CN112872394B - 一种法兰盲板的车削夹具 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种法兰盲板的车削夹具，涉及金属加工设备的技术领域，其包括基板、第一压紧机构以及第二压紧机构，第一压紧机构包括尾架与尾椎，尾椎转动连接在尾架上，尾椎与基板同轴设置，基板同轴固定连接在车床的主轴上，第二压紧机构包括夹爪，夹爪滑动连接在基板上。本申请在加工毛坯件的外周面时，使用基板与尾椎夹紧毛坯件，如此毛坯件的外周面便会完全裸露在外；在加工毛坯件的凸台时，使用基板与夹爪夹紧毛坯件，如此毛坯件的轴心部便会完全裸露在外，便于车刀的进给。

Description

一种法兰盲板的车削夹具

技术领域

本申请涉及金属加工设备的领域，尤其是涉及一种法兰盲板的车削夹具。

背景技术

法兰盲板(blind flange)，亦称盲法兰，实名叫盲板，是法兰的一种形式，可理解为中间没有孔的法兰。法兰盲板的功能：其一是封堵住管道的末端，其二是可以在检修时方便清除管道中的杂物。就封堵作用而言，与封头和管帽有相同的作用，但是封头是没有办法拆卸的，而法兰盲板是用螺栓固定的，很方便的拆卸的。

参照图6，法兰盲板600包括板体610与同轴设置在板体610上的凸台620，在转运过程中，凸台620起到分隔法兰盲板600的作用，使得两个法兰不易贴合在一起；在幅度管道末端使，凸台620起到定位作用，此时的凸台620会伸入到管道内，进而使法兰盲板600与管道保持同轴，提高法兰盲板600安装的精准性。

目前加工普通法兰时，大都先使用车床对其毛坯件的内、外周面及端面进行车加工，之后再使用钻床对其进行钻孔。车床上的夹具大都为三爪卡盘，在加工普通法兰时，三爪卡盘先夹持毛坯件的外周面，使车床对毛坯件的内周面进行切削，之后三爪卡盘夹持毛坯件的内周面，使车床对毛坯件的外周面进行切削。

针对上述中的相关技术，发明人认为，由于法兰盲板的中间没有孔，法兰盲板的毛坯件大多为一块圆板，在夹持毛坯件时，三爪卡盘只能夹持毛坯件的外周面，在车削毛坯件的外周面时，三爪卡盘的卡爪便会影响车刀的进给，因此普通的三爪卡盘无法满足夹持法兰盲板毛坯件的需求。

发明内容

为了便于车削法兰盲板，本申请提供一种法兰盲板的车削夹具。

本申请提供的一种法兰盲板的车削夹具，采用如下的技术方案：

一种法兰盲板的车削夹具，包括基板与第一压紧机构，所述第一压紧机构包括尾架与尾椎，所述尾椎转动连接在所述尾架上，所述尾椎与所述基板同轴设置，所述基板同轴固定连接在车床的主轴上。

通过采用上述技术方案，在夹紧法兰盲板毛坯件时，毛坯件放置在基板与尾椎之间，且毛坯件的一个端面与基板抵紧，毛坯件的另一个端面上与尾椎抵紧，如此毛坯件的外周面处于完全裸露状态，车床的主轴启动后，毛坯件便会沿基板的轴心转动，此时车刀便可对毛坯件的外周面进行车削；而且车刀可对毛坯件靠近尾椎的一端面进行车削，使毛坯件上形成凸台，在车削毛坯件的外周面与靠近尾椎的一端面时，不需要移动夹具，减小了装夹误差，提高了加工精度。

可选的，所述基板靠近所述尾椎的一端面上设置有至少三个支撑销，所述支撑销沿所述基板的周向均布设置，所述支撑销远离所述基板的一端呈锥形设置。

通过采用上述技术方案，在夹紧毛坯件时，毛坯件的一个端面与支撑销抵紧，毛坯的另一个端面与尾椎抵紧，支撑销使毛坯件的端面产生轻微形变，在车刀车削毛坯件时，毛坯件不易与基板发生相对滑动，提高了车削精度；而且当毛坯件的直径小于基板的直径时，车刀不易切削到基板。

