CN102658493A - Ω型直管坡口加工夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种Ω型直管坡口夹具，包括圆筒，圆筒上连接有将待加工Ω型直管装夹于圆筒内的定心夹具，定心夹具包括设置在靠近圆筒两端位置的两组定位螺栓，每组定位螺栓包含至少三个定位螺栓，每组定位螺栓沿圆筒同一圆周径向分布，且相邻两个定位螺栓轴线形成的夹角均小于180°；圆筒端面还可以连接对Ω型直管进行预定位的支撑架，Ω型直管先放置在支撑架上，定位螺栓再对其定心、加固，最后将装夹完毕的夹具装于车床托架上，就可以对Ω型直管坡口进行加工。本发明结构简单、操作方便、成本较低、精度较高，利用普通车床就能对Ω型直管坡口进行加工。此外，本发明还可以应用到端面为方形、三角形等多边形的管类、棒类的加工。

Description

Ω型直管坡口加工夹具

技术领域

本发明涉及直管加工夹具领域，具体的说是一种Ω型直管坡口加工夹具。

背景技术

目前Ω型直管坡口加工一般采用普通镗床镗削或管道坡口机加工。普通镗床镗削加工工艺包括：工件装夹、找正、单头加工、换刀具。其中工件装夹需要使用2-3个压板，平均单头装夹时间10分钟；找正时间约为10分钟；单头加工时间约为65分钟；加工时需要换端面镗刀、坡口镗刀2次，平均需要时间5分钟。即平均加工一个Ω型直管单头坡口共需要90分钟，按市场平均价普通镗床单件加工成本需要48元。用管道坡口机来加工Ω型直管，单件加工花费时间比镗床还要多，很难进行大批量的生产。虽然车床的工序简单、效率较高，但是由于目前并没有Ω型直管夹具能够实现Ω型直管在车床上的加工。所以综合而言，由于缺乏Ω型直管坡口加工夹具，使用现有设备加工Ω型直管坡口时间较长、工艺较复杂、平均成本高，严重影响了市场对Ω型直管的批量需求。

发明内容

针对普通车床不能加工Ω型直管坡口的技术问题，本发明提供了一种Ω型直管坡口加工夹具，使用该夹具可以直接在普通车床上加工Ω型直管坡口。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种Ω型直管坡口加工夹具，包括圆筒，所述圆筒上连接有将待加工Ω型直管装夹于所述圆筒内的定心夹具，并且所述待加工Ω型直管与所述圆筒同轴。

本发明所述的定心夹具的作用是将所述待加工Ω型直管装于所述圆筒内，并使得所述待加工Ω型直管与所述圆筒同轴，目的是为了将圆筒装夹于车床上，并与圆筒同轴旋转，以使得车刀对所述Ω型直管进行坡口加工。

优选的，所述定心夹具包括靠近圆筒两端的位置各设置一组定位螺栓；每组定位螺栓至少包括3个定位螺栓，所述每组定位螺栓沿圆筒的同一圆周径向分布，且每组定位螺栓的轴线位于同一个平面，相邻两个定位螺栓的轴线形成的夹角均小于180°，且每个定位螺栓的螺杆穿过圆筒壁伸入筒内对待加工Ω型直管进行定位。装夹时，把待加工Ω型直管与圆筒同轴向放入圆筒内，并放置在螺栓上，调节螺栓，使Ω型直管与圆筒同轴心，同时旋紧螺栓，使Ω型直管与圆筒加固为一体。

优选的，所述每组定位螺栓包含三个，其中，两个定位螺栓分别支撑Ω型直管翼板的两个斜面。这种结构便于对Ω型直管进行固定。

优选的，所述第三个定位螺栓支撑于Ω型直管管体距离所述翼板最远处的位置。

优选的，所述每组定位螺栓有四个，分别为第一定位螺栓、第二定位螺栓、第三定位螺栓和第四定位螺栓。

优选的，所述圆筒端面位置分别设有两组用于对待加工Ω型直管进行预定位的支撑架；每组支撑架至少包括1个支撑架；当所述支撑架之一支撑于Ω型直管翼板外端面时，该支撑架上离Ω型直管最近的平面或直线与所述圆筒轴线的垂直距离，大于或等于Ω型直管翼板外端面与Ω型直管管体轴线的垂直距离；当所述支撑架之一支撑于Ω型直管管体时，该支撑架上离Ω型直管最近的平面或直线与所述圆筒轴线的垂直距离，大于或等于Ω型直管管体外径。

