CN104029032A - 一种内嵌式卡瓦毛坯加工工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内嵌式卡瓦毛坯的加工工装，通过整体式地径向形成在主体芯轴上的第一定位盘上的第一定位部和整体式地径向形成在主体芯轴上并且与第一定位盘间隔开的第二定位盘上的第二定位部，将卡瓦毛坯件夹持住以加工成卡瓦。根据本发明的用于内嵌式卡瓦的加工工装，能够以高的定位精度夹持卡瓦毛坯件，避免了加工时卡瓦毛坯件的轴向窜动和转动，实现了完全自由度的定位。因此，产品的加工精度大幅度提高。此外，采用该加工工装一次可完成六个单片卡瓦的加工，可以大幅度地提高效率，满足同一套悬挂器六片卡瓦装配时的互换性，并且具有加工简单、应用方便、选料容易、加工成本低廉等多种优点。

Description

一种内嵌式卡瓦毛坯加工工装

技术领域

本发明涉及一种加工工装，尤其是用于加工内嵌式卡瓦的加工工装。

背景技术

目前，内嵌式尾管悬挂器已改进悬挂器卡瓦外露的缺陷，具有过流面积大、座挂能力强、卡瓦不易受损等优点。由于实际应用效果良好，内嵌式尾管悬挂器已经得到广泛的应用，并形成了批量生产能力。内嵌式卡瓦是尾管悬挂器悬挂、承载的载体，其结构精度和强度等因素严重影响尾管悬挂器的座挂质量，且决定了悬挂器工具的应用，对于油田固井作业十分重要。

然而，作为悬挂器的关键零件，内嵌式卡瓦的加工生产能力滞后，已严重制约了其应用。图8显示了用于生产内嵌式卡瓦的卡瓦毛坯件5。如图所示，卡瓦毛坯件5为一大致圆筒形的中空零件，包括两个端部即第一端部51和第二端部52。在卡瓦毛坯件5的外周上设有一直延伸到第一端部51的卡瓦牙。第二端部52带有锥形引导部，并且可设置有用于定位的定位凹槽53。在现有的内嵌式卡瓦毛坯的加工工装中，依靠两个紧固螺栓将卡瓦毛坯件5压定在铣床上，从而进行两侧面空间的五个方向尺寸加工。这种加工工装只能实现不完全的定位，具有定位效果差、精度低、加工质量不稳定等缺点。另外，这种加工工装也只能实现单片加工，加工效率低，且无法满足同一套悬挂器六片卡瓦装配时的互换性，极易造成六片卡瓦不能同时进行工作，进而影响了悬挂器的座挂质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种内嵌式卡瓦毛坯的加工工装，以实现内嵌式卡瓦的高精度、高效率的批量生产，同时满足工装装卸简易，定位完全且一次加工多片卡瓦的要求。

根据本发明提供的一种用于内嵌式卡瓦的加工工装，包括：

主体芯轴11；

整体式地径向形成在所述主体芯轴11上的第一定位盘6，所述第一定位盘上包括若干个沿周向均匀分布的第一定位部62，所述第一定位部径向向外伸出，并设有用于与卡瓦毛坯件的第一端部51相接合的容纳槽63；

整体式地径向形成在所述主体芯轴11上并且与所述第一定位盘间隔开的第二定位盘7，所述第二定位盘的外径小于卡瓦毛坯件的内径；

夹板2，包括中心孔21以及若干个沿周向均匀分布的第二定位部22，所述第二定位部径向向外伸出，并设有用于与卡瓦毛坯件的第二端部52相接合的定位槽23，

其中，所述夹板利用紧固件28安装在所述第二定位盘的远离所述第一定位盘的表面72上，从而通过所述第一定位部和所述第二定位部将卡瓦毛坯件夹持住以进行加工。

在一个实施例中，所述第二定位部包括从所述第二定位部的外周径向向内地延伸并用于容纳定位销25的定位销孔24。

在一个实施例中，所述定位销与卡瓦毛坯件的第二端部10上的定位凹槽53相配合。

在一个实施例中，所述主体芯轴包括位于一端的供机床夹持的圆柱凸台121，以及位于一个端面或两个端面的中心处的顶尖孔131,132。

在一个实施例中，所述定位槽的底面为倾斜的。

在一个实施例中，在所述夹板和所述第二定位盘之间设有垫片。

在一个实施例中，第一定位部和第二定位部的数量相等。

在一个实施例中，设有6个第一定位部和6个第二定位部。

在一个实施例中，所述第一定位部具有向外逐渐增大的周向宽度。

在一个实施例中，所述第二定位部具有保持一致的周向宽度。

与现有技术相比，根据本发明的用于内嵌式卡瓦的加工工装能够以高的定位精度夹持卡瓦毛坯件，避免了加工时卡瓦毛坯件的轴向窜动和转动，实现了完全自由度的定位。因此，产品的加工精度大幅度提高。此外，采用该加工工装一次可完成六个单片卡瓦的加工，可以大幅度地提高效率，并且满足同一套悬挂器六片卡瓦装配时的互换性。根据本发明的用于内嵌式卡瓦的加工工装还具有加工简单、应用方便、选料容易、加工成本低廉等多种优点。