可选的，所述支撑销与所述基板螺纹连接。

通过采用上述技术方案，当毛坯件靠近基板的一端面不平整时，可以通过调整支撑销使所有支撑销均匀毛坯件抵接，且使毛坯件与基板保持同轴，降低了毛坯件与基板发生相对移动的概率，提高了车削精度，同时减小了切削余量，节约了材料。

可选的，所述基板上还设置有第二压紧机构，所述第二压紧机构包括至少三个夹爪，所述夹爪与所述基板活动连接。

通过采用上述技术方案，当毛坯件的外周面加工完毕且毛坯件上形成凸台后，夹爪压紧在毛坯件远离基板的一端面上，且夹爪压紧在毛坯件远离自身轴心的部位，之后尾椎离开毛坯件远离基板的一端面，此时车床便可对毛坯件上的凸台进行车削；在使用夹爪替代尾椎夹持毛坯件时，毛坯件可与基板保持相对静止，提高了加工精度。

可选的，所述第二压紧机构还包括多个第一滑动块，一个所述第一滑动块与一个所述夹爪对应，所述第一滑动块沿所述基板的径向与所述基板滑移连接，所述夹爪沿所述基板的轴向与所述第一滑动块滑移连接，所述夹爪与所述第一滑动块之间设置有用于锁定所述夹爪的锁定件。

通过采用上述技术方案，在车削毛坯件的外周面时，夹爪朝远离尾架的方向滑移，使夹爪位于毛坯件远离尾架的一侧，如此夹爪不易与车刀发生干涉；在车削毛坯件的凸台时，同时滑动第一滑动块与夹爪，进而使夹爪夹持在毛坯件远离基板的一端面上，并且通过锁定件将夹爪锁定，使得夹爪压紧在毛坯件上。

可选的，所述第二夹紧机构还包括多个第二滑动块，一个所述第二滑动块对应一个所述第一滑动块，所述第二滑动块沿所述基板的轴向与所述第一滑动块滑移连接，所述夹爪与所述第二滑动块转动连接，所述锁定件设置在所述第一滑动块与所述第二滑动块之间。

通过采用上述技术方案，若连续加工的两个毛坯件相同，在车削毛坯件的外周面时，只需转动夹爪使夹爪位于毛坯件远离尾架的一侧，如此夹爪便不易与车刀发生干涉；在车削毛坯件的凸台时，只需再次转动夹爪并调整第二滑动块即可使夹爪夹紧在毛坯件上，如此不需对第一滑动块进行调整，提高了加工效率。

可选的，所述夹爪上固定连接有第一卡接块与第二卡接块，所述第二滑动块上开设有卡接槽，所述第一卡接块与第二卡接块均可与所述卡接槽卡接。

通过采用上述技术方案，当需要使用夹爪夹持毛坯件时，第一卡接块卡入卡接槽中，此时通过调整第二滑动块即可使夹爪压紧在毛坯件原理基板的一端面上；当不需要使用夹爪夹持毛坯件时，第二卡接块卡入卡接槽中，此时卡爪便处于毛坯件远离尾架的一侧，使夹爪不易与车刀发生干涉。

可选的，所述锁定件为第一丝杠，所述第一丝杠的轴心平行与所述基板的轴心，所述第一丝杠沿自身的轴心与所述第一滑动块转动连接，所述第一丝杠还与所述第二滑动块滑移连接。

通过采用上述技术方案，使用第一丝杠既可以使第二滑动块滑移，进而调整夹爪的位置，而且在第一丝杠自锁的作用下，当第二滑动块滑移至指定位置后，第二滑动块便会自行锁定，减小了操作人员的劳动强度。

