CN106736767A - 加工薄壁环的工装及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及薄壁环机加工技术领域，尤其是一种加工薄壁环的工装及其方法，该工装包括基体及位于基体上方的内压板和外压板，基体的上表面具有环形凸起，内压板的下表面同心设置有环形台阶，内压板上具有与环形凸起相匹配的定位孔，内压板同心套设在环形凸起上，定位孔的内壁与环形凸起的外壁贴合，外压板位于内压板的外侧，本发明的加工薄壁环的工装可以有效解决薄壁环在车床上加工时所存在装夹易变形，定位难的问题，且利用该加工方法，依靠内压板及外压板的配合使用，始终保障工件与基体的同轴度，有效的减少了多次装夹所带来的定位误差，本发明大大提高了薄壁环的加工效率，保证了加工精度，提升了薄壁环的成品质量。

Description

加工薄壁环的工装及其方法
技术领域
本发明涉及薄壁环机加工技术领域，尤其是一种加工薄壁环的工装及其方法。
背景技术
一般薄壁环在预成型后，其端面、内孔、外圆都留有余量或者光洁度过于粗糙，无法达到工艺要求，需要在车床上加工端面、内孔及外圆，但是这种薄壁环由于壁厚较薄，在车床三爪卡盘直接夹薄壁环的外周面时会出现薄壁环内孔变形的问题，因此很难再车床上加工薄壁环的端面、内孔及外圆。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中薄壁环在车床上加工端面、内孔及外圆时，难以定位及装夹的问题，现提供一种加工薄壁环的工装及其方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种加工薄壁环的工装，包括基体及位于基体上方的内压板和外压板，所述基体的上表面具有环形凸起，所述内压板的下表面同心设置有环形台阶，所述内压板上具有与环形凸起相匹配的定位孔，所述内压板同心套设在环形凸起上，所述定位孔的内壁与环形凸起的外壁贴合，所述外压板位于内压板的外侧，所述内压板及外压板均通过螺栓组件可拆卸连接在基体上。
所述基体上正对内压板的部位向下开设有环形凹陷部。
所述螺栓组件包括螺栓组件包括螺柱及螺母，所述螺柱的一端螺纹连接在基体上，另一端与螺母螺纹连接。
所述内压板及外压板上均设置有若干供螺柱穿过的通孔，所述通孔包括可让螺母穿过的大孔及供螺柱穿过的小孔，所述螺母无法穿过小孔，所述大孔与所述小孔连通。
采用上述工装对薄壁环有两种加工方法
其一为：一种采用如上述的加工薄壁环的工装加工薄壁环的方法，具体包括如下步骤：
1)、首先将工件放在基体的上，将内压板的定位孔与基体上环形凸起的外周面贴合，工件的内周面与内压板上环形台阶的外周面贴合，同时旋紧螺栓组件通过内压板将工件定位在基体上，内压板的下表面抵在工件上端面，然后将基体在车床主轴的三爪卡盘上找正夹紧，三爪卡盘夹紧基体的外周面，实现工件的内周面和工件的外周面与基体同轴，通过车床将工件上端面加工至所需尺寸，将工件的外周面加工至所需尺寸，工件被内压板所抵部位形成凸台；
2)、将内压板拆卸，将工件翻转，将工件上的凸台沉入基体的环形凹陷部中，继续用内压板定位工件，内压板的定位孔与基体上环形凸起的外周面贴合，工件的内周面与内压板上环形台阶的外周面贴合，同时旋紧螺栓组件通过内压板将工件定位在基体上，内压板的下表面抵在工件下端面，通过车床将工件下端面加工至所需尺寸；
3)、随之，保持内压板压紧，将外压板压紧在工件下端面上，然后将内压板卸掉，加工工件的内周面至所需尺寸。
其二为：一种采用上述的加工薄壁环的工装加工薄壁环的方法，具体包括如下步骤：
1)、先将工件放在基体的上，将内压板的定位孔与基体上环形凸起的外周面贴合，工件的内周面与内压板上环形台阶的外周面贴合，同时旋紧螺栓组件通过内压板将工件定位在基体上，内压板的下表面抵在工件上端面，然后将基体在车床主轴的三爪卡盘上找正夹紧，三爪卡盘夹紧基体的外周面，实现工件的内周面和工件的外周面与基体同轴，通过车床将工件上端面外侧部位加工至所需尺寸，将工件的外周面加工至所需尺寸；
