一种用于薄壁长铝管外圆加工的工装及其使用方法
阅读说明：本技术 一种用于薄壁长铝管外圆加工的工装及其使用方法 (Tool for machining outer circle of thin-wall long aluminum pipe and using method of tool ) 是由 尹峻岗 杨忠宁 吕华 于 2021-01-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于薄壁长铝管外圆加工的工装及其使用方法,所述工装包括有心轴、支撑环、O形橡胶圈和螺母,在支撑环和O形橡胶圈中分别设有与心轴外径相匹配的通孔,支撑环和O形橡胶圈设有多个,多个支撑环和O形橡胶圈分别通过相应的通孔依次呈间隔错开状态套置于心轴上,并可沿心轴左右滑动,在心轴的两端沿其轴向分别设有与螺母相匹配的外螺纹,螺母通过外螺纹螺接于心轴上。采用本发明所述的工装用于薄壁长铝管外圆加工,利用O形橡胶圈具有可拉伸及压缩的性能,通过此工装用于对薄壁长铝管进行装夹固定,减少因装夹引起的变形,具有结构简单、装夹方便,其实用性强,可实现对薄壁长铝管件进行批量化外圆加工,特别适合推广应用。(The invention discloses a tool for processing the excircle of a thin-wall long aluminum tube and a using method thereof, wherein the tool comprises a mandrel, a support ring, a plurality of O-shaped rubber rings and a nut, through holes matched with the outer diameter of the mandrel are respectively arranged in the support ring and the O-shaped rubber rings, the support ring and the O-shaped rubber rings are respectively sleeved on the mandrel through the corresponding through holes at intervals in a staggered state, the support ring and the O-shaped rubber rings can slide left and right along the mandrel, external threads matched with the nut are respectively arranged at two ends of the mandrel along the axial direction of the mandrel, and the nut is screwed on the mandrel through the external threads. The tool is used for processing the outer circle of the thin-wall long aluminum pipe, the O-shaped rubber ring has the stretching and compressing properties, and the tool is used for clamping and fixing the thin-wall long aluminum pipe, so that the deformation caused by clamping is reduced.)
技术领域
本发明涉及的是薄壁件加工工装技术领域，具体地说是一种用于薄壁长铝管外圆加工的工装及其使用方法。
背景技术
由于铝合金具有密度小、比强度高、塑性高、耐腐蚀等突出优点，是管材领域中常用的结构材料。在民用及航空航天领域中产业，根据某些产品的特性要求，经常会用到薄壁铝管件，薄壁铝管件因为具有结构紧凑、重量轻等特点，已广泛运用于不同机械领域，但由于薄壁铝管件存在刚性差、强度小等问题，在加工过程中易变形、不易保证薄壁铝管件的加工质量。
