CN109940198A - 零件深孔加工工装及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种零件深孔加工工装及方法，涉及机械加工领域，零件包括棱柱体和多边形法兰，棱柱体的一端面和多边形法兰的一端面连接，棱柱体的端面和多边形法兰的端面平行，待加工孔的轴线方向与棱柱体的端面垂直，待加工孔贯穿棱柱体的端面和多边形法兰的端面。加工工装包括连接件，连接件包括平行设置的第一端面和第二端面及一贯穿两个端面的内孔，内孔与待加工孔同轴，内孔的直径大于待加工孔的直径，连接件的第一端面与零件的多边形法兰的端面可拆卸连接，连接件的第二端面上设置有环形凸台，环形凸台与待加工孔同轴，环形凸台于装夹在机床的卡盘上，从而实现了将该种零件装夹到镗床的卡盘上，使用深孔镗床加工该深孔。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种零件深孔加工工装及方法。
背景技术
一种零件包括棱柱体和多边形法兰，其棱柱体的一端面和多边形法兰的一端面连接，棱柱体的另一端面和多边形法兰的另一端面平行。由于设计需要，需要加工一贯穿棱柱体端面和多边形法兰端面的深孔。
通常加工深孔的方式是使用深孔镗床加工。加工时，需将零件装夹在镗床的卡盘上，零件旋转，刀具进给实现深孔加工。
在加工的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
镗床的卡盘是为旋转件设置的，但该种零件棱柱体和法兰的截面均为多边形而非圆形。因此，该种零件无法装夹到镗床的卡盘上，使用深孔镗床加工该深孔。
发明内容
本发明实施例提供了一种零件深孔加工工装，能够解决该种零件无法装夹到镗床的卡盘上的问题。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种零件深孔加工工装。零件棱柱体和多边形法兰，棱柱体的一端面和多边形法兰的一端面连接，棱柱体的端面和多边形法兰的端面平行，待加工孔的轴线方向与棱柱体的端面垂直，待加工孔贯穿棱柱体的端面和多边形法兰的端面。加工工装包括连接件，连接件包括平行设置的第一端面和第二端面及一贯穿两个端面的内孔，内孔与待加工孔同轴，内孔的直径大于待加工孔的直径，连接件的第一端面与零件的多边形法兰的端面可拆卸连接，连接件的第二端面上设置有环形凸台，环形凸台与待加工孔同轴，环形凸台于装夹在机床的卡盘上。
进一步地，连接件包括连接第一端面和第二端面的旋转体，环形凸台的外径小于旋转体的截面直径，环形凸台的内径大于待加工孔的直径。
进一步地，连接件的第一端面上设有与台阶，台阶的外表面和多边形法兰的端面上的凹槽相配合。
进一步地，零件深孔加工工装还包括挡环，挡环可拆卸的固定在连接件上，且挡环与内孔同轴布置，挡环的一侧与多边形法兰的端面接触，挡环的内径小于待加工孔的内径。
进一步地，零件深孔加工工装还包括固定组件，固定组件包括一固定块和压紧件，固定块的外轮廓为圆柱体，固定块上设有第一通孔，第一通孔用于容置棱柱体，压紧件的一端设置在第一通孔内侧，压紧件用于压紧棱柱体的表面。
进一步地，压紧件包括顶起螺钉和压紧块，顶起螺钉穿过固定块的侧壁，压紧块设于顶起螺钉靠近第一通孔的一侧。
进一步地，压紧件还包括锁紧螺母，锁紧螺母套设于顶起螺钉远离第一通孔的一侧。
进一步地，压紧块为橡胶材质。
第二方面，提供了一种零件深孔加工方法,采用如上所述的零件深孔加工工装实现，该方法包括：
将连接件的第一端面与零件的多边形法兰的端面连接；
调整连接件的位置；
将机床卡盘夹紧连接件的环形凸台；
校正连接件的环形凸台外圆跳动；
机床主轴箱旋转带动零件旋转，镗杆进给的方式加工待加工孔。
进一步地，校正连接件的环形凸台的外表面跳动，包括：
将百分比表固定在机床底座上，百分表指针与环形凸台的外表面接触；
