專利名稱：環(huán)類薄壁件裝夾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種工件的裝夾裝置，具體地講，涉及一種環(huán)類薄壁件
背景技術(shù)：
環(huán)類薄壁件的加工特點(diǎn)是尺寸精度和行為公差要求很高，裝夾變形量較 大，屬于難加工類零件。而薄壁類的加工精度往往取決于裝夾，因此，裝夾 對薄壁件加工起決定性作用。
例如，如圖l一圖3所示的軸承套為上述的一種環(huán)類薄壁件，該軸承套 為HXD2機(jī)車轉(zhuǎn)向架上的重要零件。如圖l一圖2所示，該零件的內(nèi)孔4) 342. 9M7與軸承配合，外圓4)368g6與抱軸箱配合。其中的內(nèi)孔與外圓的同軸 度0.02腿是該零件主要加工難點(diǎn)，其次是其它尺寸精度例如4 368g6、 4) 342. 9M7、 4)350H7及57.65士0.05等。保證以上精度關(guān)鍵是控制工件被夾的 變形量。
目前，薄壁類零件的常用裝夾方法有壓端面裝夾、漲套式芯軸、六爪卡 盤、電磁吸盤。
該軸承套如果用壓端面裝夾，由于加工件43. 65左端面跳動(dòng)量和43. 65 尺寸結(jié)構(gòu)所限，而加工中要求外圓368與跳動(dòng)量端面一次裝夾完成，沒有壓 裝位置，該方法不適用。
漲套式芯軸裝夾，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且內(nèi)孔、外圓分別兩次完成。同軸度 誤差不僅包含機(jī)床跳動(dòng)誤差，同時(shí)包含兩次零件定位誤差。同軸保證比較困 難。
六爪卡盤裝夾，六點(diǎn)裝夾雖然比三爪裝夾點(diǎn)多，但是，接觸面積不夠大，
裝夾后的變形量比較大，保證不了要求。
磁力吸盤如果吸力能夠保證的話，同時(shí)解決好定位問題，能夠保證產(chǎn)品
質(zhì)量，且裝夾較方便。但吸盤價(jià)格高在5萬元左右，且該工件與吸盤接觸面 積小，要求吸盤單位面積足夠大的吸力。因此對于小批量、單件生產(chǎn)不適用。 因此，有必要提供一種新型的環(huán)類薄壁件裝夾裝置，以克服上述現(xiàn)有裝 夾裝置存在的不足，保證環(huán)類薄壁件(例如軸承套)的加工精度。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于，提供一種環(huán)類薄壁件裝夾裝置，以減小裝夾變 形量，保證環(huán)類薄壁件的加工精度要求。
本實(shí)用新型的上述目的可采用如下技術(shù)方案來解決， 一種環(huán)類薄壁件裝 夾裝置，其包括卡盤和安裝于卡盤上的多個(gè)卡爪，其中，在所述每個(gè)卡爪的 卡持端連接有弧形彈性卡頭，每個(gè)弧形彈性卡頭的內(nèi)側(cè)具有弧形的卡持面， 該些該些弧形彈性卡頭的卡持面位于一個(gè)圓周面上，且該些弧形彈性卡頭的 中心角w之和大于或等于270度并小于360度。
作為本實(shí)用新型的一個(gè)可選實(shí)施例，所述的卡爪可為三個(gè)，每個(gè)弧形彈 性卡頭的中心角"均大于或等于90度，并小于110度。
在上述實(shí)施例的一個(gè)較佳例子中，所述每個(gè)弧形彈性卡頭的中心角<0為 100度。
在本實(shí)用新型的一個(gè)可選實(shí)施例中，所述弧形彈性卡頭的厚度為 6mm-lOmra。該弧形彈性卡頭的厚度優(yōu)選為8mm。
