薄壁零件夾具的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及機械零件加工領域，具體涉及一種用于裝夾薄壁零件的夾具。
【背景技術】
[0002]在航空航天領域中有許多精密薄壁零件，這些精密薄壁零件結(jié)構復雜、加工精度高。由于精密薄壁零件的剛性差，采用普通三爪自定心卡盤對其進行徑向夾緊時極易造成精密薄壁零件變形，難以保證這些精密薄壁零件的加工精度。為了提高精密薄壁零件在加工時的定位精度，市場上出現(xiàn)了軟三爪卡盤，卡盤與卡爪分為兩體的情況下，可以將卡爪直接替換為軟金屬制造而成的軟爪；卡盤與卡爪為一體的情況下，可以在卡爪上固定一個軟金屬塊。不論是直接將卡爪替換為軟爪還是在卡爪上固定軟金屬塊，采用上述兩種軟爪還是會對薄壁零件產(chǎn)生一定裝夾變形，很難制造出高精度的薄壁零件。除上述問題之外，在實際應用中上述兩種軟爪無法穩(wěn)定地夾持尺寸較大的薄壁零件。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種能夠穩(wěn)定定位薄壁零件的薄壁零件夾具。
[0004]為了解決上述現(xiàn)有技術的問題，本實用新型采用以下技術方案實現(xiàn):
[0005]本實用新型薄壁零件夾具包括安裝于卡盤上的三個卡爪，每個卡爪上設有夾持薄壁零件的軟爪和/或脹緊定位薄壁零件的軟爪，夾持薄壁零件時夾持薄壁零件的軟爪或脹緊定位薄壁零件時脹緊定位薄壁零件的軟爪在薄壁零件定位面上的接觸面積與其在薄壁零件定位面上對應一周的面積之比多90%。本實用新型提供了三種薄壁零件夾具結(jié)構，第一種為卡爪上設有脹緊定位薄壁零件的軟爪，術語“脹緊定位”是指軟爪由薄壁零件定位面向外脹緊支撐定位薄壁零件；第二種為卡爪上設有夾持薄壁零件的軟爪，術語“夾持”是指軟爪由薄壁零件定位面向內(nèi)夾緊薄壁零件；第三種為同時設有脹緊定位薄壁零件的軟爪和夾持薄壁零件的軟爪，能夠滿足脹緊定位薄壁零件和夾持薄壁零件兩種操作。在上述三種結(jié)構中，夾持或脹緊定位薄壁零件時夾持或脹緊定位薄壁零件的軟爪在薄壁零件定位面上的接觸面積與三個軟爪在薄壁零件定位面上對應一周面積之比多90%，使得軟爪產(chǎn)生的裝夾力均勻分散到薄壁零件的定位面上，最終將薄壁零件裝夾過程中的裝夾變形控制在< 0.03mm的范圍，從而不會影響到最終薄壁零件的加工精度。除此之外，本實用新型還可以根據(jù)實際使用情況選擇是否保留原有卡爪的使用功能，夾持一些不易發(fā)生裝夾變形的零件。
[0006]作為上述薄壁零件夾具的進一步改進，所述脹緊定位薄壁零件的軟爪設置于卡爪的外端，所述脹緊定位薄壁零件的軟爪為扇形結(jié)構或扇環(huán)結(jié)構，脹緊定位薄壁零件時所述脹緊定位薄壁零件的軟爪的外圓弧與薄壁零件定位面接觸。所述“卡爪的外端”指的是卡爪上遠離薄壁零件定位中心的一端，軟爪設置于卡爪的外端，由此擴大了本實用新型的裝夾尺寸，可以裝夾一些尺寸較大的薄壁零件且不會在裝夾過程中發(fā)生明顯的裝夾變形。軟爪采用扇形結(jié)構或扇環(huán)結(jié)構，此時薄壁零件的定位面位于薄壁零件的內(nèi)表面，利用扇形結(jié)構或扇環(huán)結(jié)構上的外圓弧脹緊定位薄壁零件，使得兩者接觸率更高，薄壁零件的裝夾變形更小，從而達到更好的裝夾定位效果。