测量环形凸台的外表面跳动并进行校正。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
一种零件深孔加工工装，零件包括棱柱体和多边形法兰，棱柱体的一端面和多边形法兰的一端面连接，棱柱体的端面和多边形法兰的端面平行，待加工孔的轴线方向与棱柱体的端面垂直，待加工孔贯穿棱柱体的端面和多边形法兰的端面。加工工装包括连接件，连接件包括平行设置的第一端面和第二端面及一贯穿两个端面的内孔，内孔与待加工孔同轴，内孔的直径大于待加工孔的直径，连接件的第一端面与零件的多边形法兰的端面可拆卸连接，连接件的第二端面上设置有环形凸台，环形凸台与待加工孔同轴，环形凸台于装夹在机床的卡盘上，从而实现了将该种零件装夹到镗床的卡盘上，使用深孔镗床加工该深孔。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种零件的结构图；
图2是本发明实施例提供的一种零件深孔加工工装的结构图；
图3是本发明实施例提供的一种零件深孔加工工装的主视图；
图4是本发明实施例提供的一种连接件的第一端面的结构图；
图5是本发明实施例提供的一种连接件的第二端面的结构图；
图6是本发明实施例图3的A-A截面的截面图；
图7是本发明实施例图6的B-B截面的放大图；
图8是本发明实施例提供的一种固定件的结构图；
图9是本发明实施例提供的一种零件深孔加工方法的流程图。
1、棱柱体；2、多边形法兰；11、端面；21、端面；3、待加工孔；100、连接件；A、第一端面；B、第二端面；101、内孔；102、环形凸台；200、挡环；201、凸台；100a、紧固螺钉；104、台阶；103、旋转体；300、固定组件；310、固定块；320、压紧件；311、第一通孔；321、顶起螺钉；322、压紧块；323、锁紧螺母；310a、安装孔。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明实施例提供的一种零件的结构图，如图1所示，该零件包括棱柱体1和多边形法兰2，其棱柱体的一端面和多边形法兰的一端面连接，棱柱体的端面11和多边形法兰的端面21平行。待加工孔3的轴线方向与棱柱体1的端面11垂直，待加工孔3贯穿棱柱体的端面11和多边形法兰的端面21。棱柱体1和多边形法兰2的截面可以是相同的多边形，也可以是不同的多边形。
图2是本发明实施例提供的一种零件深孔加工工装的结构图，图3是本发明实施例提供的一种零件深孔加工工装的主视图，如图2和图3所示，零件深孔加工工装包括连接件100，连接件100包括平行设置的第一端面A和第二端面B及一贯穿两端面的内孔101。内孔101与待加工孔3同轴，内孔101的直径大于待加工孔3的直径。连接件100的第一端面A与零件的多边形法兰的端面21可拆卸连接，连接件100的第二端面B上设置有环形凸台102，环形凸台102与待加工孔3同轴，环形凸台102用于装夹在机床的卡盘上，从而实现了将该种零件装夹到镗床的卡盘上，使用深孔镗床加工该深孔。同时，由于环形凸台102的轴线与待加工孔3同轴，因此，保证了加工精度和成品率。
零件深孔加工工装还包括挡环200，挡环200可拆卸的固定在连接件100上，且挡环200与内孔101同轴布置，挡环200包括凸台201，凸台201的一侧与多边形法兰的端面21接触接触，挡环200的内径小于待加工孔3的内径。当镗床加工待加工孔3时，挡环200的内径也被切削，以防止零件加工时产生的铁屑损伤零件端面A。
当加工下一个产品时，挡环200可以直接被更换掉。为了便于挡环200的更换，挡环200可以通过螺钉固定在连接件100上。
图4是本发明实施例提供的一种连接件的第一端面的结构图；如图4所示，可选地，连接件100的第一端面A与零件的多边形法兰的端面21可拆卸连接可以是通过紧固螺钉100a穿过多边形法兰的端面上的安装孔，固定到连接件100上。
如图2和图4所示，连接件100的第一端面A上设有与台阶104，台阶104的外表面和多边形法兰的端面21上的凹槽211相配合。