优选的，所述每组支撑架有3个，所述Ω型直管位于3个支撑架所围的区域内，分别为第一支撑架、第二支撑架和第三支撑架；其中，第一支撑架设于Ω型直管翼板下方，第一定位螺栓支撑于Ω型直管翼板下方中部；所述圆筒上设有第二定位螺栓，所述第一定位螺栓与所述第二定位螺栓在所述圆筒上对称设置，所述第二定位螺栓支撑于Ω型直管管体距离所述翼板最远处的位置，第二支撑架的一端和第三支撑架的一端分别靠近第一支撑架的两端，第二支撑架另一端和第三支撑架另一端彼此靠近并分别连接在圆筒端面；第三定位螺栓轴线与第一定位螺栓轴线成90°，并且支撑于Ω型直管管体表面；第四定位螺栓与第三定位螺栓在所述圆筒上对称设置，且支撑于Ω型直管管体表面。这样的定位螺栓和支撑架位置分布更便于对Ω型直管进行装夹固定、定心微调。装夹时，先将Ω型直管与圆筒同轴向放进两组支撑架内并放在第一支撑架上，然后微调定位螺栓，使Ω型直管管体与圆筒同轴（可用专门仪器如量角器或定位仪测量），同时Ω型直管管体也得到了加固。将Ω型直管在所述的夹具内装夹完毕，再将夹具装于机床上，就可以对Ω型直管坡口进行360°的加工了。

优选的，支撑架焊接于圆筒端面。

优选的，支撑架铆接于圆筒端面。

本发明具有的有益效果是：使用Ω型直管坡口夹具能使Ω型直管不必在镗床或管道坡口机上加工，可以直接在普通C6140车床上就可以进行加工。单头在车床上的装夹时间为3分钟，车削时间为10分钟合计共13分钟。相比镗削加工时间共节约时间77分钟，而普通C6140车床平均单价约为20元/小时，相比T125镗床加工费用32元/小时，单头节约加工费26.3元。以加工单台气化炉Ω型直管100根计算，可节约5230元。而且只需通过旋转刀架使用不同刀具就能Ω型直管管体内径进行坡口加工，比镗铣床使用刀具补偿来加工更简单。另外由于管道坡口机加工效率比镗削还要低，Ω型直管坡口夹具能实现在机床上加工Ω型直管坡口加工效率自然也会比管道坡口机加工效率高。而且Ω型直管坡口加工夹具结构简单、制造容易、操作方便、精度较高、成本较低。此外，本发明还可以应用到端面为方形、三角形等多边形、长度较长的管类、棒类的加工。

附图说明

图1是Ω型直管的结构。

图2是本发明实施例1的结构示意图；

图3为图2的侧视图。

图4是本发明实施例2的结构示意图；

图5为图4的侧视图。

图6为本发明在车床上加工时的安装示意图。

附图标记为：

101、Ω型直管管体，102、Ω型直管翼板，103、Ω型直管翼板斜面，104、

Ω型直管翼板外端面；

1、圆筒，2、定位螺栓一，3、定位螺栓二，4、定位螺栓三，5、第一定位螺栓，6、第二定位螺栓，7、第三定位螺栓，8、第四定位螺栓， 9、第一支撑架，10、第一支撑架，11、第三支撑架，12、车床托架，13、车床三爪卡盘，14、车床刀架。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

图1为Ω型直管的结构，包括Ω型直管管体101、Ω型直管翼板102，二者构成一个整体的Ω型直管标准件，Ω型直管翼板两端为斜面103，应用本发明所述的夹具能装夹并固定Ω型直管，并将其装于车床上，就用可应用车床对Ω型直管翼板102进行坡口的加工。