2)、保持内压板压紧，将外压板压紧在工件的端面上，然后将内压板卸掉，加工工件上端面内侧部位至所需尺寸；
3)、将内压板拆卸，将工件翻转，继续用内压板定位工件，内压板的定位孔与基体上环形凸起的外周面贴合，工件的内周面与内压板上环形台阶的外周面贴合，同时旋紧螺栓组件通过内压板将工件定位在基体上，内压板的下表面抵在工件下端面，加工工件下端面外侧部位至所需尺寸；
4)、保持内压板压紧，将外压板压紧在工件的端面上，然后将内压板卸掉，加工工件下端面内侧部位至所需尺寸，加工工件的内周面至所需尺寸。
本发明的有益效果是：本发明的加工薄壁环的工装可以有效解决薄壁环在车床上加工时所存在装夹易变形，定位难的问题，且利用该加工方法，依靠内压板及外压板的配合使用，始终保障工件与基体的同轴度，有效的减少了多次装夹所带来的定位误差，本发明大大提高了薄壁环的加工效率，保证了加工精度，提升了薄壁环的成品质量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明加工薄壁环的工装示意图；
图2是本发明加工薄壁环的工装剖视示意图；
图3是本发明加工薄壁环的工装中内压板的示意图；
图4是本发明方法1中步骤1的示意图；
图5是本发明方法1中步骤2的示意图；
图6是本发明方法1中步骤3的示意图；
图7是本发明方法1中步骤3的示意图；
图8是本发明方法2中步骤1的示意图；
图9是本发明方法2中步骤2的示意图；
图10是本发明方法2中步骤2的示意图；
图11是本发明方法2中步骤3的示意图；
图12是本发明方法2中步骤4的示意图；
图13是本发明方法2中步骤4的示意图。
图中：1、基体，1-1、环形凸起，1-2、环形凹陷部，2、内压板，2-1、环形台阶，2-2、定位孔，3、外压板，4、螺柱，5、螺母，6、大孔，7、小孔，8、工件，8-1、凸台，8-2、工件的内周面，8-3、工件的外周面，8-4、工件上端面，8-5、工件下端面。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，方向和参照(例如，上、下、左、右、等等)可以仅用于帮助对附图中的特征的描述。因此，并非在限制性意义上采用以下具体实施方式，并且仅仅由所附权利要求及其等同形式来限定所请求保护的主题的范围。
实施例1
如图1-3所示，一种加工薄壁环的工装，包括基体1及位于基体1上方的内压板2和外压板3，基体1呈圆柱型，基体1的上表面具有环形凸起1-1，内压板2的下表面同心设置有环形台阶2-1，内压板2上具有与环形凸起1-1相匹配的定位孔2-2，内压板2同心套设在环形凸起1-1上，定位孔2-2的内壁与环形凸起1-1的外壁贴合，外压板3位于内压板2的外侧，内压板2及外压板3均通过螺栓组件可拆卸连接在基体1上。
为了防止工件8在一侧端面加工后翻转至另一侧加工时，上道工序加工形成的凸台8-1与基体1表面产生干涉，进一步地，基体1上正对内压板2的部位向下开设有环形凹陷部1-2，在加工工件8另一侧端面时，凸台8-1沉入环形凹陷部1-2，有效的避免了上道工序形成的凸台8-1与基体1之间产生干涉。
进一步地，螺栓组件包括螺栓组件包括螺柱4及螺母5，螺柱4的一端螺纹连接在基体1上，另一端与螺母5螺纹连接。
为了便于拆卸内压板2及外压板3，进一步地，内压板2及外压板3上均设置有若干供螺柱4穿过的通孔，通孔包括可让螺母5穿过的大孔6及供螺柱4穿过的小孔7，螺母5无法穿过小孔7，大孔6与小孔7连通，只需将螺母5相对松开，转动内压板2使螺母5正对大孔6即可将内压板2拿出。
本方案中通过在加工工件8一侧端面时，通过内压板2的内周面与基体1上的环形凸起1-1的外周贴合保证内压板2与基体1的同轴，然后通过工件的内周面8-2与与内压板2上环形台阶2-1的外周面贴合保证工件8与内压板2的同轴，以此保证工件8与基体1的同轴，车床的三爪卡盘夹紧基体1来带动工件8旋转，内压板2抵靠薄壁环的端面有效的避免了工件8的变形，当工件8加工被内压板2抵靠的部位时，首先保持内压板2压紧不动，然后用外压板3压紧工件8，随后拆卸内压板2，即可加工工件8上被内压板2抵靠的部位。