图5是本发明实施例提供的一种连接件的第二端面的结构图，如图5所示，连接件100包括连接第一端面A和第二端面B的旋转体103，环形凸台102的外径小于旋转体103的截面直径，环形凸台的内径大于待加工孔3的直径。
镗床的卡盘能装夹的最大零件直径由卡盘卡爪之间的装夹距离决定。当零件直径大于卡盘卡爪之间的装夹距离时，往往由于无法装夹，导致该镗床无法加工外形直径大于卡盘卡爪之间的装夹距离的零件。环形凸台102的外径小于旋转体103的截面直径可以有效减小装夹半径，从而实现在卡盘卡爪之间的装夹距离较小的机床上，加工外形直径较大的零件。
参看图2和图3，零件深孔加工工装还包括固定组件300，固定组件300包括一固定块310和压紧件320，固定块310的外轮廓为圆柱体，固定块310上设有第一通孔311，第一通孔311用于容置零件的棱柱体1，压紧件320的一端设置在第一通孔311内侧，压紧件320用于压紧零件的棱柱体1的表面，固定组件300通过第一通孔311和压紧件320与连接件100间隔固定在零件上。固定组件300可以放置在镗床的机场中心架上，压紧件320压紧零件的棱柱体1的表面，对零件起到固定作用，防止由于零件较长，带来的挠度及径向跳动影响加工精度。
可选地，压紧件320可以对称分布，从而为零件提供均匀的压紧力。
图6是本发明实施例图3的A-A截面的截面图，图7是本发明实施例图6的B-B截面的放大图。如图6和图7所示，压紧件320包括顶起螺钉321和压紧块322，顶起螺钉321穿过固定块310的侧壁，压紧块322设于顶起螺钉321靠近第一通孔311的一侧。顶起螺钉321可以通过调节突出第一通孔表面的长度，调节压紧块322的位置，从而对零件的棱柱体1的表面与第一通孔之间的距离进行调节。
压紧件320还包括锁紧螺母323，锁紧螺母323套设在顶起螺钉321远离第一通孔311的一侧。当顶起螺钉321调整到位时，通过锁紧螺母323可以对顶起螺钉321的位置进行锁定，从而避免顶起螺钉321松动，引起零件的棱柱体1位置的移动，进而影响加工精度。
压紧块322可以是橡胶材质，以避免损伤零件的表面。
图8是本发明实施例提供的一种固定件的结构图，如图8所示，固定块310在第一通孔311和固定块310的外壁之间设置有多个安装孔310a，安装孔310a的轴线与第一通孔311轴线平行，安装孔310a能减少固定块310侧壁的厚度，从而减少顶起螺钉321的调整距离，提高调整精度。同时，安装孔310a还可以起到减重的作用。
安装孔310a的数量和压紧件320的数量可以相同也可以不相同。例如，可以是一个安装孔310a中设置一个压紧件320，也可以是一个安装孔310a中设置多个压紧件320，也可以不在安装孔310a设置压紧件320。
图9是本发明实施例提供的一种零件深孔加工方法的流程图，该采用上述零件深孔加工工装实现，参见图9，该方法包括：
步骤101：将连接件100的第一端面A与零件的多边形法兰的端面21连接。
通过紧固螺钉100a将连接件100的第一端面A与零件的多边形法兰的端面21连接。
步骤102：将挡环200固定到连接件100上。
通过螺钉将挡环200固定到连接件100上。
步骤103：将零件穿过固定块310上的第一通孔311并与固定块310固定。
将零件穿过固定块310上的第一通孔311，通过顶起螺钉321固定。
步骤104：调整连接件100和固定组件300的位置；
通过调节紧固螺钉100a和顶起螺钉321，调整连接件100和固定组件300的位置。
可选地，通过打标装置将待加工孔3的坐标标识在零件的端面上，通过调节紧固螺钉100a，使待加工孔3与圆柱体外表面的距离与标称距离之差小于0.1mm；通过调整顶起螺钉321，使待加工孔3与固定件的第一通孔内表面的距离与标称距离之差小于0.1mm。
步骤105：将机床卡盘夹紧连接件100的环形凸台102，固定组件300放置在机床中心架上。
