CN107186502A - 一种弯管接头的夹具及加工方法 - Google Patents

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李春玲
朱煜
张亚晓
甘美
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Abstract

本发明提供了一种弯管接头的夹具，包括两个相互配合的装夹单元，两个装夹单元相对的侧面上设有用于放置弯管接头的装夹槽，装夹槽的上端开口，所述装夹单元的底部设有安装齿，装夹单元上在竖直方向设有沉孔。还提供一种加工方法。本发明所述的弯管接头的夹具及加工方法具有以下优势：仅需将该夹具的装夹槽设计成产品所需的角度，即可轻松完成不同角度管接头的车削加工，保证了工件各尺寸及形位公差，解决了必须采用五轴加工中心等设备加工该类产品的局限性，具有简便、快捷、通用性强、劳动生产率高等特点，结构简单、设计合理，节省安装时间，合理利用现有设备，降低生产成本。

Description

一种弯管接头的夹具及加工方法
技术领域
本发明属于机械加工领域，尤其是涉及一种弯管接头的夹具及加工方法。
背景技术
一般的角度管接头类零件传统的方式是焊接或者铸造。但是焊接最大的问题是焊缝的热膨胀，受力等几乎无法计算准确，无法准确模拟，这有悖于航空航天件高精确性；而铸造对于小批量产品成本较高，精度低，不适合单件生产及高精度工件。
该专利主要为解决角度管接头类工件存在一定角度，加工中心不在主轴中心问题的方法，设计专用工装夹头，用以调整工件相对车床的角度及位置，以达到任意角度管接头的车削加工，并且操作简便快捷。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种弯管接头的夹具及加工方法，能解决上述技术问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种弯管接头的夹具，包括两个相互配合的装夹单元，两个装夹单元相对的侧面上设有用于放置弯管接头的装夹槽，装夹槽的上端开口，所述装夹单元的底部设有安装齿，装夹单元上在竖直方向设有沉孔。
进一步，所述装夹槽包括第一槽体和第二槽体，第一槽体和第二槽体相通，第一槽体的长度小于第二槽体的长度。
进一步，所述第一槽体和第二槽体的横截面形成类W型结构，其中：
第一槽体包括第一直角边和第二直角边，第一直角边和第二直角边呈顶角β，第二直角边到装夹单元的上端面的延长线与第一直角边之间形成三角形结构，顶角β的尖端朝向装夹单元的下端；
第二槽体包括第三直角边、第四直角边和第五直角边，第二直角边和第三直角边相接，形成顶角λ，顶角λ的尖端朝向装夹单元的上端面，第三直角边和第四直角边相接形成顶角α，顶角α的尖端朝向装夹单元的下端，第四直角边和第五直角边形成顶角θ，顶角θ的尖端朝向装夹单元的与第一槽体相对的一侧，第五直角边的一端与第四直角边相接，第五直角边的另一端位于装夹单元的上端面；
第一直角边、第二直角边、第三直角边、第四直角边和第五直角边共同形成了上端开口的装夹槽。
进一步，所述第二直角边平行于第四直角边，第一直角边、第三直角边和第五直角边相互平行。
进一步，所述第二直角边到装夹单元的上端面的延长线与第一直角边之间形成等腰三角形结构。
进一步，所述顶角α、顶角β、顶角λ和顶角θ角度均相等。
进一步，所述顶角α、顶角β、顶角λ和顶角θ角度均为90°。
一种采用上述的夹具的加工方法，采用如下步骤：
步骤A，分别用两个螺栓穿过装夹单元顶面的两个沉孔，将两个装夹单元分别安装在两爪卡盘上，装夹单元底部的安装齿与卡盘形成联动，靠蜗轮蜗杆传动达到自动定心；
步骤B，将车削完中间序的工件安装螺纹套内，并安装在装夹单元上，靠装夹槽的端面定位，装夹单元夹紧工件。
相对于现有技术，本发明所述的弯管接头的夹具及加工方法具有以下优势：仅需将该夹具的装夹槽设计成产品所需的角度，即可轻松完成不同角度管接头的车削加工，保证了工件各尺寸及形位公差，解决了必须采用五轴加工中心等设备加工该类产品的局限性，具有简便、快捷、通用性强、劳动生产率高等特点，结构简单、设计合理，节省安装时间，合理利用现有设备，降低生产成本。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为单个装夹单元的主视剖视图；
图3为图2的俯视图；
图4为图2的仰视图；
图5为图3中A向示意图；
图6为本发明使用时的结构示意图；
图7为加工完成后的弯管接头的结构示意图；
图8为图7的剖视图；
附图标记说明：
1-装夹槽；11-第一槽体；111-第一直角边；112-第二直角边；12-第二槽体；121-第三直角边；122-第四直角边；123-第五直角边；2-沉孔；3-安装齿。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1-6所示，一种弯管接头的夹具，包括两个相互配合的装夹单元，两个装夹单元相对的侧面上设有用于放置弯管接头的装夹槽1，装夹槽1的上端开口，所述装夹单元的底部设有安装齿3，装夹单元上在竖直方向设有沉孔2。
所述装夹槽包括第一槽体11和第二槽体12，第一槽体11和第二槽体12相通，第一槽体11的长度小于第二槽体12的长度。
所述第一槽体和第二槽体12的横截面形成类W型结构，其中：