实施例1

如图2、3所示，一种Ω型直管坡口加工夹具，包括圆筒1，圆筒1上连接有将待加工Ω型直管装夹于所述圆筒1内的定心夹具，并且待加工Ω型直管与所述圆筒1同轴，同轴的目的是为了将圆筒1装夹于车床上，并与圆筒1同轴旋转，以使得车刀对所述Ω型直管进行坡口加工。

所述定心夹具包括靠近圆筒1两端的位置各设置一组定位螺栓，每组定位螺栓轴线位于同一个平面。每组定位螺栓包括三个定位螺栓，分别为定位螺栓一2、定位螺栓二3、和定位螺栓三4，其中，定位螺栓一2和定位螺栓二3分别支撑Ω型直管翼板的两个斜面103，定位螺栓三4支撑于Ω型直管管体距离所述翼板102最远处的位置，即如图1中所示位置Ω型直管管体101的顶部。所述支撑架通过铆接方式与圆筒1内壁连接。

装配时，把Ω型直管放入圆筒1内，Ω型直管翼板102的两个斜面103分别放在圆筒1上的定位螺栓一2和定位螺栓二3的螺杆端面上，旋动定位螺栓一2和定位螺栓二3，调节定位螺栓的旋进深度，当Ω型直管管体与圆筒1同轴时（可用专门仪器如量角器或定位仪测量），拧紧定位螺栓三4使Ω型直管固定在圆筒1上形成一整体，Ω型直管在本实施例所述夹具内装夹完毕，如图6所示，再将实施例所述夹具装于C6140车床托架12上，经第一次调整与C6140车床三爪自定心卡盘13配合后就可以重复使用，这样可以方便地实现在C6140车床上对Ω型直管坡口进行360°的加工。

实施例2 

如图4、5所示，一种Ω型直管坡口加工夹具，包括圆筒1，圆筒1上连接有将待加工Ω型直管装夹于所述圆筒1内的定心夹具，并且待加工Ω型直管与所述圆筒1同轴，同轴的目的是为了将圆筒1装夹于车床上，并与圆筒1同轴旋转，以使得车刀对所述Ω型直管进行坡口加工。

所述定心夹具包括靠近圆筒两端面的位置各设置一组定位螺栓和支撑架；其中，每组定位螺栓包括四个定位螺栓，分别为第一定位螺栓5、第二定位螺栓6、第三定位螺栓7和第四定位螺栓8；每组支撑架包括第一支撑架9、第二支撑架10和第三支撑架11。

所述两组支撑架用于对待加工Ω型直管进行预定位。

所述每组的四个定位螺栓中，每相邻两个定位螺栓的轴线成90°夹角且均匀分布在圆筒1的同一圆周上。这样定位螺栓的位置分布更便于定位螺栓对Ω型直管进行定心微调。

所述每组支撑架包括3个支撑架，Ω型直管位于3个支撑架所围的区域内，其中，第一支撑架9设于Ω型直管翼板102下方，第一定位螺栓5支撑于Ω型直管翼板102外端面104中部；所述圆筒上设有第二定位螺栓6，所述第一定位螺栓5与所述第二定位螺栓6在所述圆筒1上对称设置，所述第二定位螺栓6支撑于Ω型直管管体101距离所述翼板102最远处的位置，即如图3中所示位置Ω型直管管体101的顶部。第二支撑架10的一端和第三支撑架11的一端分别靠近第一支撑架9的两端，第二支撑架10另一端和第三支撑架11另一端彼此靠近并且分别连接于圆筒端面；第三定位螺栓7轴线与第一定位螺栓5轴线成90°，且支撑于Ω型直管管体101表面；第四定位螺栓8与第三定位螺栓7在所述圆筒1上对称设置，且支撑于Ω型直管管体101表面。所述支撑架通过焊接方式与圆筒端面连接。

