CN110480269B

CN110480269B - 改进型切向环加工工艺

Info

Publication number: CN110480269B
Application number: CN201910774587.4A
Authority: CN
Inventors: 邱鸿晖; 邱昌海
Original assignee: Yangzhong Sanli Petrochemical Machinery Co ltd
Current assignee: Yangzhong Sanli Petrochemical Machinery Co ltd
Priority date: 2019-08-21
Filing date: 2019-08-21
Publication date: 2021-06-18
Anticipated expiration: 2039-08-21
Also published as: CN110480269A

Abstract

本发明涉及改进型切向环加工工艺，其特征在于，简化了工艺步骤，增设了步骤一，毛坯材料预处理，步骤二，切向环整环精车轴向高度，划线；步骤三，精铣内径及切口；步骤四，精车外径。本发明的有益效果在于：工艺简单，产品一致性高，单瓣可任意互换，克服旧工艺切口处有缝隙，每瓣轮廓尺寸长短误差大的缺陷；提高了生产效率，减少了工艺工序，工装夹具结构简单巧妙，通用性强，操作简便可靠。

Description

改进型切向环加工工艺

技术领域

本发明涉及切向环加工，尤其涉及改进型切向环加工工艺。

背景技术

在现有的切向环加工工艺中，缺陷较为明显：1.切向透光，2.三瓣分体环长短、规格不一，3.位置公差大、不平行；

针对以上情况，认真分析其变型原因，主要有如下因素：1.材料本身应力释放不均匀而变形；2.老工艺加工流程过长，累计误差大；3.加工设备转速慢，切削精度难以控制。

可由改进的工艺及相应的特设工装夹具克服，由此克服切向环的每瓣轮廓尺寸长短误差大的缺陷，提高生产效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种改进型切向环加工工艺。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种改进型切向环加工工艺，其特征在于，工艺步骤如下：

步骤一，毛坯材料预处理

将毛坯材料放置老化箱中进行退火：200℃，2小时；通过退火可以减少后期材料加工时的变形。

步骤二，切向环整环精车轴向高度；划线，按切向环形状初步切割下料并使用120°旋转工装对切割面进行磨削；采用切向环精车两端面专用夹具精车端面内径达图纸尺寸；数控车床转速600-800转，吃刀量0.3-0.5，走刀量每转0.08-0.15；专用刀座上正反2把外圆刀同时切削；专用夹具撑坯料内径，夹具靠轴向相向力压迫胀圈，使之径向向外径膨胀达到夹持工件的目的结构简单易操作，减少工序提高效率。精车轴向高度达到图纸要求，以车代磨减少工序，提高效率，数控加工精准度高。

步骤三，精铣内径及切口

切向环精铣内径开口夹具依夹具中心找正，数控加工中心铣开切口转速8000-10000，金刚石刀；夹具利用同一根丝杆两端为左右旋螺纹，旋转时两侧锁紧滑块，同时向中心运动产生的力使浮动压板和下压板同时向上运动将工件夹持于上下盖板间的工件型腔内，依工件图要求沿工件拼缝轮廓线铣剖切口。

夹具上端无繁琐的零部件，不会产生与机床主轴、刀具的干涉碰撞。夹具结构简单易操作，重复定位精度高，通用性强。

精铣内径及切口，由工装辅助，其结构简单巧妙，通用性强，操作简便可靠。工艺简单，产品一致性高，单瓣可任意互换，克服旧工艺切口处有缝隙，每瓣轮廓尺寸长短误差大的缺陷。提高了生产效率，减少了工艺工序。

步骤四，精车外径，将切向环拼合，依生产图将内径缝隙用专用嵌块嵌实，用铁丝将拼合绑扎供车床，车床用切向环精车外径夹具以工件内径定位，夹持端面，精车外径及外径拉簧槽，夹具简单易操作。

数控车床均采用金刚石刀具，两刀尖间的距离可微调，以满足所加工工件车向两端面尺寸精度要求。

本发明的有益效果在于：工艺简单，产品一致性高，单瓣可任意互换，克服旧工艺切口处有缝隙，每瓣轮廓尺寸长短误差大的缺陷；提高了生产效率，减少了工艺工序。工装夹具结构简单巧妙，通用性强，操作简便可靠。

