CN104108029A - 一种螺纹衬套加工用装夹工艺装备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种螺纹衬套加工用装夹工艺装备，其特征在于该装备包括基座和夹套，所述基座内部设有基座阶梯孔，其底端为限位结构，基座径向均匀分布设计数量的细槽口，每个细槽口末端均设有圆孔，圆孔位于基座末端的侧面上，基座前端面为法兰结构；所述夹套为带法兰结构的圆柱形回转体结构件，包括沿轴中心截面对称的第一夹套和第二夹套，第一夹套和第二夹套的内壁形成一个完整的内螺纹，其内部空腔为试件腔。本发明实现了对螺纹衬套的快速装夹和定位，并可效避免外力直接施加于外螺纹的牙顶部位，从而有效的保护了外螺纹的牙顶部位。

Description

一种螺纹衬套加工用装夹工艺装备
技术领域
本发明涉及一种螺纹衬套加工用装夹工艺装备。
背景技术
螺纹衬套主要应用于较软基体材料的内螺纹防护，是一种通用型的结构零件，广泛应用于各类机械产品中，其生产批量较大。由于在攻内螺纹的过程中对螺纹衬套施加的径向力较大，通常会造成螺纹衬套的外螺纹局部损伤，甚至会造成螺纹衬套的报废。
目前，螺纹衬套的批量加工方式为由车工利用棒料一次性加工出外圆螺纹后，再根据螺纹衬套长度分别予以切断，之后再次用薄铜皮分别包住外螺纹后重新装夹进行车内圆和攻丝工序。该加工工艺存在的不足之处在于，由于螺纹衬套的牙顶部位直接与车床卡盘接触，导致在夹紧过程中尤其是攻丝过程中会产生较大的径向力而损伤螺纹牙顶。从螺纹衬套的实际生产结果来看，基本上所有的外螺纹都有不同程度的损伤。
专利号为200920000715.1的中国专利公开了一种螺纹衬套内螺纹的加工工装，其特点为采用上、下螺纹压块保护外螺纹并通过平口钳或气动夹紧装置装夹工装来以完成螺纹衬套内螺纹的攻丝工序，但该工装不能用在三爪或四爪自定心卡头上进行加工，而且因装夹工件自身加工精度不一致会出现的工件装夹不牢固的现象。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，设计一种螺纹衬套加工用装夹工艺装备。该装备实现了对螺纹衬套的快速装夹和定位，并可效避免外力直接施加于外螺纹的牙顶部位，从而有效的保护了外螺纹的牙顶部位。
本发明解决所述技术问题所采用的技术方案是：设计一种螺纹衬套加工用装夹工艺装备，其特征在于该装备包括基座和夹套，所述基座内部设有基座阶梯孔，其底端为限位结构，基座径向均匀分布设计数量的细槽口，每个细槽口末端均设有圆孔，圆孔位于基座末端的侧面上，基座前端面为法兰结构；所述夹套为带法兰结构的圆柱形回转体结构件，包括沿轴中心截面对称的第一夹套和第二夹套，第一夹套和第二夹套内壁形成一个完整的内螺纹，其内部空腔为试件腔。
与现有技术相比，本发明螺纹衬套加工用装夹工艺装备可有效保护外螺纹的牙顶部位，螺纹衬套尺寸精度和同轴度位置公差精度更高，可以保证工件装夹牢固可靠且受力均匀，从而实现对螺纹衬套的快速装夹和定位，且螺纹衬套加工用装夹工艺装备可系列化生产，使用及操作方便，适于工业应用。
附图说明
图1是本发明螺纹衬套加工用装夹工艺装备一种实施例装入螺纹衬套后的立体结构示意图；
图2是本发明螺纹衬套加工用装夹工艺装备一种实施例基座1的立体结构示意图；
图3是本发明螺纹衬套加工用装夹工艺装备一种实施例夹套2的立体结构示意图；
图4是本发明螺纹衬套加工用装夹工艺装备一种实施例螺纹衬套3的立体结构示意图；
