异形薄壁套筒加工用防变形工装制造技术

本实用新型专利技术公开了一种异形薄壁套筒加工用防变形工装，包括与机床主轴固连的工装座，压板、压板螺栓、定位模块，压板通过压板螺栓紧固于工装座，套筒夹持在压板和工装座之间，套筒轴向的一个端面由压板压紧，套筒轴向的另一端面与定位模块相贴合，定位模块连接于工装座。选用螺栓调整压板夹紧，从原来应用卡盘径向夹紧改为应用压板轴向夹紧。在进行粗、精车加工时，直接调整螺栓压板的夹紧力，便于掌握，比卡盘来卡夹紧力的调整，易于调整，力度掌握准确。同时采用粗定位模块和精定位模块卡紧异性薄壁套筒进行定位，保证了机件的加工精度，适用于异形薄壁套筒类零件的加工。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及异形薄壁套筒加工

技术介绍
目前存在部分小型电机，属通用类型交流电机，其电机机壳为异型薄壁套筒类机壳，该机件是电动机的主要部件，是装配电动机的主机体。在常年的大小修过程中，由于拆卸、维修、运输、或制造缺陷，造成机壳破损、松动，需更换修理，同时需作为备品，单件或进行小批量加工，在其加工过程中因变形的问题给加工造成很大的困难，往往出现废品。且加工效率低下，满足不了小批量生产。因此需制定新的加工方案，首先在保证合理的加工条件下，以经济合理的专用工装解决加工变形的问题，确保工件的合格。现有的加工异型薄壁套筒类机壳的方法为:将机壳装夹在卧式车床的卡盘上，采用卧式车床三、四爪卡盘反复调头卡紧工件进行加工，费时费力。由于工件外壁较薄，在卡盘夹紧状态下略微呈三角形，孔加工后所得为一圆孔，当撤去夹紧力后，由于弹性变形的作用，外圆恢复圆形，而内孔则成为弧形三边形，如用内径尺测量，各个方向直径相等，实质已变形，称为等直径变形。并且该工件毛坯是铸造而成的，外表面呈不规则状态，内应力各处不相同，在夹紧力不足的作用下，会使工件位移或脱离夹紧状态，且因冲击力的突然增大，而工件的钢性不足，产生振动现象，如自激振动，对切削加工有极大影响。现有加工方式主要缺陷如下:1.由于该产品外壁较薄，外部异型，因此产品加工后变形较大，产品加工质量很难保证；`2.该工件毛坯是铸造而成的，外表为不规则表面，卡盘装夹对夹紧力的大小不好控制，会使工件位移或脱离夹紧状态，且因冲击力的突然增大，而工件的钢性不足，产生振动现象(自激振动)，对切削加工有极大影响。3.加工后的产品废品率高，生产效率低，大部分时间浪费在卡盘反复调头卡紧工件上，每台份需2天加工时间。
技术实现思路
本技术所解决的技术问题是提供一种使得异形薄壁套筒类零件加工精度高、加工后变形小的异形薄壁套筒加工用防变形工装。本技术采用的技术方案是，异形薄壁套筒加工用防变形工装，包括与机床主轴固连的工装座，还包括压板、压板螺栓、定位模块，压板通过压板螺栓紧固于工装座，套筒夹持在压板和工装座之间，套筒轴向的一个端面由压板压紧，套筒轴向的另一端面与定位模块相贴合，定位模块连接于工装座。工装座上设有顶杆，顶杆一端设有螺纹并旋入工装座，顶杆另一端贴合于压板。定位模块为粗加工模块或精加工模块，粗加工模块呈圆筒状，内部为台阶孔，台阶孔的扩口部分的内环面为基准面，精加工模块呈圆筒状，外部呈台阶状，外径小的部分的外环面为基准面。压板和压板螺栓为至少两组，沿套筒轴线呈中心对称分布。压板和压板螺栓为两组。本技术的有益效果是，选用螺栓调整压板夹紧。从原来应用卡盘径向夹紧改为应用压板轴向夹紧，将径向夹紧力改变为轴向夹紧力，避免了加工后的工件变形，保证了产品的加工质量；采用定位模块进行粗、精车的定位，粗车和精车时分别控制工件的夹紧力，避免了因瞬间冲击力引起的工件位移或脱离夹紧状态，确保工件加工精度；缩短生产周期，每天可生产5-8台份，提高生产效率，适应产品的小批量化生产。附图说明图1为本实用工装主视图。图2为图1中沿A-A方向剖视图。图3为异性薄壁套筒零件图。图4为图3对应左视图。图5为精加工定位模块。图6为粗加工定位模块。图7为工装使用状态装配图。图8为图7对应左视图。图9为六方向自由度图。图中标记为:1-压板，2_压板螺栓,3_顶杆,4_定位模块,7_工装座,8_机床主轴，9-机壳。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明。异性薄壁套筒加工专用工装安装于车床主轴上，由工装座7、压板1、压板螺栓2、顶杆3、定位模块4等组成，如图1、图2所示。从加紧方式方面考虑，为防止受力变形，选用压板螺栓2，压板I夹紧。