在某些特定的领域，针对薄壁件的外圆加工，向着更轻及更薄，加工质量要求更高的方向发展，这就对薄壁铝管件的机械加工提出了更高的要求。特别是对于比较长的薄壁铝管件，要求其长度达1.8m以上，并且其厚度要求在0.9mm以下，针对此类薄壁长铝管件的外圆加工，对于其加工精度和外观要求很高，所以造价也很高。要求工装要具有良好的装夹性能，能提供足够的装夹力，不能让工件和工装之间发生相对位移，同时又不会使工件由于夹持力过大引起装夹变形，从而影响工件的最终加工质量。采用现有的工装结构，在实际加工过程中，非常容易出现震刀问题，因内应力的释放而产生变形现象比较严重，从而导致加工的产品直线度及同心度不能满足使用要求，只能作报废处理，造成很大的浪费。这样就增加了企业加工成本，同时对操作人员操作技能也提出了更高要求，装夹时操作麻烦，加工效率低，不能满足批量化的薄壁长铝管件的外圆加工。因此，针对薄壁长铝管件的加工，需要设计一种结构简单、装夹方便、加工效率高的工装，以此来提高产品的合格率，有效降低制作成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对背景技术中存在的问题，提供一种结构简单、装夹方便工装，利用橡胶材料具有可拉伸及压缩的性能，通过此工装用于对薄壁长铝管进行装夹固定，从而实现对薄壁长铝管外圆的加工，减少因装夹引起的变形，克服薄壁长铝管在加工过程中因内应力释放所产生的变形问题，从而保证其直线度及同心度满足使用要求，具体地说是一种用于薄壁长铝管外圆加工的工装及其使用方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种用于薄壁长铝管外圆加工的工装，所述工装包括有心轴、支撑环、O形橡胶圈和螺母，在所述支撑环和O形橡胶圈中分别设有与所述心轴外径相匹配的通孔，所述支撑环和O形橡胶圈设有多个，多个支撑环和O形橡胶圈分别通过相应的通孔依次呈间隔错开状态套置于所述心轴上，并可沿所述心轴左右滑动，在所述心轴的两端沿其轴向分别设有与所述螺母相匹配的外螺纹，所述螺母通过外螺纹螺接所述心轴上。
进一步地，本发明所述的一种用于薄壁长铝管外圆加工的工装，其中套置于所述心轴上的支撑环和O形橡胶圈，其中有两个支撑环位于所述心轴的两端，并与所述螺母相接触连接；而位于两端支撑环之间的多个支撑环和O形橡胶圈之间相互抵靠接触相连，并呈错开状态均匀分布于心轴上。
进一步地，本发明所述的一种用于薄壁长铝管外圆加工的工装，其中所述支撑环和O形橡胶圈的外径相同，均略小于待加工的薄壁长铝管的内径，所述支撑环的长度小于所述O形橡胶圈的长度。
进一步地，本发明所述的一种用于薄壁长铝管外圆加工的工装，其中所述支撑环采用不锈钢或硬质塑料材料制备呈长度为5～10cm的圆环形结构，而所述O形橡胶圈采用硬质弹性材料制备呈长度为15～25cm的圆筒形结构。
本发明还公开了采用上述工装用于薄壁长铝管外圆加工的使用方法，所述使用方法包括有工装装配、工件装夹和拧动螺母，具体包括以下步骤：
(1)工装装配：先根据待加工的薄壁长铝管的长度，选择好需要使用的支撑环和O形橡胶圈的数量，然后将选择好的支撑环和O形橡胶圈分别通过相应的通孔依次安装在心轴上，并使所述心轴的两端均套置有支撑环，最后将螺母螺接于心轴上，拧紧螺母，使支撑环与螺母相接触连接，从而实现对工装的装配；
(2)工件装夹：将装配好的工装穿过待加工的薄壁长铝管内孔，使所述心轴上的支撑环和O形橡胶圈分别与薄壁长铝管的内壁相接触，并使所述螺母位于薄壁长铝管外侧，同时使所述心轴的两端留出相应的装夹位置；
(3)拧动螺母：将装夹后的工件与工装同轴安装于用于外圆加工的机床上，采用现有方法对工件进行固定，最后沿所述心轴的轴向，用力朝支撑环一侧拧紧螺接于所述心轴上的螺母，在外力作用下，使所述O形橡胶圈膨胀并涨开，利用涨开的O形橡胶圈压紧所述薄壁长铝管的内壁，达到对所述薄壁长铝管内壁的支撑配合及定位作用，最后按照常规机加方法对薄壁长铝管的外圆进行加工操作。
进一步，根据薄壁长铝管的加工情况，其中在拧动螺母过程中，可拧紧螺接于所述心轴上其中一端的螺母，或同时拧紧螺接于所述心轴上两端的螺母，只要能达到利用涨开的O形橡胶圈压紧所述薄壁长铝管的内壁即可；而当加工完成后，反向拧动所述螺母即可实现工装的拆卸。
采用本发明所述的一种用于薄壁长铝管外圆加工的工装及其使用方法，与现有技术相比，其有益效果在于：由于在心轴上设置有支撑环和O形橡胶圈，同时在心轴两端还设有与心轴相螺接的螺母，所述支撑环和O形橡胶圈的外径略小于待加工的薄壁长铝管的内径，同时所述支撑环的长度小于所述O形橡胶圈的长度，利用O形橡胶圈具有可拉伸及压缩的性能，在外力的作用下，通过拧动螺母，可使O形橡胶圈膨胀并涨开，利用涨开的O形橡胶圈压紧所述薄壁长铝管的内壁，从而达到对所述薄壁长铝管内壁的支撑配合及定位作用，最后按照常规机加方法对薄壁长铝管的外圆进行加工操作。
由此可见，采用本发明所述工装，利用O形橡胶圈具有可拉伸及压缩的性能，通过此工装用于对薄壁长铝管进行装夹固定，从而实现对薄壁长铝管外圆的加工，减少因装夹引起的变形，克服薄壁长铝管在加工过程中因内应力释放所产生的变形问题，从而保证其直线度及同心度满足使用要求，能够有效提高加工效率和产品的合格率，同时能够降低制作成本，具有结构简单、装夹方便，其实用性强，可实现对薄壁长铝管件进行批量化外圆加工，特别适合推广应用。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明对工件装夹时的结构示意图。
