CN108788825A - 用于加工深孔的专用夹具及深孔加工方法 - Google Patents

用于加工深孔的专用夹具及深孔加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于加工深孔的专用夹具及深孔加工方法，包括以下工序，工序一：在车床上钻Ⅰ号孔，其中定位方式为外圆定位；工序二：在钻床上钻Ⅱ号孔，其中夹具为专用夹具；工序三：在车床上加工圆周面，其中定位方式为通过Ⅰ号孔和Ⅱ号孔定位；专用夹具包括垂直设置在夹具底座上的定位销，以及位于所述定位销上方的基准块，该基准块上设有与定位销正对的安装孔，安装孔的两侧设有互相正对的第一夹紧机构和第二夹紧机构。本发明的有益效果是：合理的工序设置可以有效地缩小Ⅰ号孔和Ⅱ号孔的同轴度偏差，有利于提高深孔的加工精度；专用夹具不仅能够保证Ⅰ号孔和Ⅱ号孔之间的同轴度，还具有结构简单，装夹方便的优点。

Description

用于加工深孔的专用夹具及深孔加工方法
技术领域
本发明属于机械加工领域，尤其属于深孔加工领域，具体涉及一种用于加工深孔的专用夹具及深孔加工方法。
背景技术
所谓深孔加工，就是孔的长度与孔的直径比大于5的孔。如油缸孔、轴的轴向油孔，空心主轴孔和液压阀孔等等。这些孔中，普遍都要求具有较高的同轴度，而且有的被加工材料的切削加工性较差，常常成为生产中一大难题。
对于一些回转体管类零件，较为常见的加工顺序是先面后孔，优先在车床上加工外圆面，然后再加工内孔。当遇到长径比很大的孔时，刀杆受孔径的限制，直径小，长度大，造成刚性差，强度低，切削时易产生振动、波纹、锥度，而影响深孔的直线度和表面粗糙度，同时还存在刀具散热条件差，切削温度过高，使刀具的耐用度降低。
对于深孔加工，有的工艺人员会选择对内孔进行分段加工，即单独在零件的两端进行钻孔，由于两段孔都是通过零件的圆周面定位的，加工出来的两个孔同轴度误差较大，零件的精度不够。
发明内容
有鉴于此，本发明首先提供用于加工深孔的专用夹具，在分段加工内孔时，能够解决分段加工的两个内孔同轴度偏差较大的技术问题。
为实现上述目的，本发明技术方案如下：
一种深孔加工方法及用于加工深孔的专用夹具，包括夹具底座，其要点在于：所述夹具底座上设有竖直向上延伸的定位销，所述定位销的上方设有基准块，该基准块上设有与定位销正对的安装孔，安装孔的两侧设有第一夹紧机构和第二夹紧机构，其中第一夹紧机构包括与基准块滑动配合的第一限位块，以及用于限制第一限位块滑动的锁紧旋钮，第二夹紧机构包括与基准块滑动配合的第二限位块，以及转动安装在基准块上的转动杆，该转动杆的一端设有沿其长度方向延伸的螺杆，另一端设有转动手柄，所述螺杆在远离转动手柄的一端与第二限位块螺纹连接；所述第二限位块与第一限位块正对。
采用上述结构，使用该专用夹具之前，工件已经加工好了一个内孔，然后再将工件上钻好的内孔套装在定位销上，并使工件的另一端穿过基准块上的安装孔，然后再通过正对设置的第一夹紧机构和第二夹紧机构将工件夹紧，装夹完成后即可对工件上另一端的孔进行钻取。同时该专用夹具还具有结构简单，装夹方便的优点。
通过调节锁紧旋钮可以锁紧第一夹紧机构的第一限位块；转动手柄即可驱使第二限位块在基准块上移动，从而实现对第二夹紧机构的调节。
作为优选：所述安装孔的两侧设有第一导向孔和第二导向孔，所述第一限位块和第二限位块分别滑动安装在该第一导向孔和第二导向孔内。采用上述结构，有利于实现对工件的夹紧功能，且便于安装第一限位块和第二限位块。
作为优选：所述第一限位块和第二限位块在其相互正对的一端均为“V”字型。采用上述结构，有利于夹紧工件。
作为优选：所述定位销的中部设有环形沉台。采用上述结构，便于将工件事先加工好的内孔套装在定位销上。
