CN109128944A - 一种球面轴瓦的加工工装及加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种球面轴瓦的加工工装及加工方法，属于机械加工领域。该加工工装包括：主轴、支撑组件和紧固螺母，支撑组件包括套环、上楔形环和下楔形环，主轴的外周壁上设置有第一限位凸环，上楔形环可活动地套装在主轴上，上楔形环的外壁用于与待加工球面轴瓦的内壁相抵，上楔形环的一侧壁与第一限位凸环相抵，上楔形环的楔面位于上楔形环的内壁上，下楔形环可滑动地套装在主轴上，下楔形环的楔面位于下楔形环的外壁上，且下楔形环的楔面与上楔形环的楔面之间滑动配合，套环套装在主轴上，且套环的一侧壁与下楔形环的背向第一限位凸环的一侧壁相抵，紧固螺母套装在主轴上。本发明可以稳固的夹持球面轴瓦。
Description
技术领域
本发明属于机械加工领域，特别涉及一种球面轴瓦的加工工装及加工方法。
背景技术
球面轴瓦是一种常见的机械零件，其包括轴瓦本体和轴承部，轴瓦本体为球面，并套装在轴承部上。其中，轴承部为低碳钢，轴瓦本体为巴氏合金。
在加工球面轴瓦时，首先加工轴承部，然后将轴瓦本体套装至轴承部上，最后将轴承部装夹至加工机床的卡爪上，以对轴瓦本体进行加工。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：由于轴承部凸出于轴瓦本体的部位较少，所以加工机床的卡爪不易装夹，存在脱落的隐患；如果直接对轴瓦本体进行装夹，则由于轴瓦本体为巴氏合金，其材质较软，所以加工机床的卡爪很容易对轴瓦本体造成损伤。
发明内容
本发明实施例提供了一种球面轴瓦的加工工装及加工方法，可以不损伤球面轴瓦的外壁。所述技术方案如下：
一方面，本发明实施例提供了一种球面轴瓦的加工工装，所述加工工装包括：主轴、支撑组件和紧固螺母，所述支撑组件包括套环、上楔形环和下楔形环，所述主轴的外周壁上设置有第一限位凸环，所述上楔形环可活动地套装在所述主轴上，所述上楔形环的外壁用于与待加工球面轴瓦的内壁相抵，所述上楔形环的一侧壁与所述第一限位凸环相抵，所述上楔形环的楔面位于所述上楔形环的内壁上，所述下楔形环可滑动地套装在所述主轴上，所述下楔形环的楔面位于所述下楔形环的外壁上，所述下楔形环的楔面沿背向所述第一限位凸环的方向逐渐升高，且所述下楔形环的楔面与所述上楔形环的楔面之间滑动配合，所述套环套装在所述主轴上，且所述套环的一侧壁与所述下楔形环的背向所述第一限位凸环的一侧壁相抵，所述紧固螺母套装在所述主轴上，且所述紧固螺母与所述主轴螺纹配合，所述紧固螺母的一侧壁与所述套环的另一侧壁相抵。
在本发明的一种实现方式中，所述主轴的一端设置有装夹部，所述装夹部与所述主轴同轴布置，所述装夹部用于与加工机床的卡爪相配合。
在本发明的另一种实现方式中，所述主轴的另一端设置有校正部，所述校正部与所述主轴同轴布置。
在本发明的又一种实现方式中，所述第一限位凸环的外壁上同轴设有第二限位凸环，所述第二限位凸环用于与所述待加工球面轴瓦的侧壁相抵。
在本发明的又一种实现方式中，所述加工工装包括两个所述支撑组件，两个所述支撑组件均套装在所述主轴上且相互抵靠在一起，靠近所述第一限位凸环的一个所述支撑组件的所述上楔形环与所述第一限位凸环相抵，靠近所述套环的另一个所述支撑组件的所述套环与所述紧固螺母相抵。
在本发明的又一种实现方式中，所述上楔形环为具有韧性的钢结构件。
在本发明的又一种实现方式中，所述套环的内壁与所述主轴的外壁之间间隙配合。
另一方面，本发明实施例提供了一种球面轴瓦的加工方法，所述加工方法基于上述的加工工装，所述加工方法包括：
将所述上楔形环套装在所述主轴上，使得所述上楔形环的一侧壁与所述第一限位凸环相抵；
