CN109434136A - 用于加工内撑工装的加工方法及内撑工装 - Google Patents

Abstract

本发明属于工装设备技术领域，具体涉及一种用于加工内撑工装的加工方法及内撑工装。本发明所述的加工方法包括以下步骤：对内壁面进行精加工；对外侧面进行粗加工；向内撑工装施加能够使内撑工装产生形变的第三张紧力；对外侧面进行精加工至规定尺寸；测量外侧面上角度差相差180°的任意两点的直线距离；向内撑工装施加第四张紧力，再次测量上述两点的直线距离，使第二次测量值大于第一次测量值0.1mm～0.3mm；再次对外侧面进行精加工至规定尺寸。通过使用本发明所述的加工方法及内撑工装，能够有效的在内撑工装对工件进行撑紧的过程中，保证内撑工装的外侧面与待支撑工件的内壁面完全贴合，从而提高连接强度，提高产品质量。

Description

用于加工内撑工装的加工方法及内撑工装

技术领域

本发明属于工装设备技术领域，具体涉及一种用于加工内撑工装的加工方法及内撑工装。

背景技术

在机加工技术领域内，有很多产品不适合进行外部装夹，因此需要采用从工件的内部进行撑紧的定位方式，以达到能够对工件进行加工的目的。在对工件进行撑紧的过程中，内部支撑工装的外侧面与待支撑工件的内壁面相配合，由于内部支撑工装的外侧面多采用车床进行加工，为圆柱形结构。在对工件的内部进行撑紧的过程中，内部支撑工装沿其自身轴线方向各处的变形量有所差异，导致撑紧后的内部支撑工装的外侧面为一个锥形面。而待支撑工件的内壁面并非能够与撑紧后的内部支撑工装的外侧面完全贴合的锥形面。因此，撑紧后的内部支撑工装的外侧面与待支撑工件的内壁面不能够完全贴合，从而导致内部支撑工装与待支撑件间的连接不可靠，在进行工件加工时容易出现松动，造成工件的加工误差。并且由于内部支撑工装的外侧面由多个分割而成的支撑面组成，由于在对工件进行撑紧过程中的各个支撑面的张力不同，容易造成内部支撑工装与机床主轴不同轴现象的产生，从而导致工件的加工误差。

发明内容

本发明的目的是能够提出一种用于加工内撑工装的加工方法及内撑工装，能够在内撑工装对工件进行撑紧的过程中，保证内撑工装与待支撑工件的内壁面完全贴合。

本发明提出了一种用于加工内撑工装的加工方法，所述内撑工装上设有用于接收第一张紧力的内壁面，所述内撑工装上还设有用于向待支撑工件提供第二张紧力的外侧面，其中包括以下步骤：

对所述内壁面进行精加工；

对所述外侧面进行粗加工；

向所述内撑工装施加能够使所述内撑工装产生形变的第三张紧力；

对所述外侧面进行精加工至规定尺寸；

测量所述外侧面上角度差相差180°的任意两点的直线距离并将测量结果作为第一测量值；

向所述内撑工装施加第四张紧力，再次测量上述两点的直线距离并将测量结果作为第二测量值，调整所述第四张紧力直到使所述第二测量值大于所述第一测量值0.1mm～0.3mm；

再次对所述外侧面进行精加工至规定尺寸。

进一步地，如上所述的用于加工内撑工装的加工方法，采用车床对所述内壁面进行精加工。

进一步地，如上所述的用于加工内撑工装的加工方法，采用车床对所述外侧面进行粗加工。

进一步地，如上所述的用于加工内撑工装的加工方法，所述粗加工使所述外侧面的径向尺寸比所述规定尺寸大0.1mm。

进一步地，如上所述的用于加工内撑工装的加工方法，使所述规定尺寸小于等于所述待支撑工件的内孔的径向尺寸，所述内孔与所述外侧面配合。

进一步地，如上所述的用于加工内撑工装的加工方法，使所述外侧面上角度差相差180°的任意两点为所述外侧面的顶部的两点。

进一步地，如上所述的用于加工内撑工装的加工方法，调整所述第四张紧力等于所述第一张紧力。

本发明还提出了一种内撑工装，包括工装本体，所述工装本体上设有用于接收第一张紧力的内壁面以及用于向待支撑工件提供第二张紧力的外侧面，其中所述外侧面为锥形面且所述外侧面在所述第一张紧力的作用下能够形变成圆柱面，所述外侧面是采用根据上述任一项所述的用于加工内撑工装的加工方法加工的。

进一步地，如上所述的内撑工装还包括楔形块，所述工装本体的端面和所述内壁面之间设有压紧面，所述压紧面的锥度大于所述楔形块的底面的锥度，所述楔形块能够与所述压紧面配合连接从而向所述内撑工装提供张紧力。

