CN114310176B - 一种三通接头加工方法及装夹设备 - Google Patents

一种三通接头加工方法及装夹设备 Download PDF

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Abstract

本申请涉及航空航天器零部件制造技术领域,具体公开了一种三通接头的加工方法及装夹设备,加工方法包括,准备初始坯料;在数控车床上平端面、车外圆、车基准;在加工中心上铣外形,先铣一侧,再旋转180°铣另一侧;在数控车床上钻孔、镗孔;用两爪卡盘夹持大头端,平端面、车外圆、车外锥面、钻孔、镗孔、车螺纹;在台式钻床上采用钻孔装夹设备钻板拧面上的锁丝孔;一种三通接头装夹设备,包括装夹模具,所述装夹模具包括底座,所述底座由矩形金属原料车削及钻孔形成,底座内设置有第一斜面、第二斜面和第三斜面,第一斜面、第二斜面和第三斜面沿底座水平方向横向延伸。本申请专利的加工方法简单,结构简单,适用于大批量生产,便于推广应用。

Description

一种三通接头加工方法及装夹设备
技术领域
本发明涉及航空航天零部件加工制造技术领域,具体涉及一种三通接头加工方法及装夹 设备。
背景技术
在航空航天及船舶等领域,三通接头等管接头产品得到了广泛应用,主要使用在一些转 接处连接位置,产品尺寸要求较高,结构复杂,需经过多次装夹才能加工完成,因此,为保 证产品质量以及提高加工效率,设计一种高效流水线加工工艺方法。
由三通接头加工工艺方法制作的三通接头还需要进行钻孔,被加工产品如图13-图16 所示,在结构上有(a、b)两种形式,需要在版拧面上钻斜孔,如图14和图16斜孔的通常角 度α为30°和45°,孔径大小在0.8mm-1.5mm之间,因为产品的规格较多,外形差异比较大,现有的加工方式,采用钻模定位块和钻套与30°或45°的底座的配合来加工由于不同 产品尺寸H、尺寸L、尺寸b及孔的直径Φ都不同,每一种规格产品均需制作一套钻模,钻 模其余零件不能共用,不具有通用性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三通接头加工方法及装夹设备,以设计一种三通接头的高效 流水线加工方法及设计一种对使用该种加工方法所生产的三通接头进行锁丝钻孔的通用模 具。
为了解决上述问题,本发明所提供的实施方案如下:
一种三通接头加工方法,包括以下步骤:
步骤1:用三通接头模具浇筑成具有C、D、E三端的三通型装置凸形初始坯料;
步骤2:将初始坯料置于数控车床上平C、D、E三端的端面、车削C、D端与E端连接处的外圆面、车削C、D两端并以C、D两端和E端的轴线作为后续加工的基准;
步骤3:将步骤2所得坯料在加工中心上夹持E端以及CD端进行定位固定,铣C、D端两侧的版拧面外形,先铣一侧,再旋转180°铣另一侧;
步骤4:将步骤3所得坯料在数控车床上夹持E端固定,由C端向D端钻孔或者由D端向C端钻孔,使用刀具在钻孔后的孔内进行镗孔;
步骤5:将步骤4所得坯料在数控车床上用两爪卡盘夹持CD端,平各个端面、车削C、D端与E端连接处的外圆、车E端外周的锥面、由E端向CD两端水平钻孔使得E端孔与CD 端孔连通、对E端所钻孔进行镗孔、车E端到CD轴的中部外周的螺纹;
步骤6:将步骤5所得坯料在台式钻床上采用钻孔装夹设备钻板拧面上的锁丝孔。
本实施方案的有益效果在于:本方案的加工工艺方法简单,加工后的产品外观表面质量 好,尺寸一致性好,加工稳定、可靠,节约了生产成本,减少了加工过程中工装的使用,适 于大批量生产,推广性强。
一种三通接头装夹设备,包括装夹模具,所述装夹模具包括底座,所述底座由矩形金属 原料车削及钻孔形成,底座内设置有第一斜面、第二斜面和第三斜面,第一斜面、第二斜面 和第三斜面沿底座水平方向横向延伸,第一斜面、第二斜面和第三斜面共同组成沿竖直方向 向一侧倾斜且沿横向延伸的凹槽,第一斜面、第三斜面分别为凹槽的侧面,第二斜面为凹槽 的底面,第二斜面一侧通过纵向设孔可插入连接支座,所述支座为圆柱形空心结构,支座的 圆柱侧面设孔可与底座侧面孔配合,所述第一斜面与底座侧面贯穿设置有矩形孔,矩形孔内 插入连接有钻模板,钻模板端部设置有V形槽,V形槽夹角上端设置有钻套,第三斜面与底 座侧面设贯穿孔连接有压紧螺栓,压紧螺栓端部设置有夹块,夹块为曲面弧形结构,凹槽的 端部一侧设置有矩形支板,所述支板通过向底座侧面插入螺钉固定,支板一端与底座第一斜 面一侧固定,支板另一端与底座第三斜面一侧固定,支板中心通过设孔插入式连接有定位螺 杆,定位螺杆端部设置有圆柱形挡片,定位螺杆通过锁紧螺母固定。
