CN114918457B

CN114918457B - 一种加工薄板的装置与方法

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Publication number: CN114918457B
Application number: CN202210749492.9A
Authority: CN
Inventors: 沙恒; 李阳阳; 徐朋朋; 邸世光; 李晓娜
Original assignee: Shandong Huayu University of Technology
Current assignee: Shandong Huayu University of Technology
Priority date: 2022-06-29
Filing date: 2022-06-29
Publication date: 2023-07-18
Anticipated expiration: 2042-06-29
Also published as: CN114918457A

Abstract

本发明公开了一种加工薄板的装置与方法，主要涉及机加工技术领域；包括钻孔夹具和定心夹具，所述钻孔夹具包括第一夹持部，所述第一夹持部的一端设有夹持座，夹持座上环形阵列设有若干个定位柱，夹持座远离第一夹持部的一侧设有锁定板，所述锁定板上设有与定位柱相适应的第一贯穿孔，锁定板的中部设有第二贯穿孔，定位柱上设有锁定螺母；所述定心夹具包括第二夹持部，所述第二夹持部的一端设有芯轴，所述芯轴的外径小于第二夹持部的外径或在所述第二夹持部靠近芯轴的一端设有第一挡环，芯轴远离第二夹持部的一端依次设有垫圈、锁紧螺丝；本发明能够提高加工效率，保证加工质量，避免出现扎刀或折断钻头，能够防止工件飞出，保证加工安全。

Description

一种加工薄板的装置与方法

技术领域

本发明涉及机加工技术领域，具体是一种加工薄板的装置与方法。

背景技术

在机加工领域，经常会碰到加工圆形薄板或在薄板上钻孔的问题，如：对0.3mm-2mm厚的薄钢板、薄铝板、黄铜皮、薄纸片、云母片、胶木板、有机玻璃等进行钻削加工，对薄板进行钻孔和车外圆是一项较为复杂的工作，其加工难度较大。

目前，薄板的内孔、外圆车削加工的夹具，一般使用三爪卡盘、垫板，且垫板的外径尺寸必须略小于工件的外径尺寸，使用时将工件置于垫板上，与三爪卡盘同时卡紧垫板、工件，进行内孔、外圆的车削加工，在使用时存在着以下问题：

1)采用三爪卡盘装夹时，易使薄板工件的中间部位凸起，经车削完工后的工件端面不平，精度达不到要求，质量难以控制；

2)钻出的孔不圆，如扁孔、多边孔等；

3)钻孔时钻头易折断，尤其是在钻小孔时；

4)孔口毛边很大，造成粗糙度值大；

5)容易扎刀或折断钻头，严重地影响产品质量；

6)若工件的外径等于或小于垫板外径，就会存在工件装夹不稳的问题，导致工件易从车床卡盘内飞出，极不安全，所以一般加工时，转速不高，效率极低；

7)工件外径的车削加工需在另一台机床上利用卡具，尾架顶尖顶紧，进行第二次车削加工。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题提供一种加工薄板的装置与方法，能够提高加工效率，保证加工质量，避免出现扎刀或折断钻头，能够防止工件飞出，能够保证加工安全。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种加工薄板的装置，包括钻孔夹具和定心夹具，所述钻孔夹具包括圆柱状的第一夹持部，所述第一夹持部的一端设有夹持座，所述夹持座上环形阵列设有若干个定位柱，所述夹持座远离第一夹持部的一侧设有锁定板，所述锁定板上设有与定位柱相适应的第一贯穿孔，所述锁定板的中部设有第二贯穿孔，所述定位柱上设有锁定螺母，所述锁定板位于夹持座与锁定螺母之间；所述定心夹具包括圆柱状的第二夹持部，所述第二夹持部的一端设有芯轴，所述芯轴的外径小于第二夹持部的外径或在所述第二夹持部靠近芯轴的一端设有第一挡环，所述芯轴远离第二夹持部的一端依次设有垫圈、锁紧螺丝。