进一步地，如上所述的内撑工装，所述工装本体的材料为65Mn或45号钢。

通过使用本发明所述的用于加工内撑工装的加工方法及内撑工装，能够有效的在内撑工装对工件进行撑紧的过程中，保证内撑工装的外侧面与待支撑工件的内壁面完全贴合，从而提高连接强度，防止工件在加工过程中位置发生偏离，影响产品质量。

通过使用本发明所述的用于加工内撑工装的加工方法及内撑工装，能够有效的在内撑工装对工件进行撑紧的过程中，保证内撑工装的中轴线与机床主轴的中轴线相重合，从而提高零件的加工精度和加工效率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明所述的用于加工内撑工装的加工方法的流程图；

图2为利用图1中加工方法进行加工的内撑工装的整体结构示意图；

图3为图2中实施例的工装本体的结构示意图；

图4为图2中楔形块的剖面结构示意图；

图5为图2中内撑工装的整体剖面结构示意图。

附图中各标号表示如下:

10：工装本体、11：内壁面、12：外侧面、13：端面、14：压紧面、15：底板；

20：楔形块；

30：锁紧螺栓；

40：安装座；

50：连接螺栓。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

图2为利用本发明中的加工方法进行加工的内撑工装的整体结构示意图。图3为图2中实施例的工装本体的结构示意图。图4为图2中楔形块的剖面结构示意图。如图3所示，本实施例中的内撑工装包括工装本体10。工装本体10上设有用于接收第一张紧力的内壁面11以及用于向待支撑工件提供第二张紧力的外侧面12。其中，外侧面12为锥形面且外侧面12在第一张紧力的作用下能够形变成圆柱面。

其中，本实施例中的工装本体10经过本发明中加工方法进行加工后，其外侧面12在不受力的自然状态下为锥形面，且底部的直径尺寸大于顶部的直径尺寸。当工装本体10的内壁面11受到张紧力的作用时，外侧面12能够向外进行扩张，且顶部的变形量大于底部的变形量。当张紧力达到合适值，即第一张紧力时，外侧面12产生的形变能够使外侧面12的整体结构成为一个圆柱面。

本实施例中的内撑工装主要是用于支撑中心带有圆孔状结构的回转类工件，将内撑工装插入回转类工件的中心孔状结构中，从而对工件进行固定。同时，外侧面12在第一张紧力的作用下能够形成与中心孔状结构的径向尺寸相等的圆柱面结构，从而有效的与工件的内孔表面相贴合，从而提高连接强度。防止工件在加工过程中位置发生偏离，影响产品质量。

同时，本实施例中的外侧面12包括分割而成的多个小支撑面，多个小支撑面的共同合围成圆柱面，从而保证内撑工装的中轴线与机床主轴的中轴线相重合，从而提高零件的加工精度和加工效率。

在本发明的其他实施例中，工装本体10的外侧面还可以根据待支撑工件的内孔形状设置为其他形式。如待支撑工件的内孔为方形孔，则对应的外侧面12在第一张紧力的作用下为方形柱面，保证工装本体10的外侧面在张紧力的作用下能够与待支撑工件的内孔形状完全贴合即可。

进一步地，本实施例中内撑工装还包括楔形20。如图2和图4所示，工装本体10的端面13和内壁面11之间过渡设有压紧面14，压紧面14的锥度大于楔形块20的底面的锥度，楔形块20能够与压紧面14配合连接从而向内撑工装提供张紧力。

为了便于将楔形块20通过压紧面14插入到内壁面中，压紧面14的锥度应大于楔形块20的底面的锥度。具体的，本实施例中的压紧面14的锥度为40°，楔形块20的锥度为30°。通过将楔形块20插入到内壁面11中为内撑工装提供张紧力，并进一步通过外侧面12与工件贴合向工件提供张紧力，从而对工件进行固定。

为了保证工装本体10具有一定的弹性恢复力，防止受力折断或产生不可恢复的变形，本实施例中的工装本体10的材料为65Mn或45号钢。

图1为本发明所述的用于加工内撑工装的加工方法的流程图。本加工方法不仅可以用于新工装的加工，还可以用于对旧工装的维修护理。如图1所示，利用本发明中的用于加工内撑工装的加工方法对本实施例中的内撑工装进行加工，包括以下步骤：

对内壁面进行精加工。

对外侧面进行粗加工。

向内撑工装施加能够使内撑工装产生形变的第三张紧力。

对外侧面进行精加工至规定尺寸。

测量外侧面上角度差相差180°的任意两点的直线距离并将测量结果作为第一测量值。

向内撑工装施加第四张紧力，再次测量上述两点的直线距离并将测量结果作为第二测量值，调整第四张紧力直到使第二测量值大于第一测量值0.1mm～0.3mm。

再次对外侧面进行精加工至规定尺寸。

本实施例中的待支撑工件为中心带有圆孔状结构的回转类零件，因此内撑工装上用于向待支撑工件提供第二张紧力的外侧面12同样为圆柱形结构。由于将内撑工装的外侧面12直接加工圆柱形结构后，在撑紧过程中外侧面12会产生一定的形变，从而使外侧面12为圆锥形结构，影响外侧面12与带支撑工件的内孔表面的贴合紧密度，因此需要提前消除在撑紧过程中外侧面12发生形变带来的尺寸误差。