[0007]進一步地，所述卡爪外端設置于扇形結(jié)構或扇環(huán)結(jié)構的對稱軸上。將卡爪外端設置于扇形結(jié)構或扇環(huán)結(jié)構的對稱軸上，由此卡爪均勾地作用于扇形結(jié)構或扇環(huán)結(jié)構上，最終所有的扇形結(jié)構或扇環(huán)結(jié)構產(chǎn)生的脹緊力均勻地作用于薄壁零件定位面上，由此進一步減小裝夾變形，進一步改善了薄壁零件的裝夾定位效果，保證了薄壁零件的加工精度。
[0008]進一步地，脹緊定位薄壁零件時所述扇形結(jié)構或扇環(huán)結(jié)構的外圓弧到卡爪定位中心的距離多330mm。在此條件下，本實用新型能夠針對尺寸在多330mm范圍的較大尺寸薄壁零件進行加工，并且不會發(fā)生明顯的裝夾變形，保證了較大尺寸薄壁零件的加工精度。
[0009]進一步地，脹緊定位薄壁零件時所述三個卡爪或三個夾持薄壁零件的軟爪在定位中心處夾持有芯棒?？梢酝ㄟ^原有的卡爪或者通過夾持薄壁零件的軟爪在定位中心處夾持芯棒，一方面避免車削時震動，影響薄壁零件的表面粗糙度；另一方面便于精確車削時定位薄壁零件的尺寸。
[0010]進一步地，所述脹緊定位薄壁零件的軟爪焊接于卡爪外端，采用焊接方式使得脹緊定位薄壁零件的軟爪與卡爪牢固連為一體，使得本實用新型結(jié)構更加穩(wěn)定，在拆卸或安裝本實用新型時，只需要通過將卡爪安裝在卡盤上或從卡盤上拆卸下來即可，操作過程十分方便。
[0011]進一步地，所述夾持薄壁零件的軟爪設置于卡爪的內(nèi)端，所述夾持薄壁零件的軟爪為扇環(huán)結(jié)構，夾持薄壁零件時所述夾持薄壁零件的軟爪的內(nèi)圓弧與薄壁零件定位面接觸。所述“卡爪的內(nèi)端”是指卡爪上靠近薄壁零件定位中心的一端，夾持薄壁零件設置于卡爪內(nèi)端，由此代替原有的卡爪工作，能夠夾持一些尺寸較小的薄壁零件，在夾持過程中不會發(fā)生明顯的裝夾變形，此時薄壁零件的定位面位于薄壁零件外表面上，內(nèi)圓弧接觸薄壁零件的定位面，使得軟爪與薄壁零件的接觸率更高。
[0012]進一步地，所述卡爪內(nèi)端設置于扇環(huán)結(jié)構的對稱軸上。同樣地，將卡爪內(nèi)端設置于上述作為夾持薄壁零件軟爪的扇形結(jié)構對稱軸上，由此使得所有的扇環(huán)結(jié)構產(chǎn)生的夾持力均勾地作用于薄壁零件定位面上，由此進一步減小裝夾變形，進一步改善了薄壁零件的裝夾定位效果，保證了薄壁零件的加工精度。
[0013]進一步地，所述夾持薄壁零件的軟爪焊接于卡爪內(nèi)端。采用焊接方式使得夾持薄壁零件的軟爪與卡爪牢固連為一體，使得本實用新型結(jié)構更加穩(wěn)定，在拆卸或安裝本實用新型時，只需要將卡爪安裝在卡盤上或從卡盤上拆卸下來即可，操作過程十分方便。
[0014]進一步地，所述夾持薄壁零件的軟爪彼此之間規(guī)格一致和/或所述脹緊定位薄壁零件的軟爪彼此之間規(guī)格一致。由此使得本實用新型結(jié)構更加穩(wěn)定，薄壁零件在裝夾過程中所受到的夾持力或脹緊力更加均勻，裝置外形更加美觀。
[0015]以下通過【附圖說明】以及【具體實施方式】對本實用新型作進一步地說明。
【附圖說明】
[0016]圖1為實施例1的結(jié)構示意圖。
[0017]圖2為圖1中沿A-A線的截面圖。
[0018]圖3為實施例2的結(jié)構示意圖。
[0019]圖4為實施例3的結(jié)構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]實施例1
[0021]如圖1所示，本實施例中被裝夾薄壁零件的孔徑為330mm，孔壁厚度為5mm，由鋁合金材料構成，受力極易變形。本實施例薄壁零件夾具包括安裝于卡盤上的三個卡爪1，每個卡爪1的外端上焊接有脹緊定位薄壁零件的軟爪2，所述脹緊定位薄壁零件的軟爪2為扇