CN108481192A - 一种适用于薄壁长隔套的磨用夹具及装夹方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于薄壁长隔套的磨用夹具，包括在左右两侧呈相对设置的拨盘座和顶盘座，拨盘座和顶盘座上均通过螺纹连接有调节圆螺母，拨盘座的右端面和顶盘座的左端面可拆卸连接有外表面为外锥面的过渡锥帽，过渡锥帽的外锥面的截面直径从其安装面延伸依次增大，过渡锥帽的锥面上套设有与其相配合弹性锥套，两个弹性锥套相对应的一端共同套接有薄壁长隔套，弹性锥套的另一端位于调节圆螺母与薄壁长隔套之间。本发明的一种适用于薄壁长隔套的磨用夹具，能有效减少薄壁长隔套在磨削加工中因装夹问题而产生的变形。本发明还公开了一种适用于薄壁类长隔套的磨用装夹方法。
Description
技术领域
本发明属于机械加工设备技术领域，涉及一种适用于薄壁长隔套的磨用夹具，本发明还涉及采用上述磨用夹具对薄壁类长隔套进行装夹的方法。
背景技术
薄壁类长隔套在绞车类产品中是较为常见的零件，属于难加工、易变形件。由于自身结构存在壁薄、长径较长、易变形、内孔外圆均需加工且粗造度为Ra0.8的特征，在常规加工过程中受切削力和夹紧力的影响，易产生变形，影响零件的尺寸精度和形状精度，无法保证产品的质量，需要专用的夹具对其进行加工。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于薄壁长隔套的磨用夹具，能有效减少薄壁长隔套在磨削加工中因装夹问题而产生的变形。
本发明的另一个目的是提供了一种适用于薄壁类长隔套的磨用装夹方法。
本发明所采用的第一种技术方案是，一种适用于薄壁长隔套的磨用夹具，包括在左右两侧呈相对设置的拨盘座和顶盘座，拨盘座和顶盘座上均通过螺纹连接有调节圆螺母，拨盘座的右端面和顶盘座的左端面可拆卸连接有外表面为外锥面的过渡锥帽，过渡锥帽的外锥面的截面直径从其安装面延伸依次增大，过渡锥帽的锥面上套设有与其相配合弹性锥套，两个弹性锥套相对应的一端共同套接有薄壁长隔套，弹性锥套的另一端位于调节圆螺母与薄壁长隔套之间。
本发明第一种技术方案的特征还在于，
拨盘座的右端面和顶盘座的左端面通过连接螺栓连接有外表面为外锥面的过渡锥帽。
拨盘座的左端面和顶盘座的右端面还开设有中心孔。
拨盘座为二级台阶状，靠近过渡锥帽的一端截面直径大于远离过渡锥帽的一端的截面直径，调节圆螺母安装在靠近过渡锥帽的一端，拨盘座安装过渡锥帽一端面开设有螺栓孔，拨盘座远离过渡锥帽一端的前侧开有缺口。
弹性锥套的内表面为与过渡锥帽的外锥面配合的内锥面，弹性锥套位于的薄壁长隔套内的一端沿圆周均匀开设有三个与其中心轴线平行的切槽。
弹性锥套的外表面为圆柱面且为四级台阶面，弹性锥套从靠近拨盘座或顶盘座的一端延伸依次为定位段、第二定位止口段、安装段及第一定位止口段，定位段的外径大于薄壁长隔套的外径，第二定位止口段的外径与第一定位止口段的外径相同且其外径不大于薄壁长隔套的外径，安装段的外径不大于第一定位止口段的外径，薄壁长隔套套设在第二定位止口段、安装段及第一定位止口段。
顶盘座的左端面开设有螺栓孔。
本发明的第二种技术方案是，一种适用于薄壁类长隔套的磨用装夹方法，采用上述磨用夹具，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将拨盘座和顶盘座分别与相应规格的过渡锥帽通过连接螺栓连接；
步骤2，将弹性锥套套接在经步骤1连接好的过渡锥帽上，并将调节圆螺母分别安装在拨盘座和顶盘座上，使调节圆螺母一端面接触弹性锥套靠近拨盘座或顶盘座的一端面；
