CN217252837U - 三通接头的车削加工装备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种三通接头的车削加工装备，属于三通接头加工技术领域。本实用新型实施时，先用车床三爪卡盘将工件装夹定位，完成单通端面及内孔及螺纹的加工，再通过定位芯轴及单通接口内孔及端面的精确定位，再完成中心线共线的直通接头接口内孔及螺纹的加工，然后将定位芯轴安装在偏心定位芯轴沉台孔中，完成三通接头平行接口的内孔及螺纹的加工，通过装夹定位将三通接头接口中心线的偏移，保证被加工三通接口的中心线始终与车床主轴的中心线重合，有效解决三通接头两平行接口在车床上加工，并保证两三通接口的中心线平行及加工精度问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种三通接头的车削加工装备，属于三通接头加工技术领域。
背景技术
三通接头是连接石油、化工、水处理等管道的分流装置，其具体结构图1和图2所示，三通接头包括接口A、直通接口B和平行接口C，其中的接口A和直通接口B同轴，平行接口C和直通接口B并排布置，且两者的轴线相互平行。三通接头的两平行接口中心线高加工成型的质量好坏决定了产品在焊接管道时的质量优劣，传统加工三通接头产品时，采用的是点面与夹具接触的方式，直接将工件夹制于车床的三爪(或四爪)卡盘上，卡盘带动工件旋转，车床进刀从而完成两个中心线一致三通内孔及螺纹的加工。
但是另外一个三通接口与上述两个孔的中心线平行且存在偏距，无法直接用卡盘简单装夹工件而完成三通内孔及螺纹的加工，若用加工中心则可以轻松解决，但相对加工成本较高。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种结构简单可靠、加工成本低的三通接头的车削加工装备。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：三通接头的车削加工装备，包括夹具主体、定位芯轴和装机压板，夹具主体的一端具有车床卡盘定位连接结构，另外一端具有工件定位装夹结构，工件定位装夹结构包括固定设置于夹具主体端面上的支撑座，支撑座与夹具主体端面围合形成用于容纳工件的安装腔，夹具主体面向安装腔这一侧的端面在安装腔所在区域内设置有中心定位芯轴沉台孔和偏心定位芯轴沉台孔，中心定位芯轴沉台孔和偏心定位芯轴沉台孔的轴线相平行，定位芯轴可拆卸连接的设于夹具主体上，定位芯轴具有连接于中心定位芯轴沉台孔且与中心定位芯轴沉台孔同轴的第一状态，以及连接于偏心定位芯轴沉台孔且与偏心定位芯轴沉台孔同轴的第二状态；装机压板通过端面紧定螺栓连接于支撑座的端面上，端面紧定螺栓的轴线与中心定位芯轴沉台孔的轴线相平行。
进一步的是：支撑座包括支撑定位柱a和支撑定位柱b，以中心定位芯轴沉台孔的径向平面作为参考平面，支撑定位柱a相对于X轴呈对称布置，支撑定位柱b相对于Y轴呈对称布置，X轴和Y轴相互垂直；支撑定位柱a上设置有与其螺纹连接的侧面紧定螺栓a，侧面紧定螺栓a的轴线与Y轴方向相一致，支撑定位柱b上设置有与其螺纹连接的侧面紧定螺栓b,侧面紧定螺栓b的轴线与X轴方向相一致。
进一步的是：车床卡盘定位连接结构包括固定设置于夹具主体端面上的定位凸台，定位凸台与中心定位芯轴沉台孔同轴；夹具主体的外圆柱面与中心定位芯轴沉台孔同轴，夹具主体设置有用于连接车床卡盘的卡盘螺栓连接过孔。
进一步的是：定位芯轴具有用于穿过连接螺栓的中心孔，中心定位芯轴沉台孔的底部设置有与其同轴的中心定位芯轴沉孔中心螺栓过孔，偏心定位芯轴沉台孔的底部设置有与其同轴的偏心定位芯轴沉孔中心螺栓过孔。
进一步的是：夹具主体设置有支撑座的这一侧端面上通过配重紧定螺栓设置有配重块。
进一步的是：配重块设置有供配重紧定螺栓穿过的条形孔。
进一步的是：夹具主体设置有用于连接配重紧定螺栓的配重固定螺纹孔，以夹具主体设置有支撑座的这一侧端面作为参考平面，同时穿过中心定位芯轴沉台孔的中心点和偏心定位芯轴沉台孔的中心点的直线设定为基准轴线，配重固定螺纹孔设置为两个，并且相对于上述基准轴线呈对称布置，每个配重固定螺纹孔分别配设有配重块，中心定位芯轴沉台孔位于配重块和偏心定位芯轴沉台孔之间的区域。