从原来应用卡盘径向夹紧改为应用压板I轴向夹紧。在进行粗、精车加工时，可适当调整夹紧力。调整时，是直接调整螺栓对压板I的夹紧力，便于掌握，比卡盘的卡夹紧力的调整易于调整，力度掌握准确，详细包括一下几项:1、夹紧方向:选择工件刚性最强的部分，即异性薄壁套筒的三筋部位，进行装夹，垂直于主定位基准与工件轴的平行方向，变径向力为轴向夹紧力，减少了工件变形，且可以防止因瞬间冲击力引起的工件位移或脱离夹紧状态，如图7、图8所示。2、选用螺栓:压板I进行夹紧，夹紧力可用压板螺栓2的松紧进行调节。适当的夹紧力保证在整个加工过程中工件位置稳定不变，不产生振动、变形和表面损伤。同时以较小的作用力，获所需的夹紧效果。3、夹紧力的调整:在加工中，分粗、精车加以适当调整夹紧力。调整时，是直接调整压板螺栓2压板I的夹紧力，便于掌握，比卡盘夹卡夹紧力的调整，易于调整。粗车时，加工量大，且不考虑变形，则施以大的夹紧力.精车则反之，且精定位基准与定位元件间过盈配合的力，在一定的场合下，足够应付精车时的车削力，此时，压板I稍扶一下即可，彻底消除夹紧变形，辅以良好的组合刀具，和正确的工序按排，应用到生产上，成功的解决了异型薄壁套筒变形的问题。从加工精度方面考虑，异型薄壁套筒类机壳9加工时必须保证如下主要技术数据:园度误差〇0.05是与端盖止口，定子外圆配合的误差尺寸，由于配合程度的不同，在实际园度误差的影响下，影响到定，转子的安装精度。端面跳动误差丨0.05是保证定子、转子的同轴度，如果端面跳动量超差，则会出现轴承转动不同轴，发热，或定子、转子不同轴，因此该两处的跳动误差必须控制在公差范围内，以保证装配精度。本技术通过粗、精定位模块和基准的选择来包装其加工精度。以某系列立式小型电动机为例，其异型薄壁套筒装配要求Φ 167+0.04尺寸圆孔部位与电机定子过渡配合，两端Φ 175+0.05尺寸孔部位与端盖过渡配合,配以轴承,组成电动机机械构成,如图3、图4所示。1.基准的选择1.1粗车基准:机壳外圆三筋形成的圆面布置三点；精车基准:第一次粗车后的端面布置三点；1.2辅助基准:粗车基准:机壳端外圆布置三点；精车基准:第一次粗车后 的端面布置三点；2.定位:2.1限制自由度，如图9，其中机床主轴为X轴，与其X轴垂直的水平方向为Y轴，与X、Y轴均垂直的为Z轴。为保证Φ 175+0.05、Φ 167+0.04、圆度0.05、跳动0.05及同轴度，需限制X ―、z—、C z Cz、y—、C Y Cy各孔长度尺寸需限制X—、<:Υ 、Y—、Y)、Z—、(: Z、Z)2.2定位模块，如图5、图6所示。粗加工时采用粗加工定位模块，粗车加工端面、止口圆、内圆，各留量1-1.5mm余量，此时粗车基准必须设在机壳端外圆布置三点(成圆)，以克服铸造缺陷，尽最大形成加工后的材料内应力的均衡。精加工时采用精加工定位模块，精车是螺栓固定在工装座7上后，精车前调整夹紧力，释放材料内应力和加工应力，按工件的实际尺寸，在公差范围内精车端面、止口圆和内圆，此时工件的材料内应力和加工应力已经基本完全释放，保证工件的加工精度。2.3定位误差粗定位:不需特别考虑，因铸造原因，必须圆方向有余量，以便于找正。精定位:定位基准与设计基准，装配基准重合，误差=0。本技术，通过压板I夹紧装置，将径向夹紧力改变为轴向夹紧力，避免了加工后的工件变形，保证了产品的加工质量；采用定位模块4进行粗、精车的定位，确保工件加工精度；大大缩短生产周期，适应产品的小批量本文档来自技高网...

【技术保护点】
异形薄壁套筒加工用防变形工装，包括与机床主轴固连的工装座，其特征在于：还包括压板、压板螺栓、定位模块，压板通过压板螺栓紧固于工装座，套筒夹持在压板和工装座之间，套筒轴向的一个端面由压板压紧，套筒轴向的另一端面与定位模块相贴合，定位模块连接于工装座。

【技术特征摘要】
1.形薄壁套筒加工用防变形工装，包括与机床主轴固连的工装座，其特征在于:还包括压板、压板螺栓、定位模块，压板通过压板螺栓紧固于工装座，套筒夹持在压板和工装座之间，套筒轴向的一个端面由压板压紧，套筒轴向的另一端面与定位模块相贴合，定位模块连接于工装座。2.权利要求1所述的异形薄壁套筒加工用防变形工装，其特征在于:工装座上设有顶杆，顶杆一端设有螺纹并旋入工装座，顶杆另一端贴合于压板。3.权利要求1所述的异形薄...

【专利技术属性】
技术研发人员：王蓉，王钦华，施凯红，李辉，
申请(专利权)人：中国北车集团大连机车车辆有限公司，
类型：实用新型
国别省市：