在本實(shí)用新型中，所述弧形彈性卡頭的卡持面所在圓周面的直徑小于被 夾工件直徑0. 1 — 0. 15mm。
在本實(shí)用新型中，為保證加工件的端面精度，在所述弧形彈性卡頭的內(nèi) 側(cè)設(shè)有沿卡持面徑向延伸的定位端面，該定位端面與卡持面所在圓周面的中 心軸線垂直。
采用本使用新型的上述裝夾裝置，本實(shí)用新型的效果是顯著的1、由于 本實(shí)用新型的裝夾裝置的卡爪的卡持端連接有弧形彈性卡頭，并且弧形彈性
卡頭的中心角"之和大于或等于270度，當(dāng)弧形彈性卡頭卡持在被夾工件上
時(shí)，該多個(gè)弧形彈性卡頭的卡持面能夠基本形成整體包住工件，使工件材料 幾乎沒有變形的趨向，從而控制工件變形量，保證了被加工的環(huán)類薄壁件的 尺寸精度要求。并且，由于弧形彈性卡頭的卡持面所在圓周面的直徑小于被
夾工件直徑0. l — O. 15mm，在夾持工件時(shí)能夠通過弧形彈性卡頭一定的裝夾 變形來增加弧形彈性卡頭夾持面與工件的接觸面積，從而能夠降低工件的變 形量，提高被夾工件的加工精度。
進(jìn)一步，由于在所述弧形彈性卡頭的卡持面上徑向設(shè)置有定位端面，該 定位端面與卡盤的中心軸線垂直，這樣在裝夾裝置裝夾工件時(shí)，被加工工件 的端面(例如軸承套端面)緊貼該定位端面，從而保證了被加工工件工作端 面(例如軸承套的43.65端面)的精度要求。
實(shí)驗(yàn)證明，利用本實(shí)用新型的環(huán)類薄壁件裝夾裝置，采用30數(shù)控車床加 工軸承套，能夠一次加工，并完全保證產(chǎn)品的精度要求，加工后的工件合格 率在98。％以上。本實(shí)用新型的環(huán)類薄壁件裝夾裝置采用了簡單的裝夾方法和 加工工藝，并且能夠完全保證產(chǎn)品的質(zhì)量，能夠適用于類似軸承套的環(huán)類薄 壁件的裝夾加工中。并且，在設(shè)備狀況一般的情況下，對與小批量、單件生 產(chǎn)，用這種簡單的裝夾裝置來保證產(chǎn)品質(zhì)量很適用。


在此描述的附圖僅用于解釋目的，而并不代表以任何方式來限制本實(shí)用 新型公開的范圍的意圖。另外，圖中的各部件的形狀和比例尺寸等僅為示意 性的，用于幫助對本實(shí)用新型的理解，并不是具體限定本實(shí)用新型各部件的 形狀和比例尺寸。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的教導(dǎo)下，可以根據(jù)具體 情況選擇各種可能的形狀和比例尺寸來實(shí)施本實(shí)用新型。
圖l為本實(shí)用新型中的被加工工件(軸承套)的立體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1中的被加工工件的剖視圖(帶有尺寸精度要求)； 圖3為圖2的I部放大圖4為工件被裝夾到本實(shí)用新型的裝夾裝置上的立體結(jié)構(gòu)示意圖5為帶有弧形彈性卡頭的卡爪結(jié)構(gòu)示意圖6為工件裝夾在本實(shí)用新型的裝夾裝置上的主視結(jié)構(gòu)示意圖7為工件裝夾在本實(shí)用新型的裝夾裝置上的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖4—圖7所示，本實(shí)用新型的環(huán)類薄壁件裝夾裝置包括卡盤1和安 裝于卡盤1上的多個(gè)卡爪2，其中，在所述卡爪2的卡持端連接有弧形彈性 卡頭3，每個(gè)弧形彈性卡頭3的內(nèi)側(cè)具有弧形的卡持面31，該些該些弧形彈 性卡頭3的卡持面31位于一個(gè)圓周面上，且該些卡爪2的弧形彈性卡頭3 的中心角o)之和大于或等于270度并小于360度。
