CN104759643B - 邦迪管轧辊同轴双轴承孔加工专用工装及加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种邦迪管轧辊同轴双轴承孔加工专用工装，它包括第一配合件、第二配合件和第三配合件，所述第一配合件包括固定轴、锥面轴、设轴肩以及螺纹孔；所述第二配合件包括圆柱形膨胀体、锥面孔、膨胀槽以及通孔；所述第三配合件紧固螺栓。被发明还提供了一种使用该工装的方法，它包括以下步骤：①将第一配合件安装到车床的卡盘上；②、将第二配合件的锥面孔套入第一配合件的锥面轴上；③、轧辊工件套在第二配合件的外圆周面上；④、加工；⑤加工另一面；⑥；取下轧辊工件，加工完成。该邦迪管轧辊同轴双轴承孔加工专用工装具有设计科学、精准度高、使用方便的优点；该方法具有操作简单、加工精度高、成品质量好的优点。

Description

邦迪管轧辊同轴双轴承孔加工专用工装及加工工艺

技术领域

本发明涉及一种邦迪管轧辊用工装，具体的说，涉及了一种邦迪管轧辊同轴双轴承孔加工专用工装，还涉及一种邦迪管轧辊同轴双轴承孔的加工工艺。

背景技术

现有的邦迪管同轴双轴承孔轧辊加工时，两端的轴承孔均需要加工，通常采用的方案是单面加工完后，取下换另一面进行加工。现有的工装大多为一直径固定的转轴，轧辊套接在该转轴上，由于各个厂家制作的轧辊的内径并不统一，往往会造成转轴与轧辊的内径不匹配，现有的方法是通过加塞的方式将两者之间的缝隙填满，但是，这么做两者的同轴度完全取决于加塞的准确度，加塞一旦不准确，轧辊与转轴的同轴度误差变大，最终导致轧辊的成型不符合要求；并且，在换面时，由于加塞这一步骤的存在导致两面分别操作时产生安装误差，误差进一步增大，最终导致制作出来的工件两端的承孔的同轴度误差大，废品率高。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、精准度高、使用方便的优点的邦迪管轧辊同轴双轴承孔加工专用工装，以及一种操作简单、加工精度高、成品质量好的邦迪管轧辊同轴双轴承孔的加工工艺。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种邦迪管轧辊同轴双轴承孔加工专用工装，包括第一配合件、第二配合件和第三配合件，所述第一配合件包括与车床配合的固定轴、与第二配合件配合并与所述固定轴同轴心线的锥面轴、设于所述固定轴和所述锥面轴之间的轴肩以及开设在所述第一配合件的锥面轴端中心处的螺纹孔，所述轴肩的两侧面与所述第一配合件的轴心线垂直；所述第二配合件包括圆柱形膨胀体、开设于该膨胀体一端并与所述锥面轴配合的锥面孔、沿该锥面孔一周径向设置的膨胀槽以及穿过所述膨胀体中心处并与所述螺纹孔对应的通孔，所述锥面轴的轴向长度大于所述锥面孔的轴向深度设置；所述第三配合件为与所述螺纹孔以及所述通孔配合安装的紧固螺栓。

基上所述，所述第一配合件、所属第二配合件、所述第三配合件均由40Cr材料经过渗碳调制处理制成。

基上所述，所述紧固螺栓的外端开设内六方孔。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明采用分段式的工装模具，能够快速安装和使用，保证轻装轻卸；内螺纹连接保证了三者之间的同轴度，螺纹连接的方式保证了轴向运动保持稳定，锥面孔以及锥面轴的配合保证膨胀体不会倾斜，继而保证了膨胀体外扩膨胀均匀进行，最终顶压工件也保持稳定。第一配合件能够保证与机床主轴之间的同轴度和垂直度误差，使第一配合件的轴心线与机床主轴的轴心线契合，第二配合件再通过锥面轴和锥面孔的配合，锥面的存在和螺纹连接的方式最大限度的减小了第二配合件旋紧过程中的径向偏移和歪斜，两配合件始终保持同轴运动，从而保证了工装和工件的同轴度；保证其与第一配合件之间的同轴度误差，即与机床主轴之间的同轴度误差，第二配合件均匀膨胀顶压轧辊工件，进而保证轧辊工件与机床主轴之间的同轴度误差，同时，工件端面与轴肩贴合，保证了工件端面与机床主轴之间的垂直度误差精度。在加工轧辊同轴双轴承孔时，分两次装夹加工，可有效地保证两侧轴承孔的同轴度误差精度，同轴度误差可以保证在0.003mm以内，使加工邦迪管时能有效保证轧辊的工作稳定性，提高加工质量，降低加工成本。

