CN111715892B - 一种喷管加工用内涨力芯轴及喷管精细加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种喷管加工用内涨力芯轴，喷管包括颈部、自所述颈部的两端外径逐渐增大的扩口部和窄口部。内涨力芯轴包括：连接件，连接件包括固定杆和螺帽；内涨力芯轴内套，固定杆设置在内涨力芯轴内套的一端；内涨力芯轴外套，内涨力芯轴外套可移动的套设在内涨力芯轴内套上；后顶盘，后顶盘套接在固定杆上，螺帽拧设在固定杆远离内涨力芯轴内套的一端；喷管加工时套设在固定杆上，且扩口部的远端卡在内涨力芯轴外套处，窄口部卡在后顶盘上。本发明的内涨力芯轴在装夹到喷管后，实现了内涨力芯轴与喷管内轮廓过盈配合，空间尺寸由内涨力芯轴保证，满足喷管同轴度≤0.03mm要求，使得喷管各尺寸及形位公差满足设计要求而且产品质量稳定。

Description

一种喷管加工用内涨力芯轴及喷管精细加工方法

技术领域

本申请涉及喷管加工技术领域，尤其涉及一种喷管加工用内涨力芯轴及喷管精细加工方法。

背景技术

喷管加工属于薄壁异形管类零件加工，其薄壁结构易受热变形，在加工过程中重要技术难点在于同轴度加工，其公差要求小，加工困难，容易出现超差，因此要提高喷管加工技术水平，必须解决同轴度的技术问题，例如，在加工某类喷管时，图纸对同轴度的要求仅为0.03mm，而一根头发丝厚度约为0.08mm，使得常用数控加工方法耗时长、易尺寸超差。

现有加工技术一般会采用前顶盘固定喷管的前端，然后通过车床尾座顶锥固定后顶盘，从而实现喷管的固定和定位。该方法的弊端是加工工件较长时，其前端和后端肯定会发生偏移，且加工前一定要校准尾座，但同轴度要求太小，尾座再怎么调也不可能小于公差0.03mm的要求，还有就是走刀时间很长，工件切削热变形，走刀方向垂直工件轴线，对工件在垂直轴线方向上有一个推力，导致工件偏移，所以在车床尾座顶尖顶紧后顶盘时，顶尖中心与喷管外轮廓中心肯定会发生偏移，造成喷管加工同轴度超差，一般的加工产品公差要求不高时可以忽略这些影响因素，但是喷管加工以上任何问题都会导致尺寸超差造成不合格。

发明内容

本申请提供了一种喷管加工用内涨力芯轴及喷管精细加工方法，以解决喷管加工过程中同轴度低的问题。

本申请采用的技术方案如下：

本发明提供了一种喷管加工用内涨力芯轴，所述喷管包括颈部、自所述颈部的两端外径逐渐增大的扩口部和窄口部，所述内涨力芯轴包括：

连接件，所述连接件包括固定杆和螺帽；

内涨力芯轴内套，所述固定杆设置在所述内涨力芯轴内套的一端；

内涨力芯轴外套，所述内涨力芯轴外套可移动的套设在所述内涨力芯轴内套上；

后顶盘，所述后顶盘套接在所述固定杆上，所述螺帽拧设在所述固定杆远离所述内涨力芯轴内套的一端；

所述喷管加工时套设在所述固定杆上，且所述扩口部的远端卡在所述内涨力芯轴外套处，所述窄口部卡在所述后顶盘上。

进一步地，所述内涨力芯轴内套的外壁至少部分具有第一外螺纹，所述内涨力芯轴外套具有内螺纹，所述所述内涨力芯轴外套与所述内涨力芯轴内套螺纹连接。

进一步地，所述内涨力芯轴外套包括第一部分和第二部分，所述第一部分远离所述固定杆，所述第二部分靠近所述固定杆，所述第二部分自靠近所述第一部分至远离第一部分的外径呈逐渐增大的趋势。

进一步地，所述内涨力芯轴外套外壁上具有第二外螺纹，所述锁紧螺母可沿内涨力芯轴外套长度方向活动的螺纹连接在内涨力芯轴外套上；

所述锁紧螺母包括相固定的第三部分和第四部分，所述第三部分远离所述固定杆，所述第四部分靠近所述固定杆，所述第三部分自远离所述第四部分至靠近第四部分外径成逐渐减小的趋势；