首先，将外侧面12进行粗加工，并留下加工余量，对工装本体10的其他部位均进行精加工至规定尺寸。其中，精加工包括对内壁面11以及压紧面14的加工。其中，对内壁面11的精加工以及对外侧面12的粗加工均采用车床进行加工，效率高，精度好。规定尺寸应小于等于待支撑工件的内孔直径尺寸，进行粗加工后的外侧面12的直径尺寸应大于规定尺寸0.1mm。

如图5所示，本实施例中的工装本体10上还设有固定连接安装座40的底板15，将底板15通过连接螺栓50固定连接于安装座40上，将安装座40进行固定。将楔形块30从工装本体10的顶部插入到内壁面11中，并通过锁紧螺栓30连接安装座40，从而通过锁紧螺栓30向工装本体10提供张紧力。通过拧动锁紧螺栓30向工装本体10提供一个第三张紧力，第三张紧力能够保证外侧面12刚好发生形变，此时对外侧面12进行精加工至规定尺寸。利用游标卡尺或其他测量工具测量外侧面12上角度差相差180°的任意两点的直线距离并将测量结果作为第一测量值。继续拧动锁紧螺栓30，并测量上述两点的直线距离，直到测量值比第一测量值大0.1～0.3mm，此时不再拧动锁紧螺栓30。此时，锁紧螺栓30向内撑工装提供的张紧力即为第四张紧力。然后再次对外侧面12进行精加工至规定尺寸，即可完成对本实施例中的内撑工装的加工。通过此方法加工得到的内撑工装能够在撑紧工件的同时，保证内撑工装的中轴线与机床主轴的中轴线相重合，从而提高零件的加工精度和加工效率。

具体的，本实施例中为了方便测量，外侧面12上角度差相差180°的任意两点为外侧面12的顶部的两点，上述两点通过游标卡尺或其他测量工具进行测量。

优选的，在对内撑工装提供张紧力时，调整第四张紧力等于第一张紧力，以保证外侧面12在加工时和撑紧工件时的变形量完全一致。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于加工内撑工装的加工方法，所述内撑工装上设有用于接收第一张紧力的内壁面，所述内撑工装上还设有用于向待支撑工件提供第二张紧力的外侧面，其特征在于，包括以下步骤：

对所述内壁面进行精加工；

对所述外侧面进行粗加工；

向所述内撑工装施加能够使所述内撑工装产生形变的第三张紧力；

对所述外侧面进行精加工至规定尺寸；

测量所述外侧面上角度差相差180°的任意两点的直线距离并将测量结果作为第一测量值；

向所述内撑工装施加第四张紧力，再次测量上述两点的直线距离并将测量结果作为第二测量值，调整所述第四张紧力直到使所述第二测量值大于所述第一测量值0.1mm～0.3mm；

再次对所述外侧面进行精加工至规定尺寸。

2.根据权利要求1所述的用于加工内撑工装的加工方法，其特征在于，采用车床对所述内壁面进行精加工。

3.根据权利要求1所述的用于加工内撑工装的加工方法，其特征在于，采用车床对所述外侧面进行粗加工。

4.根据权利要求3所述的用于加工内撑工装的加工方法，其特征在于，所述粗加工使所述外侧面的径向尺寸比所述规定尺寸大0.1mm。

5.根据权利要求3所述的用于加工内撑工装的加工方法，其特征在于，使所述规定尺寸小于等于所述待支撑工件的内孔的径向尺寸，所述内孔与所述外侧面配合。

6.根据权利要求1所述的用于加工内撑工装的加工方法，其特征在于，使所述外侧面上角度差相差180°的任意两点为所述外侧面的顶部的两点。

7.根据权利要求1所述的用于加工内撑工装的加工方法，其特征在于，调整所述第四张紧力等于所述第一张紧力。

8.一种内撑工装，包括工装本体，所述工装本体上设有用于接收第一张紧力的内壁面以及用于向待支撑工件提供第二张紧力的外侧面，其特征在于，所述外侧面为锥形面且所述外侧面在所述第一张紧力的作用下能够形变成圆柱面，所述外侧面是采用根据上述权利要求1～7中任一项所述的用于加工内撑工装的加工方法加工的。

9.根据权利要求8所述的内撑工装，其特征在于，所述内撑工装还包括楔形块，所述工装本体的端面和所述内壁面之间设有锥形的压紧面，所述压紧面的锥度大于所述楔形块的底面的锥度，所述楔形块能够与所述压紧面配合连接从而向所述内撑工装提供张紧力。

10.根据权利要求8所述的内撑工装，其特征在于，所述工装本体的材料为65Mn或45号钢。