CN108406021B - 一种齿形衬套的内外齿结构加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种齿形衬套的内外齿结构加工装置包括压板、主体和定位圈和定位钳；所述定位圈能够在所述主体的中央通孔内沿轴向活动、并能够可拆卸固定于所述主体的侧壁上，所述压板可拆卸固定于所述主体顶部，用于对齿形衬套料坯进行压紧；所述主体能够可拆卸固定于所述定位钳内。本发明加工装置，装夹便利，定位精准，可以实现齿形衬套大、小批量灵活调整的线切割加工。
Description
技术领域
本发明属于紧固件制造设备技术领域，具体涉及一种齿形衬套的内外齿结构加工装置。
背景技术
齿形衬套与齿形螺桩配合组成，用于铝合金等低强度材料实现大扭力自锁螺母安装的需要，常用于飞机发动机结构件的组合安装，齿形螺桩拧入基材后与齿形衬套装配后，齿形衬套垂直压入基材，与基材、齿形螺桩咬合，防止安装自锁螺母后螺桩发生旋转，安装示意图见图1。
齿形衬套结构图见图2-4所示，常见材料有不锈钢和高温合金，其中内齿与外齿要求不大于0.1mm的同轴度，外齿齿尖(O处)要求保持尖锐以便外齿可以顺利切入基材。衬套外齿已完全切入基材后，与齿形螺桩外齿配合，其抗扭矩性可达21N·m以上，可以承载大多数紧固件的安装力矩。
适合齿形衬套的内、外齿形加工的常见加工方式有：插齿、铣齿、冲切等切削加工方法，线切割等电火花加工方式。切削方式此齿形会产生较大毛刺，毛刺会翻向齿尖边缘，去除毛刺繁琐、无法保证锐变尖锐要求，去除高温合金材料毛刺更是国内外的工艺难题。
线切割加工基本不会产生毛刺，可以有效的避免了上述问题。但是现有的加工手段为使用夹钳通过图5-6中料坯的A点和D点找正后，夹紧图5的B点和C点，然后将夹钳安置到线切割工作台边沿，先从小孔处穿丝在孔内进行对丝，然后开始割制内齿，完工后保持夹钳不懂，将丝抽出开始割外齿，直至完工，取下产品。这种常规线切割加工方法最多只能同时装夹3-5颗产品，而且由于B、C点装夹受力，要求B、C点间径向距离一致性要好。在加工前，未保证良好的定位效果，夹紧力太紧也会导致线切割外齿时材料变形，发生断丝。此种方法定位精度差，操作繁琐，依赖加工经验。同时此种方法在加工多件产品时，尺寸一致性差，同轴度容易超差，会导致产品装配困难甚至报废。
发明内容
本发明的目的在于提供一种齿形衬套的内外齿结构加工装置，装夹便利，定位精准，可以实现齿形衬套大、小批量灵活调整的线切割加工。
本发明的齿形衬套的内外齿结构加工装置，包括压板、主体和定位圈和定位钳；所述主体呈长方体柱状，中部沿轴向设有能够容纳齿形衬套料坯的中央通孔，所述主体的一个侧面还沿轴向设有与所述中央通孔连通的主体开槽，所述定位圈能够在所述主体的中央通孔内沿轴向活动、并能够可拆卸固定于所述主体的侧壁上，所述定位圈端面能够与齿形衬套料坯的端面相互抵接，所述定位圈中部设有与所述中央通孔对应的定位圈通孔，所述定位圈上还设有能够与所述主体开槽相匹配、并与所述定位圈通孔连通的定位圈开槽；所述压板具有能够可拆卸固定于所述主体顶部的主板，所述主板下方设有能够深入所述主体的中央通孔内的凸体，所述凸体的端面能够与齿形衬套料坯的端面相互抵接，所述压板中部设有与所述中央通孔对应的压板通孔，所述压板上还开设有能够与所述主体开槽相匹配、并与所述压板通孔连通的压板开槽；所述定位钳设有底板、以及相互垂直的第一侧壁和第二侧壁，所述主体能够可拆卸固定于所述定位钳内，并被所述底板、第一侧壁和第二侧壁限位，所述定位钳的底板上设有与所述中央通孔对应的定位通孔，所述定位钳的底板上还设有能够与所述主体开槽相匹配、并与所述定位通孔连通的定位开槽。
其中，所述压板的主板通过紧固螺栓可拆卸固定于所述主体的顶部。
