CN102848120A - 一种免刮内裆的辅助工装及内裆加工方法 - Google Patents

Abstract

一种免刮内裆的辅助工装，用于加工形成内裆，包括销轴、楔子、定位套；所述定位套为两头开口的中空圆筒形，销轴包括销头、销身和销尾，楔子由插入端和锁定端连接组成，可以将销轴固定。本发明还提供一种利用上述辅助工装的内裆加工方法，包括如下步骤：将定位套卡入立板，销轴依次穿过第一立板、定位套和第二立板，将楔子插入销轴并固定楔子位置使第一和第二立板牢固夹持定位套；将第一和第二立板牢固焊接在底板上，敲出楔子，取出销轴和定位套。采用本发明所述的免刮内裆的辅助工装以及内裆加工方法，节省了生产成本，提高了生产效率。内裆的间距由定位套的长度决定，有利于提高加工精度。

Description

一种免刮内裆的辅助工装及内裆加工方法

技术领域

本发明涉及金属工件加工领域，特别是涉及一种免刮内裆的辅助工装及内裆加工方法。 

背景技术

传统的内裆加工，是先将形成内裆的两块立板自由铆装在内裆的底板上，在两块立板的顶部用拉筋固定，然后将立板焊接在内裆的底板上。这种加工方法比较粗糙，一般只能保证内裆内距，也就是两块立板的内侧间距的精度满足误差不大于1%。 

当加工精度要求更高，例如误差不能超过0.5%时，上述加工方法是无法做到的。为了提高加工精度，现有的改进方式是在将立板焊接在内裆底板上，焊接时使两块立板的间距略微大于加工的期望尺寸，当然这样的焊接加工方式无法保证较高的精度要求，因此在焊接完成后使用其他方法对两块立板的内侧进行刮削，以达到精度要求，例如使用双头镗铣中心对立板的内侧端面刮削，使内侧端面的间距误差值小于要求。 

双头镗铣中心设备昂贵，操作复杂，按小时计算收费的费用不菲，希望降低双头镗铣中心二次加工的成本，提高生产效率。 

发明内容

为降低传统的内裆加工方式的成本，提高生产效率，本发明提供一种免刮内裆的辅助工装。 

所述的免刮内裆的辅助工装包括销轴5、楔子9、定位套4；所述定位套4为两头开口的中空柱形，销轴5包括销头6、销身7和销尾8，销身的外径小于定位套的内径，销头与销尾分别位于销身的两端，销头6的外径大于销身外径，销尾8的外径不大于销身外径，销尾具有沿销轴径向方向的锁销孔10；楔子9由插入端14和锁定端13连接组成，插入端14与锁销孔10配合，可以将销轴5固定。 

本发明所述的辅助工装用于加工形成内裆，所述内裆包括第一立板，第二立板和底板，由第一和第二立板平行放置在底板上形成，两块立板上各自开有一个位置和大小相同的第一立板通孔和第二立板通孔。进一步的，所述销身7的长度大于内裆宽度与两块立板的厚度之和，销身的外径小于第一立板通孔和第二立板通孔内径，销头6的外径大于第一立板通孔和第二立板通孔的内径。 

具体的，所述锁销孔为销尾上的至少一个凹腔，所述楔子具备至少一个与所述凹腔形状配合，可插入凹腔并与凹腔紧密咬合的插入端。 

进一步的，所述销尾为圆柱形，所述锁销孔位于圆柱形销尾的中间部分，为具有一个截面为半圆的柱形凹陷，所述柱形凹陷的截面的直径与销尾的截面直径相同；所述楔子为整体铸造，楔子的锁定端为长方体形状，插入端包括形状大小相同的第一插入端和第二插入端，以相同朝向平行位于锁定端的两头，平行间隔等于销尾截面半径；第一和第二插入端截面为直角梯形，直角梯形的较宽底边长度与锁定端厚度相同，并大于柱形凹陷的高度，直角梯形的较窄底边长度小于柱形凹陷的高度。 

