一種腰鼓形空心薄壁零件外形切削加工用夾具的制作方法
【專利摘要】一種腰鼓形空心薄壁零件外形切削加工用夾具，涉及薄壁零件外形切削加工【技術領域】，特別是涉及腰鼓形空心薄壁零件外形切削加工【技術領域】；通過在零件外形切削加工過程中，增加帶有三個臺階軸的下模和中心帶有內螺紋通孔的倒圓臺形上模的夾具；所述下模的下部臺階軸與車床上的三爪卡盤具有相同的連接機構；所述下模的中部臺階軸的上部和下部的直徑分別小于和大于待加工零件的內徑；所述下模的上部臺階軸通過外螺紋與倒圓臺形上模中心的內螺紋將其連為一體；所述夾具的使用，增加了待加工零件加工過程中的內部約束，克服了導致零件外形切削加工過程中兩端的不圓度和壁厚的均勻度等指標不一致的缺陷，提高了腰鼓形空心薄壁零件的產品合格率。
【專利說明】一種腰鼓形空心薄壁零件外形切削加工用夾具

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及薄壁零件外形切削加工【技術領域】，特別是涉及腰鼓形空心薄壁零件外 形切削加工【技術領域】。

【背景技術】
[0002] 通常在需要球形轉換的裝置中多采用腰鼓形空心薄壁零件，腰鼓形空心薄壁零件 的加工：首先將棒料的一端固定于車床的三爪卡盤內，將棒料的另一端沿軸線方向鉆孔、擴 孔后進行所需腰鼓形空心薄壁零件的內腔切削加工，然后再通過切削加工所需腰鼓形空心 薄壁零件的外形，最后自加工部位與未加工的夾持棒料之間切斷后制成所需的腰鼓形空心 薄壁零件。上述的加工過程中，由于腰鼓形空心薄壁零件的壁比較薄，遠離與棒材連接處的 內部缺少必要的約束，易導致腰鼓形空心薄壁零件在其外形切削加工過程中兩端的不圓度 和壁厚的均勻度等指標不一致，使其難于滿足設計指標的要求，造成腰鼓形空心薄壁零件 的產品合格率低。


【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明解決的技術問題是：克服導致腰鼓形空心薄壁零件在其外形切削加工過程 中兩端的不圓度和壁厚的均勻度等指標不一致的缺陷，提高腰鼓形空心薄壁零件的產品合 格率。
[0004] 本發(fā)明的技術方案是：為了克服導致腰鼓形空心薄壁零件在其外形切削加工過 程中兩端的不圓度和壁厚的均勻度等指標不一致的缺陷，提高腰鼓形空心薄壁零件的產品 合格率，特提出一種腰鼓形空心薄壁零件外形切削加工用夾具，其組成與結構如圖1所示， 由帶有三個臺階軸的下模1和中心帶有內螺紋2的通孔3的倒圓臺形上模4所構成；所述下 模1的下部臺階軸的直徑和高度分別與車床的三爪卡盤的直徑和厚度相當，且在下模1的 下部臺階軸上設置與車床上的三爪卡盤和車床連接完全形狀相同的連接機構5,用以替換 車床上的三爪卡盤而與車床直接連接；所述下模1的中部臺階軸的下部直徑大于待加工腰 鼓形空心薄壁零件的內徑、上部直徑小于待加工腰鼓形空心薄壁零件的內徑、高度小于待 加工腰鼓形空心薄壁零件的長度；所述下模1的上部臺階軸的外側設置外螺紋6,用以與倒 圓臺形上模4中心帶有的內螺紋2相匹配，從而得以將下模1和倒圓臺形上模4連為一體； 所述倒圓臺形上模4的下部直徑小于待加工腰鼓形空心薄壁零件的內徑、上部直徑大于待 加工腰鼓形空心薄壁零件的內徑、其高度與下模1中部臺階軸的高度匹配要滿足將待加工 腰鼓形空心薄壁零件套接于下模1的中部臺階軸上，并由倒圓臺形上模4通過其上的通孔3 中的內螺紋2與下模1連為一體對待加工腰鼓形空心薄壁零件實施夾緊時，下模1中部臺 階軸的上端面不與倒圓臺形上模4的下端面接觸。