本实用新型的有益效果是：实施时，先用车床三爪卡盘将工件装夹定位，完成单通端面及内孔及螺纹的加工，再通过定位芯轴及单通接口内孔及端面的精确定位，再完成中心线共线的直通接头接口内孔及螺纹的加工，然后将定位芯轴安装在偏心定位芯轴沉台孔中，完成三通接头平行接口的内孔及螺纹的加工，通过装夹定位将三通接头接口中心线的偏移，保证被加工三通接口的中心线始终与车床主轴的中心线重合，有效解决三通接头两平行接口在车床上加工，并保证两三通接口的中心线平行及加工精度问题。
附图说明
图1是本实用新型涉及的三通接头结构示意图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是本实用新型未装工件时的结构示意图；
图4是图3的A-A剖视图；
图5是本实用新型实施时的结构示意图；
图6是图5的A-A剖视图。
图中标记为：1-三通接头、2-定位芯轴、3-装机压板、4-夹具主体、5-配重块、6-配重紧定螺栓、7-端面紧定螺栓、8-侧面紧定螺栓；11-接口A、12-锥管螺纹A、13-锥面D、14-圆柱面D、15-直通接口B、16-锥管螺纹B、17-平行接口C、18-锥管螺纹C；41-中心定位芯轴沉台孔、42-偏心定位芯轴沉台孔、43-支撑定位柱a、431-侧面紧定螺孔、44-支撑定位柱b、45-卡盘螺栓连接过孔、46-配重固定螺纹孔、4A-圆盘外圆柱面、4B-凸台外圆柱面、4C-中心定位芯轴沉台孔柱面、4D-偏心定位芯轴沉台孔柱面、4E-中心定位芯轴沉孔中心螺栓过孔、4F-偏心定位芯轴沉孔中心螺栓过孔；h0-三通两平行接口中心线距离、h1-接口C定位芯轴沉台孔偏心距、h2-定位立柱中平面偏心距、h3-配重螺纹孔偏心距。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型进一步说明。
如图3至图6所示，本实用新型包括夹具主体4、定位芯轴2和装机压板3，夹具主体4的一端具有车床卡盘定位连接结构，另外一端具有工件定位装夹结构，工件定位装夹结构包括固定设置于夹具主体4端面上的支撑座，支撑座与夹具主体4端面围合形成用于容纳工件的安装腔，夹具主体4面向安装腔这一侧的端面在安装腔所在区域内设置有中心定位芯轴沉台孔41和偏心定位芯轴沉台孔42，中心定位芯轴沉台孔41和偏心定位芯轴沉台孔42的轴线相平行，定位芯轴2可拆卸连接的设于夹具主体4上，定位芯轴2具有连接于中心定位芯轴沉台孔41且与中心定位芯轴沉台孔41同轴的第一状态，以及连接于偏心定位芯轴沉台孔42且与偏心定位芯轴沉台孔42同轴的第二状态；装机压板3通过端面紧定螺栓7连接于支撑座的端面上，端面紧定螺栓7的轴线与中心定位芯轴沉台孔41的轴线相平行。在具体实施时，中心定位芯轴沉台孔41和偏心定位芯轴沉台孔42的轴线间距(即图中所示的接口C定位芯轴沉台孔偏心距h1)根据三通两平行接口中心线距离h0进行设计即可，即h1＝h0。
车床卡盘定位连接结构根据车床卡盘自带的定位接口进行对应设计，装夹后确保车床主轴的中心线与定位芯轴2的轴线重合即可。为便于与车床卡盘定位连接，本实用新型优选的结构方式为，车床卡盘定位连接结构包括固定设置于夹具主体4端面上的定位凸台，定位凸台与中心定位芯轴沉台孔41同轴；夹具主体4的外圆柱面与中心定位芯轴沉台孔41同轴，夹具主体4设置有用于连接车床卡盘的卡盘螺栓连接过孔45。装配时，凸台外圆柱面4B插入车床卡盘中心沉孔内(卡盘中心沉孔大小与其匹配)，同时将定位芯轴2安装在中心定位芯轴沉台孔41(或者是偏心定位芯轴沉台孔42)内，并将定位芯轴2连接定位，同时，另一组T型螺栓以车床卡盘T型槽定位，穿过卡盘螺栓连接过孔45，校正圆盘外圆柱面4A，将工装整体固定在车床卡盘上，并保证定位芯轴2与车床主轴同心。定位芯轴2的可拆卸连接可以通过螺栓或者销钉或者其组合实现，可以是直接固定在夹具主体4上，也可以是与夹具主体4、车床卡盘三者固定成整体，本实用新型优选为将定位芯轴2、夹具主体4、车床卡盘三者固定成整体，具体结构为，定位芯轴2具有用于穿过连接螺栓的中心孔，中心定位芯轴沉台孔41的底部设置有与其同轴的中心定位芯轴沉孔中心螺栓过孔4E，偏心定位芯轴沉台孔42的底部设置有与其同轴的偏心定位芯轴沉孔中心螺栓过孔4F。装配时，在将T型螺栓连接夹具主体4和车床卡盘时，用另一组螺栓穿过定位芯轴2的中心孔、中心定位芯轴沉孔中心螺栓过孔4E(或者是偏心定位芯轴沉孔中心螺栓过孔4F)，将定位芯轴2与车床卡盘连接固定。