图中所示：1-心轴、2-支撑环、3- O形橡胶圈、4-螺母、5-工件。
具体实施方式
为进一步说明本发明的构思，以下将结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1和图2所示，本发明所述的一种用于薄壁长铝管外圆加工的工装，所述工装包括有心轴1、支撑环2、O形橡胶圈3和螺母4，在所述支撑环2和O形橡胶圈3中分别设有与所述心轴1外径相匹配的通孔，所述支撑环2和O形橡胶圈3设有多个，多个支撑环2和O形橡胶圈3分别通过相应的通孔依次呈间隔错开状态套置于所述心轴1上，并可沿所述心轴1左右滑动，在所述心轴1的两端沿其轴向分别设有与所述螺母4相匹配的外螺纹，所述螺母4通过外螺纹螺接所述心轴1上。
进一步地，本发明所述的一种用于薄壁长铝管外圆加工的工装，其中套置于所述心轴1上的支撑环2和O形橡胶圈3，其中有两个支撑环2位于所述心轴1的两端，并与所述螺母4相接触连接；而位于两端支撑环2之间的多个支撑环2和O形橡胶圈3之间相互抵靠接触相连，并呈错开状态均匀分布于心轴1上。
进一步地，本发明所述的一种用于薄壁长铝管外圆加工的工装，其中所述支撑环2和O形橡胶圈3的外径相同，均略小于待加工的薄壁长铝管的内径，所述支撑环2的长度小于所述O形橡胶圈3的长度。
进一步地，本发明所述的一种用于薄壁长铝管外圆加工的工装，其中所述支撑环2采用不锈钢或硬质塑料材料制备呈长度为5～10cm的圆环形结构，而所述O形橡胶圈3采用硬质弹性材料制备呈长度为15～25cm的圆筒形结构。
采用本发明所述的工装，当需要对薄壁长铝管外圆加工时，先需要将其对薄壁长铝管进行装夹定位，其使用方法主要包括有工装装配、工件装夹和拧动螺母，具体包括以下步骤：
(1)工装装配：先根据待加工的工件5长度，即薄壁长铝管的长度，选择好需要使用的支撑环2和O形橡胶圈3的数量，然后将选择好的支撑环2和O形橡胶圈3分别通过相应的通孔依次安装在心轴1上，并使所述心轴1的两端均套置有支撑环2，最后将螺母4螺接于心轴1上，拧紧螺母4，使支撑环2与螺母4相接触连接，从而实现对工装的装配；
(2)工件装夹：将装配好的工装穿过待加工的薄壁长铝管内孔，使所述心轴1上的支撑环2和O形橡胶圈3分别与薄壁长铝管的内壁相接触，并使所述螺母4位于薄壁长铝管外侧，同时使所述心轴1的两端留出相应的装夹位置；
(3)拧动螺母：将装夹后的工件5与工装同轴安装于用于外圆加工的机床上，采用现有方法对工件5进行固定，最后沿所述心轴1的轴向，用力朝支撑环2一侧拧紧螺接于所述心轴1上的螺母4，在外力作用下，使所述O形橡胶圈3膨胀并涨开，利用涨开的O形橡胶圈3压紧所述薄壁长铝管的内壁，达到对所述薄壁长铝管内壁的支撑配合及定位作用，最后按照常规机加方法对薄壁长铝管的外圆进行加工操作。而在拧动螺母过程中，可拧紧螺接于所述心轴1上其中一端的螺母4，或同时拧紧螺接于所述心轴1上两端的螺母4，只要能达到利用涨开的O形橡胶圈3压紧所述薄壁长铝管的内壁即可；而当加工完成后，反向拧动所述螺母4即可实现工装的拆卸。
在实际应用过程中，采用本发明所述的工装，由于在心轴1上设置有支撑环2和O形橡胶圈3，同时在心轴1两端还设有与心轴1相螺接的螺母4，所述支撑环2和O形橡胶圈3的外径略小于待加工的工件5的内径，同时所述支撑环2的长度小于所述O形橡胶圈3的长度，利用O形橡胶圈3具有可拉伸及压缩的性能，在外力的作用下，通过拧动螺母4，可使O形橡胶圈3膨胀并涨开，利用涨开的O形橡胶圈3压紧所述薄壁长铝管的内壁，从而达到对所述薄壁长铝管内壁的支撑配合及定位作用，最后按照常规机加方法，即可对薄壁长铝管的外圆进行加工操作。
综上所述，采用本发明所述工装，利用O形橡胶圈具有可拉伸及压缩的性能，通过此工装用于对薄壁长铝管进行装夹固定，从而实现对薄壁长铝管外圆的加工，减少因装夹引起的变形，克服薄壁长铝管在加工过程中因内应力释放所产生的变形问题，从而保证其直线度及同心度满足使用要求，能够有效提高加工效率和产品的合格率，同时能够降低制作成本，具有结构简单、装夹方便，其实用性强，可实现对薄壁长铝管件进行批量化外圆加工，特别适合推广应用。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用以限制本发明，对于本领域的技术人员来说，可以有各种更改和变化，凡利用本发明所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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