步骤3，调节圆螺母螺纹旋合，挤压弹性锥套，弹性锥套沿过渡锥帽的外锥面移动，当切槽有变形时，停止旋合调节圆螺母，按照实际测量的薄壁长隔套的内径尺寸加工与之相适应的弹性锥套的定位段、第二定位止口段、安装段及第一定位止口段的外径尺寸，使第二定位止口段和第一定位止口段的外径与薄壁长隔套的内径尺寸相同，并确定定位段、第二定位止口段及第一定位止口段的外表面同轴；
步骤4，经步骤3加工完成定位段、第二定位止口段、安装段及第一定位止口段后，适当松开调节圆螺母，将加工好的第二定位止口段、安装段及第一定位止口段装入待加工薄壁长隔套孔内，旋紧调节圆螺母，然后以弹性锥套定位段的外圆周面为找正面找正，分别给拨盘座的左端面和顶盘座的右端面打中心孔，此时即可进行薄壁长隔套的磨削加工。
本发明的有益效果是，
1)本发明的磨用夹具结构紧凑、安全可靠、使用方便，有效保证了薄壁类长隔套的尺寸和形位公差，减少了磨削过程中的变形，同时可以通过更换主要部件，能满足不同规格同类型薄壁类长隔套的磨削加工，提高了产品质量和加工效率，为薄壁类长隔套零件的加工提供了一种新思路、新方法。
2)本发明的磨用夹具，一方面，实现薄壁类长隔套零件的磨削加工，有效的保证了产品的精度要求；另一方面，运用此夹具，制造成本低，而且使用方便快捷，降低了生产成本，尤其在批量化生产中作用尤为突出；以上两方面的特征，在有效保证产品尺寸、形位公差要求的前提下，有效提高了生产效率，很大程度地降低了的生产成本。
3)本发明的磨用夹具采用三个弹性切槽，采用两个止口端定位，增大了夹持工件的接触面积，通过锥面配合，保证夹紧工件时切槽同步变形，可实现三个方向均匀受力，有效的解决了薄壁类长隔套的加工变形问题。
附图说明
图1是本发明一种适用于薄壁长隔套的磨用夹具的结构示意图；
图2是本发明一种适用于薄壁长隔套的磨用夹具中拨盘座的结构示意图；
图3是图2的左视图；
图4是本发明一种适用于薄壁长隔套的磨用夹具中调节圆螺母的结构示意图；
图5是本发明一种适用于薄壁长隔套的磨用夹具中弹性锥套的结构示意图；
图6是本发明一种适用于薄壁长隔套的磨用夹具中过渡锥帽的结构示意图；
图7是本发明一种适用于薄壁长隔套的磨用夹具中顶盘座的结构示意图。
图中，1.拨盘座，2.调节圆螺母，3.弹性锥套，4.过渡锥帽，5.薄壁长隔套，6.连接螺栓，7.顶盘座，8.中心孔，9.缺口，10.第二定位止口段，11.切槽，12.内锥面，13.第一定位止口段，14.找正面，15.外锥面，16.定位段，17.安装段。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种适用于薄壁长隔套的磨用夹具，结构如图1所示，包括在左右两侧呈相对设置的拨盘座1和顶盘座7，拨盘座1和顶盘座7上均通过螺纹连接有调节圆螺母2，拨盘座1的右端面和顶盘座7的左端面可拆卸连接有外表面为外锥面的过渡锥帽4，过渡锥帽4的外锥面15的截面直径从其安装面延伸依次增大，过渡锥帽4的锥面上套设有与其相配合弹性锥套3，两个弹性锥套3相对应的一端共同套接有薄壁长隔套5，弹性锥套3的另一端位于调节圆螺母2与薄壁长隔套5之间。
拨盘座1的右端面和顶盘座7的左端面通过连接螺栓6连接有外表面为外锥面的过渡锥帽4。
拨盘座1的左端面和顶盘座7的右端面还开设有中心孔8。
如图2-3所示，拨盘座1为二级台阶状，靠近过渡锥帽4的一端截面直径大于远离过渡锥帽4的一端的截面直径，如图4所示，调节圆螺母2安装在靠近过渡锥帽4的一端，拨盘座1安装过渡锥帽4一端面开设有螺栓孔，拨盘座1远离过渡锥帽4一端的前侧开有缺口9。
