CN101214597B - 对接螺栓根部r区滚压强化夹具 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械加工的工艺装备，涉及一种对接螺栓根部R区滚压强化夹具。采用三滚轮进行滚压强化加工，工装实现了自动定心，降低了对操作人员技能要求，提高了加工效率，并使螺栓受力均匀，提高加工质量；扩展了加工设备范围，适用于钻床、立铣等立式加工设备，也能用于水平加工设备。采用定力扳手空力，使控力过程可视性增强、控力可靠。

Description

对接螺栓根部R区滚压强化夹具

技术领域

本发明属于机械加工的工艺装备，涉及一种对接螺栓根部R区滚压强化夹具。

背景技术

螺栓根部R区滚压强化是通过专用夹具上的滚轮对螺栓R区的表面施加作用力，使螺栓R区材料表面产生压应力的过程，以提高螺栓的抗疲劳特性的一种工艺方法。

滚压强化必须借助工装才能进行。目前行业中强化工装一般采用单滚轮、弹簧控制施力大小、零件水平放置进行加工的结构，使用简图如图2，结构简图如图1。此类工装结构仅用于车床等水平加工设备，不能用于钻床、立铣等立式加工设备。并且存在工装不能自动定心找正，加工效率低，弹簧控制施力大小不稳定，对操作人员技能要求高等缺点。

发明内容

本发明目的是提供一种能自动定心找正，加工效率高并适用于立式加工设备的对接螺栓根部R区滚压强化夹具。本发明的技术解决方案是，夹具由夹头组件和夹具组件两部分组成。(一)夹具组件：两侧开槽的圆形底座紧套在夹具体的下端圆柱上并用止动螺钉连接；螺母套接在夹具体下部的外螺纹上；夹紧套套在夹具体的外圆柱面上。夹具体上部锥面处均匀分布三个与夹具体轴线呈45°角的斜孔，斜孔的圆柱面上开有垂直于斜孔轴线的圆孔，导向销压入圆孔中；滚轮组件装入夹具体上三个斜孔中，滚轮组件的外圆上开有键槽，键槽与导向销配合，锁定滑轮方向；滚轮组件的底部为球面，滚轮组件底部的球面与夹紧套的内锥面贴合；将手柄螺接在螺母上，转动手柄调整螺母带动夹紧套向上运动。

(二)夹头组件，夹头组件由锥柄、螺纹套及紧钉螺钉组成，螺纹套的内螺纹与锥柄的外螺纹套接，螺纹套径向均匀分布四个螺纹孔，紧钉螺钉通过螺纹孔与螺纹套连接。

(三)滑轮组件的底部为球面，头部为叉形；滚轮的中心孔中压入轴承，轴销穿过滚轮的轴承的中心孔将滚轮固定在叉形中。

(四)夹紧套为圆台形，外形面为60°的锥面，内形面的下半部为一通孔，上半部为90°的内锥面。滑轮组件3上的滚轮的工作部分的厚度与被加工零件的R一致。

本发明的优点效果，采用三滚轮进行滚压强化加工，工装实现了自动定心，降低了对操作人员技能要求，提高了加工效率，并使螺栓受力均匀，提高加工质量；扩展了加工设备范围，适用于钻床、立铣等立式加工设备，也能用于水平加工设备。采用定力扳手空力，使控力过程可视性增强、控力可靠。

附图说明

图1为现有技术结构示意图；

图2为现有技术加工示意图；

图3为本发明结构示意图；

图4为本发明滑轮组件的结构示意图；

图5为本发明夹具体结构示意图；

图6为本发明夹紧套结构示意图；

图7为本发明夹头组件结构示意图；

图8为本发明加工示意图。

具体实施方式

夹具由夹头组件12和夹具组件两部分组成。(一)夹具组件：两侧开槽的圆形底座7紧套在夹具体1的下端圆柱上并用止动螺钉8连接，螺母5套接在夹具体1下部的外螺纹上；夹紧套4套在夹具体1的外圆柱面上，夹具体1上部锥面处均匀分布三个与夹具体1轴线呈45°角的斜孔16，斜孔16的圆柱面上开有垂直于斜孔16轴线的圆孔17，导向销2压入圆孔17中，滚轮组件3装入夹具体1上三个斜孔中，滚轮组件3的外缘上开有键槽18，键槽18与圆柱销2配合；滚轮组件3的底部为球面，滚轮组件3底部的球面与夹紧套4的内锥面贴合；将手柄螺接在螺母上，转动手柄调整螺母带动夹紧套向上运动，直至滚轮组件的尾部与夹紧套内锥面贴紧。继续转动手柄13调整螺母，观察三个滚轮组件的向心运动，将三个滚轮组件的工作空间调整到适合程度，放置加工零件。继续转动手柄调整螺母，使夹紧套向上运动，带动三个滚轮组件做向心运动，直至滚轮组件的头部滚轮与零件的根部R区贴紧，继续转动手柄13即进行强化加工。