本实施方案的有益效果在于:本方案的装夹模具,对于不同规格的产品,只需更换钻套, 做简单的调节,就可以对产品进行加工;本装置的加工工艺简单,可节约制造成本;本装置 更换零件方便,将压紧螺栓松开与夹紧,就可以拆装产品;本装置与现有的加工模具区别在 于,只需要更换钻套即可对不同规格和不同孔径的产品进行加工,能够缩短装夹时间,加工 高效,同时可以大大提高产品的加工精度,推广性强。
优选方案一:作为对基础方案的进一步优化,所述钻模板与压紧螺栓处于同一横向直线 上,且钻模板与锁紧螺栓处于同一竖直平面。本优选方案的有益效果在于:使得压紧螺栓和 钻模板处于稳定状态,可对产品进行夹紧,保持稳定。
优选方案二:作为对优选方案一的进一步优化,所述钻套为长方体结构内部为空心圆孔, 钻套底部设置有斜曲面。本优选方案的有益效果在于:钻套便于钻头插入,防止钻头颤动, 降低对钻模板的损耗,且斜曲面可与三通接头的曲面配合。
优选方案三:作为对优选方案二的进一步优化,三通接头固定在压紧螺栓的夹块与钻模 板的V形槽之间,三通接头的底部固定在支座的空心结构内。本优选方案的有益效果在于: 使得三通接头在模具内处于稳定状态,保证加工的精度。
优选方案四:作为对优选方案三的进一步优化,所述第一斜面与底座竖直侧面组成的夹 角为30°或45°。本优选方案的有益效果在于:使得锁丝孔的暴露位置处于竖直状态,边 钻头钻孔。
优选方案五:作为对优选方案四的进一步优化,所述凹槽沿竖直方向倾斜角度为30°~45°。本优选方案的有益效果在于:与三通接头产品配合使用,保持钻孔位置竖直。
附图说明
图1为本发明三通接头零件主剖示意图;
图2为本发明三通接头零件侧剖示意图;
图3为本发明三通接头零件K向剖视图;
图4为本发明步骤1和步骤2示意图;
图5为本发明步骤3的A-A剖视示意图;
图6为本发明步骤3示意图;
图7为本发明步骤4主剖示意图;
图8为本发明步骤4的B-B剖视示意图;
图9为本发明步骤5示意图;
图10为本发明步骤5的B向剖视图;
图11为本发明步骤6钻锁丝孔示意图;
图12为本发明步骤6钻锁丝孔的K向示意图;
图13为本发明a型号三通接头钻锁丝孔尺寸示意图;
图14为本发明a型号三通接头钻锁丝孔角度α示意图;
图15为本发明b型号三通接头钻锁丝孔尺寸示意图;
图16为本发明b型号三通接头钻锁丝孔角度α示意图;
图17为本发明锁丝孔钻孔装夹设备示意图;
图18为本发明装夹设备的底座示意图;
图19为本发明装夹设备底座侧视图;
图20为本发明装夹设备钻模板剖视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明:
说明书附图中的附图标记包括:1底座、2压紧螺栓、3支板、4螺钉、5锁紧螺母、6 定位螺杆、7钻模板、8钻套、9锁紧螺钉、10支座、11三通接头、12锁丝孔、101第一斜 面、102第二斜面、103第三斜面、104凹槽。
如图1~图12所示,一种三通接头加工方法,包括以下步骤:
步骤1:用三通接头模具浇筑成具有C、D、E三端的三通型装置凸形初始坯料;
步骤2:将初始坯料置于数控车床上平C、D、E三端的端面、车削C、D端与E端连接 处的外圆面、车削C、D两端并以C、D两端和E端的轴线作为后续加工的基准;
步骤3:将步骤2所得坯料在加工中心上夹持E端和CD端进行定位固定,铣C、D端两侧的版拧面外形,先铣一侧,再旋转180°铣另一侧;
步骤4:将步骤3所得坯料在数控车床上夹持E端固定,由C端向D端钻孔或者由D端向C端钻孔,使用刀具在钻孔后的孔内进行镗孔;
步骤5:将步骤4所得坯料在数控车床上用两爪卡盘夹持CD端,平各个端面、车削C、D端与E端连接处的外圆、车E端外周的锥面、由E端向CD两端水平钻孔使得E端孔与CD 端孔连通、对E端所钻孔进行镗孔、车E端到CD轴的中部外周的螺纹;
步骤6:将步骤5所得坯料在台式钻床上采用钻孔装夹设备钻板拧面上的锁丝孔。