作为优选：所述转动杆在远离转动手柄的一端设有环形槽，所述基准块在设有第二夹紧机构的一侧还安装有转动支撑板，该转动支撑板上设有U型支撑部，所述环形槽安装在该U型支撑部内。采用上述结构，便于安装转动杆，并能保证转动杆以转动的方式安装在基准块上。
作为优选：所述夹具底座上对称设有向上延伸的支撑柱，所述基准块的两端滑动安装在该支撑柱上，基准块上还设有锁紧螺钉，其用于锁紧所述基准块。采用上述结构，可以实现基准块的高度调节，以满足对不同长度的工件进行钻孔加工。
其次，本发明还提供了一种深孔加工方法，也能够解决分段加工的两个内孔同轴度偏差较大的技术问题。为达到这个目的，采用了如下技术方案：
一种深孔加工方法，其改进在于，包括以下工序：
工序一：在车床上以外圆定位的方式钻Ⅰ号孔；
工序二：在钻床上以Ⅰ号孔为定位基准钻Ⅱ号孔，其中定位夹具为权利要求1至6所述的用于加工深孔的专用夹具；
工序三：在车床上以Ⅰ号孔和Ⅱ号孔为定位基准加工圆周面。
采用上述工序，先钻Ⅰ号孔，再以Ⅰ号孔为定位基准钻Ⅱ号孔，最后再加工圆周面，这样的工序排布可以有效地缩小Ⅰ号孔和Ⅱ号孔的同轴度偏差，有利于提高深孔的加工精度。
作为优选：还包括，工序四：热处理；工序五：磨圆周面；工序六：精磨Ⅱ号孔。采用上述工序，可提高工件的强度和加工精度。
作为优选：所述工序三采用双顶针定位Ⅰ号孔和Ⅱ号孔。采用上述方法，便于装夹工件。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
采用本发明提供的用于加工深孔的专用夹具及深孔加工方法，合理的工序设置可以有效地缩小Ⅰ号孔和Ⅱ号孔的同轴度偏差，有利于提高深孔的加工精度；专用夹具不仅能够保证Ⅰ号孔和Ⅱ号孔之间的同轴度，还具有结构简单，装夹方便的优点。
附图说明
图1为专用夹具的结构示意图；
图2为专用夹具的俯视图；
图3为基准块的结构示意图；
图4为转动支撑板的结构示意图；
图5为深孔零件的示意图；
图6为工序流程图；
图7为定位销的结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
如图5和6所示，一种用于加工深孔的专用夹具及深孔加工方法，能够解决分段加工的两个内孔的同轴度偏差较大的技术问题。其包括以下加工工序：
工序一：在车床上钻Ⅰ号孔1，其中定位方式为外圆定位；
工序二：在钻床上以Ⅰ号孔1为定位基准钻Ⅱ号孔2，其中定位夹具为专用夹具；
工序三：在车床上以Ⅰ号孔1和Ⅱ号孔2为定位基准加工圆周面3，其中定位方式为双顶针定位；
工序四：热处理；
工序五：磨圆周面3；
工序六：精磨Ⅱ号孔2。
先钻Ⅰ号孔1，再以Ⅰ号孔1为定位基准钻Ⅱ号孔2，最后再加工圆周面3，这样的工序排布可以有效地缩小Ⅰ号孔1和Ⅱ号孔2的同轴度偏差，有利于提高深孔的加工精度。
如图1、5和6所示，专用夹具包括垂直设置在夹具底座4上的定位销5，以及位于所述定位销5上方的基准块6，该基准块6上设有与定位销5正对的安装孔6a，安装孔6a的两侧设有互相正对的第一夹紧机构7和第二夹紧机构8。将工件安装在专用夹具上时，首先将钻好的Ⅰ号孔1安装在定位销5上，工件的另一端穿过基准块6上的安装孔6a，然后再通过正对设置的第一夹紧机构7和第二夹紧机构8将工件夹紧，装夹完成后即可对工件进行Ⅱ号孔2孔的钻取。同时该专用夹具还具有结构简单，装夹方便的优点。
进一步的，如图1所示，第一夹紧机构7包括与基准块6滑动配合的第一限位块7a，以及用于限制第一限位块7a滑动的锁紧旋钮7b。
如图1和2所示，第二夹紧机构8包括与基准块6滑动配合的第二限位块8a，以及转动安装在基准块6上的转动杆8c，该转动杆8c的一端设有沿其长度方向延伸的螺杆8b，另一端设有转动手柄8c1，所述螺杆8b在远离转动手柄8c1的一端与第二限位块8a螺纹连接；所述第二限位块8a与第一限位块7a正对。转动手柄8c1即可驱使第二限位块8a在基准块6上移动，从而实现对工件的夹紧。