其中，所述压板通孔、定位圈通孔和定位通孔均与所述中央通孔同轴，且所述压板通孔、定位圈通孔和定位通孔的直径不小于所述中央通孔的直径，所述中央通孔的直径不小于齿形衬套料坯的内径。
其中，所述压板开槽、定位圈开槽和定位开槽的宽度不小于所述主体开槽的宽度。
其中，所述定位圈的圈体一侧设有连接柄，所述连接柄内设有螺纹，能够与紧定螺钉进行螺纹配合，所述主体上设有能够供紧定螺钉的钉体和连接柄沿轴向运动的滑槽，所述滑槽的宽度小于所述紧定螺钉的头部宽度。
其中，所述中央通孔与齿形衬套料坯的外圆之间为间隙配合，优选为0.02mm±0.005mm的间隙。同样的，所述定位圈的圈体与所述中央通孔之间也为间隙配合，优选为0.02mm±0.005mm的间隙。
其中，所述定位钳还设有第三侧壁，所述第三侧壁与主体的主体开槽所在的壁面垂直，所述第三侧壁设有螺纹孔，所述螺纹孔上螺纹配合有螺纹杆，所述螺纹杆能够将所述主体压紧于所述定位钳的第一侧壁或第二侧壁上。
其中，所述定位钳的底板上还设有固定栓。
与现有技术相比，本发明具有以下优势：1.简便易操作；2.安装稳固不会卡丝；3.通用性较强；4.定位准确；5.实现了多件产品同时加工；6.加工成本低；7.加工效率高；8.提高了产品加工质量和尺寸的一致性；9.可调整加工量，适合各种大小批量加工。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是齿形衬套组件安装示意图。
图2-4是齿形衬套结构示意图。
图5-6是现有齿形衬套的加工示意图。
图7是本发明加工装置的分解结构图。
图8是主体内部结构示意图。
图9是本发明加工装置对丝时的结构示意图。
图10是本发明加工装置加工操作时的结构示意图。
01-自锁螺母；02-安装板；03-齿形衬套；04-齿形螺桩；05-基材；100-压板；101-主板；102-凸体；103-压板通孔；104-压板开槽；105-紧固螺栓；200-主体；201-中央通孔；202-主体开槽；203-滑槽；300-定位圈；301-定位圈通孔；302-定位圈开槽；303-圈体；304-连接柄；305-紧定螺钉；400-定位钳；401-底板；402-第一侧壁；403-第二侧壁；404-第三侧壁；405-螺纹孔；406-螺纹杆；407-固定栓；408-定位通孔；409-定位开槽；500-齿形衬套料坯。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合具体附图对本发明进行进一步的描述。
本发明的齿形衬套的内外齿结构加工装置，如图7-8，包括压板100、主体200和定位圈300和定位钳400；所述主体200呈长方体柱状，中部沿轴向(长方体柱状的柱体延伸方向)设有能够容纳齿形衬套料坯500的中央通孔201，所述主体200的一个侧面还沿轴向设有与所述中央通孔201连通的主体开槽202，所述定位圈300能够在所述主体200的中央通孔201内沿轴向活动、并能够可拆卸固定于所述主体200的侧壁上，所述定位圈300端面能够与齿形衬套料坯500的端面相互抵接，所述定位圈300中部设有与所述中央通孔201对应的定位圈通孔301，所述定位圈300上还设有能够与所述主体开槽202相匹配、并与所述定位圈通孔301连通的定位圈开槽302；所述压板100具有能够可拆卸固定于所述主体200顶部的主板101，所述主板101下方设有能够深入所述主体200的中央通孔201内的凸体102，所述凸体102的端面能够与齿形衬套料坯500的端面相互抵接，所述压板100中部设有与所述中央通孔201对应的压板通孔103，所述压板100上还开设有能够与所述主体开槽202相匹配、并与所述压板通孔103连通的压板开槽104；所述定位钳400设有底板401、以及相互垂直的第一侧壁402和第二侧壁403，所述主体200能够可拆卸固定于所述定位钳400内，并被所述底板401、第一侧壁402和第二侧壁403限位，所述定位钳400的底板401上设有与所述中央通孔201对应的定位通孔408，所述定位钳400的底板401上还设有能够与所述主体开槽202相匹配、并与所述定位通孔408连通的定位开槽409。