优选的，所述第一夹持部上设有中心孔。

优选的，在所述定位柱上套设有第一调节套筒。

优选的，所述第一调节套筒的数量为多个，自内向外依次套设在定位柱上。

优选的，所述芯轴上套设有第二调节套筒，且在第二调节套筒靠近第二夹持部的一端设有第二挡环。

优选的，所述第二调节套筒的数量为多个，自内向外依次套设在芯轴上。

优选的，所述垫圈为开口垫圈。

优选的，所述定位柱的数量为四个。

一种加工薄板的装置的使用方法，包括步骤：

S1、制作方形薄板，且方形薄板的边长大于圆形薄板的外径；

S2、将若干个方形薄板叠放在四个定位柱之间，方形薄板的边缘与定位柱抵接；

S3、利用锁定板、锁定螺母，将若干个方形薄板固定在钻孔夹具上；

S4、将第一夹持部装夹在车床卡盘上，启动车床，进行薄板的孔加工，钻孔加工完毕后，将钻孔夹具从车床卡盘上拆下；

S5、将方形薄板从钻孔夹具上拆下，依次套在芯轴上；

S6、利用垫圈、锁紧螺丝将若干个方形薄板固定在定心夹具上；

S7、将第二夹持部装夹在车床卡盘上，启动车床，进行薄板的外圆加工，车削加工完毕后，将定心夹具从车床卡盘上拆下；

S8、将圆形薄板从定心夹具上拆下，即完成薄板的加工。

对比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明的钻孔夹具用于薄板在车床上钻孔，定心夹具用于薄板的外圆车削加工，定心夹具与钻孔夹具均可装夹在车床卡盘上，使用方便；钻孔夹具能够锁定若干个叠放在一起的薄板毛坯，钻孔完毕后，以薄板上的孔定位，将钻孔后的薄板依次套在芯轴上并通过垫圈、锁紧螺丝，进行外圆车削加工；能够提高加工效率，保证加工质量，避免出现扎刀或折断钻头，能够防止在加工过程中工件飞出，能够保证加工安全。

附图说明

附图1是钻孔夹具的结构示意图；

附图2是第一调节套筒的安装示意图；

附图3是钻孔夹具的使用状态示意图；

附图4是定心夹具的结构示意图；

附图5是芯轴的结构示意图；

附图6是第二调节套筒的安装示意图；

附图7是定心夹具的使用状态示意图；

附图8是附图7的爆炸图。

附图中标号：

11、第一夹持部；12、夹持座；13、定位柱；14、锁定板；15、锁定螺母；16、第二贯穿孔；17、第一调节套筒；

21、第二夹持部；22、芯轴；23、垫圈；24、锁紧螺丝；25、第二调节套筒；26、第二挡环；

3、方形薄板；4、圆形薄板。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

实施例1：本发明所述是一种加工薄板的装置，主要用于薄板的钻孔和车外圆，包括钻孔夹具和定心夹具。

如附图1，所述钻孔夹具包括圆柱状的第一夹持部11，所述第一夹持部11的一端设有夹持座12，第一夹持部11与夹持座12之间可采用一体式结构，夹持座12的横截面可为圆形也可为正方形，且夹持座12的轴心线与第一夹持部11的轴心线重合，夹持座12为正方形时，夹持座12的边长大于第一夹持部11的外径。

所述夹持座12上以第一夹持部11的轴心线为中心，环形阵列设有若干个定位柱13，定位柱13的一端可镶嵌在夹持座12上，所述夹持座12远离第一夹持部11的一侧设有锁定板14，所述锁定板14上设有与定位柱13相适应的第一贯穿孔，所述锁定板14的中部设有第二贯穿孔16，第二贯穿孔16的内径大于钻头的外径，钻头经第二贯穿孔16插入钻孔夹具中，所述定位柱13远离夹持座12的一端设有锁定螺母15、与锁定螺母15相适应的外螺纹，所述锁定板14位于夹持座12与锁定螺母15之间；

优选的，为了避免撞刀，所述第一夹持部11上设有中心孔，中心孔的内径大于钻头的外径，钻头钻透工件后进入中心孔。

优选的，如附图2所示，为了适用于不同大小的薄板毛坯件，在所述定位柱13上套设有第一调节套筒17，通过在定位柱13上套装第一调节套筒17，能够缩小相邻两个定位柱13之间的距离，通过在定位柱13上套装不同壁厚的第一调节套筒17，能够调整相邻两个定位柱13之间的距离，能够固定不同大小的薄板毛坯件。进一步的，所述第一调节套筒17的数量为多个，自内向外依次套设在定位柱13上。

定位柱13的数量可根据薄板毛坯件的形状设定，定位柱13的数量可与薄板毛坯件的边相同，为降低成本，薄板毛坯件可采用方形薄板，薄板毛坯件的每条边均对应一个定位柱13，所述定位柱13的数量为四个。

如附图4-5，所述定心夹具包括圆柱状的第二夹持部21，所述第二夹持部21的一端设有芯轴22，芯轴22与第二夹持部21之间采用一体式结构，一体车削成型，所述芯轴22的外径小于第二夹持部21的外径或在所述第二夹持部21靠近芯轴22的一端设有第一挡环，所述芯轴22远离第二夹持部21的一端依次设有垫圈23、锁紧螺丝24，在芯轴22远离第二夹持部21的一端的端部设有与锁紧螺丝24相适应的螺纹孔。优选的，为了便于工件的拆装，所述垫圈23为开口垫圈。