优选的，所述第一或第二插入端截面的直角梯形的中位线16长度等于所述柱形凹陷的高度。

优选的，所述第一和第二插入端横截面的直角梯形两腰之间的夹角为15度，以提高楔子固定销轴的牢固度。 

优选的，所述锁定端在所述第一和第二插入端与锁定端连接处之间的部分具有半圆形凹陷，提高了楔子的强度和柔韧度。 

本发明还涉及一种免刮内裆的内裆加工方法，使用如前所述的辅助工装，用于加工形成内裆，包括如下步骤： 

 a.将定位套卡入两块平行放置的第一和第二立板；

b.销轴依次穿过第一立板通孔、定位套、第二立板通孔，将楔子插入锁销孔并固定楔子位置使第一和第二立板牢固夹持定位套；

c.将第一和第二立板牢固焊接在底板上；

d.敲出楔子，取出销轴和定位套。

优选的，所述d.步骤在敲出楔子前，还包括冷却步骤，对内裆及辅助工装整体进行冷却。提高了加工精度。 

采用本发明所述的免刮内裆的辅助工装以及内裆加工方法，省却了使用镗铣加工中心二次加工的步骤，而且本发明所述的辅助工装制造方便，价格低廉，可以重复使用，节省了生产成本，提高了生产效率。内裆的间距由定位套的长度决定，有利于提高加工精度。 

附图说明

图1为免刮内裆的辅助工装的各部件示意图； 

图2为免刮内裆的辅助工装的各部件安装在内裆上的示意图；

图3为本发明的楔子的优选实施例的截面示意图；

图4为本发明的斗杆实施例示意图；

图中各部分的附图标记名称为：1.底板 2.第一立板 3.第二立板 4.定位套 5.销轴 6.销头 7.销身 8.销尾 9.楔子 10.锁销孔  11.第二立板通孔 12.第一立板通孔 13.锁定端 14.插入端 141.第一插入端 142.第二插入端 15.半圆形凹陷 16.中位线 17. 直角梯形两腰之间的夹角。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。 

本发明提供免刮内裆的辅助工装，用于加工形成内裆，如图1所示，所述的免刮内裆的辅助工装包括销轴5、楔子9、定位套4；所述定位套4为两头开口的中空柱形，销轴5包括销头6、销身7和销尾8，销身的外径小于定位套的内径，销头与销尾分别位于销身的两端，销头6的外径大于销身外径，销尾8的外径不大于销身外径，销尾具有沿销轴径向方向的锁销孔10；楔子9由插入端14和锁定端13连接组成，插入端14与锁销孔10配合，可以将销轴5固定。 

本发明所述的辅助工装用于加工形成内裆，所述内裆包括第一立板，第二立板和底板，由第一立板和第二立板平行放置在底板上形成，两块立板上各自开有一个位置和大小相同的第一立板通孔和第二立板通孔。进一步的，所述销身7的长度大于内裆宽度与两块立板的厚度之和，销身的外径小于第一立板通孔和第二立板通孔内径，销头6的外径大于第一立板通孔和第二立板通孔的内径。 

本发明所述的一种免刮内裆的内裆加工方法，使用上述的辅助工装，用于加工形成内裆，所述内裆包括第一立板2、第二立板3和底板1，由第一和第二立板平行放置在底板上形成，两块立板上各自开有一个位置和大小相同的第一立板通孔和第二立板通孔12和11，包括如下步骤： 

a.第一和第二立板2和3平行放置在底板1上，将定位套卡入两块平行放置的第一和第二立板；

b.销轴依次穿过第一立板通孔12、定位套、第二立板通孔11，将楔子9插入锁销孔10并固定楔子位置使第一和第二立板牢固夹持定位套；

c.将第一和第二立板焊接在底板上；

d.敲出楔子9，取出销轴5和定位套4。

定位套为中空非闭合的圆柱形，便于插入销轴，因此定位套的内径大于销轴的销身外径。 

如图1和图2所示，加工时，待加工的第一和第二立板平行放置在底板上，将定位套卡入两块立板之间，并使定位套通孔和第一，第二立板通孔的轴线重合。然后将销轴依次穿过第一立板通孔，定位套和第二立板通孔，因此销身的外径必须小于第一立板通孔，定位套和第二立板通孔中任意一个的内径。为保证销尾部分整体伸出第二立板通孔，销身的长度必须大于待加工的内裆宽度与两块立板的厚度之和。销尾的外径不大于销身，销尾上还必须有锁销孔，以便楔子插入固定销轴。为固定销轴，销头的外径必须大于第一或第二通孔的内径。 

