实用新型专利技术交底书-薄壁件内撑工装

技术交底书
  交底书名称
发明人
交底书撰写人
及康康
专利类型
实用新型
客户案号
E-mail
专利工程师及
发明名称:车铣两用可变径内撑工装
术语解释:通过压盖对内芯、外芯的压紧,使外芯直径变大,对工件形成涨紧的力,达到对特殊工件的装夹效果。
1本发明要解决的技术问题是什么?
本实用新型要解决的问题主要针对薄壁管类难装夹零件。在车床加工中,针对薄壁管类零件,
使用常规的三爪夹持或者常规工装都易对工件形成较大变形量;在铣床加工中,对于薄管类零件也同样存在难装夹问题。需要解决的技术问题为在不依靠工件结构的同时利用内孔对工件进行装夹。
2、详细介绍技术背景,并描述已有的与本发明最相近似的实现方案
针对现有加工零件,精加工尺寸通常在内孔直径φ140、壁厚1.1mm、总长度391mm左右,且对圆柱度、尺寸精度、内孔外圆之间同轴度有较高要求,这种工件无法通过常规的三爪卡盘夹持来加工,在之前的生产加工中,通常使用芯轴工装对工件进行加工,通过零件内孔与工装外圆间隙配合对零件进行定位,通过压盖压紧另一侧端面进行压紧。
3、以因果关系推理的方式推导出现有技术的缺点是什么?针对这些缺点,说明本发明的目的。
针对现有加工用到的芯轴工装存在诸多缺点。其一:需要工装外圆与工件内孔形成间隙配合,对工装的加工与批量加工工件的尺寸一致性有较高要求;其二:为了应对工装的长时间保存带来的精度丢失问题需要付出较高的养护成本,需要对工装的精度进行校对;其三:定
位长度过短,依靠20-30mm对391mm长度工件进行定位难以形成有效定位,且需要较长时间进行拉直正;其四:通过压盖对工件进行压紧易使工件产生变形,对加工中圆柱度、同轴度等尺寸易产生影响;其五:工装材料的选择较为单一,因加工零件多以铝制材料为主,故工装材质多数只能选用AL6061。其六:在使用压盖压紧端面时无法对端面加工。
针对如上所说问题,本实用新型采用了可变径设计考虑,可在一定直径范围内对工件形成由内向外的支撑力,可节省粗车时因对尺寸一致性而消耗的时间;针对材质与保养方面,本实用新型外芯采用65Mn材质,在制造外芯时对外圆进行高频调质处理至50-55HRC,在保证结构刚性的同时避免了因长时间使用与放置带来的精度丢失;针对定位长度方面,本实用新型通过外芯与工件进行定位,故通过更改外芯长度来快捷有效的达到需要的定位长度尺寸。其次,本实用新型因更改了受力结构方式为由内向外提供涨力,压盖的作用从对工件进行压紧更改为对外芯进行压紧,通过锥度配合对外芯提供压力,使外芯张开,对工件形成定位效果,优点是压盖不会直接对工件受力,显著的减小了零件变形,因不需要压盖对零件直接提供压紧力,所以可以直接对工件端面进行车削,生产安排更加灵活,对工艺进行了优化。
4、本发明技术方案的详细阐述,应该结合结构图、流程图、原理框图、电路图、时序图进行说明
以上图示意图为例,1号零件为压盖,通过2号零件螺丝杆与4号零件内芯的螺纹配合对3号零
件外芯的上端面进行压紧,3号零件通过两组2mm槽使外芯张开,对工件形成由内向外的力。3号零件与4号零件通过斜锥面配合,在涨紧的同时保证外芯的外圆保持为圆柱体,同时将压盖向下的力转化为向四周的涨力,对控制零件的圆柱度有较大提升。加工时,通过三爪卡盘对内芯底部外圆进行装夹,正配合部位跳动后,依次套入外芯、压盖、螺丝后,将工件套入,适当旋紧螺丝即可对工件进行定位。
5、本发明的关键点和欲保护点是什么?
本实用新型的关键点具体有以下几点:
1.外芯的槽位尺寸通过特殊力学设计,在保证整体刚性的同时尽量提升更大的直径变形量。
2.内芯与外芯之间采用了特殊的锥面设计,使用了独特的力学结构。
3.在装夹方式上,内芯尾部台阶适用于车床、铣床各种三爪卡盘的各种情境下的装夹方式。
4.外芯材质方面使用65Mn材质,具有较强韧性的同时可以获得良好的硬度与耐磨性。
6、推理方式推导出本发明的优点
从实用的角度来看,加工中需要的是简单、快捷、有效的加工方式,对于薄壁的管类零件,我们面临的问题包括难以装甲,壁厚过薄导致的的震刀,从而引起工件的光洁度降低,尺寸精度难以控制,所以在对工装的设计过程中,我们需要兼顾工件稳定性与加工便利两方面。其一:在本实用新型中,对于工件稳定性的控制是依靠外芯的涨力来使工件达到稳定,因外芯与零件内壁接触面积大,使车削过程受力更加均匀,工装定位后,因工件内壁与工装外形贴紧,可将工件与工装视为一个整体,使可加工性有明显提高;其二:对于加工便利方面来说,我们需要兼顾工件调试与批量生产加工两方面,本实用新型在调试方面较为简便,通过三爪卡盘直接夹紧内芯尾部台阶,通过前端锥面正圆跳动,之后将外芯套入内芯,调试工作即可完成,非常方便,在批量生产阶段,工件的安装拆卸通过螺丝旋入旋出来压紧,装夹方便,也可用作批量生产工装。
7、针对4中的技术方案,是否还有别的替代方案同样能完成发明目的?
针对上文所提出的内撑解决方案,传统的加工工艺是通过芯轴工装来完成的,相较于本使用新型来说,芯轴存在加工精度低,易变形等诸多缺点,且对前序加工要求较高,费时费力,本实用新型的装甲方式简单,相较于芯轴工装带来了加工精度的提高,缺点为工装的加工较为繁琐。
8、其他有助于专利代理人理解本技术的资料
附带本实用新型三维模型见附件。

本文发布于:2024-09-20 11:38:59,感谢您对本站的认可!

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