可选的，所述基板上设置有驱动第一滑动块滑移的驱动组件，所述驱动组件包括旋转盘，所述旋转盘与所述基板同轴转动连接，所述第一滑动块设置在所述旋转盘与所述基板之间，所述旋转盘靠近所述第一滑动块的一端面上开设有螺旋槽，所述第一滑动块靠近所述旋转盘的一端面上开设有齿牙，所述齿牙卡接在所述螺旋槽中。

通过采用上述技术方案，在夹持直径不同的毛坯件时，转动旋转盘即可使所有的第一滑动块同步伸出或收回，进而使夹爪配合毛坯件的直径，节约了调整第一滑动块所需的时间，提高了加工效率。

可选的，所述驱动组件还包括端盖与多个锥齿轮，所述旋转盘远离所述基板的一端面上开设有齿牙，所述端盖同轴固定连接在所述基板上，所述锥齿轮转动连接在所述端盖上，且所述锥齿轮与所述旋转盘啮合，所述锥齿轮的轴心垂直于所述基板的轴心。

通过采用上述技术方案，转动锥齿轮即可驱动旋转盘转动，进而再驱动第一滑动块滑移，在使用锥齿轮驱动旋转盘转动时，基板不易沿自身的轴心发生转动，进而降低了调整第一滑动块的难度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过基板与第一压紧机构的设置，在加工毛坯件的外周面时，使用基板与尾椎夹紧毛坯件，如此毛坯件的外周面便会完全裸露在外，便于车刀对毛坯件的外周面进行车削；而且车刀可对毛坯件靠近尾椎的一端面进行车削，使毛坯件上形成凸台，在车削毛坯件使毛坯件上形成凸台时，不需要移动夹具，减小了装夹误差，提高了加工精度。

2.通过支撑销的设置，支撑销使毛坯件的端面产生轻微形变，在车刀车削毛坯件时，毛坯件不易与基板发生相对滑动，提高了车削精度；而且当毛坯件的直径小于基板的直径时，车刀不易切削到基板。

3.通过第二压紧机构的设置，当毛坯件的外周面加工完毕且毛坯件上形成凸台后，夹爪替换尾椎对毛坯件进行夹紧，此时车床便可对毛坯件上的凸台进行车削；在使用夹爪替代尾椎夹持毛坯件时，毛坯件可与基板保持相对静止，提高了加工精度。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图；

图2是本申请实施例基板处其中一个视角的爆炸示意图；

图3是本申请实施例基板处另一个视角爆炸示意图；

图4是本申请实施例第二压紧机构处其中一个视角的爆炸示意图；

图5是本申请实施例第二压紧机构处另一个视角的爆炸示意图

图6是法兰盲板的整体结构示意图。

附图标记说明：100、机架；110、主轴；120、刀架；130、第二丝杠；140、车削夹具；200、基板；210、螺纹槽；220、支撑销；221、六角头；230、滑动槽；300、第一压紧机构；310、尾架；320、尾椎；400、第二压紧机构；410、夹爪；411、第一卡接块；412、第二卡接块；420、第一滑动块；430、第二滑动块；431、卡接槽；440、第一丝杠；500、驱动组件；510、旋转盘；511、螺旋槽；520、端盖；530、锥齿轮；600、法兰盲板；610、板体；620、凸台。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种法兰盲板的车削夹具。参照图1及图2，法兰盲板的车削夹具140包括作为基础支撑的基板200、用于压紧毛坯件的第一压紧机构300以及第二压紧机构400。其中基板200设置在车床的主轴110上，第一沿机构设置在车床的机架100上，第二压紧机构400设置在基板200上。

参照图1及图2，基板200的截面呈圆形设置，且基板200通过联轴器同轴固定连接在车床的主轴110上。车床的主轴110上大都通过联轴器同轴固定连接有三爪卡盘，在其它实施例中，还可使用三爪卡盘夹持基板200；在使用三爪卡盘夹持基板200使，三爪卡盘的三个夹爪410均夹持在基板200的外周面上，使基板200与三爪卡盘同轴。