将楔子插入锁销孔，固定楔子的位置，使第一和第二立板牢固夹持定位套。 

随后将第一和第二立板牢固焊接在底板上。 

焊接完毕后，将楔子敲出，取出销轴和定位套。 

由于焊接会导致各部件温度升高，优选的，焊接完毕后，可以先对内裆及辅助工装整体进行冷却，待冷却到普通室温后，再将楔子敲出，取出销轴和定位套。增加冷却步骤克服了热胀冷缩带来的尺寸误差，有利于提高加工精度。 

本发明提供一种关于锁销孔和楔子的具体实施方式，销尾8为圆柱形，所述锁销孔10位于销尾的中间部分，是具有一个截面为半圆的柱形凹陷，所述柱形凹陷的截面的直径与销尾的截面直径相同；所述楔子9为整体铸造，楔子的锁定端13为长方体形状，插入端14包括形状相同的第一插入端141和第二插入端142，以相同朝向位于锁定端13的两头，平行间隔等于销尾截面半径，第一和第二插入端截面为直角梯形，直角梯形的较宽底边长度与锁定端厚度相同，并大于柱形凹陷的高度，直角梯形的较窄底边长度小于柱形凹陷的高度。 

使用时，将第一或第二插入端插入锁销孔，插入端截面为直角梯形，截面宽度随着朝向锁定端方向不断增加，插入位置到截面宽度大于锁销孔的柱形凹陷高度时，即可将销轴牢固固定，并使两块立板牢固夹紧定位套。第一和第二插入端平行设置，间隔等于销尾截面半径，有利于夹持锁销孔外壁，加强牢固度。 

优选的，所述第一或第二插入端截面的直角梯形的中位线16长度等于所述柱形凹陷的高度，固定销轴时楔子正好被卡在插入端的中间位置，这样对加工误差容忍度大，保证楔子固定销轴的牢固度。 

所述直角梯形的斜边与直角边的夹角大小决定了插入端宽度增加的坡度，角度越大，宽度增加越快，可以覆盖的宽度范围越大，可以对跨度较大的柱形凹陷高度都实现固定销轴，但牢固度被削弱；角度越小，宽度增加的坡度越平缓，插入端卡入柱形凹陷时的咬合面增加，咬合力增大，固定销轴的牢固度增强，但可以被卡入的柱形凹陷的高度范围缩小，因此需要一个折中选择，发明人经过实验，优选的，所述第一和第二插入端横截面的直角梯形两腰之间的夹角17为15度，可以在保证牢固度的同时取得一个相对较宽的可卡入的范围。 

优选的，所述锁定端在所述第一和第二插入端与锁定端连接处之间的部分具有半圆形凹陷，提高了楔子上两个插入端连接处的强度和柔韧度，有利于牢固夹持。 

图4示出本发明的一种实施方式，图4左半部分为装配上本发明所述辅助工装的内裆加工面截面图，其中右半部分为未装上辅助工装的内裆加工面截面图，发明人在挖掘机斗杆的加工过程中，实现了本发明，挖掘机斗杆上面具备内裆结构，内裆需要安装尺寸要求精密的油缸，其中A标示的距离为精确度要求高的加工距离。传统加工过程使用先焊接两块立板在底板上形成内裆，再用镗铣加工中心对内裆进行二次加工以提高加工精度，与前述实施例唯一不同之处在于，挖掘机斗杆的立板在立板通孔处的厚度大于其他处的厚度，发明人利用前述的辅助工装和内裆加工方法，省去了镗铣加工中心的二次加工步骤，节省成本，提高了效率。本领域所属的技术人员通过本发明的公开内容，无须通过创造性劳动，即可得到立板通孔处厚度与其他处厚度相同的情况下的内裆加工方法和辅助工装。 

