[发明专利]一种适用于超长薄壁异型钛合金管件的车床夹具

说明书

本发明提供一种适用于超长薄壁异型钛合金管件的车床夹具，包括至少两个装夹块和连接在装夹块之间的弹簧片，装夹块和弹簧片相互连接而构成环形的车床夹具，车床夹具的内表面用于与待装夹的超长异型钛合金薄壁管件配合，车床夹具的外表面用于与车床的活动卡爪配合，弹簧片可沿车床夹具的周向伸缩以调整装夹块的径向位置。本发明能够避免薄壁管工件在装配应力的作用下出现工件变形的情况，并避免由于活动卡爪的径向夹紧力而导致工件的外圆表面产生压痕和压扁变形的问题。此外，本发明的车床夹具对于一定尺寸范围内的超长异型钛合金薄壁管件都具有一定的适用性，从而能够降低超长异型钛合金薄壁管件的生产成本，并提高生产效率。

技术领域

本发明涉及车床加工辅助件领域，尤其涉及一种适用于超长薄壁异型钛合金管件的车床夹具。

背景技术

数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品，是机械制作设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。数控车床是数控机床的主要品种之一，它在数控机床中占据非常重要的位置。

现有技术中的数控车床，车削较重较长的轴体工件时最常用的装夹方案的“一夹一顶”，即轴体工件的一端被活动卡爪加持，另一端用后顶尖顶紧，这样可以使工件在车销加工过程中更为稳固，从而能以较大的切削用量进行加工，提高加工效率。

然而对较长的薄壁管工件采用“一夹一顶”的装夹方案时，薄壁管工件的加持端自由度为零，顶紧端用后顶尖用力顶住后，工件内部容易在加工过程中产生装配应力。而若是在装配应力存在的情况下对工件进行车削加工，当工件车削完成并从车床卸载后，装配应力释放时容易导致工件发生变形，尤其是在工件本身存在一定程度弯曲时，装配应力释放导致的工件变形将更加严重，这严重影响了工件的车削质量和精度。

另外，对于较长或超长异型钛合金薄壁管工件，采用一夹一顶的方案装夹时，加持端的活动卡爪与工件外表面直接接触，在活动卡爪径向夹紧力的作用下，工件外表面容易产生压痕。同时，较大的径向夹紧力还容易使薄壁管压扁变形，提别是在内径或外径变化的异型工件由于应力分布不均衡将更加严重影响工件的加工质量。

此外，由于薄壁管工件的型号众多，当需要包括对“超长异型钛合金类薄壁管工件”车床加工时，且同一规格下不同批次的毛坯之间也存在尺寸差异，若针对不同型号、不同批次的薄壁管工件定制对应的工装夹具，则会导致薄壁管件的生产成本提高，且每次装夹都需要寻找对应的工作夹具，费时费力。

因此，急需要一种车床专用的工装夹具，用来装夹超长的变径的异型钛合金薄壁管工件，以便解决由于装配应力导致的工件变形，以及由于活动卡爪的径向夹紧力导致工件的外圆表面产生压痕和压扁变形的问题。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种适用于超长薄壁异型钛合金管件的车床夹具，能够避免超长异型钛合金薄壁管工件在装配应力的作用下出现工件变形的情况，并避免由于活动卡爪的径向夹紧力而导致工件的外圆表面产生压痕和压扁变形的问题。此外，本发明的车床夹具对于一定尺寸范围内的超长异型钛合金薄壁管件都具有一定的适用性，从而能够降低超长异型钛合金薄壁管件的生产成本，并提高生产效率。

在本发明的一个方面，提供一种适用于超长薄壁异型钛合金管件的车床夹具，包括至少两个装夹块和连接在所述装夹块之间的弹簧片，所述装夹块和所述弹簧片相互连接而构成环形的车床夹具，所述车床夹具的内表面用于与待装夹的超长异型钛合金薄壁管件配合，所述车床夹具的外表面用于与车床的活动卡爪配合，所述弹簧片可沿所述车床夹具的周向伸缩以调整所述装夹块的径向位置。

优选地，待装夹的超长异型钛合金薄壁管件的外壁面为圆柱面，所述装夹块的内表面为圆柱面的至少一部分，所述装夹块的内表面的直径不小于待装夹的超长异型钛合金薄壁管件的外径，并且所述装夹块的内表面沿轴向的长度不大于车床的活动卡爪沿轴向的长度。