将所述下楔形环套装在所述主轴上，使得所述下楔形环的楔面与所述上楔形环的斜面滑动配合；
将所述套环套装在所述主轴上，使得所述套环的一侧壁与所述下楔形环的背向所述第一限位凸环的一侧壁相抵；
将所述待加工球面轴瓦套装在所述支撑组件上；
将所述紧固螺母套装在所述主轴上，且所述紧固螺母与所述主轴螺纹配合；
旋拧所述紧固螺母，使得所述套环驱动所述下楔形环推动所述上楔形环与所述待加工球面轴瓦的内壁相抵；
将所述主轴安装至加工机床的卡爪上。
进一步地，所述将所述待加工球面轴瓦套装在所述支撑组件上，包括：
将所述待加工球面轴瓦的侧壁与第二限位凸环相抵。
进一步地，所述将所述主轴安装至加工机床的卡爪上，包括：
通过装夹部将所述主轴安装至所述加工机床的卡爪上。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
在通过本发明实施例所提供的加工工装辅助加工球面轴瓦时，首先，将上楔形环套装在主轴上，使得上楔形环的一侧壁与第一限位凸环相抵；将下楔形环套装在主轴上，使得下楔形环的楔面与上楔形环的斜面滑动配合；将套环套装在主轴上，使得套环的一侧壁与下楔形环的背向第一限位凸环的一侧壁相抵；将待加工球面轴瓦套装在支撑组件上；将紧固螺母套装在主轴上，且紧固螺母与主轴螺纹配合；然后，旋拧紧固螺母，使得套环驱动下楔形环推动上楔形环与待加工球面轴瓦的内壁相抵；最后，将主轴安装至加工机床的卡爪上，以通过加工机床对待加工球面轴瓦进行加工。在通过本发明实施例所提供的加工工装固定待加工球面轴瓦时，由于加工工装的支撑组件仅与待加工球面轴瓦的内壁有接触，而待加工球面轴瓦的内壁为低碳钢材质的轴承部，所以加工工装不会损伤待加工球面轴瓦的外壁。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的加工工装的剖视图；
图2是本发明实施例提供的加工方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的加工工装的使用示意图；
图中各符号表示含义如下：
1-主轴，2-支撑组件，21-套环，22-上楔形环，23-下楔形环，3-紧固螺母，4-第一限位凸环，5-装夹部，6-校正部，7-第二限位凸环。
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，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种球面轴瓦的加工工装，如图1所示，该加工工装包括：主轴1、支撑组件2和紧固螺母3，支撑组件2包括套环21、上楔形环22和下楔形环23，主轴1的外周壁上设置有第一限位凸环4，上楔形环22可活动地套装在主轴1上，上楔形环22的外壁用于与待加工球面轴瓦的内壁相抵，上楔形环22的一侧壁与第一限位凸环4相抵，上楔形环22的楔面位于上楔形环22的内壁上，下楔形环23可滑动地套装在主轴1上，下楔形环23的楔面位于下楔形环23的外壁上，下楔形环23的楔面沿背向第一限位凸环4的方向逐渐升高，且下楔形环23的楔面与上楔形环22的楔面之间滑动配合，套环21套装在主轴1上，且套环21的一侧壁与下楔形环23的背向第一限位凸环4的一侧壁相抵，紧固螺母3套装在主轴1上，且紧固螺母3与主轴1螺纹配合，紧固螺母3的一侧壁与套环21的另一侧壁相抵。