采用本发明所述的免刮内裆的辅助工装以及内裆加工方法，省却了使用镗铣加工中心二次加工的步骤，而且本发明所述的辅助工装制造方便，价格低廉，可以重复使用，节省了生产成本，提高了生产效率。内裆的间距由定位套的长度决定，有利于提高加工精度。 

以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。 

Claims (9)

1.一种免刮内裆的辅助工装，包括销轴（5）、楔子（9）、定位套（4）；所述定位套（4）为两头开口的中空柱形，销轴（5）包括销头（6）、销身（7）和销尾（8），销身的外径小于定位套的内径，销头与销尾分别位于销身的两端，销头（6）的外径大于销身外径，销尾（8）的外径不大于销身外径，销尾具有沿销轴径向方向的锁销孔（10）；楔子（9）由插入端（14）和锁定端（13）连接组成，插入端（14）与锁销孔（10）配合，可以将销轴（5）固定。

2.一种如权利要求1所述免刮内裆的辅助工装，其特征在于用于加工形成内裆，所述内裆包括第一立板（2）、第二立板（3）和底板（1），由第一立板和第二立板平行放置在底板上形成，两块立板上各自开有一个位置和大小相同的第一立板通孔（12）和第二立板通孔（11）；所述销身（7）的长度大于内裆宽度与两块立板的厚度之和，销身的外径小于第一立板通孔和第二立板通孔内径，销头（6）的外径大于第一立板通孔和第二立板通孔的内径。

3.如权利要求1所述的免刮内裆的辅助工装，其特征在于：所述锁销孔为销尾上的至少一个凹腔，所述楔子具备至少一个与所述凹腔形状配合，可插入凹腔并与凹腔紧密咬合的插入端。

4.如权利要求3所述的免刮内裆的辅助工装，其特征在于：所述销尾（8）为圆柱形，所述锁销孔（10）位于销尾的中间部分，是具有一个截面为半圆的柱形凹陷，所述柱形凹陷的截面的直径与销尾的截面直径相同；所述楔子（9）为整体铸造，楔子的锁定端（13）为长方体形状，插入端（14）包括形状大小相同的第一插入端（141）和第二插入端（142），以相同朝向位于锁定端（13）的两头，平行间隔等于销尾截面半径；第一插入端和第二插入端截面为直角梯形，直角梯形的较宽底边长度与锁定端厚度相同，并大于柱形凹陷的高度，直角梯形的较窄底边长度小于柱形凹陷的高度。

5.如权利要求4所述的免刮内裆的辅助工装，其特征在于：所述第一插入端或第二插入端截面的直角梯形的中位线（16）长度等于所述柱形凹陷的高度。

6.如权利要求4所述的免刮内裆的辅助工装，其特征在于，所述第一插入端和第二插入端横截面的直角梯形两腰之间的夹角（17）为15度。

7.如权利要求4所述的免刮内裆的辅助工装，其特征在于，所述锁定端在所述第一插入端和第二插入端与锁定端连接处之间的部分具有半圆形凹陷（15）。

8.一种免刮内裆的内裆加工方法，使用如权利要求1-4任意一项所述的辅助工装，用于加工形成内裆，所述内裆包括第一立板（2），第二立板（3）和底板（1），由第一和第二立板平行放置在底板上形成，两块立板上各自开有一个位置和大小相同的第一立板通孔（12）和第二立板通孔（11）；包括如下步骤：

  a. 第一立板（2）和第二立板（3）平行放置在底板（1）上，将定位套（4）卡入两块平行放置的第一立板（2）和第二立板（3）；

b.销轴（5）依次穿过第一立板通孔（12）、定位套（4）、第二立板通孔（11），将楔子（9）插入锁销孔（10）并固定楔子（9）位置使第一立板（2）和第二立板（3）牢固夹持定位套；

c.将第一立板（2）和第二立板（3）牢固焊接在底板上；

d.敲出楔子（9），取出销轴（5）和定位套（4）。

9.如权利要求5所述一种免刮内裆的内裆加工方法，其特征在于，所述d.步骤在敲出楔子（9）前，还包括冷却步骤，对内裆及辅助工装整体进行冷却。

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