如图5所示，弹性锥套3的内表面为与过渡锥帽4的外锥面15配合的内锥面12，弹性锥套3位于的薄壁长隔套5内的一端沿圆周均匀开设有三个与其中心轴线平行的切槽11。
弹性锥套3的外表面为圆柱面且为四级台阶面，弹性锥套3从靠近拨盘座1或顶盘座7的一端延伸依次为定位段16、第二定位止口段10、安装段17及第一定位止口段13，定位段16的外径大于薄壁长隔套5的外径，第二定位止口段10的外径与第一定位止口段13的外径相同且其外径不大于薄壁长隔套5的外径，安装段17的外径不大于第一定位止口段13的外径，薄壁长隔套5套设在第二定位止口段10、安装段17及第一定位止口段13。
如图7所示，顶盘座7的左端面开设有螺栓孔。
本发明一种适用于薄壁类长隔套的磨用装夹方法，采用上述磨用夹具，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将拨盘座1和顶盘座7分别与相应规格的过渡锥帽4通过连接螺栓6连接；
步骤2，将弹性锥套3套接在经步骤1连接好的过渡锥帽4上，并将调节圆螺母2分别安装在拨盘座1和顶盘座7上，使调节圆螺母2一端面接触弹性锥套3靠近拨盘座1或顶盘座7的一端面；
步骤3，调节圆螺母2螺纹旋合，挤压弹性锥套3，弹性锥套3沿过渡锥帽4的外锥面移动，当切槽11有变形时，停止旋合调节圆螺母2，按照实际测量的薄壁长隔套5的内径尺寸加工与之相适应的弹性锥套3的定位段16、第二定位止口段10、安装段17及第一定位止口段13的外径尺寸，使第二定位止口段10和第一定位止口段13的外径与薄壁长隔套5的内径尺寸相同，并确定定位段16、第二定位止口段10及第一定位止口段13的外表面同轴；
步骤4，经步骤3加工完成定位段16、第二定位止口段10、安装段17及第一定位止口段13后，适当松开调节圆螺母2，将加工好的第二定位止口段10、安装段17及第一定位止口段13装入待加工薄壁长隔套5孔内，旋紧调节圆螺母2，然后以弹性锥套3定位段16的外圆周面为找正面14找正，在镗床上分别给拨盘座1的左端面和顶盘座7的右端面打中心孔8，此时即可进行薄壁长隔套5的磨削加工。
本发明的中心孔8在最后一步加工其目的是，在整体按组装好后，通过找正面14找正，保证中心孔8的内孔、找正面14的外圆基准的一致；
如图2所示，本发明拨盘座1的左端面开有中心孔8，中心孔8先不加工，在整体按图1组装好后，在镗床上加工两端中心孔，用于在磨削时顶尖用，如图3所示，左端外圆处开有缺口9用于装夹鸡心夹头，右端面开有2处连接螺栓孔，拨盘座1与过渡锥帽4设计为分体式结构，可满足不同孔径的长隔套的磨削加工需要，加工不同规定的长隔套时，只需重新设计弹性锥套3和过渡锥帽4即可；拨盘座1的右端外圆周为螺纹段，拨盘座1左端为靠近磨头鸡心夹头夹持端，在工作状态时，通过中心孔定位，保证工件的定位基准一致，而且重复利用率较高，使用方便。
如图4所示，圆螺母2内孔加工有螺纹段，通过调节圆螺母2实现弹性锥套3的微小涨开量，实现薄壁长隔套5内孔的准确定位。
如图5所示，弹性锥套3的定位段16实现了轴向定位，用于限定弹性锥套3的轴向位移，第二定位止口段10以及第一定位止口段13实现了径向定位，根据第二定位止口段10以及第一定位止口段13外径的尺寸，实现薄壁长隔套5的径向定位；弹性锥套3的内圆周加工有内锥面12，弹性锥套3位于的薄壁长隔套5内的一端沿圆周均匀开设有三个与其中心轴线平行的切槽11，该切槽11为弹性锥套3提供了一定的变形空间；
