CN105458801A - 车床用偏心工装及其使用方法 - Google Patents

车床用偏心工装及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种车床用偏心工装及其使用方法。偏心工装包括：四爪卡盘夹紧段；找正段，连接四爪卡盘夹紧段和固定偏心工件段，用于调整固定偏心工件段和四爪卡盘夹紧段的相对位置；和固定偏心工件段，用于固定待加工的偏心工件。本发明提供的偏心工装，通过校正偏心工装的找正基准来保证偏心工件的偏心距，省略了偏心工件校正偏心距的环节，大大提高了加工精度，提高加工合格率，降低了对操作者经验和技术的要求。而且偏心工装起到配重作用，转速可以大幅度提高，降低了加工成本。批量生产时上述特点体现尤其明显。

Description

车床用偏心工装及其使用方法
技术领域
本发明涉及石油开采设备技术，尤指一种偏心工装和一种偏心工装的使用方法。
背景技术
如过电缆封隔器、油管挂等部件是重要的完井工具，其共同特点为均存在内外径不同轴，有较大的偏心距。偏心距质量控制程度关系到产品质量，因此偏心距的制造精度控制尤为重要。
车床主要用于加工轴、端面、孔和其他符合该特征具有回转表面的工件如螺纹、环槽、环台、锥面等，但是工件内外圆不同轴时加工难以保证其偏心距，其使用范围受到限制。在对内外圆不同轴的产品，如果内外圆偏心距要求很高的工件在车床上加工，通常该尺寸无法保证，导致工件加工的合格率较低，加工成本较高。此外无配重对机床精度有很大影响且不安全，缺点比较明显。
其他机床虽然在加工偏心工件有一定优势，但在刀具组合配置上更多，有些结构很难加工，存在加工成本高，使用不经济等缺点。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种偏心工装，可满足加工后工件的内外圆偏心距符合精度要求，使加工合格率显著提高、加工成本大幅度降低。
为了达到本发明目的，本发明提供了一种偏心工装，用于辅助机床加工偏心工件，包括：四爪卡盘夹紧段；找正段，连接所述四爪卡盘夹紧段和固定偏心工件段，用于调整所述固定偏心工件段和所述四爪卡盘夹紧段的相对位置；和所述固定偏心工件段，用于固定待加工的偏心工件。
可选地，所述偏心工装还包括：间隙配合段，安装于所述固定偏心工件段的内部，用于减小待加工的偏心工件与所述固定偏心工件段之间的间隙。
可选地，所述间隙配合段的横截面呈C形状。
可选地，所述固定偏心工件段包括：横截面呈C形的配合部，待加工的偏心工件安装在所述配合部内；和连接在配合部开口端的夹紧部，通过减小配合部的开口距离来实现夹紧待加工的偏心工件。
可选地，所述夹紧部上设置有通孔，螺栓、垫片和螺母结构安装在所述通孔处。
可选地，所述配合部上还设置有贯通的螺孔，紧固螺钉旋入螺孔内来辅助定位待加工的偏心工件。
可选地，所述固定偏心工件段和所述找正段之间沿周向有规律地设置有通槽，通槽用于确保固定偏心工件段能够容易变形、以更好地固定住偏心工件。
可选地，所述四爪卡盘夹紧段呈长方体状，所述四爪卡盘夹紧段的轴线方向的两端面呈正方形状。
可选地，所述找正段上具有磁力百分表进行校正的校正结构，磁力百分表与所述找正段的所述校正结构进行配合使用、来实现对固定偏心工件段进行端面找正和径向找正。
本发明还提供了一种偏心工装的使用方法，包括：
步骤102，将偏心工装的四爪卡盘夹紧段安装在机床的四角卡盘上、并通过磁力百分表来校正偏心工装的侧母线；
步骤104，将偏心工件装入固定偏心工件段内、并旋紧螺栓和紧固螺钉；
步骤106，开启机床进行一次加工偏心工件；
步骤108，卸下一次加工后的偏心工件、并前后旋转180度后重复步骤104～106进行二次加工偏心工件；
步骤110，卸除二次加工后的偏心工件。
可选地，所述步骤104中，偏心工装上具有整体线，代加工的偏心工件上划有整体线，按整体线对齐将偏心工件装入固定偏心工件段(3)内；
所述步骤108中，偏心工件前后旋转180度并固定后，进行找正操作和对整体线操作。
与现有技术相比，本发明提供的偏心工装，通过校正偏心工装的找正基准来保证偏心工件的偏心距，省略了偏心工件校正偏心距的环节，大大提高了加工精度，提高加工合格率，降低了对操作者经验和技术的要求。而且偏心工装起到配重作用，转速可以大幅度提高，降低了加工成本。批量生产时上述特点体现尤其明显。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明一个实施例所述的偏心工装的结构示意图；