附图说明

图1为工艺组装示意图。

图2为切向环精铣内径开口夹具整体结构示意图。

图3为切向环精铣内径开口夹具基座侧剖视图。

图4为切向环精铣内径开口夹具浮动压板侧剖视图。

图5为切向环精铣内径开口夹具丝杆结构示意图。

图6为切向环精铣内径开口夹具锁紧滑块结构示意图。

图1-6中：

1工件型腔，2上压板、3下压板、4浮动压板、5调整丝杆、6第一锁紧滑块、7第二锁紧滑块、51左调整件、52中间件、53右调整件、8基座。

图7 为切向环精车外径夹具整体结构示意图。

图8为适用的切向环结构示意图。

图7-8中：

21莫氏锥柄，22芯轴A，23压盖A。

图9为切向环精车两端面专用夹具整体结构示意图。

图10为切向环精车两端面专用夹具压盖结构示意图。

图11为切向环精车两端面专用夹具芯轴结构示意图。

图12为切向环精车两端面专用夹具胀圈结构示意图。

图9-12中：

31坯料腔、32芯轴B、33压盖B、34胀圈、35定位凸块、36定位槽、37锁紧组件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明，相信对本领域技术人员来说是清楚的。

一种改进型切向环加工工艺，其特征在于，工艺步骤如下：

步骤一，毛坯材料预处理

步骤三，精铣内径及切口

实施例一

如图1-6所示，一种切向环精铣内径开口夹具，包括：切向环夹持组件，所述切向环夹持组件设有一工件型腔，切向环置于工件型腔内；所述工件型腔的形状与切向环的形状相适配。具体的说，由上压板、下压板上下叠放组成，上压板的下表面与下压板的上表面之间为工件型腔。

包括：基座，切向环夹持组件固定于基座上。所述基座分别设有上压板安装槽、下压板安装槽、浮动压板安装槽、第一锁紧滑块安装槽以及第二锁紧滑块安装槽。

实施例二

在实施例一的基础上，进一步设计工件型腔调整组件。

所述工件型腔调整组件，由浮动压板、调整丝杆、第一锁紧滑块、第二锁紧滑块组成，浮动压板设于下压板下方，浮动压板的下端面为圆锥面，圆锥面左端斜面与第一锁紧滑块的斜面滑动契合，圆锥面右端斜面与第二锁紧滑块的斜面滑动契合，调整丝杆依次贯穿第一锁紧滑块的丝杆安装孔、圆锥面的丝杆安装孔、第二锁紧滑块的丝杆安装孔并通过螺纹旋转固定。

所述调整丝杆，由左调整件、中间件、右调整件组成，左调整件通过左旋螺纹与中间件左端以及第一锁紧滑块内壁旋转连接、右调整件通过右旋螺纹与中间件右端以及第二锁紧滑块内壁旋转连接。

夹具利用同一根丝杆两端为左右旋螺纹，旋转时两侧锁紧滑块，同时向中心运动产生的力使浮动压板和下压板同时向上运动将工件夹持于上下盖板间的工件型腔内。夹具上端无繁琐的零部件，不会产生与机床主轴、刀具的干涉碰撞。夹具结构简单易操作，重复定位精度高，通用性强。

使用时，以铣开6瓣口为例，采用数控加工中心，专用夹具依夹具中心找正。

A.转速8000-10000，金刚石刀。

B. 夹具利用同一根丝杆两端为左右旋螺纹，旋转时两侧锁紧滑块，同时向中心运动产生的力使浮动压板和下压板同时向上运动将工件夹持于上下盖板间的工件型腔内。夹具上端无繁琐的零部件，不会产生与机床主轴、刀具的干涉碰撞。夹具结构简单易操作，重复定位精度高，通用性强。

C.依工件图要求沿工件拼缝轮廓线铣剖6P。

实施例三

如图7-8所示，一种切向环精车外径夹具，包括：切向环外径夹持组件，所述切向环外径夹持组件设有一外径型腔，切向环的环瓣由所述外径型腔径向夹持。所述外径型腔的形状与切向环的环瓣内径形状相适配。