参照图1及图2，基板200上设置有至少三个支撑销220，支撑销220沿基板200的周向均布设置。支撑销220的轴心与基板200的轴心同轴，且支撑销220设置在基板200远离机架100的一端面上。基板200远离机架100的一端面上开设有螺纹孔，支撑销220的外周面上开设有外螺纹，支撑销220螺纹连接在基板200上。

参照图1及图2，第一压紧机构300包括尾架310与尾椎320，尾架310沿主轴110的轴向滑移连接在车床的机架100上，且尾架310通过第二丝杠130锁定在机架100上。第二丝杠130的轴心与主轴110的轴心平行， 且第二丝杠130沿自身的轴心转动连接在机架100上，尾架310与第二丝杠130螺纹连接。尾椎320设置在尾架310靠近基板200的一端，尾椎320转动连接在尾架310上，且尾椎320的转动轴与主轴110同轴。

在夹持毛坯件时，先将毛坯件放置在基板200为尾架310之间，并使毛坯件的两个端面分别朝向基板200和尾架310。之后操作人员转动第二丝杠130，使尾架310朝基板200滑移，当尾椎320将毛坯件压紧在基板200上时，毛坯件被夹紧。当毛坯件被夹紧时，毛坯件的外周面处于完全裸露的状态。机架100上还设置有刀架120，刀架120上通过螺栓固定连接有车刀，在主轴110转动时，通过移动刀架120即可调整车刀的位置，进而对毛坯件的外周面进行车削。

参照图1及图2，基板200上还设置有用于支撑毛坯件的支撑销220，支撑销220至少设置有三个，本申请实施例中支撑销220设置有三个，三个支撑销220在基板200的周向上呈均布设置。支撑销220的外周面上开设有外螺纹，基板200靠近尾架310的一端面上开设有螺纹孔，支撑销220螺纹连接在基板200上，且支撑销220的轴心与基板200的轴心平行。

在夹持毛坯件时，毛坯件靠近基板200的一端面抵接在支撑销220上，如此毛坯件便可与基板200之间形成缝隙。若毛坯件的直径小于基板200，当车刀车削毛坯件的外周面时，车刀不易与基板200发生干涉，既保护了车刀同时保护了基板200。

参照图2，支撑销220远离基板200的一端呈锥形设置，当尾椎320将毛坯件压紧在支撑销220上时，支撑销220靠近毛坯件的端部会使毛坯件的端面产生轻微形变，如此便相当于支撑销220远离基板200的一端嵌入毛坯件中。在车刀车削毛坯件时，毛坯件不易因车削阻力与基板200发生相对滑动，进而提高了车削精度。

参照图2，支撑销220上还可一体成型有六角头221，六角头221与支撑销220同轴设置。若毛坯件靠近基板200的一端面平整度较低，当尾椎320将毛坯件压紧在支撑销220上时，毛坯件与基板200之间的同轴度便会降低。此时操作人员使用扳手便可对支撑销220进行微调，使支撑销220沿自身的轴向与基板200相对滑动，如此便可对毛坯件进行调整，以提高毛坯件与基板200之间的同轴度。若毛坯件与基板200之间的同轴度得到提高，便可以减小毛坯件的切削余量，既节约了材料，同时缩短了加工时间，提高了加工效率。

参照图2及图3，第二压紧机构400包括至少三个夹爪410，优选的，夹爪410的数量与支撑销220的数量相同。夹爪410在基板200的周向上呈均布设置，且夹爪410在基板200的周向上与支撑销220呈间隔设置。夹爪410既可以沿基板200的径向与基板200发生相对滑动，同时夹爪410还可以沿基板200的轴向与基板200发生相对滑动，通过调整夹爪410，可使夹爪410夹持在毛坯件远离基板200的一端面上。

参照图2及图3，第二压紧机构400还包括与夹爪410数量相同的第一滑动块420、第二滑动块430以及锁定件，第一滑动块420、第二滑动块430、锁定件、夹爪410一一对应。基板200靠近主轴110的一端面上沿自身的径向开设有多个滑动槽230，一个滑动槽230对应一个第一滑动块420，第一滑动块420卡接在滑动槽230中，且第一滑动块420沿基板200的径向与基板200滑移连接。