所述喷管加工时，所述喷管的扩口部的远端卡在所述第二部分处。

进一步地，所述内涨力芯轴内套包括第五部分和第六部分，所述所述第五部分远离所述固定杆，所述第六部分靠近所述固定杆，所述第六部分自靠近所述第五部分至远离第五部分的外径呈逐渐增大的趋势；

所述内涨力芯轴外套的第一部分套设在所述内涨力芯轴内套的第五部分上，所述所述内涨力芯轴外套的第二部分套设在所述内涨力芯轴内套的第六部分上。

进一步地，所述后顶盘自靠近所述内涨力芯轴内套的一端至远离所述内涨力芯轴内套的一端外径呈逐渐增大的趋势。

进一步地，所述固定杆内且沿其长度方向具有注水孔；

所述内涨力芯轴内套上径向设置有至少一个和所述注水孔相连通的出水孔；

所述固定杆远离内涨力芯轴内套一端的端部为注水口。

进一步地，一种喷管精细加工方法，包括以下步骤：

喷管尾部内腔精加工，用数控车床的卡盘夹持毛坯喷管的头部，对毛坯喷管的尾部的内轮廓进行加工，加工出喷管的窄口部的内轮廓，并掉头；

喷管头部内腔精加工，用数控车床的卡盘夹持毛坯喷管的尾部，对毛坯喷管的头部的内轮廓进行加工，加工出喷管的扩口部的内轮廓，形成喷管半成品；

喷管外轮廓面加工，用数控车床卡盘夹持内涨力芯轴外套，将喷管半成品安置在内涨力芯轴上，将螺帽向喷管方向拧，将锁紧螺母向喷管方向拧，使得喷管的扩口部的远端卡在锁紧螺母的第四部分处，所述窄口部卡在后顶盘上，对喷管的外轮廓面进行精加工。

进一步地，所述喷管外轮廓面加工步骤还包括：

从内涨力芯轴的注水口内朝所述注水孔内注入冷却液，用数控车床上的尾座将所述注水口顶紧密封。

进一步地，喷管头部内腔精加工步骤还包括：

用百分表找正，将毛坯喷管的尾部装夹后，用百分表找正。

采用本申请的技术方案的有益效果如下：

本发明的一种喷管加工用内涨力芯轴及喷管精细加工方法，本发明中的内涨力芯轴定位精度高、便于拆卸、防止内表面划伤、防止喷管切削热变形、适合多种型号喷管加工。在装夹到喷管后，实现了内涨力芯轴与喷管内轮廓过盈配合，空间尺寸由内涨力芯轴保证，满足喷管同轴度≤0.03mm要求，使得喷管各尺寸及形位公差满足设计要求而且产品质量稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本发明实施例的喷管的示意图；

图2为本发明实施例的一种喷管加工用内涨力芯轴结构示意图；

图3为本发明实施例的一种喷管加工用内涨力芯轴结构示意图(安装喷管时)；

图4为图2的剖视图；

图5为图3的剖视图(安装后顶盘后)。

图示说明：

其中，1-喷管；11-颈部；12-扩口部；13-窄口部；

2-连接件；21-固定杆；22-螺帽；211-出水孔；

3-内涨力芯轴内套；31-第五部分；32-第六部分；

4-内涨力芯轴外套；41-第一部分；42-第二部分；

5-后顶盘；

6、锁紧螺母；61-第三部分；62-第四部分。

具体实施方式

下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。

参见图1至图5。

本申请提供的一种喷管1加工用内涨力芯轴，如图3所示，喷管1包括颈部11、自所述颈部11的两端外径逐渐增大的扩口部12和窄口部13。如图1和图2内涨力芯轴包括：

连接件2，连接件2包括固定杆21和螺帽22；

内涨力芯轴内套3，固定杆21设置在内涨力芯轴内套3的一端；

内涨力芯轴外套4，内涨力芯轴外套4可移动的套设在内涨力芯轴内套3上；

后顶盘5，后顶盘5套接在固定杆21上，螺帽22拧设在固定杆21远离内涨力芯轴内套3的一端；

喷管1加工时套设在固定杆21上，且扩口部12的远端卡在内涨力芯轴外套4处，窄口部13卡在后顶盘5上。

内涨力芯轴内套3的外壁至少部分具有第一外螺纹，内涨力芯轴外套4具有内螺纹，内涨力芯轴外套4与所述内涨力芯轴内套3螺纹连接。

内涨力芯轴外套4包括第一部分41和第二部分42，第一部分41远离所述固定杆，第二部分42靠近所述固定杆，第二部分42自靠近所述第一部分41至远离第一部分41的外径呈逐渐增大的趋势。