本发明中薄壁环可以为垫圈、垫片、密封环等。
采用上述工装对薄壁环有两种加工方法：
方法1：一种采用如上述的加工薄壁环的工装加工薄壁环的方法，具体包括如下步骤：
1)、如图4所示，首先将工件8放在基体1的上，将内压板2的定位孔2-2与基体1上环形凸起1-1的外周面贴合，可保证工件8与基体1之间有确定的定位关系，工件的内周面8-2与内压板2上环形台阶2-1的外周面贴合，同时旋紧螺栓组件通过内压板2将工件8定位在基体1上，内压板2的下表面抵在工件上端面8-4，然后将基体1在车床主轴的三爪卡盘上找正夹紧，三爪卡盘夹紧基体1的外周面，实现工件的内周面8-2和工件的外周面8-3与基体1同轴，通过车床将工件上端面8-4加工至所需尺寸，将工件的外周面8-3加工至所需尺寸，工件8被内压板2所抵部位形成凸台8-1；
2)、如图5所示，将内压板2拆卸，将工件8翻转，工件下端面8-5朝上，将工件8上的凸台8-1沉入基体1的环形凹陷部1-2中，继续用内压板2定位工件8，内压板2的定位孔2-2与基体1上环形凸起1-1的外周面贴合，工件的内周面8-2与内压板2上环形台阶2-1的外周面贴合，同时旋紧螺栓组件通过内压板2将工件8定位在基体1上，内压板2的下表面抵在工件下端面8-5，通过车床将工件下端面8-5加工至所需尺寸；
3)、如图6所示，随之，保持内压板2压紧，将外压板3压紧在工件下端面8-5上，如图7所示，然后将内压板2卸掉，加工工件的内周面8-2至所需尺寸，上述做法可保证工件8的位置没有发生变化，保障了工件8与基体1的同轴。
本套加工方法中，只需三次变动工装即可将毛坯工件8在车床上加工成成品薄壁环，解决了传统工件8在加工端面、内孔及外圆时，每道工序均需要重新装夹而导致的定位误差较大的问题。
方法2：一种采用上述的加工薄壁环的工装加工薄壁环的方法，具体包括如下步骤：
1)、如图8所示，先将工件8放在基体1的上，将内压板2的定位孔2-2与基体1上环形凸起1-1的外周面贴合，工件的内周面8-2与内压板2上环形台阶2-1的外周面贴合，同时旋紧螺栓组件通过内压板2将工件8定位在基体1上，内压板2的下表面抵在工件上端面8-4，然后将基体1在车床主轴的三爪卡盘上找正夹紧，三爪卡盘夹紧基体1的外周面，实现工件的内周面8-2和工件的外周面8-3与基体1同轴，通过车床将工件上端面8-4外侧部位加工至所需尺寸，将工件的外周面8-3加工至所需尺寸；
2)、如图9所示，保持内压板2压紧，将外压板3压紧在工件上端面8-4上，如图10所示，然后将内压板2卸掉，加工工件上端面8-4内侧部位至所需尺寸；
3)、如图11所示，将内压板2拆卸，将工件8翻转，工件下端面8-5朝上，继续用内压板2定位工件8，内压板2的定位孔2-2与基体1上环形凸起1-1的外周面贴合，工件的内周面8-2与内压板2上环形台阶2-1的外周面贴合，同时旋紧螺栓组件通过内压板2将工件8定位在基体1上，内压板2的下表面抵在工件下端面8-5，加工工件下端面8-5外侧部位至所需尺寸；
4)、如图12所示，保持内压板2压紧，将外压板3压紧在工件下端面8-5上，如图13所示，然后将内压板2卸掉，加工工件下端面8-5内侧部位至所需尺寸，加工工件的内周面8-2至所需尺寸。
本加工方案中需要变动四次工装才能完成将毛坯工件8在车床上加工成成品薄壁环，但其也可以始终保证工件8与基体1的同轴，保证加工精度。
上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种加工薄壁环的工装，其特征在于：包括基体(1)及位于基体(1)上方的内压板(2)和外压板(3)，所述基体(1)的上表面具有环形凸起(1-1)，所述内压板(2)的下表面同心设置有环形台阶(2-1)，所述内压板(2)上具有与环形凸起(1-1)相匹配的定位孔(2-2)，所述内压板(2)同心套设在环形凸起(1-1)上，所述定位孔(2-2)的内壁与环形凸起(1-1)的外壁贴合，所述外压板(3)位于内压板(2)的外侧，所述内压板(2)及外压板(3)均通过螺栓组件可拆卸连接在基体(1)上。