图5是本发明螺纹衬套加工用装夹工艺装备安装于车床三爪卡盘上的立体结构示意图；
在图中，1.基座，2.夹套，3.螺纹衬套，4.车床卡爪，11.基座阶梯孔，12.细槽口，13.圆孔，21第一夹套，22.第二夹套，23.试件腔，24.夹套缝隙。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，详细叙述本发明。具体实施例仅是对发明的进一步详细地说明及解释，并不以此限定本发明权利要求的保护范围。
本发明螺纹衬套加工用装夹工艺装备(简称装备，参见图1-5)包括基座1和夹套2，所述基座1内部设有基座阶梯孔11，其底端为限位结构，基座1径向均匀分布设计数量的细槽口12，每个细槽口12的末端均设有圆孔13，圆孔13位于基座1末端的侧面上，基座1前端面为法兰结构；所述夹套2为带法兰结构的圆柱形回转体结构件，包括沿轴中心截面对称的第一夹套21和第二夹套22，第一夹套21和第二夹套22的内壁形成一个完整的内螺纹，其内部空腔为试件腔23。
本发明的进一步特征在于基座1径向均布3个细槽口12，相邻细槽口12之间的夹角为120°。
本发明的进一步特征在于夹套2的法兰端面距离基座1法兰端面的间隙量为1-4mm。
本发明的进一步特征在于所述基座1的总长度与基座阶梯孔11的轴向长度之比为1.5-2.5∶1。
本发明的进一步特征在于所述基座1及夹套2均采用合金钢制成。
本发明中夹套2的内螺纹尺寸与所加工的螺纹衬套3的外螺纹尺寸相匹配；基座阶梯孔11的孔径大小与夹套2的外径相匹配，基座阶梯孔可用于对夹套2进行装夹定位，通过基座径向的细槽口12来调整夹紧夹套2和螺纹衬套3的径向夹紧力。基座阶梯孔孔径以及轴向长度尺寸应综合考虑螺纹衬套的实际尺寸以及夹套的结构尺寸，夹套内螺纹尺寸根据螺纹衬套3的外螺纹尺寸加工，即螺纹衬套加工用装夹工艺装备可以系列化生产。
本发明使用时，将已加工好外螺纹的螺纹衬套装入夹套2中，第一夹套21和第二夹套22对合留有0.6-0.2mm的夹套缝隙24，可将螺纹衬套快速加紧，将装好螺纹衬套的夹套2沿基座内孔轴向推至基座阶梯孔11底端限位结构处，从而实现对螺纹衬套的快速装夹和定位，通过基座阶梯孔11及细槽口12将夹套2进行调整固定，然后将基座1紧固于车床卡爪4上即可加工。具体使用步骤为：
(1)将已加工好外螺纹的螺纹衬套3的半成品放置于相应规格的夹套的试件腔23内；
(2)将夹套2沿基座1内孔轴方向推至基座阶梯孔11底端的限位结构处；
(3)将基座1放置于车床卡爪4内，即可启动车床完成螺纹衬套内螺纹的加工；
(4)螺纹衬套3内螺纹加工完成后，通过夹套2的法兰结构可快速取下螺纹衬套，即完成整个螺纹衬套内螺纹的加工。
本发明通过对螺纹衬套加工过程的受力分析，设计了相应的装夹工艺装备，即在车床卡爪和螺纹衬套之间增加一转接过渡装置，螺纹衬套尺寸精度和同轴度位置公差精度更高，可以保证工件装夹牢固可靠且受力均匀，同时将螺纹衬套的受力部位转移到螺纹的牙侧部位，从而有效的保护了螺纹的牙顶部位。该装备装夹时夹套2和基座1的局部会产生弹性变形，当卸掉外力以后即可恢复原样，细槽口末端的圆孔13可以释放其集中应力，从而实现快速装夹和定位而不损伤外螺纹的目的。
实施例1