装配过程中，弹性锥套3上的第二定位止口段10、第一定位止口段13和定位段16的外径先不加工到成品尺寸，留部分加工余量，待弹性锥套3上其余部分都加工完成后，弹性锥套3与过渡锥帽4按图1装配好后，通过调节圆螺纹2的旋合量来控制弹性锥套3上弹性切槽11的变形，然后按照薄壁长隔套5的实际加工内孔尺寸来加工第二定位止口段10、第一定位止口段13的外径，同时将定位段16的外径加工成，保证整体的同轴度，以此保证第二定位止口段10、第一定位止口段13的尺寸和弹性锥套3在夹紧状态下的尺寸一致；此处，切槽11可实现自动定心，弥补了因找正过程引起的内孔与外圆的同轴度误差，在撑开薄壁长隔套5内孔时可实现三个方向均匀受力，而且夹持的接触面积为圆锥面，增大了接触面积，有效的降低了由于夹紧力不均和接触面积小引起的变形问题，结构简单，安全可靠，拆卸方便。
如图6所示，过渡锥帽4的外圆加工有外锥面15，过渡锥帽4的左端加工有2处螺栓孔；拨盘座1与过渡锥帽4、顶盘座7与过渡锥帽4都是通过连接螺栓6连接，弹性锥套3的内锥面12与过渡锥帽4的外锥面15角度一致，接触配合，弹性锥套3的变形通过调节圆螺母2螺纹的旋合挤压弹性锥套3以及内、外锥面的配合提供了均布的弹性变形力；过渡锥帽4通过外锥面15传递均布的弹性变形力到弹性锥套3上，保证弹性锥套3上由切槽11分开的三瓣均匀变形，避免了由于夹紧力不均匀引起的薄壁长隔套5的变形问题。
拨盘座1与弹性锥套3、过渡锥帽4之间连接简单，拆装方便，同时可通过更换不同规格尺寸的弹性锥套3和过渡锥帽4实现不同规格薄壁长隔套5的磨削加工，提高了夹具的重复使用率，降低了生产成本，延长了夹具使用寿命。
Claims (8)
1.一种适用于薄壁长隔套的磨用夹具，其特征在于，包括在左右两侧呈相对设置的拨盘座(1)和顶盘座(7)，所述拨盘座(1)和顶盘座(7)上均通过螺纹连接有调节圆螺母(2)，所述拨盘座(1)的右端面和顶盘座(7)的左端面可拆卸连接有外表面为外锥面的过渡锥帽(4)，所述过渡锥帽(4)的外锥面(15)的截面直径从其安装面延伸依次增大，所述过渡锥帽(4)的锥面上套设有与其相配合弹性锥套(3)，两个所述弹性锥套(3)相对应的一端共同套接有薄壁长隔套(5)，所述弹性锥套(3)的另一端位于调节圆螺母(2)与薄壁长隔套(5)之间。
2.根据权利要求1所述的一种适用于薄壁长隔套的磨用夹具，其特征在于，所述拨盘座(1)的右端面和顶盘座(7)的左端面通过连接螺栓(6)连接有外表面为外锥面的过渡锥帽(4)。
3.根据权利要求1所述的一种适用于薄壁长隔套的磨用夹具，其特征在于，所述拨盘座(1)的左端面和顶盘座(7)的右端面还开设有中心孔(8)。
4.根据权利要求1所述的一种适用于薄壁长隔套的磨用夹具，其特征在于，所述拨盘座(1)为二级台阶状，靠近过渡锥帽(4)的一端截面直径大于远离过渡锥帽(4)的一端的截面直径，所述调节圆螺母(2)安装在靠近过渡锥帽(4)的一端，拨盘座(1)安装过渡锥帽(4)一端面开设有螺栓孔，拨盘座(1)远离过渡锥帽(4)一端的前侧开有缺口(9)。
5.根据权利要求1所述的一种适用于薄壁长隔套的磨用夹具，其特征在于，所述弹性锥套(3)的内表面为与过渡锥帽(4)的外锥面(15)配合的内锥面(12)，所述弹性锥套(3)位于所述的薄壁长隔套(5)内的一端沿圆周均匀开设有三个与其中心轴线平行的切槽(11)。
6.根据权利要求1或5所述的一种适用于薄壁长隔套的磨用夹具，其特征在于，所述弹性锥套(3)的外表面为圆柱面且为四级台阶面，所述弹性锥套(3)从靠近拨盘座(1)或顶盘座(7)的一端延伸依次为定位段(16)、第二定位止口段(10)、安装段(17)及第一定位止口段(13)，定位段(16)的外径大于薄壁长隔套(5)的外径，所述第二定位止口段(10)的外径与第一定位止口段(13)的外径相同且其外径不大于薄壁长隔套(5)的外径，安装段(17)的外径不大于第一定位止口段(13)的外径，所述薄壁长隔套(5)套设在第二定位止口段(10)、安装段(17)及第一定位止口段(13)。