装配时，把Ω型直管与圆筒1同轴向放入圆筒1内的支撑架中间，并且Ω型直管翼板外端面104平放在第一支撑架9上，旋动圆筒1上的两组定位螺栓直至定位螺栓端面与Ω型直管表面接触；再调节定位螺栓旋进深度，当Ω型直管与圆筒1同轴时（可用专门仪器如量角器或定位仪测量），拧紧定位螺栓使Ω型直管固定在圆筒1上形成一整体。最后将加固好Ω型直管的夹具装于机床托架12上，如图6所示，通过 C6140车床12三爪自定心卡盘13定心装夹，就可以实现C6140车床上对Ω型直管坡口进行加工。如果需要加工Ω型直管管体内径，只需通过旋转车床刀架14使用不同的刀具就能实现，比镗铣床使用刀具补偿来加工更加简单。

需要说明的是，以上实施例所述每组支撑架的个数根据需要进行选择，其个数包括但不限于上述实施例中的个数；每组定位装置的定位螺栓不局限于采用两组或每组3-4个，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种Ω型直管坡口加工夹具，其特征在于：包括圆筒，所述圆筒上连接有将待加工Ω型直管装夹于所述圆筒内的定心夹具，并且所述待加工Ω型直管与所述圆筒同轴。

2.根据权利要求1所述的Ω型直管坡口加工夹具，所述定心夹具包括靠近圆筒两端的位置各设置一组定位螺栓；

每组定位螺栓至少包括3个定位螺栓，所述每组定位螺栓沿圆筒的同一圆周径向分布，且每组定位螺栓的轴线位于同一个平面，相邻两个定位螺栓的轴线形成的夹角均小于180°，且每个定位螺栓的螺杆穿过圆筒壁伸入筒内对待加工Ω型直管进行定位。

3.根据权利要求2所述的Ω型直管坡口加工夹具，其特征在于：所述每组定位螺栓包含三个，其中，两个定位螺栓分别支撑Ω型直管翼板的两个斜面。

4.根据权利要求3所述的Ω型直管坡口加工夹具，其特征在于：所述第三个定位螺栓支撑于Ω型直管管体距离所述翼板最远处的位置。

5.根据权利要求2所述的Ω型直管坡口加工夹具，其特征在于：所述每组定位螺栓有四个，分别为第一定位螺栓、第二定位螺栓、第三定位螺栓和第四定位螺栓。

6.根据权利要求5所述的Ω型直管坡口加工夹具，其特征在于：所述圆筒端面位置分别设有两组用于对待加工Ω型直管进行预定位的支撑架；

每组支撑架至少包括1个支撑架；

当所述支撑架之一支撑于Ω型直管翼板外端面时，该支撑架上离Ω型直管最近的平面或直线与所述圆筒轴线的垂直距离，大于或等于Ω型直管翼板外端面与Ω型直管管体轴线的垂直距离；

当所述支撑架之一支撑于Ω型直管管体时，该支撑架上离Ω型直管最近的平面或直线与所述圆筒轴线的垂直距离，大于或等于Ω型直管管体外径。

7.根据权利要求6所述的Ω型直管坡口加工夹具，其特征在于：所述每组支撑架有3个，分别为第一支撑架、第二支撑架和第三支撑架，所述Ω型直管位于支撑架所围的区域内，其中，

第一支撑架设于Ω型直管翼板下方，第一定位螺栓支撑于Ω型直管翼板外端面中部；

所述圆筒上设有第二定位螺栓，所述第一定位螺栓与所述第二定位螺栓在所述圆筒上对称设置，所述第二定位螺栓支撑于Ω型直管管体距离所述翼板最远处的位置，第二支撑架的一端和第三支撑架的一端分别靠近第一支撑架的两端，第二支撑架另一端和第三支撑架另一端彼此靠近并且分别连接在圆筒端面上；

第三定位螺栓轴线与第一定位螺栓轴线成90°，支撑于Ω型直管管体表面；

第四定位螺栓与第三定位螺栓在所述圆筒上对称设置，支撑于Ω型直管管体表面。

8.根据权利要求6或7所述的Ω型直管坡口加工夹具，其特征在于，支撑架焊接于圆筒端面。

9.根据权利要求6或7所述的Ω型直管坡口加工夹具，其特征在于，支撑架铆接于圆筒端面。

Images