内涨力芯轴外套4外壁上具有第二外螺纹，锁紧螺母6可沿内涨力芯轴外套4长度方向活动的螺纹连接在内涨力芯轴外套4上；锁紧螺母6包括相固定的第三部分61和第四部分62，第三部分61远离固定杆，第四部分62靠近固定杆，第三部分61自远离第四部分62至靠近第四部分62外径成逐渐减小的趋势；喷管1加工时，喷管1的扩口部的远端卡在第二部分处。

内涨力芯轴内套3包括第五部分31和第六部分32，第五部分31远离固定杆21，第六部分32靠近所述固定杆，第六部分32自靠近第五部分31至远离第五部分31的外径呈逐渐增大的趋势；内涨力芯轴外套4的第一部分41套设在内涨力芯轴内套3的第五部分31上，内涨力芯轴外套4的第二部分42套设在所述内涨力芯轴内套3的第六部分32上。

后顶盘5自靠近内涨力芯轴内套3的一端至远离内涨力芯轴内套3的一端外径呈逐渐增大的趋势。

固定杆21内且沿其长度方向具有注水孔；内涨力芯轴内套3上径向设置有至少一个和注水孔相连通的出水孔211；固定杆21远离内涨力芯轴内套3一端的端部为注水口。

一种喷管1精细加工方法，包括以下步骤：

喷管1尾部内腔精加工，用数控车床的卡盘夹持毛坯喷管1的头部，对毛坯喷管1的尾部的内轮廓进行加工，加工出喷管1的窄口部13的内轮廓，并掉头；

喷管1头部内腔精加工，用数控车床的卡盘夹持毛坯喷管1的尾部，对毛坯喷管1的头部的内轮廓进行加工，加工出喷管1的扩口部12的内轮廓，形成喷管1半成品；

喷管1外轮廓面加工，用数控车床卡盘夹持内涨力芯轴外套4，将喷管1半成品安置在内涨力芯轴上，将螺帽22向喷管1方向拧，将锁紧螺母6向喷管1方向拧，使得喷管1的扩口部12的远端卡锁紧螺母6的第四部分62处，窄口部13卡在后顶盘5上，对喷管1的外轮廓面进行精加工。

喷管1外轮廓面加工步骤还包括：从内涨力芯轴的注水口内朝所述注水孔内注入冷却液，用数控车床上的尾座将注水口顶紧密封。

喷管1头部内腔精加工步骤还包括：用百分表找正，将毛坯喷管1的尾部装夹后，用百分表找正。

用上述方法对喷管进行加工，加工精度大大提高，完全满足产品设计精度要求。

如图3所示，本实施例使用时，将内涨力芯轴外套4的第一部分41装夹在数控车床上，喷管1加工时套设在固定杆21上，且内涨力芯轴外套4的第二部分42位于喷管1扩口部12的内部，将锁紧螺母6朝向喷管1方向拧，使得喷管1扩口部12的左端卡在锁紧螺母6的第四部分62处，将螺帽22向喷管1方向拧，使得喷管1的窄口部13卡在后顶盘5上；内涨力芯轴外套4的第二部分42以及后顶盘5为喷管1提供内涨力，以便于喷管1能够紧固在内涨力芯轴上，以便于对喷管1进行加工。

如此设置，可以保证在对喷管1的外轮廓进行加工时，保证外轮廓的同轴度。

本发明的有益效果为：

(1)用本发明中的内涨力芯轴定位精度高、便于拆卸、防止内表面划伤、防止喷管1切削热变形、适合多种型号喷管1加工。在装夹到喷管1后，实现了内涨力芯轴与喷管1内轮廓过盈配合，空间尺寸由内涨力芯轴保证，满足喷管1同轴度≤0.03mm要求，使得喷管1各尺寸及形位公差满足设计要求而且产品质量稳定。

