大余量回转体类零件防转动装夹夹具及装夹方法与流程

1.本发明属于零件加工技术领域，涉及一种大余量回转体类零件防转动装夹夹具及装夹方法。


背景技术：

2.在航空产品的研制生产中，回转体类零件的定位装夹主要由芯棒(参见图1)、压紧垫片 (参见图2)和螺母组成，使用时，零件与芯棒间隙配合，装于芯棒定位外圆，止靠芯棒端面，使用压紧垫片过渡，最终拧入螺母夹紧零件，装夹后，除了螺母与芯棒通过螺纹连接在一起，其余零件、芯棒、压紧垫片表面看似组合在一起，实际还是独立的个体；但是，在使用中存在的问题是零件装夹不牢靠，容易打转、打滑，芯棒变形，尤其在加工高硬度，粘性大材料、槽窄深的回转体加工中更为严重，在小进刀量下，生产效率低，加工周期长；在大进刀量下，存在零件在芯棒上打转、松动、装夹不牢靠现象，易导致零件扭伤报废、刀具啃刀、芯棒变形；使得芯棒的功能没有充分利用，制约着批量加工生产。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术问题，本发明提供一种大余量回转体类零件防转动装夹夹具及装夹方法，增强芯棒的装夹加紧功能，有效防止大切削量加工时零件在芯棒上打转、松动；装夹牢靠，提高零件加工质量，进一步改变传统芯棒装夹模式。
4.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
5.一种大余量回转体类零件防转动装夹夹具，包括芯棒和压紧垫片；所述芯棒上设置外四方；所述压紧垫片端面上设置贯穿压紧垫片的内四方孔；所述压紧垫片套在芯棒上，且所述外四方卡套在内四方孔内。
6.进一步的，所述压紧垫片端面上还设置凸台；所述凸台置于内四方孔的外周方向上。
7.进一步的，所述凸台为多个，多个凸台置于压紧垫片端面上，且均布在内四方孔的外周方向上。
8.进一步的，所述芯棒包括同一轴向上依次相连的圆柱段、台阶段、定位外圆段以及螺纹段；所述外四方置于定位外圆段上；所述压紧垫片穿过外四方套在定位外圆段，所述凸台靠近台阶段端面。
9.进一步的，所述大余量回转体类零件防转动装夹夹具还包括螺母；所述螺母套在螺纹段上，且螺母与压紧垫片远离凸台的一端相接触。
10.一种基于大余量回转体类零件防转动装夹夹具的装夹方法，包括以下步骤：
11.1)加工所述的芯棒和压紧垫片；
12.2)在待装夹零件其中一个端面上开设工艺槽；
13.3)将待装夹零件套装在芯棒定位外圆段上，且与工艺槽相对的一端的端面与台阶段端面相接触；
的外周方向上。
34.具体的，凸台4横截面为正方形；凸台4的高度为0.80.9mm，宽度5.8mm,。凸尺寸也可根据零件的实际大小以及工艺槽的大小进行设计变化。
35.进一步的，大余量回转体类零件防转动装夹夹具还包括螺母；螺母套在螺纹段上，且螺母与压紧垫片2远离凸台4的一端相接触。
36.参见图6，进一步的，对待加工的零件6其中一个端面加长3mm，在加长端上开设2处均布工艺槽深度1.0～1.2mm，宽度5.9～6.1mm，零件加工完成后需将加长部分割掉，将零件 6套在芯棒1上，且零件6位于台阶段和压紧垫片2之间，同时，凸台4装入零件工艺槽7，使得零件6端面上的工艺槽7与凸台4链接，保证零件6装夹牢靠，转动时不易出现打滑，打转，保证零件加工质量和加工效率。
37.本实施例提供的大余量回转体类零件防转动装夹夹具的装夹方法，包括以下步骤：
38.1)加工上述结构的芯棒1和压紧垫片2，
39.具体参见图3-图5；在芯棒1的定位外圆段上，且与螺纹段连接处铣出外四方3；在压紧垫片2内部铣出内四方孔5；
40.2)在待装夹零件6其中一个端面上开设工艺槽7，
41.3)将待装夹零件6套装在定位外圆段上，且与工艺槽7相对的端面与台阶段端面相接触；
42.4)继续将压紧垫片2套装在定位外圆段上，外四方3卡套在内四方孔5内，且凸台4与工艺槽7链接；
43.5)将螺母套在螺纹段上，并将螺母拧紧，完成装夹。
44.例如：需要在零件6上加工螺旋槽，零件6的材料为高温合金gh4169，hrc42～50，材料粘、硬度高，不易切削；螺旋槽窄2.5mm,深8mm(不小于)，使用现有的芯棒(如图1) 和压紧垫片(如图2)，容易造成装夹不牢靠，零件打转、打滑现象，无法满足装夹需求。
45.现通过本发明提供的技术思路，对芯棒1、压紧垫片2和零件6进行改进。芯棒1定位外圆段的最右端设置外四方3，外四方3为正方形，边长为10mm；压紧垫片2中心处开设贯穿的内四方孔5，内四方孔5为正反形，边长为11mm，压紧垫片2其中一个端面上设置两个凸台4，且两个凸台4关于压紧垫片2的中心轴对称，凸台4横截面呈正方形，边长为5.8mm，凸台4的高度为5mm，且伸出压紧垫片2的高度为4mm，在零件6的端面上设置工艺槽7，工艺槽7的径向宽度为5mm，工艺槽7的轴向宽度为2mm。
46.改进完成后，先将零件套在芯棒1上的定位外圆段，且零件6与工艺槽7相对的一端与台阶段相接触，然后将压紧垫片2套在定位外圆段上，压紧垫片2上的凸台4与零件6上的工艺槽7端相连接，内四方孔5卡套在外四方3上，固定紧密；最后再将螺母套在芯棒1上的螺纹段上，螺母与压紧垫片2相接触，拧紧螺母，使得零件6、芯棒1、压紧垫片2和螺母有效链接形成一体，装夹好的夹具，将芯棒1的圆柱段夹在机床上，然后转动机床，在零件 6上加工螺旋槽，加工过程中，由于零件与夹具呈一体，零件装夹牢靠，无打滑、打转现象，可满足工艺装夹、加工要求。
47.综上所述，通过本发明提供的回转体零件与机床设备转接的装夹夹具，有效防止了大余量进刀过程零件打转、打滑、装夹不牢靠，芯棒变形现象，实现了大余量零件的高效
加工，拓展了芯棒的使用范围、挖掘了芯棒装夹功能，从而改变了传统工艺装夹模式。


