[实用新型]薄片环状钛合金零件的加工辅助装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及薄片环状钛合金（TC4）零件的加工技术，特别是薄片环状钛合金零件的加工辅助装置。

背景技术

钛合金是高新技术产品不可或缺的关键材料，钛合金材料具有较好的力学、化学、物理综合性能，质轻、密度约为4.54g/cm³，是钢的60%左右，但其比强度（强度/密度）是现代工程结构金属材料中最高的合金。钛合金材料中加入合金强化元素后，热稳定性很高,300??C～350??C条件下其强度比铝合金约高10倍。因而钛合金材料广泛应用于武器装备、航空、航天等领域。

钛合金材料热导率小、弹性模量小，加工变形大，不宜制细长轴类和薄壁零件。因为薄环状零件壁薄，刚性差，难以装夹，在加工过程中极易变形。钛合金材料切削区温度上升迅速，积聚于切削刃附近不易散发，刀具磨损过快，易崩刃、粘刀、烧刀，破坏表面质量；而且钛合金材料弹性模量小，屈强比（σs/σb）高，加工变形回弹量大，在夹紧力、切削力的作用下变形大，易产生形状误差。一般零件，通过选用性能好的刀具，采用通用夹、辅具，增加时效工序等工艺措施即可，但对薄片环状钛合金零件仅采取上述措施是不够的。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种解决薄片环状高精度钛合金零件的加工变形的薄片环状钛合金零件的加工辅助装置。

本实用新型的目的是这样实现的，薄片环状钛合金零件的加工辅助装置，包括：辅助加工本体、压紧螺母，压紧螺母与辅助加工本体同轴螺纹连接；辅助加工本体为圆体结构，中心是与车床连接的花盘连接定位孔，外周是拉紧螺纹、4个支承调整螺钉、4个防松螺母、精确调整孔、定位粗基准孔，4个支承调整螺钉、4个防松螺母均布在精确调整孔的圆周上，拉紧螺纹的外圆大于精确调整孔，拉紧螺纹、精确调整孔、定位粗基准孔相互间同轴。

所述的压紧螺母有4个扳手孔，4个扳手孔沿滚花外圆均匀分布。

本实用新型的优点是：通过设计零件环形工艺凸台，使用加工辅助装置，确保零件加工时不产生径向夹持力，消除零件的压紧变形。通过具体实例加工证明了钛合金薄片环状零件所采取的加工措施是有效的。在薄片环状钛合金零件的加工过程中，除使用加工辅助装置，还对零件的加工工艺方案进行了优化调整，同时借鉴高速切削加工理念，消除切削过程中产生的变形。

附图说明

下面结合实例附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型实例结构示意图；

图2是图1中加工辅助装置中本体结构示意图；

图3是薄片环状零件结构示意图；

图4是薄片环状零件增加环形工艺凸台示意图；

图5是压紧螺母结构示意图。

图中：1、花盘连接定位孔；2、辅助加工本体；3、拉紧螺纹；4、支承调整螺钉；5、防松螺母；6、精确调整孔；7、定位粗基准孔；8、压紧螺母；9、零件内孔直径；10、零件外圆直径；11、环形工艺凸台。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的目的是这样实现的，薄片环状钛合金零件的加工辅助装置，包括：辅助加工本体2、压紧螺母8，压紧螺母8与辅助加工本体2同轴螺纹连接。

如图2所示，辅助加工本体2为圆体结构，中心是与车床连接的花盘连接定位孔1，外周是拉紧螺纹3、4个支承调整螺钉4、4个防松螺母5、精确调整孔6、定位粗基准孔7，4个支承调整螺钉4、4个防松螺母5均布在精确调整孔6的圆周上，拉紧螺纹3的外圆大于精确调整孔6，拉紧螺纹3、精确调整孔6、定位粗基准孔7相互间同轴。

图5所示，压紧螺母8有4个扳手孔，4个扳手孔沿滚花外圆均匀分布。

为消除零件加工中的定位、安装及夹紧变形，采取了在零件上设置图4中零件外圆直径10及零件内孔直径9所形成的环形工艺凸台11和使用图1加工辅助装置等措施。

如图3所示，给出零件结构示意，加工零件材料为钛合金TC4，零件内孔直径9为φ312H6mm，外圆直径10为φ332h8mm，要求零件内孔直径9的同轴度为φ0.014mm；零件厚度为6mm，两端面相对齿轮基准内孔直径9的垂直度为0.014mm。从零件结构分析，零件环形内外半径差仅为10mm、厚度6mm，零件外圆直径10达φ332mm，属典型的薄片环状零件。再者，钛合金材料热导率小、弹性模量小，其本身刚性差、加工变形大。因此，如何控制零件加工变形是该零件加工的最大难题。

为消除零件定位、安装及压紧变形，在图3薄片环状零件外圆直径10的外延设置宽为6mm的环形工艺凸台11。