进一步的，轴肩两侧面为竖直平面，一端贴合机床卡盘外端面，一端贴合工件端面，保证加工时工件的稳定性。

进一步的，各配合件均采用40Cr材料加工，在加工过程中进行渗碳处理，降低变形量，提高硬度，从而提高轧辊的加工精度，通过本工艺加工的邦迪管轧辊，能实现对SPCD、SPCE等材料的邦迪管的加工，并能保证邦迪管的加工质量和精度。

该邦迪管轧辊同轴双轴承孔加工专用工装具有设计科学、精准度高、使用方便的优点

一种使用邦迪管轧辊同轴双轴承孔加工专用工装加工邦迪管轧辊同轴双轴承孔的工艺，包括以下步骤：

① 将第一配合件安装到车床的卡盘上，并使固定轴侧轴肩端面贴合卡盘端面，保证第一配合件和机床主轴的同轴度误差；

②、 将第二配合件的锥面孔套入第一配合件的锥面轴上，将紧固螺栓穿过第二配合件的通孔旋入第一配合件的螺纹孔内，进行初步固定，以保证所述第二配合件的外圆周面与机床主轴的同轴度误差；

② 轧辊工件套在第二配合件的外圆周面上，同时将该轧辊工件的内端贴合另一侧轴肩端面保证工件内端与机床主轴的垂直度误差，拧紧紧固螺栓使膨胀体在锥面轴的顶压下均匀膨胀，顶紧轧辊工件保证工件轴心线与机床主轴的同轴度误差；

④、加工轧辊工件的外端面以及外圆周面；

⑤、将轧辊工件取下，重复①至③步骤加工轧辊工件的另一端面；

⑥、取下轧辊工件，加工完成。

基上所述，所述第一配合件、所属第二配合件、所述第三配合件均由40Cr材料经过渗碳调制处理制成。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明使用前述的邦迪管轧辊同轴双轴承孔加工专用工装来加工轧辊工件，首先保证第一配合件与机床主轴的同轴度误差以及第一配合件内端与机床主轴的垂直度误差，然后通过锥面孔的配合，保证第二配合件与第一配合件的同轴度误差，也就是保证第二配合件的外端面与机床主轴的同轴度误差，然后装上轧辊工件，拧紧螺栓，膨胀体在锥面轴和锥面孔的配合下均匀膨胀，均匀的顶紧轧辊工件的内圆面，以保证轧辊工件与膨胀体的同轴度误差，也就是保证轧辊工件与机床主轴的同轴度误差，同时，轧辊工件的内端面与轴肩的端面贴合，可以保证轧辊工件的内端面与机床主轴的垂直度误差。

通过以上步骤，轧辊工件与机床主轴的同轴度误差得以保证，轧辊工件与机床主轴的垂直度误差也得以保证，在两个方向的精准度都得以保证的情况下对工件进行加工，可以得到精度更高的成品，在实际加工过程中，同轴度误差可以保证在0.003mm以内，有效的保证了邦迪管生产的稳定性，提高了邦迪管的质量，从而降低生产成本。

采用40Cr材料加工，在加工过程中进行渗碳处理，降低变形量，提高硬度，提高轧辊的加工精度，通过本工艺加工的邦迪管轧辊，能实现对SPCD、SPCE等材料的邦迪管的加工，并能保证邦迪管的加工质量和精度。

其具有操作简单、加工精度高、成品质量好的优点。

附图说明

图1是本发明中邦迪管轧辊同轴双轴承孔加工专用工装的结构示意图。

图2是本发明中邦迪管轧辊同轴双轴承孔加工专用工装使用状态的结构示意图。

图中：1.第一配合件；2.第二配合件；3.第三配合件；4.固定轴；5.锥面轴；6.轴肩；7.膨胀体；8.膨胀槽；9.通孔。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图1所示，一种邦迪管轧辊同轴双轴承孔加工专用工装，包括第一配合件1、第二配合件2和第三配合件2，所述第一配合件1包括与车床配合的固定轴4、与第二配合件2配合并与所述固定轴4同轴心线的锥面轴5、设于所述固定轴4和所述锥面轴5之间的轴肩6以及开设在所述第一配合件1的锥面轴5端中心处的螺纹孔；所述第二配合件2包括膨胀体7、开设于该膨胀体7中并与所述锥面轴5配合的锥面孔、沿该锥面孔一周径向设置的膨胀槽8以及开设于所述膨胀体7中心处并与所述螺纹孔对应的通孔9，所述锥面轴5的轴向长度大于所述锥面孔的轴向深度设置；所述第三配合件2为与所述螺纹孔以及所述通孔9配合安装的紧固螺栓，所述轴肩6的两侧面与所述第一配合件的轴心线垂直，所述第一配合件1、所属第二配合件2、所述第三配合件2均由40Cr材料渗碳调制处理制成，是为了保证工件10具有较小的变形量，提高轧辊的加工精度，在实际加工过程中，同轴度误差可以保证在0.003mm以内，使加工邦迪管时能有效保证轧辊的工作稳定性，提高加工质量，降低加工成本，通过本工艺加工的邦迪管轧辊，能实现对SPCD、SPCE等材料的邦迪管的加工，并能保证邦迪管的加工质量和精度。