支撑座一般采用间隔设置的多个支撑定位柱的形式，优选地结构为：支撑座包括支撑定位柱a43和支撑定位柱b44，以中心定位芯轴沉台孔41的径向平面作为参考平面，支撑定位柱a43相对于X轴呈对称布置，支撑定位柱b44相对于Y轴呈对称布置，X轴和Y轴相互垂直；支撑定位柱a43上设置有与其螺纹连接的侧面紧定螺栓a，侧面紧定螺栓a的轴线与Y轴方向相一致，支撑定位柱b44上设置有与其螺纹连接的侧面紧定螺栓b,侧面紧定螺栓b的轴线与X轴方向相一致。实施时，侧面紧定螺栓a和侧面紧定螺栓b的尾端分别与工件的侧面抵接，通过调节侧面紧定螺栓a和侧面紧定螺栓b，可以对工件的中心进行校正，提高加工精度。
夹具主体4设置有支撑座的这一侧端面上通过配重紧定螺栓6设置有配重块5。该配重块5可以调节整个工装及三通接头1的重心在在机床主轴中心上，保证加工平稳。
可以通过更换不同的配重块5来实现调节作用，但为了方便实施，可以在配重块5上设置供配重紧定螺栓6穿过的条形孔，通过该条形孔可以调节配重块5与夹具主体4的相对位置。此外，为了更好地发挥调节作用，还可以设置多个配重块5组合使用，优选地布置方式为：夹具主体4设置有用于连接配重紧定螺栓6的配重固定螺纹孔46，以夹具主体4设置有支撑座的这一侧端面作为参考平面，同时穿过中心定位芯轴沉台孔41的中心点和偏心定位芯轴沉台孔42的中心点的直线设定为基准轴线，配重固定螺纹孔46设置为两个，并且相对于上述基准轴线呈对称布置，每个配重固定螺纹孔46分别配设有配重块5，中心定位芯轴沉台孔41位于配重块5和偏心定位芯轴沉台孔42之间的区域。
本实用新型在具体实施时，可通过如下步骤实现：首先，先用车床三爪卡盘将工件装夹定位，完成接口A11、锥管螺纹A12、锥面D13、圆柱面D14的加工；
其次安装夹具主体4，将凸台外圆柱面4B插入车床卡盘中心沉孔内(卡盘中心沉孔大小与其匹配)，同时将定位芯轴2安装在中心定位芯轴沉台孔41内，用螺栓穿过定位芯轴2中心孔及中心定位芯轴沉孔中心螺栓过孔4E，同时，另一组T型螺栓以车床卡盘T型槽定位，穿过卡盘螺栓连接过孔45，校正圆盘外圆柱面4A，将夹具主体4及定位芯轴2固定在车床卡盘上，并保证定位芯轴2与车床主轴同心。
下一步是以定位芯轴2为基准，使用三通接头1的接口A11所具有的锥面D13、圆柱面D14预期配合定位，调整支撑定位柱a43和支撑定位柱b44上的侧面紧定螺栓8进行三通接头1的直通接口B15的中心校正，并利用装机压板3和端面紧定螺栓7进行端面定位,并调节配重块5，使整体结构重心在车床主轴中心线上，完成三通接头1的直通接口B15的加工定位，按加工程序可以快速完成直通接口B15端面、内孔和锥管螺纹B16的加工。
下一步卸下定位芯轴2的紧固螺栓，将定位芯轴2安装在偏心定位芯轴沉台孔42内，以偏心定位芯轴沉台孔柱面4D配合定位，用螺栓穿过定位芯轴2中心孔及偏心定位芯轴沉孔中心螺栓过孔4F，将定位芯轴2固定在已校正的工装主体上；以定位芯轴2为基准，使用三通接头1的接口A11所具有的锥面D13、圆柱面D14预期配合定位，调整支撑定位柱a43和支撑定位柱b44上的侧面紧定螺栓8进行三通接头1的平行接口C17的中心校正，使其平行接口C17的中心与车床主轴中心重合，并利用装机压板3和端面紧定螺栓7进行端面定位,并调节配重块5，使整体结构重心在车床主轴中心线上，完成三通接头1的平行接口C17的加工定位，按加工程序可以快速完成平行接口C17端面、内孔和锥管螺纹C18的加工。