在本實(shí)用新型中以加工如圖l一3所示的加工精度要求的軸承套為例，對 本實(shí)用新型裝夾裝置裝夾環(huán)類薄壁件進(jìn)行說明。如圖4、圖6所示，在工件4 被卡持在本實(shí)用新型的裝夾裝置上時(shí)，多個(gè)卡爪2的弧形彈性卡頭3卡持面 31與工件4的外周具有三分之二以上的接觸面，這樣該多個(gè)弧形彈性卡頭3 能夠形成基本呈整體的環(huán)形來包住工件4的外周，使工件材料幾乎沒有變形 的趨向，從而控制工件4的變形量，保證了被加工的環(huán)類薄壁件的尺寸精度 要求。并且利用弧形彈性卡頭3的彈性，能夠增大弧形彈性卡頭3的卡持面 與工件4外周的接觸面積，從而減少工件的變形量。
在本實(shí)用新型中，該裝夾裝置中卡爪2的數(shù)量可以根據(jù)被夾工件的需要 而設(shè)置。在本實(shí)用新型的一個(gè)可選實(shí)施例中，所述的卡爪2可為三個(gè)，每個(gè) 弧形彈性卡頭3的中心角o均大于或等于90度，并小于110度，這樣三個(gè)彈 性卡頭3的卡持面31能夠包住工件4外周的三分之二以上，從而能夠形成整
體包住工件4，控制工件4的變形量。在該可選實(shí)施例的一個(gè)較佳例子中， 所述每個(gè)弧形彈性卡頭3的中心角co最佳為100度。
為保證弧形彈性卡頭3的夾持彈性，該弧形彈性卡頭3的壁厚S最好選 用6mm-10mm的任一值，例如6mm、 7mm、 8鵬、9mm、 10mm等。對于如圖l一 圖3所示的工件4的尺寸，該弧形彈性卡頭3的壁厚S優(yōu)選為8mm。
在本實(shí)用新型中，所述弧形彈性卡頭3的卡持面31所在圓周面的直徑4> 最好小于被夾工件直徑0. l—O. 15mm，這樣如圖6所示，在該弧形彈性卡頭3 夾緊工件4時(shí)，利用弧形彈性卡頭3的彈性變形，能夠增大夾持面31與工件 4的接觸面，從而減小工件4的變形量。
在本實(shí)用新型中，為保證加工件4的43.65的端面精度要求，如圖4、 圖7所示，在所述弧形彈性卡頭3的內(nèi)側(cè)從卡持面31徑向延設(shè)有定位端面 32，該定位端面32與卡持面31所在圓周面的中心軸線垂直。這樣在裝夾裝 置裝夾工件4時(shí)，被加工工件4的端面(例如軸承套端面)緊貼該定位端面 32，從而保證了被加工工件4工作端面(例如軸承套的43.65端面)的精度 要求。當(dāng)然，對于沒有端面精度要求的環(huán)類薄壁件，該弧形彈性卡頭3上也 不可以不設(shè)置該定位端面32。
采用本實(shí)用新型的裝夾裝置，其裝夾方法如下工件4在最后精加工時(shí)， 將專用卡爪2裝在三爪夾盤1上。為了減小夾具定位面和機(jī)床的定位誤差， 專用卡盤l內(nèi)圓夾一個(gè)適當(dāng)圓盤，夾緊后，車夾持面31內(nèi)孔，該內(nèi)孔的圓周 面直徑4>比被夾工件4外圓直徑小0. 1-0. 15mm;然后車定位端面32，并保證 與內(nèi)孔的中心軸線垂直。然后，將工件4的軸承套端面c緊貼弧形彈性卡頭 3的定位端面32，用扭力扳手夾緊。夾緊力為13N M，端面結(jié)合處0.03mm 塞尺周圈不能通過。
大量試驗(yàn)證明，對于如圖1一圖3所示的工件4 (軸承套)，在保證弧形彈 性卡頭3的壁厚S =8mm;中心角03=100° ;夾持面直徑<!>小于被夾工件直徑 0.1-0. 15mm，同時(shí)夾緊力控制在13N M時(shí)，工件變形量在O. 008mm以內(nèi)。利用