第一槽体11包括第一直角边111和第二直角边112，第一直角边111和第二直角边112呈顶角β，第二直角边112到装夹单元的上端面的延长线与第一直角边111之间形成三角形结构，顶角β的尖端朝向装夹单元的下端；
第二槽体12包括第三直角边121、第四直角边122和第五直角边123，第二直角边112和第三直角边121相接，形成顶角λ，顶角λ的尖端朝向装夹单元的上端面，第三直角边121和第四直角边122相接形成顶角α，顶角α的尖端朝向装夹单元的下端，第四直角边122和第五直角边123形成顶角θ，顶角θ的尖端朝向装夹单元的与第一槽体11相对的一侧，第五直角边123的一端与第四直角边122相接，第五直角边123的另一端位于装夹单元的上端面；
第一直角边111、第二直角边112、第三直角边121、第四直角边122和第五直角边123共同形成了上端开口的装夹槽1。
所述第二直角边112平行于第四直角边122，第一直角边111、第三直角边121和第五直角边123相互平行。
所述第二直角边112到装夹单元的上端面的延长线与第一直角边111之间形成等腰三角形结构。
所述顶角α、顶角β、顶角λ和顶角θ角度均相等，均为90°。第一直角边111与水平面所呈夹角为135°。
一种采用上述的夹具的加工方法，采用如下步骤：
步骤A，分别用两个螺栓穿过装夹单元顶面的两个沉孔2，将两个装夹单元分别安装在两爪卡盘上，装夹单元底部的安装齿3与卡盘形成联动，靠蜗轮蜗杆传动达到自动定心；
步骤B，将车削完中间序的工件安装螺纹套内，并安装在装夹单元上，靠装夹槽1的端面定位，装夹单元夹紧工件。
由于装夹单元的装夹槽是对称加工的，装夹槽的中心即为卡盘中心，所以装夹后，待加工工件的需加工的一端恰好在车床主轴中心上，可以轻松的完成车削加工。
本加工方法可以采用专用工装，用普通车、铣床完成各种角度管接头的加工。
该角度管接头类产品加工方法：先将棒料普铣成长方体；用两爪卡盘装夹长方体，车削大头端；再用该专利设计的装夹单元以先加工的四方面及大头螺纹套定位、加紧，车削小头端并采用动力头铣削2级四方面，从而完成弯头类产品不同角度的车削加工。图7-8为加工完成后的弯管接头的结构示意图。
工装设计原理：应用两装夹单元，将两个装夹单元对称加工成图纸所需倾斜的角度内孔，并利用两爪卡盘自动定心原理，调整至与主轴同心，以上序加工的六方面定位，两装夹单元配合螺纹套加紧，用以完成角度管接头类工件车削加工。
该工装的设计理念可以运用到各种角度的弯头类工件的装夹定位，采用简单设备完成了五轴加工中心的功效，并且保证了工件各尺寸及形位公差。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种弯管接头的夹具，其特征在于：包括两个相互配合的装夹单元，两个装夹单元相对的侧面上设有用于放置弯管接头的装夹槽(1)，装夹槽(1)的上端开口，所述装夹单元的底部设有安装齿(3)，装夹单元上在竖直方向设有沉孔(2)。
2.根据权利要求1所述的弯管接头的夹具，其特征在于：所述装夹槽包括第一槽体(11)和第二槽体(12)，第一槽体(11)和第二槽体(12)相通，第一槽体(11)的长度小于第二槽体(12)的长度。
3.根据权利要求1所述的弯管接头的夹具，其特征在于：所述第一槽体和第二槽体(12)的横截面形成类W型结构，其中：
第一槽体(11)包括第一直角边(111)和第二直角边(112)，第一直角边(111)和第二直角边(112)呈顶角β，第二直角边(112)到装夹单元的上端面的延长线与第一直角边(111)之间形成三角形结构，顶角β的尖端朝向装夹单元的下端；
第二槽体(12)包括第三直角边(121)、第四直角边(122)和第五直角边(123)，第二直角边(112)和第三直角边(121)相接，形成顶角λ，顶角λ的尖端朝向装夹单元的上端面，第三直角边(121)和第四直角边(122)相接形成顶角α，顶角α的尖端朝向装夹单元的下端，第四直角边(122)和第五直角边(123)形成顶角θ，顶角θ的尖端朝向装夹单元的与第一槽体(11)相对的一侧，第五直角边(123)的一端与第四直角边(122)相接，第五直角边(123)的另一端位于装夹单元的上端面；
第一直角边(111)、第二直角边(112)、第三直角边(121)、第四直角边(122)和第五直角边(123)共同形成了上端开口的装夹槽(1)。
4.根据权利要求3所述的弯管接头的夹具，其特征在于：所述第二直角边(112)平行于第四直角边(122)，第一直角边(111)、第三直角边(121)和第五直角边(123)相互平行。
5.根据权利要求3所述的弯管接头的夹具，其特征在于：所述第二直角边(112)到装夹单元的上端面的延长线与第一直角边(111)之间形成等腰三角形结构。
6.根据权利要求3所述的弯管接头的夹具，其特征在于：所述顶角α、顶角β、顶角λ和顶角θ角度均相等。
7.根据权利要求3所述的弯管接头的夹具，其特征在于：所述顶角α、顶角β、顶角λ和顶角θ角度均为90°。
8.一种采用权利要求1所述的夹具的加工方法，其特征在于：采用如下步骤：
步骤A，分别用两个螺栓穿过装夹单元顶面的两个沉孔(2)，将两个装夹单元分别安装在两爪卡盘上，装夹单元底部的安装齿(3)与卡盘形成联动，靠蜗轮蜗杆传动达到自动定心；
步骤B，将车削完中间序的工件安装螺纹套内，并安装在装夹单元上，靠装夹槽(1)的端面定位，装夹单元夹紧工件。
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