优选的，如附图6，为了适用于不同内径的孔的薄板的外圆车削，所述芯轴22上套设有第二调节套筒25，且在第二调节套筒25靠近第二夹持部21的一端设有第二挡环26，通过调整第二调节套筒25的厚度，能够适用于不同内径的孔的薄板的固定。进一步的，所述第二调节套筒25的数量为多个，自内向外依次套设在芯轴22上。

实施例2：本发明所述是一种加工薄板的装置的使用方法，包括步骤：

S1、制作薄板毛坯件，薄板毛坯件优选为方形薄板3，且方形薄板3的边长大于圆形薄板4的外径，方形薄板3优选为正方形薄板；

S2、如附图3所示，将若干个方形薄板3叠放在四个定位柱13之间，四个定位柱13之间与方形薄板3的尺寸相对于，并使方形薄板3的边缘与定位柱13抵接；

S3、利用锁定板14、锁定螺母15，将若干个方形薄板3固定在钻孔夹具上；

S4、将第一夹持部11装夹在车床卡盘上，启动车床，进行薄板的孔加工，钻孔加工完毕后，将钻孔夹具从车床卡盘上拆下；

S5、如附图7-8所示，将方形薄板3从钻孔夹具上拆下，依次套在芯轴22上，芯轴22的外径与步骤S4中所加工的孔的内径相同；

S6、利用垫圈23、锁紧螺丝24将若干个方形薄板3固定在定心夹具上；

S7、将第二夹持部21装夹在车床卡盘上，启动车床，进行薄板的外圆加工，车削加工完毕后，将定心夹具从车床卡盘上拆下；

S8、将圆形薄板4从定心夹具上拆下，即完成薄板的加工。

Claims

1.一种加工薄板的装置，其特征在于：包括钻孔夹具和定心夹具，所述钻孔夹具包括圆柱状的第一夹持部（11），所述第一夹持部（11）的一端设有夹持座（12），所述夹持座（12）上环形阵列设有四个定位柱（13），所述夹持座（12）远离第一夹持部（11）的一侧设有锁定板（14），所述锁定板（14）上设有与定位柱（13）相适应的第一贯穿孔，所述锁定板（14）的中部设有第二贯穿孔（16），所述定位柱（13）上设有锁定螺母（15），所述锁定板（14）位于夹持座（12）与锁定螺母（15）之间；所述定心夹具包括圆柱状的第二夹持部（21），所述第二夹持部（21）的一端设有芯轴（22），所述芯轴（22）的外径小于第二夹持部（21）的外径或在所述第二夹持部（21）靠近芯轴（22）的一端设有第一挡环，所述芯轴（22）远离第二夹持部（21）的一端依次设有垫圈（23）、锁紧螺丝（24）；

加工薄板的装置的使用方法包括步骤：

S1、制作方形薄板（3），且方形薄板（3）的边长大于圆形薄板（4）的外径；

S2、将若干个方形薄板（3）叠放在四个定位柱（13）之间，方形薄板（3）的边缘与定位柱（13）抵接；

S3、利用锁定板（14）、锁定螺母（15），将若干个方形薄板（3）固定在钻孔夹具上；

S4、将第一夹持部（11）装夹在车床卡盘上，启动车床，进行薄板的孔加工，钻孔加工完毕后，将钻孔夹具从车床卡盘上拆下；

S5、将方形薄板（3）从钻孔夹具上拆下，依次套在芯轴（22）上；

S6、利用垫圈（23）、锁紧螺丝（24）将若干个方形薄板（3）固定在定心夹具上；

S7、将第二夹持部（21）装夹在车床卡盘上，启动车床，进行薄板的外圆加工，车削加工完毕后，将定心夹具从车床卡盘上拆下；

S8、将圆形薄板（4）从定心夹具上拆下，即完成薄板的加工。

2.根据权利要求1所述的一种加工薄板的装置，其特征在于：所述第一夹持部（11）上设有中心孔。

3.根据权利要求1所述的一种加工薄板的装置，其特征在于：在所述定位柱（13）上套设有第一调节套筒（17）。

4.根据权利要求3所述的一种加工薄板的装置，其特征在于：所述第一调节套筒（17）的数量为多个，自内向外依次套设在定位柱（13）上。

5.根据权利要求1所述的一种加工薄板的装置，其特征在于：所述芯轴（22）上套设有第二调节套筒（25），且在第二调节套筒（25）靠近第二夹持部（21）的一端设有第二挡环（26）。

6.根据权利要求5所述的一种加工薄板的装置，其特征在于：所述第二调节套筒（25）的数量为多个，自内向外依次套设在芯轴（22）上。

7.根据权利要求1所述的一种加工薄板的装置，其特征在于：所述垫圈（23）为开口垫圈。