附图说明

以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。

图1示意性显示了根据本发明的用于内嵌式卡瓦的加工工装的主体芯轴；

图2为图1所示主体的从第二定位盘一侧看去的侧视图；

图3和4分别显示了根据本发明的用于内嵌式卡瓦的加工工装的夹板的正视图和侧剖视图；

图5显示了根据本发明的用于内嵌式卡瓦的加工工装的整体结构，其中卡瓦毛坯件以细线示意性示出；

图6和7分别是图5中的部位A和B的放大视图；

图8显示了卡瓦毛坯件；

图9显示了采用本发明的用于内嵌式卡瓦的加工工装所制成的单片卡瓦。

具体实施方式

下面对照附图，并通过对实施例的描述，来进一步详细地说明本发明。

图1显示了根据本发明的用于内嵌式卡瓦的加工工装100。如图所示，该加工工装100包括主体芯轴11，以及整体式地径向形成在主体芯轴11上的第一定位盘6和第二定位盘7。第一定位盘6和第二定位盘7彼此间隔开，卡瓦毛坯件5夹持在第一定位盘6和第二定位盘7之间。

主体芯轴11用于安装到机床上，以便于对卡瓦毛坯件5进行机加工。为此，主体芯轴11的一端设有圆柱凸台121，其用于供机床的卡盘、例如三爪自动定心卡盘所夹持。此外，在主体芯轴11的一个端面或两个端面上可设有顶尖孔131、132。这些结构是机加工领域的技术人员所熟知的，在此不进行详细介绍。

如图2所示，第一定位盘6包括大致圆形的盘体61以及若干个均匀分布在盘体61的外周上的第一定位部62。各第一定位部62从盘体61中径向向外地伸出，并且设有用于与卡瓦毛坯件5的第一端部51相接合的容纳槽63，如图6更清楚地示出。容易理解，容纳槽63朝向第二定位盘7敞开。在图2所示的实施例中，一共设有6个沿周向均匀分布的第一定位部62，即各个第一定位部62之间以60度角间隔开。

第二定位盘7为大致圆形的盘件，其外径应小于卡瓦毛坯件5的内径。第二定位盘7设置成与第一定位盘6间隔开，它们之间的间距选择成大致等于或小于卡瓦毛坯件5的长度。在第二定位盘7上设有若干个螺纹孔71。在图2所示的实施例中，一共设有6个沿周向均匀分布的螺纹孔71，其优选分别与各个第一定位部62相对应。

根据本发明的用于内嵌式卡瓦的加工工装100还包括夹板2，其在图3和4中清楚地显示出。如图4所示，夹板2包括大致圆形的盘体28。盘体28具有中心孔21，其直径应略大于主体芯轴11的直径，以便可将夹板2套装在主体芯轴11上。盘体28还包括若干个通孔27。夹板2还包括若干个均匀分布在盘体28的外周上的第二定位部22。如同第一定位部62一样，各第二定位部22从盘体28中径向向外地伸出，并且设有用于与卡瓦毛坯件5的第二端部52相接合的定位槽23。定位槽23在夹板2的配合面29上敞开。在图3所示的实施例中，一共设有6个沿周向均匀分布的第二定位部22，即各个第二定位部22之间以60度角间隔开。

图5显示了装配好的根据本发明的用于内嵌式卡瓦的加工工装100的整体结构，其中以细线示意性地显示了卡瓦毛坯件5。如图所示，卡瓦毛坯件5套装到主体芯轴11上，使其第一端部51配合于第一定位盘6的各个第一定位部62内的容纳槽63中。夹板2从第二定位盘7的一端装入，直到其配合面29与第二定位盘7的远离第一定位盘6的表面72对接为止。此时，卡瓦毛坯件5的第二端部52配合于夹板2的第二定位部22中的定位槽23中。夹板2通过穿过其上的通孔27而与第二定位盘7的螺纹孔71相接合的紧固件18而牢固地固定在第二定位盘7上。紧固件18例如可为螺栓等。由此，可将卡瓦毛坯件5牢固地夹持在加工工装100内，避免卡瓦毛坯件5在加工时的径向跳动和轴向窜动，从而可以进行高精度的机加工。