其中，所述压板100的主板101通过紧固螺栓105可拆卸固定于所述主体200的顶部。
其中，所述压板通孔103、定位圈通孔301和定位通孔408均与所述中央通孔201同轴，且所述压板通孔103、定位圈通孔301和定位通孔408的直径不小于所述中央通孔201的直径，所述中央通孔201的直径不小于齿形衬套料坯500的内径，使得内齿加工时线切割的穿丝能够顺利通过并进行加工，避免磨损。
其中，所述压板开槽104、定位圈开槽302和定位开槽409的宽度不小于所述主体开槽202的宽度，使得外齿加工时线切割的穿丝能够顺利通过并进行加工，避免磨损。
其中，所述定位圈300的圈体303一侧设有连接柄304，所述连接柄304内设有螺纹，能够与紧定螺钉305进行螺纹配合，所述主体200上设有能够供紧定螺钉305的钉体和连接柄304沿轴向运动的滑槽203，所述滑槽203的宽度小于所述紧定螺钉305的头部宽度，使得拧紧状态下定位圈300能够固定于所述主体200上。
其中，所述中央通孔201与齿形衬套料坯500的外圆之间为间隙配合，优选为0.02mm±0.005mm的间隙，使得齿形衬套料坯500可以在中央通孔201内自由上下滑动的同时，保证多个齿形衬套料坯500层叠后处于基本垂直的状态，起到稳定和定位作用。同样的，所述定位圈300的圈体303与所述中央通孔201之间也为间隙配合，优选为0.02mm±0.005mm的间隙。
其中，所述定位钳400还设有第三侧壁404，所述第三侧壁404与主体200的主体开槽202所在的壁面垂直，所述第三侧壁404设有螺纹孔405，所述螺纹孔405上螺纹配合有螺纹杆406，所述螺纹杆406能够将所述主体200压紧于所述定位钳400的第一侧壁402或第二侧壁403上。
其中，所述定位钳400的底板401上还设有固定栓407，用于将定位钳400固定于工作台上进行内外齿加工操作。
采用本发明的装置进行加工的操作过程如下：
1、将主体200取下并放入定位圈300，然后将主体200放入定位钳400，使主体200被定位钳400的底板401、第一侧壁402和第二侧壁403限位，拧入螺纹杆406将主体200加紧于定位钳400上，如图9所示，把定位钳400放置到工作台上，对E、F、G面进行对丝，对丝完成后通过固定栓407固定好定位钳400，然后取下主体200。
2、向主体200中装入若干齿形衬套料坯500，优选10-30颗，调整定位圈300的位置，使压板100能够接触并压紧齿形衬套料坯500，然后通过紧定螺钉305使定位圈300的位置固定于目标位置，装好后将主体200放回定位钳400中夹紧，如图10。
3、从齿形衬套料坯500内孔穿丝，进行内齿的加工，加工完成后抽丝。重新接丝，以压板开槽104、主体开槽202、定位圈开槽302和定位开槽409的缺口处进丝进行外齿加工，加工完成后抽丝。
4、取下主体200，拧掉压板100，将加工后的产品取出即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种齿形衬套的内外齿结构加工装置，包括压板(100)、主体(200)和定位圈(300)和定位钳(400)；所述主体(200)呈长方体柱状，中部沿轴向设有能够容纳齿形衬套料坯(500)的中央通孔(201)，所述主体(200)的一个侧面还沿轴向设有与所述中央通孔(201)连通的主体开槽(202)，所述定位圈(300)能够在所述主体(200)的中央通孔(201)内沿轴向活动、并能够可