参照图4及图5，第二滑动块430通过锁定件与第一滑动块420连接，锁定件为第一丝杠440。第一丝杠440的轴向与基板200的轴向平行，第一丝杠440转动连接在第一滑动块420上，第二滑动块430与第一丝杠440螺纹连接，如此转动第一丝杠440即可使第二滑动块430沿基板200的轴向与第一滑动块420发生滑移，且在第一丝杠440不转动时，第一滑动块420与第二滑动块430之间能够锁定。

参照图4及图5，夹爪410转动连接在第二滑动块430上，夹爪410的转动轴的轴向既垂直于第一滑动块420的长度方向又垂直于第二滑动块430的长度方向。夹爪410在其转动轴轴向的一个端面一体成型有第一卡接块411与第二卡接块412，第二滑动块430上开设有卡接槽431。在转动夹爪410时，第二滑动块430可发生形变，进而使第一卡接块411与第二卡接块412可选择性的卡接在卡接槽431中。

在车削毛坯件的外周面时，操作人员掰动夹爪410，使第二卡接块412卡接在卡接槽431中。当第二卡接块412卡接在卡接槽431中时，夹爪410收回到基板200靠近主轴110的一侧，此时毛坯件的外周面仍然处于完全裸露状态，夹爪410不会影响车刀的进给。在毛坯件形成凸台620后，并对凸台620的端面进行车削时，操作人员掰动夹爪410，使第一卡接块411卡接在卡接槽431中。当第一卡接块411卡接在卡接槽431中时，夹爪410伸出到基板200远离主轴110的一侧，之后通过调整第一滑动块420与第二滑动块430的位置，使夹爪410夹持在毛坯件远离基板200的一端面上，并将尾架310朝远离基板200的方向滑移，如此便可对凸台620的端面进行车削。

参照图2及图3，基板200上设置有驱动第一滑动块420滑移的驱动组件500，驱动组件500包括旋转盘510、用于放置旋转盘510的端盖520以及用于驱动旋转盘510转动的锥齿轮530。端盖520固定连接在基板200靠近主轴110的一端面上，优选的，端盖520的直径小于基板200的直径，以便于三爪卡盘夹持基板200。旋转盘510设置在基板200与端盖520之间，且旋转盘510与基板200 同轴转动连接。

参照图2及图3，锥齿轮530沿自身的轴心转动连接在端盖520上，且锥齿轮530的轴心垂直与旋转盘510的轴心。旋转盘510靠近端盖520的一端面开设有齿牙，锥齿轮530与旋转盘510靠近端盖520的一端面啮合。锥齿轮530设置有多个，多个锥齿轮530沿端板的周向均布设置。

参照图2及图4，旋转盘510靠近基板200的一端面上开设有螺旋槽511，第一滑动块420靠近旋转盘510的一端面上开设有齿牙，第一滑动块420与旋转盘510靠近基板200的一端面啮合。操作人员转动锥齿轮530即可带动旋转盘510转动，当旋转盘510转动时，多个第一滑动块420便会同步滑动，如此便于操作人员快速调整第一滑动块420。

本申请实施例一种法兰盲板的车削夹具的实施原理为：

在夹持毛坯件时，先将毛坯件放置在支撑销220与尾椎320之间，并使毛坯件的一个端面朝向基板200，毛坯件的另一个端面朝向尾架310；之后操作人员转动第二丝杠130，使尾架310朝基板200滑移，直至尾椎320将毛坯件压紧在支撑销220上为止。此时毛坯件的外周面处于完全裸露状态，便于车床车削毛坯件的外周面，同时便于在毛坯件上加工出凸台620。