如图13~图20所示,一种三通接头装夹设备:
如图17、图18和图19所示:包括装夹模具,装夹模具包括底座1,底座1由矩形金属原料铣削及钻孔形成,底座1内设置有第一斜面101、第二斜面102和第三斜面103,第一 斜面101与底座1侧面的夹角α为30度或45度,第一斜面101和第二斜面102相互垂直, 第一斜面101和第三斜面103平行设置,第一斜面101、第三斜面103和第二斜面102共同 构成底座1横向延伸的凹槽104结构,第一斜面101、第三斜面103为凹槽104的两侧面, 第二斜面102为凹槽104的底面,凹槽104整体沿竖直方向向左侧倾斜30度或45度,如图 17、图18所示,第二斜面102一侧设孔,孔内可插入支座10,支座10为圆柱形空心结构, 三通接头11的两端贯通垂直的底部E端(如图13~图16)接头可插入支座10的空心结构, 再从底座1侧面使用锁紧螺钉9将支座10进行固定,如图7所示,第一斜面101与底座1 侧面设置矩形孔贯穿第一斜面101,矩形孔内可插入矩形钻模板7,钻模板1可使用锁紧螺 钉9由底座1一侧插入固定,钻模板7的端部设置有V形槽,V形槽可与三通接头11的曲面 结构相配合,V形槽的顶端设置有钻套8,钻模板7的对侧、第三斜面103与底座1构成的 结构上设置有压紧螺栓2,压紧螺栓2的头部设置夹块,夹块设置有曲面结构,夹块的曲面 结构可与三通接头11的曲面结构配合,钻模板7与压紧螺栓2的中轴线处于同一竖直平面, 如图17所示,三通接头11的右侧设置有定位螺杆6,定位螺杆6的尾部设置有圆柱形的挡 片将三通接头11右侧抵住压紧,定位螺杆6设置在支板3的中心位置上,且定位螺杆6与 支板3螺纹连接,支板3为矩形结构,支板3的两端通过使用螺钉4将支板固定在底座1的 凹槽104右侧,定位螺杆6通过使用锁紧螺母5进行固定或防松。
如图12所示,钻模板7为矩形结构,右侧端部设置有V型槽,V型槽上端设置有钻套8, 钻套8与钻模板7为插入式连接,钻套8设置为长方体结构,内部设置有空心圆孔以供钻头 插入,钻套8底部设置有斜曲面结构与三通接头11的曲面结构配合。
如图9-图12所示:一种三通接头装夹设备的实施原理与过程如下:
本装置通过调节定位螺杆6来保证尺寸L,钻模板7,一端是V形槽,用来固定角度,上端有方形钻套孔,用来装钻套8,只需更换钻套8,即可加工不同规格的产品,由于钻套8为方形,将钻套8上孔的位置进行偏移相应的尺寸,就可以保证b尺寸,对于不同规格的产品,将钻模板8、定位螺杆6和支座10调到合适的位置后将其固定锁紧,装上产品后,将压 紧螺栓2把产品压紧即可钻孔。
使用时通过将三通接头11的底部接头插入支座10内,将支座10进行固定,再将钻模 板7通过矩形孔插入凹槽104内,使得V形槽的上下面与三通接头11的锁丝孔12位置的曲面贴近,将压紧螺栓2的夹块的凹型曲面槽与三通接头11贴紧,将支板3固定在底座1上, 再将定位螺杆6沿支板3的中心处横向滑动,使得定位螺杆6的圆柱形挡片抵紧三通接头11 的右侧,选择合适的钻套8插入钻模板7的钻套孔内,并将该装置置于台式钻床上操作钻头 钻出锁丝孔12。
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描 述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若 干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专 利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方 式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.一种三通接头加工方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1:用三通接头模具浇筑成具有C、D、E三端的三通型装置凸形初始坯料;
步骤2:将初始坯料置于数控车床上平C、D、E三端的端面、车削C、D端与E端连接处的外圆面、车削C、D两端并以CD两端和E端的轴线作为后续加工的基准;
步骤3:将步骤2所得坯料在加工中心上夹持E端进行定位固定,铣CD端两侧的版拧面外形,先铣一侧,再旋转180°铣另一侧;