根据本发明的如图所示的优选实施例，卡瓦毛坯件5可以一次性地加工成6片卡瓦单片8，从而大幅度地降低了加工成本。

根据一个优选的实施例，为提高定位精度，夹板2还包括从第二定位部22的外周径向向内地延伸的定位销孔24。定位销孔24穿过定位销槽23，并且两者相交。容易理解，在一个优选实施例中，设有6个定位销孔24。在加工该工装时，首先加工定位槽，然后在第二定位部22的中心处沿径向方向加工定位销孔24，孔的深度穿过定位槽并一直达到通孔27。定位销25可插入到定位销孔24中，定位销25的长度小于定位销孔24的深度，由此在定位销25插入到定位销孔24中之后不会影响通孔27。定位销25和定位销孔24之间为过盈配合。在装配状态下，定位销25与卡瓦毛坯件5的第二端部52上的定位凹槽53相配合。由此，卡瓦毛坯件5的自由跳动和轴向转动得到抑制，从而进一步地提高了定位精度。

优选地，定位销孔24设置成从第二定位部22的外周径向向内地一直延伸到与夹板2中的通孔27相通。通过这种方式，可以省去钻削盲孔的需要，从而提高了加工的方便性。

在另一个优选的实施例中，第一定位部62设计成沿着径向向外的方向具有逐渐增大的周向宽度（如图2所示），而第二定位部22设计成沿着径向向外的方向具有保持一致的周向宽度（如图3所示）。这种设计尤其适用于卡瓦成品本身的结构。如图9所示，卡瓦单片在其第一端部51处具有倾斜的侧面82。第一定位部62的斜面设计成与该斜面相一致，这样设计能够保证加工卡瓦成品斜面的角度。同样地，卡瓦单片在其第二端部52处具有直的侧面81。由此，第二定位部22也设计为直面。

当卡瓦毛坯件5的长度发生变化时，可以在第二定位盘7的表面72和夹板2的配合面29之间设置调整垫片，从而适应于不同长度的卡瓦毛坯件5。

从以上实施例中可以看出，采用本发明可将卡瓦毛坯一次性加工成多片卡瓦，大幅度提高加工效率和降低加工成本。同时，可消除卡瓦毛坯加工时轴向窜动和转动以及径向跳动，实现卡瓦毛坯的完全装夹定位，大幅度提高加工精度。此外，卡瓦毛坯件通过两端夹在第一定位盘和夹板之间，拆卸十分方便。

以上所述具体的实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改，等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于内嵌式卡瓦的加工工装，包括：

主体芯轴(11)；

整体式地径向形成在所述主体芯轴(11)上的第一定位盘(6)，所述第一定位盘上包括若干个沿周向均匀分布的第一定位部(62)，所述第一定位部径向向外伸出，并设有用于与卡瓦毛坯件的第一端部(51)相接合的容纳槽(63)；

整体式地径向形成在所述主体芯轴(11)上并且与所述第一定位盘间隔开的第二定位盘(7)，所述第二定位盘的外径小于卡瓦毛坯件的内径；

夹板(2)，包括中心孔(21)以及若干个沿周向均匀分布的第二定位部(22)，所述第二定位部径向向外伸出，并设有用于与卡瓦毛坯件的第二端部(52)相接合的定位槽(23)，

其中，所述夹板利用紧固件(28)安装在所述第二定位盘的远离所述第一定位盘的表面(72)上，从而通过所述第一定位部和所述第二定位部将卡瓦毛坯件夹持住以进行加工。

2.根据权利要求1所述的加工工装，其特征在于，所述第二定位部包括从所述第二定位部的外周径向向内地延伸并用于容纳定位销(25)的定位销孔(24)。

3.根据权利要求2所述的加工工装，其特征在于，所述定位销与卡瓦毛坯件的第二端部(52)上的定位凹槽(53)相配合。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的加工工装，其特征在于，所述主体芯轴包括位于一端的供机床夹持的圆柱凸台(121)，以及位于一个端面或两个端面的中心处的顶尖孔(131,132)。

5.根据上述权利要求中任一项所述的加工工装，其特征在于，所述定位槽的底面为倾斜的。

6.根据上述权利要求中任一项所述的加工工装，其特征在于，在所述夹板和所述第二定位盘之间设有垫片。

7.根据上述权利要求中任一项所述的加工工装，其特征在于，第一定位部和第二定位部的数量相等。

8.根据权利要求7所述的加工工装，其特征在于，设有6个第一定位部和6个第二定位部。

9.根据上述权利要求中任一项所述的加工工装，其特征在于，所述第一定位部具有向外逐渐增大的周向宽度。

10.根据上述权利要求中任一项所述的加工工装，其特征在于，所述第二定位部具有保持一致的周向宽度。