本实施例中螺纹衬套3(参见图4)的结构尺寸为：外螺纹M14mm，内螺纹M8mm，长度15mm，一个批次的生产数量为80件左右，螺纹衬套材料为1Cr18Ni9不锈钢。与之相应的螺纹衬套加工用装夹工艺装备(参见图2和3)基座径向均布细槽口的数量为3个，相邻细槽口之间的夹角为120°，其尺寸如下：夹套2的外径25mm，轴向总长度为25mm，内螺纹尺寸M14mm长度15mm，法兰外径31mm厚3mm；基座内径25mm，基座阶梯孔轴向长度20mm，基座总长度41mm，法兰外径36mm厚3mm。使用时将夹套2的内螺纹M14mm套在螺纹衬套3的外螺纹M14mm上，然后沿基座1轴向插入基座阶梯孔11底部限位结构处，夹套2法兰端面距离基座1法兰端面间有2mm的间隙量，方便将夹套2取出。使用该螺纹衬套加工用装夹工艺装备加工出的螺纹衬套外螺纹没有任何损伤。
实施例2
本实施例中基座径向均布4个细槽口，相邻细槽口之间的夹角为90°。螺纹衬套3的结构尺寸为：外螺纹M10mm，内螺纹M5mm，长度15mm，一个批次的生产数量为80件左右，螺纹衬套材料为1Cr18Ni9不锈钢。与之相应的螺纹衬套加工用装夹工艺装备尺寸如下：夹套2的外径21mm，轴向总长度为25mm，内螺纹尺寸M10mm长度15mm，法兰外径27mm厚3mm；基座内径21mm，基座阶梯孔轴向长度20mm，基座总长度30mm，法兰外径32mm厚3mm。使用时将夹套2的内螺纹M10mm套在螺纹衬套3的外螺纹M10mm上，然后沿基座1轴向插入基座阶梯孔11底部限位结构处，夹套2法兰端面距离基座1法兰端面间有1mm的间隙量，方便将夹套2取出。使用该螺纹衬套加工用装夹工艺装备加工出的螺纹衬套外螺纹没有任何损伤。
实施例3
本实施例中基座径向均布4个细槽口，相邻细槽口之间的夹角为90°。螺纹衬套3的结构尺寸为：外螺纹M20mm，内螺纹M14mm，长度20mm，一个批次的生产数量为80件左右，螺纹衬套材料为1Cr18Ni9不锈钢。与之相应的螺纹衬套加工用装夹工艺装备尺寸如下：夹套2的外径31mm，轴向总长度为30mm，内螺纹尺寸M20mm长度20mm，法兰外径37mm厚3mm；基座内径31mm，基座阶梯孔轴向长度25mm，基座总长度62.5mm，法兰外径42mm厚3mm。使用时将夹套2的内螺纹M20mm套在螺纹衬套3的外螺纹M20mm上，然后沿基座1轴向插入基座阶梯孔11底部限位结构处，夹套2法兰端面距离基座1法兰端面间有4mm的间隙量，方便将夹套2取出。使用该螺纹衬套加工用装夹工艺装备加工出的螺纹衬套外螺纹没有任何损伤。

Claims (5)

1.一种螺纹衬套加工用装夹工艺装备，其特征在于该装备包括基座和夹套，所述基座内部设有基座阶梯孔，其底端为限位结构，基座径向均匀分布设计数量的细槽口，每个细槽口末端均设有圆孔，圆孔位于基座末端的侧面上，基座前端面为法兰结构；所述夹套为带法兰结构的圆柱形回转体结构件，包括沿轴中心截面对称的第一夹套和第二夹套，第一夹套和第二夹套的内壁形成一个完整的内螺纹，其内部空腔为试件腔。
2.根据权利要求1所述的螺纹衬套加工用装夹工艺装备，其特征在于基座径向均布3个细槽口，相邻细槽口之间的夹角为120°。
3.根据权利要求1所述的螺纹衬套加工用装夹工艺装备，其特征在于夹套的法兰端面距离基座法兰端面的间隙量为1-4mm。
4.根据权利要求1所述的螺纹衬套加工用装夹工艺装备，其特征在于所述基座的总长度与基座阶梯孔的轴向长度之比为1.5-2.5∶1。
5.根据权利要求1-4任一所述的螺纹衬套加工用装夹工艺装备，其特征在于所述基座及夹套均采用合金钢制成。
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