毛坯件的外周面加工完毕且凸台620已经形成后，掰动夹爪410，使第一卡接块411卡接在卡接槽431中，之后不断转动锥齿轮530与第一丝杠440，直至夹爪410压紧在毛坯件远离基板200的一端面上，之后转动第二丝杠130使尾架310朝远离基板200的方向滑移。此时夹爪410压紧在毛坯件远离基板200的一端面上，且夹爪410压紧在毛坯件远离轴心的一侧，凸台620的端面上处于完全裸露状态，便于车床车削凸台620的端面。在使用夹爪410替换尾椎320夹持毛坯件时，毛坯件可始终保持不动，提高了夹持精度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种法兰盲板的车削夹具，其特征在于；包括基板（200）与第一压紧机构（300），所述第一压紧机构（300）包括尾架（310）与尾椎（320），所述尾椎（320）转动连接在所述尾架（310）上，所述尾椎（320）与所述基板（200）同轴设置，所述基板（200）同轴固定连接在车床的主轴（110）上；所述基板（200）上还设置有第二压紧机构（400），所述第二压紧机构（400）包括至少三个夹爪（410），所述夹爪（410）与所述基板（200）活动连接；所述第二压紧机构（400）还包括多个第一滑动块（420），一个所述第一滑动块（420）与一个所述夹爪（410）对应，所述第一滑动块（420）沿所述基板（200）的径向与所述基板（200）滑移连接，所述夹爪（410）沿所述基板（200）的轴向与所述第一滑动块（420）滑移连接，所述夹爪（410）与所述第一滑动块（420）之间设置有用于锁定所述夹爪（410）的锁定件；所述第二压紧机构（400）还包括多个第二滑动块（430），一个所述第二滑动块（430）对应一个所述第一滑动块（420），所述第二滑动块（430）沿所述基板（200）的轴向与所述第一滑动块（420）滑移连接，所述夹爪（410）与所述第二滑动块（430）转动连接，所述锁定件设置在所述第一滑动块（420）与所述第二滑动块（430）之间；所述夹爪（410）上固定连接有第一卡接块（411）与第二卡接块（412），所述第二滑动块（430）上开设有卡接槽（431），所述第一卡接块（411）与第二卡接块（412）均可与所述卡接槽（431）卡接。

2.根据权利要求1所述的一种法兰盲板的车削夹具，其特征在于：所述基板（200）靠近所述尾椎（320）的一端面上设置有至少三个支撑销（220），所述支撑销（220）沿所述基板（200）的周向均布设置，所述支撑销（220）远离所述基板（200）的一端呈锥形设置。

3.根据权利要求2所述的一种法兰盲板的车削夹具，其特征在于：所述支撑销（220）与所述基板（200）螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的一种法兰盲板的车削夹具，其特征在于：所述锁定件为第一丝杠（440），所述第一丝杠（440）的轴心平行与所述基板（200）的轴心，所述第一丝杠（440）沿自身的轴心与所述第一滑动块（420）转动连接，所述第一丝杠（440）还与所述第二滑动块（430）滑移连接。

5.根据权利要求1所述的一种法兰盲板的车削夹具，其特征在于：所述基板（200）上设置有驱动第一滑动块（420）滑移的驱动组件（500），所述驱动组件（500）包括旋转盘（510），所述旋转盘（510）与所述基板（200）同轴转动连接，所述第一滑动块（420）设置在所述旋转盘（510）与所述基板（200）之间，所述旋转盘（510）靠近所述第一滑动块（420）的一端面上开设有螺旋槽（511），所述第一滑动块（420）靠近所述旋转盘（510）的一端面上开设有齿牙，所述齿牙卡接在所述螺旋槽（511）中。

6.根据权利要求5所述的一种法兰盲板的车削夹具，其特征在于：所述驱动组件（500）还包括端盖（520）与多个锥齿轮（530），所述旋转盘（510）远离所述基板（200）的一端面上开设有齿牙，所述端盖（520）同轴固定连接在所述基板（200）上，所述锥齿轮（530）转动连接在所述端盖（520）上，且所述锥齿轮（530）与所述旋转盘（510）啮合，所述锥齿轮（530）的轴心垂直于所述基板（200）的轴心。

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