使用时，将第一配合件1的固定轴4固定在车床上，保证其轴心线与机床主轴的同轴度，然后将第二配合件2套接在第一配合件1上，锥面轴5与锥面孔配合安装，将第三配合件2穿过通孔9旋入第一配合件1的螺纹孔中以固定第一和第二配合件2，直到锥面孔贴近锥面轴5，然后将工件10套接在膨胀体7外端面，此时的工件10安装的并不牢固，在操作时容易因为晃动产生加工误差，为稳定工件10，进一步旋紧第三配合件2，旋紧过程中，膨胀体7在第一配合件1的锥面轴5的顶压下向外膨胀，即膨胀槽8处出现弹性形变，将工件10卡死，圆锥面的存在和螺纹连接的方式，保证了膨胀体7在膨胀时也能够保证其轴线保持水平，即第一配合件1、第二配合件2以及第三配合件2的轴线位于一条直线上，进而保证了配合件与工件10的同轴度误差，同时，工件10的端面与第一配合件1的轴肩6侧面贴合，保证了配合件端面与轴线的垂直度误差，大大提高了工件10加工的加工精度。

加工完轧辊工件的一端后，将工件10取下，换另一端进行加工，由于每次上紧达到的同轴度误差差别小，两端加工产生的误差也小，可以有效地保证工件10两侧轴承孔的同轴度误差。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (5)

1.一种邦迪管轧辊同轴双轴承孔加工专用工装，其特征在于：它包括第一配合件、第二配合件和第三配合件，所述第一配合件包括与车床配合的固定轴、与第二配合件配合并与所述固定轴同轴心线的锥面轴、设于所述固定轴和所述锥面轴之间的轴肩以及开设在所述第一配合件的锥面轴端中心处的螺纹孔，所述轴肩的两侧面与所述第一配合件的轴心线垂直，轴肩两侧面为竖直平面，一端用于贴合机床卡盘外端面，一端用于贴合工件端面；所述第二配合件包括圆柱形膨胀体、开设于该膨胀体一端并与所述锥面轴配合的锥面孔、沿该锥面孔一周径向设置的膨胀槽以及穿过所述膨胀体中心处并与所述螺纹孔对应的通孔，所述锥面轴的轴向长度大于所述锥面孔的轴向深度设置；所述第三配合件为与所述螺纹孔以及所述通孔配合安装的紧固螺栓。

2.根据权利要求1所述的邦迪管轧辊同轴双轴承孔加工专用工装，其特征在于：所述第一配合件、所述第二配合件、所述第三配合件均由40Cr材料经过渗碳调制处理制成。

3.根据权利要求1或2所述的邦迪管轧辊同轴双轴承孔加工专用工装，其特征在于：所述紧固螺栓的外端开设内六方孔。

4.一种利用权利要求1所述的邦迪管轧辊同轴双轴承孔加工专用工装加工邦迪管轧辊同轴双轴承孔的加工工艺，其特征在于：它包括以下步骤：

①、将第一配合件安装到车床的卡盘上，并使固定轴侧轴肩端面贴合卡盘端面，保证第一配合件和机床主轴的同轴度误差；

②、 将第二配合件的锥面孔套入第一配合件的锥面轴上，将紧固螺栓穿过第二配合件的通孔旋入第一配合件的螺纹孔内，进行初步固定，以保证所述第二配合件的外圆周面与机床主轴的同轴度误差；

③、轧辊工件套在第二配合件的外圆周面上，同时将该轧辊工件的内端贴合另一侧轴肩端面保证工件内端与机床主轴的垂直度误差，拧紧紧固螺栓使膨胀体在锥面轴的顶压下均匀膨胀，顶紧轧辊工件保证工件轴心线与机床主轴的同轴度误差；

④、加工轧辊工件的外端面以及外圆周面；

⑤、将轧辊工件取下，重复①至③步骤加工轧辊工件的另一端面；

⑥、取下轧辊工件，加工完成。

5.根据权利要求4所述的邦迪管轧辊同轴双轴承孔的加工工艺，其特征在于：所述第一配合件、所述第二配合件、所述第三配合件均由40Cr材料经过渗碳调制处理制成。