包括芯轴，外径型腔设于芯轴的内腔部位。

包括锥柄，锥柄末端与芯轴的一端嵌接。

包括压盖，压盖与芯轴的另一端嵌接。

实施例四

在实施一的基础上，锥柄采用莫氏锥柄，可借助摩擦力来来实现稳定的连接。技术参数如下：

莫氏锥度，有0，1，2，3，4，5，6共七个号，锥度值有一定的变化，每一型号公称直径大小分别为9.045，12.065，17.78，23.825，31.267，44.399，63.348。在上述莫氏锥度的基础上又分为长锥和短锥，莫氏短锥有B10,B12,B16,B18,B22,B24六个型号。

莫氏锥柄采用碳素工具钢或地缝钢管制造加工，经多次处理，工作表面精密应削而成，硬度高，光洁度好，精度稳定圆柱度误差≤0.002mm，锥度为0.001/100，莫氏锥柄的芯厚对称度要求δk≤0.23mm。

实施例五

车床用切向环精车外径夹具以工件内径定位，夹持端面。一次可装夹多件，精车外径及外径拉簧槽，夹具简单易操作。步骤如下：

①将6P拼合，依生产图将内径缝隙用专用嵌块嵌实。用铁丝将6P拼合绑扎供车床。

②车床用夹具以工件内径定位，夹持端面。一次可装夹多件，精车外径及外径拉簧槽，夹具简单易操作。

轧制工艺，锥柄轧制麻花钻的主要工艺流程：备料→接柄→车外圆。由工装辅助。其结构简单巧妙，通用性强，操作简便可靠。工艺简单，产品一致性高，单瓣可任意互换，克服旧工艺切口处有缝隙，每瓣轮廓尺寸长短误差大的缺陷。提高了生产效率，减少了工艺工序。

实施例六

如图9-12所示一种切向环精车两端面专用夹具，包括：切向环夹持组件，包括芯轴、压盖、胀圈，芯轴与压盖上下相合，坯料内径套于胀圈外径上，压盖及芯轴通过螺栓轴向旋压，迫使胀圈向外扩张从而达到夹持工件的目的，即胀圈外径与工件坯料内径适配。

实施例七

在实施例一的基础上，切向环外径夹持组件还包括锁紧组件，锁紧组件贯穿压盖及芯轴固定。进一步的，

压盖中央设有与切向环环口相适配的定位凸块。

芯轴中央设有与压盖的定位凸块适配的定位槽

实施例八

在实施例一的基础上，胀圈直径大小可随压盖、芯轴轴向相向运动向外径侧扩张在2mm范围内变化，以适应坯料内径大小的变化。具体的说利用螺栓及螺母作为锁紧组件，当调节螺栓螺母间距的过程从而实现工件一次装夹，将两端面车削加工达图纸要求，使工件两端平行度优于其它需两端面分别加工的工艺质量。

使用时，精车端面内径达图纸尺寸，其步骤如下：

①数控车床：转速600-800转，吃刀量0.3-0.5，走刀量每转0.08-0.15。

②专用夹具撑坯料内径，夹具靠轴向相向力压迫胀圈，使之径向向外径膨胀达到夹持工件的目的，结构简单易操作，减少工序提高效率。

③专用刀座，正反2把金刚石外圆刀同时切削。两刀尖间的距离可微调，以满足所加工工件车向（两端面）尺寸精度要求。

Claims

1.一种改进型切向环加工工艺，其特征在于，工艺步骤如下：

步骤一，毛坯材料预处理

将毛坯材料放置老化箱中进行退火：200℃，2小时；

步骤二，切向环整环精车轴向高度；划线，按切向环形状初步切割下料并使用120°旋转工装对切割面进行磨削；

采用切向环精车两端面专用夹具夹持切向环坯料，用数控车床精车端面内径达图纸尺寸；数控车床的参数设定为转速600-800转，吃刀量0.3-0.5，走刀量每转0.08-0.15；专用刀座上正反2把外圆刀同时切削；专用夹具撑坯料内径，夹具靠轴向相向力压迫胀圈；