在通过本发明实施例所提供的加工工装辅助加工球面轴瓦时，首先，将上楔形环22套装在主轴1上，使得上楔形环22的一侧壁与第一限位凸环4相抵；将下楔形环23套装在主轴1上，使得下楔形环23的楔面与上楔形环22的斜面滑动配合；将套环21套装在主轴1上，使得套环21的一侧壁与下楔形环23的背向第一限位凸环4的一侧壁相抵；将待加工球面轴瓦套装在支撑组件2上；将紧固螺母3套装在主轴1上，且紧固螺母3与主轴1螺纹配合；然后，旋拧紧固螺母3，使得套环21驱动下楔形环23推动上楔形环22与待加工球面轴瓦的内壁相抵；最后，将主轴1安装至加工机床的卡爪上，以通过加工机床对待加工球面轴瓦进行加工。在通过本发明实施例所提供的加工工装固定待加工球面轴瓦时，由于加工工装的支撑组件2仅与待加工球面轴瓦的内壁有接触，而待加工球面轴瓦的内壁为低碳钢材质的轴承部，所以加工工装不会损伤待加工球面轴瓦的外壁。
在上述实现方式中，上楔形环22为具有韧性的钢结构件。
需要说明的是，当下楔形环23轴向运动，并挤压上楔形环22时，由于上楔形环22具有韧性，所以上楔形环22会沿径向产生一定的形变，从而达到挤压固定待加工球面轴瓦的效果。并且，由于上楔形环22产生的形变较小，所以不会很快的产生金属疲劳，保证了加工工装的耐久性和可靠性。
另外，上楔形环22和下楔形环23的尺寸可以根据待加工球面轴瓦的内径进行调整，使得上楔形环22和下楔形环23的尺寸能够与待加工球面轴的匹配，从而避免了上楔形环22产生过大的形变。
可选地，套环21的内壁与主轴1的外壁之间间隙配合。
在上述实现方式中，由于套环21的内壁与主轴1的外壁之间间隙配合，所以当套环21在主轴1上轴向运动时，不会产生不必要的晃动，能够提高加工工装的可靠度。
在本实施例中，主轴1的一端设置有装夹部5，装夹部5与主轴1同轴布置，装夹部5用于与加工机床的卡爪相配合。
在上述实现方式中，当待加工球面轴瓦在加工工装上固定到位后，再通过装夹部5将加工工装固定安装到加工机床的卡爪上。
具体地，主轴1的另一端设置有校正部6，校正部6与主轴1同轴布置。
在上述实现方式中，由于校正部6与主轴1同轴布置，所以能够通过校正部6来校正加工工装的主轴1和加工机床的主轴之间的同轴度。
在本实施例中，第一限位凸环4的外壁上同轴设有第二限位凸环7，第二限位凸环7用于与待加工球面轴瓦的侧壁相抵。
在上述实现方式中，当将待加工球面轴瓦套装至加工工装上时，可以通过观察待加工球面轴瓦的侧壁是否与第二限位凸环7相抵，来判断待加工球面轴瓦是否套装到位。也就是说，第二限位凸环7可以便于待加工球面轴瓦的定位套装。
可选地，加工工装包括两个支撑组件2，两个支撑组件2均套装在主轴1上且相互抵靠在一起，靠近第一限位凸环4的一个支撑组件2的上楔形环22与第一限位凸环4相抵，靠近套环21的另一个支撑组件2的套环21与紧固螺母3相抵。
在上述实现方式中，在主轴1上设置两个支撑组件2，可以实现对待加工球面轴瓦的内壁的均匀施力，以保证待加工球面轴瓦的稳固固定。
在具体实现时，参照图1，紧固螺母3向左移动，以通过位于右侧的支撑组件2的套环21向左推动对应的下楔形环23挤压对应的上楔形环22，同时该上楔形环22通过位于左侧的支撑组件2的套环21向左推动对应的下楔形环23挤压对应的上楔形环22，从而使得两个上楔形环22同步发生轴向形变，以挤压固定待加工球面轴瓦。
图2为本发明实施例所提供的一种球面轴瓦的加工方法的流程图，该加工方法基于图1的加工工装，结合图2，该加工方法包括：
步骤101：将上楔形环22套装在主轴1上，使得上楔形环22的一侧壁与第一限位凸环4相抵。
步骤102：将下楔形环23套装在主轴1上，使得下楔形环23的楔面与上楔形环22的斜面滑动配合。
步骤103：将套环21套装在主轴1上，使得套环21的一侧壁与下楔形环23的背向第一限位凸环4的一侧壁相抵。
步骤104：将待加工球面轴瓦套装在支撑组件2上。
具体地，将待加工球面轴瓦的侧壁与第二限位凸环7相抵。
步骤105：将紧固螺母3套装在主轴1上，且紧固螺母3与主轴1螺纹配合。
