[发明专利]一种大型薄壁法兰的双面精车夹具及法兰加工工艺

说明书

本发明涉机械加工工艺装备技术领域，具体涉及一种大型薄壁法兰的双面精车夹具及法兰加工工艺，包括上永磁盘、下永磁盘、非导磁的中间连接盘以及若干个由导磁材料制作的旋转式定位爪，所述上永磁盘、下永磁盘通过中间连接盘固定成一体，并在上永磁盘的下端面、下永磁盘的上端面、中间连接盘的外圆之间形成一个环形槽的空间；所述旋转式定位爪上设有转轴、上定位爪、下定位爪，且所述旋转式定位爪通过转轴安装于所述环形槽的空间部位的上永磁盘、下永磁盘之间，且所述上定位爪、下定位爪围绕转轴中心相反方向布置。采用本发明能实现法兰下端面定位与法兰上端面定位的快速转换而无需将法兰进行吊装翻身，其加工效率高、加工精度好。

技术领域

本发明涉机械加工工艺装备技术领域，具体涉及一种大型薄壁法兰的双面精车夹具。

背景技术

法兰在工业设备中的使用较为广泛，其最常用的法兰材料是碳钢。在许多重要的应用场合，要求法兰具有较高的尺寸精度和形位公差精度，包括法兰内外圆要有较好的圆度、法兰平面本身要有较好的平面度、法兰内孔与外圆要有较好的同心度、法兰的上端面与下端面要有较好的平行度等。

现有技术中，对于大型薄壁类法兰的加工，通常是采用立式车床进行车加工，具体是采用安装在立车工作台上的通用卡盘或专用的装夹工装，将法兰固定在工作台上然后用车刀进行车削。为了减少变形，使得法兰获得较高的精度，法兰的车加工通常需要经过粗车和精车两个工序来完成,必要时还要增加半精车工序。

但是采用现有的车加工技术进行大型薄壁法兰的精车或半精车加工时存在两方面的问题：一是由于大型薄壁类法兰的刚性较差，法兰在立车上装夹后会产生一定的装夹变形，当法兰加工完成，松开装夹后法兰的弹性变形恢复，导致法兰失圆、平面度及平行度超差；二是由于法兰需要加工外圆、内孔、上端面、下端面四个位置的表面，因此加工过程中需要经过多次的装夹，例如加工法兰的内孔与外圆时要分别装夹一次，加工上端面与下端面时要进行调面加工等，而为了调面加工还需要对法兰进行吊装翻身。而大型薄壁法兰本身的重量较重、刚性又差，多次的装夹和吊装翻身不但会导致加工效率的降低，还会使得法兰产生一定的装夹和吊装变形，并产生两次装夹的定位误差，从而容易导致法兰最终加工后的圆度、同心度、平面度、平行度等精度指标超差。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种大型薄壁法兰的双面精车夹具，旨在减少法兰的装夹变形、提高法兰加工的效率，使得法兰车加工后获得良好的形位公差精度，具体的技术方案如下：

一种大型薄壁法兰的双面精车夹具，包括上永磁盘、下永磁盘、非导磁的中间连接盘以及若干个由导磁材料制作的旋转式定位爪，所述上永磁盘、下永磁盘通过中间连接盘固定成一体，并在上永磁盘的下端面、下永磁盘的上端面、中间连接盘的外圆之间形成一个环形槽的空间；所述旋转式定位爪上设有转轴、上定位爪、下定位爪，且所述旋转式定位爪通过转轴安装于所述环形槽的空间部位的上永磁盘、下永磁盘之间，且所述上定位爪、下定位爪围绕转轴中心相反方向布置，当旋转式定位爪旋转时下定位爪与上定位爪可绕转轴交替旋转到环形槽的空间内或环形槽的空间外；所述下定位爪上设有用于定位法兰下端面的第一上端面以及用于吸附下永磁盘的第一下端面，所述上定位爪上设有用于定位法兰上端面的第二下端面以及用于吸附上永磁盘的第二上端面。

上述技术方案中，采用永磁盘作为法兰装夹的动力，法兰被磁性吸附在与永磁盘相连接的旋转式定位爪上，而且旋转式定位爪上设有绕转轴相反方向设置的上定位爪和下定位爪，当下定位爪转动至整体露出环形槽的空间外时，所述上定位爪缩进至所述环形槽的空间内，当上定位爪转动至整体露出环形槽的空间外时，所述下定位爪缩进至所述环形槽的空间内，通过将旋转式定位爪旋转180°，可以实现法兰定位面的转换，实现在加工法兰上端面及内外圆时采用下定位爪定位并吸附，加工法兰下端面时采用上定位爪定位并吸附，因此可以有效避免传统装夹内孔或外圆时的变形，且法兰外圆、内孔和上端面可以在一次装夹下完成，加工的圆度及同心度好，同时法兰下端面加工时不需要进行调面，从而省去了调面的吊装，避免吊装后变形导致重新装夹后法兰的圆度及同心度出现误差，同时还较大幅度减少辅助时间，提高了加工效率。