[0005] 為了便于倒圓臺形上模4的旋轉使下模1和倒圓臺形上模4連為一體，在倒圓臺 形上模4的外側面大于待加工腰鼓形空心薄壁零件內徑的上部設置凹凸部或等間隔地設 置不少于兩個垂直于倒圓臺形上模4軸線的圓柱形盲孔，優(yōu)選等間隔地設置三個垂直于倒 圓臺形上模4軸線的圓柱形盲孔。
[0006] 本發(fā)明的有益效果是：通過在腰鼓形空心薄壁零件外形切削加工過程中，增加帶 有三個臺階軸的下模和中心帶有內螺紋通孔的倒圓臺形上模的夾具；所述下模的下部臺階 軸與車床上的三爪卡盤具有相同的連接機構；所述下模的中部臺階軸的下部和倒圓臺形上 模的上部直徑大于待加工零件的內徑、下模的中部臺階軸的上部和倒圓臺形上模的下部直 徑小于待加工零件的內徑；所述下模的上部臺階軸通過外螺紋與倒圓臺形上模中心的內螺 紋將其連為一體；所述夾具的使用，增加了待加工零件加工過程中的內部約束，克服了導致 零件外形切削加工過程中兩端的不圓度和壁厚的均勻度等指標不一致的缺陷，提高了腰鼓 形空心薄壁零件的產品合格率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 圖1是本發(fā)明的腰鼓形空心薄壁零件外形切削加工用夾具結構的剖示意圖。

【具體實施方式】
[0008] 下面結合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細描述：
[0009] 在直升機的升力系統(tǒng)的自動傾斜儀組件中，需要腰鼓形空心薄壁的球鉸接頭，連 接轉動環(huán)和定子裝置，形成自動傾斜儀裝置；然后使主轉動軸穿過腰鼓形空心薄壁的球鉸 接頭，從而使自動傾斜儀組件在直升機的升力系統(tǒng)發(fā)揮關鍵作用。
[0010] 本發(fā)明的腰鼓形空心薄壁零件外形切削加工用夾具成功地應用于上述自動傾斜 儀組件中腰鼓形空心薄壁的球鉸接頭的加工過程，為了克服原有腰鼓形空心薄壁球鉸接頭 的加工過程中兩端的不圓度和壁厚的均勻度等指標不一致的缺陷，提高腰鼓形空心薄壁球 鉸接頭的合格率，首先制造出用于制造腰鼓形空心薄壁球鉸接頭的外形切削加工用夾具， 如圖1所示，所述切削加工用夾具由帶有三個臺階軸的下模1和中心帶有內螺紋2的通孔3 的倒圓臺形上模4所構成；所述下模1的下部臺階軸的直徑和高度分別與車床的三爪卡盤 的直徑和厚度相當，且在下模1的下部臺階軸上設置與車床上的三爪卡盤和車床連接完全 形狀相同的連接機構5,用以替換車床上的三爪卡盤而與車床直接連接；所述下模1的中部 臺階軸的下部直徑大于待加工腰鼓形空心薄壁零件的內徑、上部直徑小于待加工腰鼓形空 心薄壁零件的內徑、高度小于待加工腰鼓形空心薄壁零件的長度；所述下模1的上部臺階 軸的外側設置外螺紋6,用以與倒圓臺形上模4中心帶有的內螺紋2相匹配，從而得以將下 模1和倒圓臺形上模4連為一體；所述倒圓臺形上模4的下部直徑小于待加工腰鼓形空心 薄壁零件的內徑、上部直徑大于待加工腰鼓形空心薄壁零件的內徑、其高度與下模1中部 臺階軸的高度匹配要滿足將待加工腰鼓形空心薄壁零件套接于下模1的中部臺階軸上，并 由倒圓臺形上模4通過其上的通孔3中的內螺紋2與下模1連為一體對待加工腰鼓形空心 薄壁零件實施夾緊時，下模1中部臺階軸的上端面不與倒圓臺形上模4的下端面接觸；為了 便于倒圓臺形上模4的旋轉使下模1和倒圓臺形上模4連為一體，在倒圓臺形上模4的外 側面大于待加工腰鼓形空心薄壁零件內徑的上部等間隔地設置三個垂直于倒圓臺形上模4 軸線的圓柱形盲孔。
