥面；
15.每个机座上的所述内凹定位槽的数量等于支撑板的数量，每块所述支撑板的两端分别配合有一个所述锥度块；
16.未安装管材时，所述锥度块的外侧端面外凸于所述机座的对应端面、朝向盖板的内端面布置；
17.所述长槽孔包括内层的贯穿小径孔、外层的大径沉头孔，所述大径沉头孔用于放置限高螺栓的螺栓头，所述大径沉头孔的高度大于螺栓头的高度，便于支撑板径向外扩作业；
18.所述芯轴的长度方向两端面中心位置分别设置有内凹锥形孔，确保定心夹持作业。
19.采用上述技术方案后，使用时，根据坯管的内径选择对应外径的圆弧面的支撑板，将支撑板的两端和锥度块通过限高螺栓组装于两端的对应机座，之后芯轴穿过机座后通过锁紧螺母连接盖板，此时支撑板处于径向可自由调节状态，之后将整体结构插入到坯管内部，然后锁紧工装两侧的锁紧螺母，随着螺母的锁紧，两端的盖板、机座和锥度块相向沿着芯轴向内轴向移动，这个过程将导致若干个支撑板径向向外移动，从而顶死管坯内径，产生固定管坯的作用；其使得薄壁管紧密贴合支撑板所形成的等效外环面，确保薄壁零件不会回弹，确保了加工精度，且保证了合理的夹持力。
附图说明
20.图1为本实用新型的立体图结构示意图；
21.图2为本实用新型的调径机构的立体结构示意图；
22.图3为本实用新型的支撑板的立体结构示意图；
23.图4为本实用新型的盖板的立体结构示意图；
24.图5为本实用新型的锁紧状态剖视示意图；
25.图6为工件装夹示意图；
26.图中序号所对应的名称如下：
27.芯轴10、螺柱结构11、内凹锥形孔12、盖板20、贯穿导向孔21、螺栓定位孔22、调径机构30、机座40、内凹定位槽41、径向螺纹孔42、中心孔43、限高螺栓50、螺栓头51、锥度块60、第一锥面结构61、导向长槽孔62、支撑板70、第二锥面结构71、长槽孔72、贯穿小径孔721、大径沉头孔722、外圆弧面73、锁紧螺母80、坯管90、工装100、卡盘110、车床顶针120。
具体实施方式
28.一种钛合金薄壁管材机加工用夹具，见图1-图5，其包括一根芯轴10、两块盖板20、两组调径机构30、若干根支撑板70
29.每块盖板20的中心设置有贯穿导向孔21；
30.每组调径机构包括一机座40、若干限高螺栓50、若干锥度块60，锥度块60的外露表面为第一锥面结构61，锥度块60的设置有厚度方向贯穿的导向长槽孔62；
31.每根支撑板70的长度方向两端的内表面分别设置有第二锥面结构71，第二锥面结构71的径向外侧设置有长槽孔72，长槽孔72的长度方向沿着支撑板70的长度方向设置，长槽孔72具体为螺栓沉头孔，支撑板70的中心区域外表面为外圆弧面73；
32.机座40的厚度的外周面上环布有若干内凹定位槽41，每个内凹定位槽41上设置有径向螺纹孔42，机座40的中心设置有轴向贯穿的中心孔43；
33.机座40的每根内凹定位槽41内设置有锥度块60，锥度块60的内表面贴合内凹定位槽41的内壁布置，机座40分列于芯轴10的长度方向两端，每根支撑板70的第二锥面结构71贴合第一锥面结构61布置，对应的限高螺栓50贯穿长槽孔72、导向长槽孔62后固接径向螺纹孔42，未安装管材时，锥度块60的外侧端面外凸于支撑板70的对应端面、且支撑板70径向调节自由；
34.芯轴10的长度方向两端分别为螺柱结构11，芯轴10的长度方向两端顺次贯穿机座40、盖板20后螺纹连接锁紧螺母80，锁紧螺母80锁紧状态下紧贴盖板20的对应外端面。
35.具体实施时，机座40的厚度的外周面上环布有若干均匀间隔布置的内凹定位槽41；
36.第一锥面结构61、第二锥面结构71的锥度相同、均为自内而外向外扩口的锥面；
37.每个机座40上的内凹定位槽41的数量等于支撑板70的数量，每块支撑板70的两端分别配合有一个锥度块60；
38.未安装管材时，锥度块60的外侧端面外凸于机座40的对应端面、朝向盖板20的内端面布置；
39.长槽孔72包括内层的贯穿小径孔721、外层的大径沉头孔722，大径沉头孔722用于放置限高螺栓50的螺栓头51，大径沉头孔722的高度大于螺栓头51的高度，便于支撑板70径向外扩作业；
40.芯轴10的长度方向两端面中心位置分别设置有内凹锥形孔12，确保定心夹持作业。
41.具体实施例中，每个机座40上的内凹定位槽41的数量为六，六块支撑板70环布设置、分别通过锥度块60和限高螺栓50组装于对应端的机座40的内凹定位槽41内，支撑板70的外圆弧面73外凸于机座40、盖板20的外周面布置，确保对于坯管的可靠支撑作业；
42.盖板20和机座40的相向面之间环布设置有三个螺栓定位孔22，使得盖板22和机座40不会发生偏转作业，保证安装快捷可靠。
43.具体工作原理如下：使用时，根据坯管90的内径选择对应外径的外圆弧面73的支撑板70，将支撑板70的两端和锥度块60通过限高螺栓50组装于两端的对应机座40，之后芯轴10穿过机座40后通过锁紧螺母80连接盖板20，此时支撑板70处于径向可自由调节状态，之后将整体结构插入到坯管90内部，然后锁紧工装100两侧的锁紧螺母80，随着锁紧螺母80的锁紧，两端的盖板10、机座40和锥度块60相向沿着芯轴10向内轴向移动，这个过程将导致若干个支撑板70径向向外移动，从而顶死管坯90内径，产生固定管坯90的作用；其使得薄壁管紧密贴合支撑板所形成的等效外环面，确保薄壁零件不会回弹，确保了加工精度，且保证了合理的夹持力。将管坯90夹紧后，将管坯90和工装100作为一个整体装夹到车床上去(见图6)，装夹时，卡盘110夹持在工装100的盖板20和机座40的外环周上，不会引起薄管变形，且加工时，工装100支撑管壁，保证薄管不会受力变形，且工装100提供了内凹锥形孔12作为顶针孔，车床顶针120顶住内凹锥形孔12，保证了薄管远端加工时不会跳动。
44.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含
义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
45.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。