技术特征：
1.一种大余量回转体类零件防转动装夹夹具，其特征在于，包括芯棒(1)和压紧垫片(2)；所述芯棒(1)上设置外四方(3)；所述压紧垫片(2)端面上设置贯穿压紧垫片(2)的内四方孔(5)；所述压紧垫片(2)套在芯棒(1)上，且所述外四方(3)卡套在内四方孔(5)内。2.根据权利要求1所述的大余量回转体类零件防转动装夹夹具，其特征在于，所述压紧垫片(2)端面上还设置凸台(4)；所述凸台(4)置于内四方孔(5)的外周方向上。3.根据权利要求2所述的大余量回转体类零件防转动装夹夹具，其特征在于，所述凸台(4)为多个，多个凸台(4)置于压紧垫片(2)端面上，且均布在内四方孔(5)的外周方向上。4.根据权利要求3所述的大余量回转体类零件防转动装夹夹具，其特征在于，所述芯棒(1)包括同一轴向上依次相连的圆柱段、台阶段、定位外圆段以及螺纹段；所述外四方(3)置于定位外圆段上；所述压紧垫片(2)穿过外四方(3)套在定位外圆段，所述凸台(4)靠近台阶段端面。5.根据权利要求4所述的大余量回转体类零件防转动装夹夹具，其特征在于，所述大余量回转体类零件防转动装夹夹具还包括螺母；所述螺母套在螺纹段上，且螺母与压紧垫片(2)远离凸台(4)的一端相接触。6.一种基于权利要求5所述的大余量回转体类零件防转动装夹夹具的装夹方法，其特征在于，所述装夹方法包括以下步骤：1)加工如权利要求5所述的芯棒(1)和压紧垫片(2)；2)在待装夹零件(6)其中一个端面上开设工艺槽(7)；3)将待装夹零件(6)套装在芯棒(1)定位外圆段上，且与工艺槽(7)相对的一端的端面与台阶段端面相接触；4)继续将压紧垫片(2)套装在定位外圆段上，外四方(3)卡套在内四方孔(5)内，且凸台(4)与工艺槽(7)链接；5)将螺母套在螺纹段上，并将螺母拧紧，完成装夹。7.根据权利要求6所述的装夹方法，其特征在于，所述步骤1)中，在芯棒(1)的定位外圆段上，且与螺纹段连接处铣出外四方(3)；在压紧垫片(2)内部铣出内四方孔(5)。

技术总结
本发明属于零件加工技术领域，涉及一种大余量回转体类零件防转动装夹夹具及装夹方法，包括芯棒和压紧垫片；所述芯棒上设置外四方；压紧垫片端面上设置贯穿压紧垫片的内四方孔；所述压紧垫片套在芯棒上，且外四方卡套在内四方孔内；压紧垫片端面上还设置凸台；凸台置于内四方孔的外周方向上。本发明增强芯棒的装夹加紧功能，有效防止大切削量加工时零件在芯棒上打转、松动；装夹牢靠，提高零件加工质量，进一步改变传统芯棒装夹模式。一步改变传统芯棒装夹模式。一步改变传统芯棒装夹模式。


技术研发人员：拜英梅 杨日同 赵晓哲 解宇飞
受保护的技术使用者：中国航发西安动力控制科技有限公司
技术研发日：2021.10.29
技术公布日：2022/4/26