步骤4:将步骤3所得坯料在数控车床上夹持E端固定,由C端向D端钻孔或者由D端向C端钻孔,使用刀具在钻孔后的孔内进行镗孔;
步骤5:将步骤4所得坯料在数控车床上用两爪卡盘夹持CD端,平各个端面、车削C、D端与E端连接处的外圆、车E端外周的锥面、由E端向CD两端水平钻孔使得E端孔与CD端孔连通、对E端所钻孔进行镗孔、车E端到CD轴的中部外周的螺纹;
步骤6:将步骤5所得坯料在台式钻床上采用钻孔装夹设备钻板拧面上的锁丝孔,钻孔装夹设备包括装夹模具,所述装夹模具包括底座,所述底座由矩形金属原料车削及钻孔形成,底座内设置有第一斜面、第二斜面和第三斜面,第一斜面、第二斜面和第三斜面沿底座水平方向横向延伸,第一斜面、第二斜面和第三斜面共同组成沿竖直方向向一侧倾斜且沿横向延伸的凹槽,第一斜面、第三斜面分别为凹槽的侧面,第二斜面为凹槽的底面,第二斜面一侧通过纵向设孔可插入连接支座,所述支座为圆柱形空心结构,支座的圆柱侧面设孔可与底座侧面孔配合,所述第一斜面与底座侧面贯穿设置有矩形孔,矩形孔内插入连接有钻模板,钻模板端部设置有V形槽,V形槽夹角上端设置有钻套,第三斜面与底座侧面设贯穿孔连接有压紧螺栓,压紧螺栓端部设置有夹块,夹块为曲面弧形结构,凹槽的端部一侧设置有矩形支板,所述支板通过向底座侧面插入螺钉固定,支板一端与底座第一斜面一侧固定,支板另一端与底座第三斜面一侧固定,支板中心通过设孔插入式连接有定位螺杆,定位螺杆端部设置有圆柱形挡片,定位螺杆通过锁紧螺母固定。
2.一种三通接头装夹设备,其特征在于:包括装夹模具,所述装夹模具包括底座,所述底座由矩形金属原料车削及钻孔形成,底座内设置有第一斜面、第二斜面和第三斜面,第一斜面、第二斜面和第三斜面沿底座水平方向横向延伸,第一斜面、第二斜面和第三斜面共同组成沿竖直方向向一侧倾斜且沿横向延伸的凹槽,第一斜面、第三斜面分别为凹槽的侧面,第二斜面为凹槽的底面,第二斜面一侧通过纵向设孔可插入连接支座,所述支座为圆柱形空心结构,支座的圆柱侧面设孔可与底座侧面孔配合,所述第一斜面与底座侧面贯穿设置有矩形孔,矩形孔内插入连接有钻模板,钻模板端部设置有V形槽,V形槽夹角上端设置有钻套,第三斜面与底座侧面设贯穿孔连接有压紧螺栓,压紧螺栓端部设置有夹块,夹块为曲面弧形结构,凹槽的端部一侧设置有矩形支板,所述支板通过向底座侧面插入螺钉固定,支板一端与底座第一斜面一侧固定,支板另一端与底座第三斜面一侧固定,支板中心通过设孔插入式连接有定位螺杆,定位螺杆端部设置有圆柱形挡片,定位螺杆通过锁紧螺母固定。
3.根据权利要求2所述的一种三通接头装夹设备,其特征在于:所述钻模板与压紧螺栓处于同一横向直线上,且钻模板与锁紧螺栓处于同一竖直平面。
4.根据权利要求2所述的一种三通接头装夹设备,其特征在于:所述钻套为长方体结构内部为空心圆孔,钻套底部设置有斜曲面。
5.根据权利要求2所述的一种三通接头装夹设备,其特征在于:三通接头固定在压紧螺栓的夹块与钻模板的V形槽之间,三通接头的底部固定在支座的空心结构内。
6.根据权利要求2所述的一种三通接头装夹设备,其特征在于:所述第一斜面与底座竖直侧面组成的夹角为30°或45°。
7.根据权利要求2所述的一种三通接头装夹设备,其特征在于:所述凹槽沿竖直方向倾斜角度为30°~45°。
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Denomination of invention: A three-way joint processing method and clamping equipment

Granted publication date: 20230331

Pledgee: Guiyang Branch of Shanghai Pudong Development Bank Co.,Ltd.

Pledgor: GUIZHOU HANGFEI PRECISION MANUFACTURING Co.,Ltd.

Registration number: Y2024520000001

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