7.根据权利要求1所述的一种适用于薄壁长隔套的磨用夹具，其特征在于，所述顶盘座(7)的左端面开设有螺栓孔。
8.一种适用于薄壁类长隔套的磨用装夹方法，其特征在于，采用权利要求6所述的一种适用于薄壁长隔套的磨用夹具，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将拨盘座(1)和顶盘座(7)分别与相应规格的过渡锥帽(4)通过连接螺栓(6)连接；
步骤2，将弹性锥套(3)套接在经步骤1连接好的过渡锥帽(4)上，并将调节圆螺母(2)分别安装在拨盘座(1)和顶盘座(7)上，使调节圆螺母(2)一端面接触所述弹性锥套(3)靠近拨盘座(1)或顶盘座(7)的一端面；
步骤3，调节圆螺母(2)螺纹旋合，挤压弹性锥套(3)，弹性锥套(3)沿过渡锥帽(4)的外锥面移动，当切槽(11)有变形时，停止旋合调节圆螺母(2)，按照实际测量的薄壁长隔套(5)的内径尺寸加工与之相适应的弹性锥套(3)的定位段(16)、第二定位止口段(10)、安装段(17)及第一定位止口段(13)的外径尺寸，使第二定位止口段(10)和第一定位止口段(13)的外径与薄壁长隔套(5)的内径尺寸相同，并确定定位段(16)、第二定位止口段(10)及第一定位止口段(13)的外表面同轴；
步骤4，经步骤3加工完成定位段(16)、第二定位止口段(10)、安装段(17)及第一定位止口段(13)后，适当松开调节圆螺母(2)，将加工好的第二定位止口段(10)、安装段(17)及第一定位止口段(13)装入待加工薄壁长隔套(5)孔内，旋紧调节圆螺母(2)，然后以弹性锥套(3)定位段(16)的外圆周面为找正面(14)找正，分别给拨盘座(1)的左端面和顶盘座(7)的右端面打中心孔(8)，此时即可进行薄壁长隔套(5)的磨削加工。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Effective date of registration: 20200927 Address after: Baoji City, Shaanxi Province, 721002 Dongfeng Road, Jintai District No. 2 Applicant after: Baoji Oilfield Machinery Co.,Ltd. Applicant after: CHINA NATIONAL PETROLEUM Corp. Applicant after: CNPC national oil and gas drilling equipment Engineering Technology Research Center Co., Ltd Address before: Baoji City, Shaanxi Province, 721002 Dongfeng Road, Jintai District No. 2 Applicant before: Baoji Oilfield Machinery Co.,Ltd. |
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| GR01 | Patent grant | ||
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