步骤106：旋拧紧固螺母3，使得套环21驱动下楔形环23推动上楔形环22与待加工球面轴瓦100的内壁相抵(参见图3)。
步骤107：将主轴1安装至加工机床的卡爪上。
具体地，通过装夹部5将主轴1安装至加工机床的卡爪上。
在通过本发明实施例所提供的加工工装固定待加工球面轴瓦时，由于加工工装的支撑组件2仅与待加工球面轴瓦的内壁有接触，而待加工球面轴瓦的内壁为低碳钢材质的轴承部，所以加工工装不会损伤待加工球面轴瓦的外壁。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (10)
1.一种球面轴瓦的加工工装，其特征在于，所述加工工装包括：主轴、支撑组件和紧固螺母，所述支撑组件包括套环、上楔形环和下楔形环，所述主轴的外周壁上设置有第一限位凸环，所述上楔形环可活动地套装在所述主轴上，所述上楔形环的外壁用于与待加工球面轴瓦的内壁相抵，所述上楔形环的一侧壁与所述第一限位凸环相抵，所述上楔形环的楔面位于所述上楔形环的内壁上，所述下楔形环可滑动地套装在所述主轴上，所述下楔形环的楔面位于所述下楔形环的外壁上，所述下楔形环的楔面沿背向所述第一限位凸环的方向逐渐升高，且所述下楔形环的楔面与所述上楔形环的楔面之间滑动配合，所述套环套装在所述主轴上，且所述套环的一侧壁与所述下楔形环的背向所述第一限位凸环的一侧壁相抵，所述紧固螺母套装在所述主轴上，且所述紧固螺母与所述主轴螺纹配合，所述紧固螺母的一侧壁与所述套环的另一侧壁相抵。
2.根据权利要求1所述的加工工装，其特征在于，所述主轴的一端设置有装夹部，所述装夹部与所述主轴同轴布置，所述装夹部用于与加工机床的卡爪相配合。
3.根据权利要求1所述的加工工装，其特征在于，所述主轴的另一端设置有校正部，所述校正部与所述主轴同轴布置。
4.根据权利要求1所述的加工工装，其特征在于，所述第一限位凸环的外壁上同轴设有第二限位凸环，所述第二限位凸环用于与所述待加工球面轴瓦的侧壁相抵。
5.根据权利要求1所述的加工工装，其特征在于，所述加工工装包括两个所述支撑组件，两个所述支撑组件均套装在所述主轴上且相互抵靠在一起，靠近所述第一限位凸环的一个所述支撑组件的所述上楔形环与所述第一限位凸环相抵，靠近所述套环的另一个所述支撑组件的所述套环与所述紧固螺母相抵。
6.根据权利要求1-5任一项所述的加工工装，其特征在于，所述上楔形环为具有韧性的钢结构件。
7.根据权利要求1-5任一项所述的加工工装，其特征在于，所述套环的内壁与所述主轴的外壁之间间隙配合。
8.一种球面轴瓦的加工方法，其特征在于，所述加工方法基于权利要求1所述的加工工装，所述加工方法包括：
将所述上楔形环套装在所述主轴上，使得所述上楔形环的一侧壁与所述第一限位凸环相抵；
将所述下楔形环套装在所述主轴上，使得所述下楔形环的楔面与所述上楔形环的斜面滑动配合；
将所述套环套装在所述主轴上，使得所述套环的一侧壁与所述下楔形环的背向所述第一限位凸环的一侧壁相抵；
将所述待加工球面轴瓦套装在所述支撑组件上；
将所述紧固螺母套装在所述主轴上，且所述紧固螺母与所述主轴螺纹配合；
旋拧所述紧固螺母，使得所述套环驱动所述下楔形环推动所述上楔形环与所述待加工球面轴瓦的内壁相抵；
将所述主轴安装至加工机床的卡爪上。
9.根据权利要求8所述的加工方法，其特征在于，所述将所述待加工球面轴瓦套装在所述支撑组件上，包括：
将所述待加工球面轴瓦的侧壁与第二限位凸环相抵。
10.根据权利要求8所述的加工方法，其特征在于，所述将所述主轴安装至加工机床的卡爪上，包括：
通过装夹部将所述主轴安装至所述加工机床的卡爪上。
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