30數(shù)控車床，通過以上裝夾，采用一次性加工，加工后的工件合格率在9鄉(xiāng) 以上。
上述實(shí)施例為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，僅用于說明本實(shí)用新型，而 非用于限制本實(shí)用新型。當(dāng)然，本實(shí)用新型可以按照在這里具體闡述的方式 之外的其它方式實(shí)施而不脫離本實(shí)用新型的基本特性。另外，還可以將上述 實(shí)施方式中的各個(gè)特征進(jìn)行重新組合以獲得其它的實(shí)施方式。因此，出于解 釋目的，沒有將這些組合窮盡，但是除非在結(jié)構(gòu)上有沖突，本實(shí)用新型中各 個(gè)實(shí)施方式中的特征均可以重新組合或相互替換。
權(quán)利要求1.一種環(huán)類薄壁件裝夾裝置，其包括卡盤和安裝于卡盤上的多個(gè)卡爪，其特征在于，在所述每個(gè)卡爪的卡持端連接有弧形彈性卡頭，每個(gè)弧形彈性卡頭的內(nèi)側(cè)具有弧形的卡持面，該些該些弧形彈性卡頭的卡持面位于一個(gè)圓周面上，且該些弧形彈性卡頭的中心角之和大于或等于270度并小于360度。
2、 如權(quán)利要求l所述的環(huán)類薄壁件裝夾裝置，其特征在于，所述的卡爪 為三個(gè)。
3、 如權(quán)利要求2所述的環(huán)類薄壁件裝夾裝置，其特征在于，每個(gè)弧形彈 性卡頭的中心角均大于或等于90度，并小于110度。
4、 如權(quán)利要求3所述的環(huán)類薄壁件裝夾裝置，其特征在于，所述每個(gè)弧 形彈性卡頭的中心角為100度。
5、 如權(quán)利要求1所述的環(huán)類薄壁件裝夾裝置，其特征在于，所述弧形彈 性卡頭的壁厚為6mm-lOmrn。
6、 如權(quán)利要求5所述的環(huán)類薄壁件裝夾裝置，其特征在于，該弧形彈性 卡頭的厚度為8mm。
7、 如權(quán)利要求l所述的環(huán)類薄壁件裝夾裝置，其特征在于，所述弧形彈 性卡頭的卡持面所在畫周面的直徑小于被夾工件直徑O. lmm—O. 15咖。
8、 如權(quán)利要求1所述的環(huán)類薄壁件裝夾裝置，其特征在于，在所述弧形 彈性卡頭的內(nèi)側(cè)設(shè)有沿卡持面徑向延伸的定位端面，該定位端面與卡持面所 在圓周面的中心軸線垂直。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種環(huán)類薄壁件裝夾裝置，其包括卡盤和安裝于卡盤上的多個(gè)卡爪，其中，在所述每個(gè)卡爪的卡持端連接有弧形彈性卡頭，每個(gè)弧形彈性卡頭的內(nèi)側(cè)具有弧形的卡持面，該些弧形彈性卡頭的卡持面位于一個(gè)圓周面上，且該些弧形彈性卡頭的中心角之和大于或等于270度并小于360度。采用本實(shí)用新型的環(huán)類薄壁件裝夾裝置，能夠減小工件的裝夾變形量，保證環(huán)類薄壁件的加工精度要求。
文檔編號B23B31/20GK201195207SQ20082010499
公開日2009年2月18日 申請日期2008年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月9日
發(fā)明者寇玉梅 申請人:中國北車集團(tuán)大同電力機(jī)車有限責(zé)任公司