[〇〇11] 所述腰鼓形空心薄壁球鉸接頭的加工過程為：首先選取與待加工腰鼓形空心薄壁 球鉸接頭材料相同的棒料，然后將棒料的一端固定于車床的三爪卡盤內，自棒料的另一端 沿軸線方向鉆孔、擴孔、精加工成腰鼓形空心薄壁球鉸接頭的內腔后，自加工部位與未加工 的夾持棒料之間切斷制成所需進一步加工腰鼓形空心薄壁球鉸接頭外形的半成品；卸下未 加工的夾持棒料和三爪卡盤，將上述準備好的切削加工用夾具下模1的下部臺階軸上設置 的連接機構5與車床固定住，將上述腰鼓形空心薄壁球鉸接頭的半成品套入形下模1的中 部臺階軸上，再由倒圓臺形上模4通過其上的通孔3中的內螺紋2與下模1連為一體，并利 用小于倒圓臺形上模4外圓柱面上所設置圓柱形盲孔直徑的圓棒，插入圓柱形盲孔內并帶 動上模4旋轉對待加工腰鼓形空心薄壁零件實施夾緊，最后進行球鉸接頭外形的進一步加 工，得到所需制造的腰鼓形空心薄壁球鉸接頭。所述腰鼓形空心薄壁球鉸接頭的外形切削 加工用夾具的使用，增加了待加工腰鼓形空心薄壁球鉸接頭加工過程中的內部約束，克服 了導致腰鼓形空心薄壁球鉸接頭在其外形切削加工過程中兩端的不圓度和壁厚的均勻度 等指標不一致的缺陷，提高了腰鼓形空心薄壁球鉸接頭的產品合格率。
【權利要求】
1. 一種腰鼓形空心薄壁零件外形切削加工用夾具，其特征在于：由帶有三個臺階軸的 下模（1)和中心帶有內螺紋（2)的通孔（3)的倒圓臺形上模（4)所構成；所述下模（1)的下 部臺階軸的直徑和高度分別與車床的三爪卡盤的直徑和厚度相當，且在下模（1)的下部臺 階軸上設置與車床上的三爪卡盤和車床連接完全形狀相同的連接機構（5);所述下模（1) 的中部臺階軸的下部直徑大于待加工腰鼓形空心薄壁零件的內徑、上部直徑小于待加工腰 鼓形空心薄壁零件的內徑、高度小于待加工腰鼓形空心薄壁零件的長度；所述下模（1)的 上部臺階軸的外側設置外螺紋￠)，用以與倒圓臺形上模（4)中心帶有的內螺紋（2)相匹 配，從而得以將下模（1)和倒圓臺形上模（4)連為一體；所述倒圓臺形上模（4)的下部直 徑小于待加工腰鼓形空心薄壁零件的內徑、上部直徑大于待加工腰鼓形空心薄壁零件的內 徑、其高度與下模（1)中部臺階軸的高度匹配要滿足將待加工腰鼓形空心薄壁零件套接于 下模⑴的中部臺階軸上，并由倒圓臺形上模⑷通過其上的通孔⑶中的內螺紋⑵與 下模（1)連為一體對待加工腰鼓形空心薄壁零件實施夾緊時，下模（1)中部臺階軸的上端 面不與倒圓臺形上模（4)的下端面接觸。
2. 根據(jù)權利要求1所述的腰鼓形空心薄壁零件外形切削加工用夾具，其特征在于：在 倒圓臺形上模（4)的外側面大于待加工腰鼓形空心薄壁零件內徑的上部設置凹凸部。
3. 根據(jù)權利要求1所述的腰鼓形空心薄壁零件外形切削加工用夾具，其特征在于：在 倒圓臺形上模（4)的外側面大于待加工腰鼓形空心薄壁零件內徑的上部等間隔地設置不 少于兩個垂直于倒圓臺形上模（4)軸線的圓柱形盲孔。
4. 根據(jù)權利要求1或3所述的腰鼓形空心薄壁零件外形切削加工用夾具，其特征在于： 在倒圓臺形上模（4)的外側面大于待加工腰鼓形空心薄壁零件內徑的上部等間隔地設置 三個垂直于倒圓臺形上模（4)軸線的圓柱形盲孔。
【文檔編號】B23Q3/14GK104097095SQ201310127187
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月12日 優(yōu)先權日:2013年4月12日
【發(fā)明者】張勝文, 張學敏 申請人:哈爾濱飛機工業(yè)集團有限責任公司