图2为本发明所述的偏心工装与偏心工件装配后的结构示意图；
图3为本发明所述的偏心工装的使用方法的结构示意图。
其中，图1和图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
1四爪卡盘夹紧段，2找正段，3固定偏心工件段，31配合部，32夹紧部，33螺孔，4间隙配合段，5通槽，6偏心工件的安装区域。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面结合附图描述本发明一些实施例的偏心工装和偏心工装的使用方法。
如图1和图2所示，本发明提供的偏心工装，用于辅助机床加工偏心工件的偏心孔，包括：四爪卡盘夹紧段1；找正段2，连接四爪卡盘夹紧段1和固定偏心工件段3，用于调整固定偏心工件段3和四爪卡盘夹紧段1的相对位置；和固定偏心工件段3，用于固定待加工的偏心工件。
本发明提供的偏心工装，通过校正偏心工装的找正基准来保证偏心工件的偏心距，省略了偏心工件校正偏心距的环节，大大提高了加工精度，提高加工合格率，降低了对操作者经验和技术的要求。而且偏心工装起到配重作用，转速可以大幅度提高，降低了加工成本。批量生产时上述特点体现尤其明显。
偏心工装整体起到配重作用。其有益效果是用来平衡偏心工件重心，避免因离心力造成车床不稳定，确保机床的稳定和安全。
另外，本发明上述实施例提供的偏心工装还可具有如下附加的技术特征：
优选地，偏心工装还包括：间隙配合段4，安装于固定偏心工件段3的内部，用于减小待加工的偏心工件与固定偏心工件段3之间的间隙。
优选地，间隙配合段4的横截面呈C形状。
间隙配合段4径向开口部分便于偏心工件装入与取出，开口部分受力时内径尺寸发生变化，此外起部分配重作用。
优选地，固定偏心工件段3包括：横截面呈C形的配合部31，待加工的偏心工件安装在配合部31内；和连接在配合部31开口端的夹紧部32，通过减小配合部31的开口距离来实现夹紧待加工的偏心工件。
优选地，两个夹紧部32上对应设置有通孔，螺栓、垫片和螺母结构安装在通孔处，用于固定偏心工件。
优选地，配合部31上还设置有贯通的螺孔33，紧固螺钉旋入螺孔33内来辅助定位待加工的偏心工件。
优选地，固定偏心工件段3和找正段2之间沿轴向有规律地设置有通槽5(如图1所示)，通槽5用于确保固定偏心工件段能够容易变形、以更好地固定住偏心工件。
通槽为找正段与固定偏心工件段之间的断开部分，分界处有规律地断开。
拆卸槽处断开部分保证偏心工件的夹紧力均匀，连接部分保证四爪卡盘夹紧段和固定偏心工件段连接的整体性。
优选地，四爪卡盘夹紧段1呈长方体状，四爪卡盘夹紧段1的轴线方向的两端面呈正方形状。
所述的四爪卡盘夹紧段四个端面相邻端面互相垂直且与回转轴平行，沿轴线方向投影为正方形，卡盘受力更均匀、合理。
可选地，找正段2上具有磁力百分表进行校正的校正结构，磁力百分表与所述找正段2的所述校正结构进行配合使用、来实现对固定偏心工件段3进行端面找正和径向找正。
磁力百分表具有端面找正基准和径向找正基准，磁力百分表按两处基准配合找正段对固定偏心工件段进行找正。偏心工件的偏心距值决定了偏心工装的固定偏心工件段的内外径的偏心距值，偏心工件的偏心距公差值既决定了偏心工装的固定偏心工件段的的内径公差值，也决定了偏心工件外径公差值。其有益效果是用来校正偏心工装的侧母线等效为校正偏心工件的偏心距。
本发明提供的偏心工装的使用方法，如图3所示，包括：
步骤102，将偏心工装的四爪卡盘夹紧段1安装在机床的四角卡盘上、并通过磁力百分表来校正偏心工装的侧母线；
步骤104，将偏心工件装入固定偏心工件段3内、并旋紧螺栓和紧固螺钉；
步骤106，开启机床进行一次加工偏心工件；
步骤108，卸下一次加工后的偏心工件、并前后旋转180度后重复步骤104～106进行二次加工偏心工件；
步骤110，卸除二次加工后的偏心工件。
通过偏心工装来控制偏心工件的偏心距，保证所加工偏心工件的偏心距一致。加工偏心工件时注意与偏心工装的固定偏心工件段为小间隙配合，对偏心工件偏心距的控制通过对偏心工装的偏心距、固定偏心工件段的外径和内径共同来保证，能满足加工后工件的内外圆偏心距符合精度要求，提高加工合格率，降低加工成本。