(2)用本发明中的内涨力芯轴加工喷管1外形面时，在使用车床尾座进行喷管1后端固定时，尾座的轴向推力主要作用在内涨力芯轴上，避免了在定位过程中喷管1出口薄壁处发生变形的问题。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种喷管加工用内涨力芯轴，其特征在于，所述喷管包括颈部、自所述颈部的两端外径逐渐增大的扩口部和窄口部，所述内涨力芯轴包括：

连接件，所述连接件包括固定杆和螺帽；

内涨力芯轴内套，所述固定杆设置在所述内涨力芯轴内套的一端；

内涨力芯轴外套，所述内涨力芯轴外套可移动的套设在所述内涨力芯轴内套上，所述内涨力芯轴外套包括第一部分和第二部分，所述第一部分远离所述固定杆，所述第二部分靠近所述固定杆，所述第二部分自靠近所述第一部分至远离第一部分的外径呈逐渐增大的趋势，所述内涨力芯轴外套外壁上具有第二外螺纹，锁紧螺母可沿内涨力芯轴外套长度方向活动的螺纹连接在内涨力芯轴外套上；所述锁紧螺母包括相固定的第三部分和第四部分，所述第三部分远离所述固定杆，所述第四部分靠近所述固定杆，所述第三部分自远离所述第四部分至靠近第四部分外径成逐渐减小的趋势；所述喷管加工时，所述喷管的扩口部的远端卡在所述第二部分处；

后顶盘，所述后顶盘套接在所述固定杆上，所述螺帽拧设在所述固定杆远离所述内涨力芯轴内套的一端；

所述喷管加工时套设在所述固定杆上，且所述扩口部的远端卡在所述内涨力芯轴外套处，所述窄口部卡在所述后顶盘上。

2.根据权利要求1所述的喷管加工用内涨力芯轴，其特征在于：所述内涨力芯轴内套的外壁至少部分具有第一外螺纹，所述内涨力芯轴外套具有内螺纹，所述内涨力芯轴外套与所述内涨力芯轴内套螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的喷管加工用内涨力芯轴，其特征在于：

所述内涨力芯轴内套包括第五部分和第六部分，所述第五部分远离所述固定杆，所述第六部分靠近所述固定杆，所述第六部分自靠近所述第五部分至远离第五部分的外径呈逐渐增大的趋势；

所述内涨力芯轴外套的第一部分套设在所述内涨力芯轴内套的第五部分上，所述内涨力芯轴外套的第二部分套设在所述内涨力芯轴内套的第六部分上。

4.根据权利要求1所述的喷管加工用内涨力芯轴，其特征在于：所述后顶盘自靠近所述内涨力芯轴内套的一端至远离所述内涨力芯轴内套的一端外径呈逐渐增大的趋势。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的喷管加工用内涨力芯轴，其特征在于：所述固定杆内且沿其长度方向具有注水孔；

所述内涨力芯轴内套上径向设置有至少一个和所述注水孔相连通的出水孔；

所述固定杆远离内涨力芯轴内套一端的端部为注水口。

6.一种喷管精细加工方法，用于加工如权利要求5所述的喷管加工用内涨力芯轴的喷管，其特征在于，包括以下步骤：

喷管尾部内腔精加工，用数控车床的卡盘夹持毛坯喷管的头部，对毛坯喷管的尾部的内轮廓进行加工，加工出喷管的窄口部的内轮廓，并掉头；

喷管头部内腔精加工，用数控车床的卡盘夹持毛坯喷管的尾部，对毛坯喷管的头部的内轮廓进行加工，加工出喷管的扩口部的内轮廓，形成喷管半成品；

喷管外轮廓面加工，用数控车床卡盘夹持内涨力芯轴外套，将喷管半成品安置在内涨力芯轴上，将螺帽向喷管方向拧，将锁紧螺母向喷管方向拧，使得喷管的扩口部的远端卡在锁紧螺母的第四部分处，所述窄口部卡在后顶盘上，对喷管的外轮廓面进行精加工。

7.根据权利要求6所述的一种喷管精细加工方法，其特征在于，所述喷管外轮廓面加工步骤还包括：

从内涨力芯轴的注水口内朝所述注水孔内注入冷却液，用数控车床上的尾座将所述注水口顶紧密封。

8.根据权利要求7所述的一种喷管精细加工方法，其特征在于，喷管头部内腔精加工步骤还包括：

用百分表找正，将毛坯喷管的尾部装夹后，用百分表找正。

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