(二)夹头组件：夹头组件由锥柄9、螺纹套10及紧钉螺钉11组成，螺纹套10的内螺纹与锥柄9的外螺纹套接，螺纹套10径向均匀分布四个螺纹孔，紧钉螺钉11通过螺纹孔与螺纹套10连接。

(三)滚轮组件3的底部为球面，头部为叉形；滚轮22的中心孔中压入轴承24，轴销23穿过滚轮22的轴承24的中心孔将滚轮22固定在叉形中。

夹紧套4为圆台形，外形面为60°的锥面，内形面的下半部为一通孔，上半部为90°的内锥面。滑轮组件3上的滚轮22的工作部分的厚度与被加工零件的R一致。对于不同直径、R值的螺栓需更换对应规格的滚轮组件。

(四)定力扳手通过方凸台与螺母上手柄的转接方孔连接，可实现强化压力的可控操作。

操作过程如下：

(一)将零件25按照不同的圆根R值在相应的夹具上安装；

(二)转动夹具上的螺母5调节滚轮组件3的高度，以使夹具夹紧套4的松紧程度适中，零件25在夹具上的转动应平稳、无滞涩现象，并保证三个滚轮22与螺栓圆根部R贴合(即定心)，以使零件在滚压时受力均匀；

(三)调整夹具在设备上的位置，使设备的旋转中心和待加工零件的中心保持同轴，然后把夹具固定在钻床工作台面上，并保证足够的刚性和抗震性；

(四)锁紧钻床，保持夹具与零件的装夹状态不变，开动钻床，让钻床夹头带动零件做旋转运动。采用定力板手板动螺母，使夹紧套上升，驱动滚轮组件沿45°方向移动，挤压螺栓根部R区，完成强化过程。

由于螺栓结构相同，强化区相同，因此夹具结构完全相同，对于不同直径、R值的螺栓只需更换对应规格的滚轮组件即可，可实现夹具的通用化。滚压力直接影响螺栓根部R区的滚压强化质量，而定力扳手的力矩值可反映滚轮对螺栓根部R区的压力大小，所以严格按规定的力矩值进行滚压强化可满足加工要求。定力扳手控力，使控力过程可视性增强、控力可靠。

Claims (5)

1.由夹具体和滚轮组成对接螺栓根部R区滚压强化夹具，其特征是，夹具由夹头组件(12)和夹具组件两部分组成，(一)夹具组件：两侧开槽的圆形底座(7)固定在夹具体(1)的下端并用止动螺钉(8)连接，螺母(5)套接在夹具体(1)下部的外螺纹上；夹紧套(4)套在夹具体(1)的外圆柱面上，夹具体(1)上部锥面处均匀分布三个与夹具体(1)轴线呈45°角的斜孔(16)，斜孔(16)的圆柱面上开有垂直于斜孔(16)轴线的圆孔(17)，导向销(2)压入圆孔(17)中，滚轮组件(3)装入夹具体(1)上三个斜孔中，滚轮组件(3)的外缘上开有键槽(18)，键槽(18)与导向销(2)配合；滚轮组件(3)的底部为球面，滚轮组件(3)底部的球面与夹紧套(4)的内锥面贴合；(二)夹头组件(12)：夹头组件(12)由锥柄(9)、螺纹套(10)及紧钉螺钉(11)组成，螺纹套(10)的内螺纹与锥柄(9)的外螺纹套接，螺纹套(10)径向均匀分布四个螺纹孔，紧钉螺钉(11)通过螺纹孔与螺纹套(10)连接。

2.根据权利要求1所述的对接螺栓根部R区滚压强化夹具，其特征是：滚轮组件(3)的底部为球面，头部为叉形；滚轮(22)的中心孔中压入轴承(24)，轴销(23)穿过滚轮(22)的轴承(24)的中心孔将滚轮(22)固定在叉形中。

3.根据权利要求1所述的对接螺栓根部R区滚压强化夹具，其特征是：夹紧套(4)为圆台形，外形面为60°的锥面，内形面的下半部为一通孔，上半部为90°的内锥面。

4.根据权利要求1所述的对接螺栓根部R区滚压强化夹具，其特征是：滚轮组件(3)上的滚轮(22)的工作部分的厚度与被加工零件的R一致。

5.根据权利要求1所述的对接螺栓根部R区滚压强化夹具，其特征是：将手柄(13)装在螺母(5)上，定力扳手通过方凸台与手柄(13)上的转接方孔连接。

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