拆卸固定于所述主体(200)的侧壁上，所述定位圈(300)端面能够与齿形衬套料坯(500)的端面相互抵接，所述定位圈(300)中部设有与所述中央通孔(201)对应的定位圈通孔(301)，所述定位圈(300)上还设有能够与所述主体开槽(202)相匹配、并与所述定位圈通孔(301)连通的定位圈开槽(302)；所述压板(100)具有能够可拆卸固定于所述主体(200)顶部的主板(101)，所述主板(101)下方设有能够深入所述主体(200)的中央通孔(201)内的凸体(102)，所述凸体(102)的端面能够与齿形衬套料坯(500)的端面相互抵接，所述压板(100)中部设有与所述中央通孔(201)对应的压板通孔(103)，所述压板(100)上还开设有能够与所述主体开槽(202)相匹配、并与所述压板通孔(103)连通的压板开槽(104)；所述定位钳(400)设有底板(401)、以及相互垂直的第一侧壁(402)和第二侧壁(403)，所述主体(200)能够可拆卸固定于所述定位钳(400)内，并被所述底板(401)、第一侧壁(402)和第二侧壁(403)限位，所述定位钳(400)的底板(401)上设有与所述中央通孔(201)对应的定位通孔(408)，所述定位钳(400)的底板(401)上还设有能够与所述主体开槽(202)相匹配、并与所述定位通孔(408)连通的定位开槽(409)。
2.根据权利要求1所述的齿形衬套的内外齿结构加工装置，其特征在于，所述压板(100)的主板(101)通过紧固螺栓(105)可拆卸固定于所述主体(200)的顶部。
3.根据权利要求1所述的齿形衬套的内外齿结构加工装置，其特征在于，所述压板通孔(103)、定位圈通孔(301)和定位通孔(408)均与所述中央通孔(201)同轴，且所述压板通孔(103)、定位圈通孔(301)和定位通孔(408)的直径不小于所述中央通孔(201)的直径，所述中央通孔(201)的直径不小于齿形衬套料坯(500)的内径。
4.根据权利要求1所述的齿形衬套的内外齿结构加工装置，其特征在于，所述压板开槽(104)、定位圈开槽(302)和定位开槽(409)的宽度不小于所述主体开槽(202)的宽度。
5.根据权利要求1所述的齿形衬套的内外齿结构加工装置，其特征在于，所述定位圈(300)的圈体(303)一侧设有连接柄(304)，所述连接柄(304)内设有螺纹，能够与紧定螺钉(305)进行螺纹配合，所述主体(200)上设有能够供紧定螺钉(305)的钉体和连接柄(304)沿轴向运动的滑槽(203)，所述滑槽(203)的宽度小于所述紧定螺钉(305)的头部宽度。
6.根据权利要求1所述的齿形衬套的内外齿结构加工装置，其特征在于，所述中央通孔(201)与齿形衬套料坯(500)的外圆之间为间隙配合，优选为0.02mm±0.005mm的间隙。
7.根据权利要求1所述的齿形衬套的内外齿结构加工装置，其特征在于，所述定位圈(300)的圈体(303)与所述中央通孔(201)之间为间隙配合，优选为0.02mm±0.005mm的间隙。
8.根据权利要求1所述的齿形衬套的内外齿结构加工装置，其特征在于，所述定位钳(400)还设有第三侧壁(404)，所述第三侧壁(404)与主体(200)的主体开槽(202)所在的壁面垂直，所述第三侧壁(404)设有螺纹孔(405)，所述螺纹孔(405)上螺纹配合有螺纹杆(406)，所述螺纹杆(406)能够将所述主体(200)压紧于所述定位钳(400)的第一侧壁(402)或第二侧壁(403)上。
9.根据权利要求1所述的齿形衬套的内外齿结构加工装置，其特征在于，所述定位钳(400)的底板(401)上还设有固定栓(407)。
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