偏心工装适合偏心工件掉个加工，能保证偏心工装所有功能不变，两端加工能保证偏心距值一致。
其中，将偏心工件放入偏心工装内，保证偏心工件与找正段相对的端面接触。
较好地，步骤104中，偏心工装上具有整体线，代加工的偏心工件上划有整体线，按整体线对齐将偏心工件装入固定偏心工件段内。
如偏心工装有划整体十字线，代加工的偏心工件要划整体十字线，这样按线对齐，也便于后续掉个二次加工对齐。
步骤108中，偏心工件前后旋转180度并固定后，进行找正操作和对整体线操作。
在要求精度很高的情况下，需要按偏心工件已车内径进行找正，以此来提升位置精度，实现提高产品最终的加工精度。
图1和图2中标号6为“偏心工件的安装区域”。
综上所述，本发明提供的偏心工装，通过校正偏心工装的找正基准来保证偏心工件的偏心距，省略了偏心工件校正偏心距的环节，大大提高了加工精度，提高加工合格率，降低了对操作者经验和技术的要求。而且偏心工装起到配重作用，转速可以大幅度提高，降低了加工成本。批量生产时上述特点体现尤其明显。
在本发明的描述中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (11)

1.一种偏心工装，用于辅助机床加工偏心工件，其特征在于，包括：
四爪卡盘夹紧段(1)；
找正段(2)，连接所述四爪卡盘夹紧段(1)和固定偏心工件段(3)，用于调整所述固定偏心工件段(3)和所述四爪卡盘夹紧段(1)的相对位置；和
所述固定偏心工件段(3)，用于固定待加工的偏心工件。
2.根据权利要求1所述的偏心工装，其特征在于，还包括：
间隙配合段(4)，安装于所述固定偏心工件段(3)的内部，用于减小待加工的偏心工件与所述固定偏心工件段(3)之间的间隙。
3.根据权利要求2所述的偏心工装，其特征在于，所述间隙配合段(4)的横截面呈C形状。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的偏心工装，其特征在于，所述固定偏心工件段(3)包括：
横截面呈C形的配合部(31)，待加工的偏心工件安装在所述配合部(31)内；和
连接在配合部(31)开口端的夹紧部(32)，通过减小配合部(31)的开口距离来实现夹紧待加工的偏心工件。
5.根据权利要求4所述的偏心工装，其特征在于，所述夹紧部(32)上设置有通孔，螺栓、垫片和螺母结构安装在所述通孔处。
6.根据权利要求4所述的偏心工装，其特征在于，所述配合部(31)上还设置有贯通的螺孔(33)，紧固螺钉旋入螺孔(33)内来辅助定位待加工的偏心工件。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的偏心工装，其特征在于，所述固定偏心工件段(3)和所述找正段(2)之间沿周向设置有多个通槽(5))。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的偏心工装，其特征在于，所述四爪卡盘夹紧段(1)呈长方体状，所述四爪卡盘夹紧段(1)的轴线方向的两端面呈正方形状。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的偏心工装，其特征在于，所述找正段(2)上具有磁力百分表进行校正的校正结构，磁力百分表与所述找正段(2)的所述校正结构进行配合使用、来实现对固定偏心工件段(3)进行端面找正和径向找正。
10.一种偏心工装的使用方法，其特征在于，包括：
步骤102，将偏心工装的四爪卡盘夹紧段(1)安装在机床的四角卡盘上、并通过磁力百分表来校正偏心工装的侧母线；
步骤104，将偏心工件装入固定偏心工件段(3)内、并旋紧螺栓和紧固螺钉；
步骤106，开启机床进行一次加工偏心工件；
步骤108，卸下一次加工后的偏心工件、并前后旋转180度后重复步骤104～106进行二次加工偏心工件；
步骤110，卸除二次加工后的偏心工件。
11.根据权利要求10所述的偏心工装的使用方法，其特征在于，
所述步骤104中，偏心工装上具有整体线，代加工的偏心工件上划有整体线，按整体线对齐将偏心工件装入固定偏心工件段(3)内；
所述步骤108中，偏心工件前后旋转180度并固定后，进行找正操作和对整体线操作。
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