[发明专利]用于超薄壁管状零件切削加工的装夹具及其装夹方法

权利要求书

1.一种用于超薄壁管状零件切削加工的装夹具，其特征在于，包括芯轴(1)、定位套(2)和用于将所述芯轴(1)和所述定位套(2)固定在一起的轴向压紧组件，其中：

所述芯轴(1)包括用于与机床装配的小径端(1-1)和嵌套于所述定位套(2)内与所述定位套(2)过盈连接的大径端(1-2)，所述小径端(1-1)和所述大径端(1-2)一体连接；

所述定位套(2)的圆筒形外壁形成在径向上限定所述超薄壁管状零件位置的定位面，尾端形成有在轴向上限定所述超薄壁管状零件位置的凸止口(2-1)，所述定位面的长度大于待加工超薄壁管状零件的长度，常温状态下所述定位面的外径大于待加工超薄壁管状零件的内径，所述定位套(2)的热膨胀系数高于所述芯轴(1)和所述超薄壁管状零件的热膨胀系数。

2.如权利要求1所述的用于超薄壁管状零件切削加工的装夹具，其特征在于，所述轴向压紧组件包括形成在所述芯轴(1)上的限位凸台(1-3)、与形成于所述定位套(2)内的压紧平台(2-3)相匹配的压板(3)以及将所述压板(3)紧固在所述大径端(1-2)上的螺钉(4)，其中所述限位凸台(1-3)和所述压板(3)从两个方向限制所述定位套(2)与所述芯轴(1)发生轴向相对运动。

3.如权利要求2所述的用于超薄壁管状零件切削加工的装夹具，其特征在于，所述螺钉(4)与所述压板(3)的接触面上设置有垫片(5)。

4.如权利要求3所述的用于超薄壁管状零件切削加工的装夹具，其特征在于，所述螺钉(4)的钉帽上设置有内六角孔(4-1)。

5.如权利要求1所述的用于超薄壁管状零件切削加工的装夹具，其特征在于，所述定位套(2)的首端形成有凹止口(2-2)。

6.如权利要求1所述的用于超薄壁管状零件切削加工的装夹具，其特征在于，所述定位套(2)的外径大于待加工超薄壁管状零件的内径0.3-0.5mm。

7.如权利要求6所述的用于超薄壁管状零件切削加工的装夹具，其特征在于，所述定位套(2)的热膨胀系数是所述芯轴(1)和待加工超薄壁管状零件的热膨胀系数的10-100倍。

8.如权利要求7所述的用于超薄壁管状零件切削加工的装夹具，其特征在于，所述定位套(2)的材质为尼龙，所述芯轴(1)的材质为钢。

9.应用权利要求1-8任一项所述的装夹具切削加工超薄壁管状零件的装夹方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：将所述芯轴(1)的大径端(1-2)插入所述定位套(2)内使二者过盈连接，并通过轴向压紧组件将所述芯轴(1)和所述定位套(2)压紧组装成装夹具，冷冻所述装夹具，至所述定位套(2)收缩至外径小于待加工的超薄壁管状零件的内径；

步骤2：将待加工的超薄壁管状零件套在所述定位套(2)外，且一端与所述凸止口(2-1)相抵，完成超薄壁管状零件的轴向固定；

步骤3：将装有所述超薄壁管状零件的装夹具升温，所述定位套(2)膨胀并均匀涨起，所述定位面与所述超薄壁管状零件内壁相抵，完成超薄壁管状零件的径向固定，以使所述超薄壁管状零件完全固定在所述装夹具上；

步骤4：将所述小径端(1-1)装于机床卡爪上，切削加工；

步骤5：待加工完成后，松开所述卡爪，卸下所述装夹具，将涨起有超薄壁管状零件的装夹具冷冻，使定位套(2)收缩至外径小于超薄壁管状零件的内径，将所述超薄壁管状零件取下。

10.如权利要求9所述的装夹方法，其特征在于：步骤1和步骤5中，冷冻温度为-15～-30℃；步骤3中升温至工作环境温度。