2.根据权利要求1所述的加工薄壁环的工装，其特征在于：所述基体(1)上正对内压板(2)的部位向下开设有环形凹陷部(1-2)。
3.根据权利要求1或2所述的加工薄壁环的工装，其特征在于：所述螺栓组件包括螺栓组件包括螺柱(4)及螺母(5)，所述螺柱(4)的一端螺纹连接在基体(1)上，另一端与螺母(5)螺纹连接。
4.根据权利要求3所述的加工薄壁环的工装，其特征在于：所述内压板(2)及外压板(3)上均设置有若干供螺柱(4)穿过的通孔，所述通孔包括可让螺母(5)穿过的大孔(6)及供螺柱(4)穿过的小孔(7)，所述螺母(5)无法穿过小孔(7)，所述大孔(6)与所述小孔(7)连通。
5.一种采用如权利要求2所述的加工薄壁环的工装加工薄壁环的方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
1)、首先将工件(8)放在基体(1)的上，将内压板(2)的定位孔(2-2)与基体(1)上环形凸起(1-1)的外周面贴合，工件的内周面(8-2)与内压板(2)上环形台阶(2-1)的外周面贴合，同时旋紧螺栓组件通过内压板(2)将工件(8)定位在基体(1)上，内压板(2)的下表面抵在工件上端面(8-4)，然后将基体(1)在车床主轴的三爪卡盘上找正夹紧，三爪卡盘夹紧基体(1)的外周面，实现工件的内周面(8-2)和工件的外周面(8-3)与基体(1)同轴，通过车床将工件上端面(8-4)加工至所需尺寸，将工件的外周面(8-3)加工至所需尺寸，工件(8)被内压板(2)所抵部位形成凸台(8-1)；
2)、将内压板(2)拆卸，将工件(8)翻转，将工件(8)上的凸台(8-1)沉入基体(1)的环形凹陷部(1-2)中，继续用内压板(2)定位工件(8)，内压板(2)的定位孔(2-2)与基体(1)上环形凸起(1-1)的外周面贴合，工件的内周面(8-2)与内压板(2)上环形台阶(2-1)的外周面贴合，同时旋紧螺栓组件通过内压板(2)将工件(8)定位在基体(1)上，内压板(2)的下表面抵在工件下端面(8-5)，通过车床将工件下端面(8-5)加工至所需尺寸；
3)、随之，保持内压板(2)压紧，将外压板(3)压紧在工件下端面(8-5)上，然后将内压板(2)卸掉，加工工件的内周面(8-2)至所需尺寸。
6.一种采用如权利要求1-3任一项所述的加工薄壁环的工装加工薄壁环的方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
1)、先将工件(8)放在基体(1)的上，将内压板(2)的定位孔(2-2)与基体(1)上环形凸起(1-1)的外周面贴合，工件的内周面(8-2)与内压板(2)上环形台阶(2-1)的外周面贴合，同时旋紧螺栓组件通过内压板(2)将工件(8)定位在基体(1)上，内压板(2)的下表面抵在工件上端面(8-4)，然后将基体(1)在车床主轴的三爪卡盘上找正夹紧，三爪卡盘夹紧基体(1)的外周面，实现工件的内周面(8-2)和工件的外周面(8-3)与基体(1)同轴，通过车床将工件上端面(8-4)外侧部位加工至所需尺寸，将工件的外周面(8-3)加工至所需尺寸；
2)、保持内压板(2)压紧，将外压板(3)压紧在工件(8)的端面上，然后将内压板(2)卸掉，加工工件上端面(8-4)内侧部位至所需尺寸；
3)、将内压板(2)拆卸，将工件(8)翻转，继续用内压板(2)定位工件(8)，内压板(2)的定位孔(2-2)与基体(1)上环形凸起(1-1)的外周面贴合，工件的内周面(8-2)与内压板(2)上环形台阶(2-1)的外周面贴合，同时旋紧螺栓组件通过内压板(2)将工件(8)定位在基体(1)上，内压板(2)的下表面抵在工件下端面(8-5)，加工工件下端面(8-5)外侧部位至所需尺寸；
4)、保持内压板(2)压紧，将外压板(3)压紧在工件(8)的端面上，然后将内压板(2)卸掉，加工工件下端面(8-5)内侧部位至所需尺寸，加工工件的内周面(8-2)至所需尺寸。
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