本实用新型在实施时，先用车床三爪卡盘装夹定位，完成接口A11、锥管螺纹A12、锥面D13、圆柱面D14的加工，再以三通接头1的接口A11所具有的锥面D13、圆柱面D14做为定位基准，分别以中心定位芯轴沉台孔41、偏心定位芯轴沉台孔42定位安装定位芯轴2完成三通接头1的装夹定位，在车床上可以快速完成两平行的三通接头出口的端面、内孔及锥管螺纹的加工，其接口A11内孔和直通接口B15内孔的同心度实测值为0.0036mm～0.0114mm，优于图纸要求的0.076mm，平行接口C17内孔中心和接口A11内孔(或者直通接口B15内孔)中心的平行度为0.0037mm～0.0099mm，完全满足图纸所要求的精度。此外，本实用新型采用夹具主体4分别装夹定位，利用普通车床完成三通接口的内孔及端面加工，解决需要加工中心才能实现的加工难题，降低了生产成本。
Claims (7)
1.三通接头的车削加工装备，其特征在于：包括夹具主体(4)、定位芯轴(2)和装机压板(3)，夹具主体(4)的一端具有车床卡盘定位连接结构，另外一端具有工件定位装夹结构，工件定位装夹结构包括固定设置于夹具主体(4)端面上的支撑座，支撑座与夹具主体(4)端面围合形成用于容纳工件的安装腔，夹具主体(4)面向安装腔这一侧的端面在安装腔所在区域内设置有中心定位芯轴沉台孔(41)和偏心定位芯轴沉台孔(42)，中心定位芯轴沉台孔(41)和偏心定位芯轴沉台孔(42)的轴线相平行，定位芯轴(2)可拆卸连接的设于夹具主体(4)上，定位芯轴(2)具有连接于中心定位芯轴沉台孔(41)且与中心定位芯轴沉台孔(41)同轴的第一状态，以及连接于偏心定位芯轴沉台孔(42)且与偏心定位芯轴沉台孔(42)同轴的第二状态；装机压板(3)通过端面紧定螺栓(7)连接于支撑座的端面上，端面紧定螺栓(7)的轴线与中心定位芯轴沉台孔(41)的轴线相平行。
2.如权利要求1所述的三通接头的车削加工装备，其特征在于：支撑座包括支撑定位柱a(43)和支撑定位柱b(44)，以中心定位芯轴沉台孔(41)的径向平面作为参考平面，支撑定位柱a(43)相对于X轴呈对称布置，支撑定位柱b(44)相对于Y轴呈对称布置，X轴和Y轴相互垂直；支撑定位柱a(43)上设置有与其螺纹连接的侧面紧定螺栓a，侧面紧定螺栓a的轴线与Y轴方向相一致，支撑定位柱b(44)上设置有与其螺纹连接的侧面紧定螺栓b,侧面紧定螺栓b的轴线与X轴方向相一致。
3.如权利要求1所述的三通接头的车削加工装备，其特征在于：车床卡盘定位连接结构包括固定设置于夹具主体(4)端面上的定位凸台，定位凸台与中心定位芯轴沉台孔(41)同轴；夹具主体(4)的外圆柱面与中心定位芯轴沉台孔(41)同轴，夹具主体(4)设置有用于连接车床卡盘的卡盘螺栓连接过孔(45)。
4.如权利要求1所述的三通接头的车削加工装备，其特征在于：定位芯轴(2)具有用于穿过连接螺栓的中心孔，中心定位芯轴沉台孔(41)的底部设置有与其同轴的中心定位芯轴沉孔中心螺栓过孔(4E)，偏心定位芯轴沉台孔(42)的底部设置有与其同轴的偏心定位芯轴沉孔中心螺栓过孔(4F)。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的三通接头的车削加工装备，其特征在于：夹具主体(4)设置有支撑座的这一侧端面上通过配重紧定螺栓(6)设置有配重块(5)。
6.如权利要求5所述的三通接头的车削加工装备，其特征在于：配重块(5)设置有供配重紧定螺栓(6)穿过的条形孔。
7.如权利要求5所述的三通接头的车削加工装备，其特征在于：夹具主体(4)设置有用于连接配重紧定螺栓(6)的配重固定螺纹孔(46)，以夹具主体(4)设置有支撑座的这一侧端面作为参考平面，同时穿过中心定位芯轴沉台孔(41)的中心点和偏心定位芯轴沉台孔(42)的中心点的直线设定为基准轴线，配重固定螺纹孔(46)设置为两个，并且相对于上述基准轴线呈对称布置，每个配重固定螺纹孔(46)分别配设有配重块(5)，中心定位芯轴沉台孔(41)位于配重块(5)和偏心定位芯轴沉台孔(42)之间的区域。
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