[发明专利]一种加工圆筒体工件用的工装

说明书

技术领域

本发明涉及机械制造行业，涉及一种筒形细长薄壁件的加工工装。

背景技术

薄壁细长圆筒零件的长径比达到或超过5:1，壁厚薄、刚性差，在车削时受切削热、切削力、重力、振动等因素的影响，极易产生变形，属于难加工产品。此类产品的加工需要借助装夹工装。目前公开资料所介绍的工装都是用于单件或小批量产品加工，此种工装在使用时需要太多的辅助时间，在专利201010537337.8《一种筒形细长薄壁件的加工方法及加工装备》中公开了一种细长圆筒的加工工装，此工装两端连接圆筒上通过螺钉连接12个压块，圆筒工件穿过连接圆筒通过12个压块固定外圆，为了避免圆筒受压变形，圆筒内孔填充石膏增加刚性。每台圆筒在加工前需要填充石膏，并在石膏固化后才能加工，每台圆筒加工时都需要前后找正，并上紧工装上的螺钉。此类工装可以有效降低加工变形，但在使用时辅助时间长，不适合用于大批量生产。由于薄壁细长圆筒易变现，加工外圆时必须使圆筒在不受剪应力的情况下进行，目前还有一种使用较多的加工方法：用两套工作，一套撑具用于撑内孔车端面，一套堵盖用于顶住壳体车外圆。但此种加工方法辅助时间长，加工端面和外圆需要上两次工装找正两次，也不适应批产加工。

发明内容

为了解决现有工装在使用时工序多辅助时间长不适应批产要求的问题，本发明提供了一种加工圆筒体工件用的工装。

本发明包括芯轴、卡簧、压环和堵头。卡簧套装在所述芯轴一端的外圆周表面，并通过位于该芯轴小直径端端面的的固定孔与芯轴固连。堵头套装在芯轴的中部，并使该堵头大孔径一端与卡簧相邻。压环套装在芯轴的外圆周表面，并位于所述卡簧一端的内孔中。

所述卡簧为用弹簧钢制成的中空回转体。卡簧的一端为固定端，在该固定端的端面有卡簧端板，在该卡簧端板的中心有安装孔，在所述安装孔的四周均布有螺纹孔。卡簧另一端为工件支撑端，该工件支撑端的外径与工件的内径相同，工件支撑端的最小内径与芯轴的外径相同；所述工件支撑端的内表面的轴向剖面呈锥形，并且工件支撑端的最小内径处形成了锥形的顶点；所述工件支撑端的锥形面的锥度为20°。在所述卡簧的壳体的圆周分布有多条轴向延伸的贯通壳体壁厚的细长条状通槽，并且该通槽自卡簧端板内侧向卡簧的工件支撑端延伸，并在轴向贯通工件支撑端。

所述压环的内表面为与卡簧外圆周表面配合的螺纹面，压环的最大外径小于堵头第一处台阶孔内径1mm。在压环一端为工作端，该工作端的表面为20°与卡簧的工件支撑端的锥形面配合的斜面，压环另一端的壳体表面均布有扳手槽。

所述堵头外径小于圆筒外圆大于圆筒内孔，工作时靠端面顶紧产品端面。内孔为台阶孔，第一处台阶孔内径小于产品内径，长度等于压环长度。第二处台阶孔为螺纹孔，通过螺纹连接到芯轴上。在第一处台阶孔外圆处有两个扳手槽，方便用扳手控制压环运动，在第二处台阶孔位置外圆上均布有扳手槽，通过扳手控制堵头运动。

所述芯轴按其功能分为四段，依次分别是卡簧安装段、堵头运动段、堵头避让段和夹持段。所述卡簧安装段位于芯轴的一端，并且该卡簧安装段的外径小于卡簧的内径。堵头运动段的外圆周表面为螺纹面，其外径大于卡簧安装段的外径，并且该堵头运动段的长度为L_y+L_d，其中L_y是压环的轴向长度，L_d是堵头的轴向长度。堵头避让段的外径与卡簧安装段的外径相同，长度为L_y。夹持段位于所述芯轴的另一端，其外径与堵头的外径相同。

在所述芯轴卡簧安装段端面的中心，有轴向凸出的卡簧定位轴，该定位轴的外径与卡簧端板中心的安装孔的内径相同，该定位轴的长度与所述卡簧一端端板的厚度相同。在所述芯轴卡簧安装段端面，均布有四个螺纹孔，用于固定卡簧端板。

本发明用于加工筒形细长薄壁件，使车外圆和车端面一次装夹完成，并且避免了填充石膏所用时间，减少了装夹次数和辅助时间，由原先的一天加工两台，增加至现在一天加工四台，明显提高了加工效率，适于批产要求。同时，本发明结构重量轻，一人即可完成工装的安装，减少了操作人员，降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

图2是本发明在车端面时的状态示意图；

图3是本发明在车外圆时的状态示意图；

图4是芯轴的结构示意图；

图5是卡簧结构示意图，其中5a是侧视图，5b是主视图，5c是轴测图；

图6是压环的结构示意图，其中6a是主视图，6b是侧视图；