步骤三，精铣内径及切口

切向环精铣内径开口夹具依夹具中心找正，数控加工中心用刀具铣开切口转速8000-10000；切向环精铣内径开口夹具利用同一根丝杆两端为左右旋螺纹，旋转时两侧锁紧滑块，同时向中心运动产生的力使浮动压板和下压板同时向上运动将工件夹持于上下盖板间的工件型腔内，依工件图要求沿工件拼缝轮廓线铣剖切口；

切向环精铣内径开口夹具，包括：切向环夹持组件，所述切向环夹持组件设有一工件型腔，切向环置于工件型腔内，所述工件型腔的形状与切向环的形状相适配；所述切向环夹持组件，由上压板、下压板上下叠放组成，上压板的下表面与下压板的上表面之间为工件型腔；

所述切向环夹持组件，包括：工件型腔调整组件；所述工件型腔调整组件，由浮动压板、调整丝杆、第一锁紧滑块、第二锁紧滑块组成，浮动压板设于下压板下方，浮动压板的下端面为圆锥面，圆锥面左端斜面与第一锁紧滑块的斜面滑动契合，圆锥面右端斜面与第二锁紧滑块的斜面滑动契合，调整丝杆依次贯穿第一锁紧滑块的丝杆安装孔、圆锥面的丝杆安装孔、第二锁紧滑块的丝杆安装孔并通过螺纹旋转固定；所述调整丝杆，由左调整件、中间件、右调整件组成，左调整件通过左旋螺纹与中间件左端以及第一锁紧滑块内壁旋转连接、右调整件通过右旋螺纹与中间件右端以及第二锁紧滑块内壁旋转连接；

步骤四，精车外径，将切向环拼合，依生产图将内径缝隙用专用嵌块嵌实，用铁丝将拼合的切向环绑扎供至车床，车床用切向环精车外径夹具以工件内径定位，夹持端面，精车外径及外径拉簧槽。

2.如权利要求1所述的一种改进型切向环加工工艺，其特征在于，数控车床均采用金刚石刀具，两刀尖间的距离可微调。

3.如权利要求1所述的一种改进型切向环加工工艺，其特征在于，工艺步骤如下：切向环精车外径夹具，包括：切向环外径夹持组件，所述切向环外径夹持组件设有一外径型腔，切向环的环瓣由所述外径型腔径向夹持，切向环精车外径夹具以工件内径定位，所述外径型腔的形状与切向环的环瓣内径形状相适配。

4.如权利要求3所述的一种改进型切向环加工工艺，其特征在于，所述切向环外径夹持组件，包括芯轴，外径型腔设于芯轴的内腔部位；所述切向环外径夹持组件，还包括锥柄，锥柄末端与芯轴的一端嵌接；所述锥柄采用莫氏锥柄；所述切向环外径夹持组件，还包括压盖，压盖与芯轴的另一端嵌接。

5.如权利要求1所述的一种改进型切向环加工工艺，其特征在于，切向环精车两端面专用夹具，包括：切向环夹持组件，所述切向环夹持组件设有一坯料腔，切向环坯料置于坯料腔内，所述坯料腔的形状与切向环坯料的形状相适配，坯料腔的腔体，上下间距可调，叠加装夹若干层切向环坯料。

6.如权利要求1所述的一种改进型切向环加工工艺，其特征在于，所述切向环夹持组件，包括芯轴、压盖、胀圈，芯轴与压盖上下相合，芯轴与压盖之间的间隙即形成坯料腔，坯料内径套于胀圈外径上，压盖及芯轴通过螺栓轴向旋压；压盖中央设有与切向环环口相适配的定位凸块；芯轴中央设有与压盖的定位凸块适配的定位槽。

7.如权利要求4所述的一种改进型切向环加工工艺，其特征在于，所述切向环外径夹持组件，还包括锁紧组件，所述锁紧组件贯穿压盖及芯轴固定；所述锁紧组件采用螺栓。