如图2和3所示，为便于安装第一限位块7a和第二限位块8a，安装孔6a的两侧设有第一导向孔6b和第二导向孔6c，该第一导向孔6b和第二导向孔6c分别与所述第一限位块7a和第二限位块8a相适应。
再如图2所示，第一限位块7a和第二限位块8a在其相互正对的一端均为“V”字型。
如图2和4所示，为便于安装转动杆8c，并能保证转动杆8c以转动的方式安装在基准块6上，转动杆8c在远离转动手柄8c1的一端设有环形槽8c2，所述基准块6在设有第二夹紧机构8的一侧还安装有转动支撑板11，该转动支撑板11上设有U型支撑部11a，所述环形槽8c2安装在该U型支撑部11a内。
如图1所示，为方便基准块6进行高度调节，以满足对不同长度的工件进行工序二的钻孔加工，夹具底座4上对称设有向上延伸的支撑柱9，所述基准块6的两端滑动安装在该支撑柱9上，基准块6上还设有锁紧螺钉10，其用于锁紧所述基准块6。
如图7所示，为便于在工序二中安装工件，定位销5的中部设有环形沉台5a。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于加工深孔的专用夹具，包括夹具底座(4)，其特征在于：所述夹具底座(4)上设有竖直向上延伸的定位销(5)，所述定位销(5)的上方设有基准块(6)，该基准块(6)上设有与定位销(5)正对的安装孔(6a)，安装孔(6a)的两侧设有第一夹紧机构(7)和第二夹紧机构(8)，其中第一夹紧机构(7)包括与基准块(6)滑动配合的第一限位块(7a)，以及用于限制第一限位块(7a)滑动的锁紧旋钮(7b)，第二夹紧机构(8)包括与基准块(6)滑动配合的第二限位块(8a)，以及转动安装在基准块(6)上的转动杆(8c)，该转动杆(8c)的一端设有沿其长度方向延伸的螺杆(8b)，另一端设有转动手柄(8c1)，所述螺杆(8b)在远离转动手柄(8c1)的一端与第二限位块(8a)螺纹连接；所述第二限位块(8a)与第一限位块(7a)正对。
2.根据权利要求1所述的用于加工深孔的专用夹具，其特征在于：所述安装孔(6a)的两侧设有第一导向孔(6b)和第二导向孔(6c)，所述第一限位块(7a)和第二限位块(8a)分别滑动安装在该第一导向孔(6b)和第二导向孔(6c)内。
3.根据权利要求1或2所述的用于加工深孔的专用夹具，其特征在于：所述第一限位块(7a)和第二限位块(8a)在其相互正对的一端均为“V”字型。
4.根据权利要求3所述的用于加工深孔的专用夹具，其特征在于：所述定位销(5)的中部设有环形沉台(5a)。
5.根据权利要求4所述的用于加工深孔的专用夹具，其特征在于：所述转动杆(8c)在远离转动手柄(8c1)的一端设有环形槽(8c2)，所述基准块(6)在设有第二夹紧机构(8)的一侧还安装有转动支撑板(11)，该转动支撑板(11)上设有U型支撑部(11a)，所述环形槽(8c2)安装在该U型支撑部(11a)内。
6.根据权利要求1所述的用于加工深孔的专用夹具，其特征在于：所述夹具底座(4)上对称设有向上延伸的支撑柱(9)，所述基准块(6)的两端滑动安装在该支撑柱(9)上，基准块(6)上还设有锁紧螺钉(10)，其用于锁紧所述基准块(6)。
7.一种深孔加工方法，其特征在于，包括以下工序：
工序一：在车床上以外圆定位的方式钻Ⅰ号孔(1)；
工序二：在钻床上以Ⅰ号孔(1)为定位基准钻Ⅱ号孔(2)，其中定位夹具为权利要求1至6所述的用于加工深孔的专用夹具；
工序三：在车床上以Ⅰ号孔(1)和Ⅱ号孔(2)为定位基准加工圆周面(3)。
8.根据权利要求7所述的深孔加工方法，其特征在于，还包括：
工序四：热处理；
工序五：磨圆周面(3)；
工序六：精磨Ⅱ号孔(2)。
9.根据权利要求8所述的深孔加工方法，其特征在于：所述工序三采用双顶针定位Ⅰ号孔(1)和Ⅱ号孔(2)。
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