将安装好工装的零件吊至机床上，机床卡盘夹紧连接件100的环形凸台102，固定组件300放置在机床中心架上。
步骤106：校正连接件100的环形凸台102的外圆跳动和固定块310的外表面跳动。
可选地，校正连接件100的环形凸台102的外表面跳动和固定块310的外表面跳动，可以包括：
将百分比表固定在机床底座上，百分表指针与待矫正的表面接触；
测量环形凸台102的外表面跳动和固定块310的外表面跳动并进行校正。
调整后的环形凸台102的外表面跳动应小于0.05mm，固定块310的外表面跳动应小于0.05mm。
步骤107：机床主轴箱旋转带动零件旋转，镗杆进给的方式加工待加工孔3。
通过将零件深孔加工工装圆柱体部分装夹在机床的卡盘上，实现了将该种零件装夹到镗床的卡盘上，从而能够使用深孔镗床加工该深孔。同时，由于圆柱体的轴线与待加工孔3同轴，因此，保证了加工精度和成品率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (10)
1.一种零件深孔加工工装，所述零件包括棱柱体(1)和多边形法兰(2)，所述棱柱体(1)的一端面和所述多边形法兰(2)的一端面连接，棱柱体(1)的端面(11)和多边形法兰的端面(21)平行，待加工孔(3)的轴线方向与所述棱柱体(1)的所述端面(11)垂直，所述待加工孔(3)贯穿所述棱柱体的端面(11)和多边形法兰的端面(21)，其特征在于，所述加工工装包括连接件(100)，所述连接件(100)包括平行设置的第一端面(A)和第二端面(B)及一贯穿两个所述端面的内孔(101)，所述内孔(101)与所述待加工孔(3)同轴，所述内孔(101)的直径大于所述待加工孔(3)的直径，所述连接件(100)的第一端面(A)与所述零件的多边形法兰的端面(21)可拆卸连接，所述连接件(100)的第二端面(B)上设置有环形凸台(102)，所述环形凸台(102)与所述待加工孔(3)同轴，所述环形凸台(102)用于装夹在机床的卡盘上。
2.根据权利要求1所述的零件深孔加工工装，其特征在于，所述连接件(100)包括连接第一端面(A)和第二端面(B)的旋转体(103)，所述环形凸台(102)的外径小于所述旋转体(103)的截面直径，所述环形凸台的内径大于所述待加工孔(3)的直径。
3.根据权利要求1所述的零件深孔加工工装，其特征在于，所述连接件(100)的第一端面(A)上设有与台阶(104)，所述台阶(104)的外表面和所述多边形法兰的端面(21)上的凹槽(211)相配合。
4.根据权利要求1所述的零件深孔加工工装，其特征在于，所述零件深孔加工工装还包括挡环(200)，所述挡环(200)可拆卸的固定在所述连接件(100)上，且所述挡环(200)与所述内孔(101)同轴布置，所述挡环(200)的一侧与所述多边形法兰的端面(21)接触，所述挡环(200)的内径小于所述待加工孔(3)的内径。
5.根据权利要求1-4任一项所述的零件深孔加工工装，其特征在于，所述零件深孔加工工装还包括固定组件(300)，所述固定组件(300)包括固定块(310)和压紧件(320)，所述固定块(310)的外轮廓为圆柱体，所述固定块(310)上设有第一通孔(311)，所述第一通孔(311)用于容置所述棱柱体(1)，所述压紧件(320)的一端设置在所述第一通孔(311)内侧，所述压紧件(320)用于压紧所述棱柱体(1)的表面。
6.根据权利要求5所述的零件深孔加工工装，其特征在于，所述压紧件(320)包括顶起螺钉(321)和压紧块(322)，所述顶起螺钉(321)穿过所述固定块(310)的侧壁，所述压紧块(322)设于所述顶起螺钉(321)靠近第一通孔(311)的一侧。
7.根据权利要求6所述的零件深孔加工工装，其特征在于，所述压紧件(320)还包括锁紧螺母(323)，所述锁紧螺母(323)套设于所述顶起螺钉(321)远离第一通孔(311)的一侧。
8.根据权利要求6所述的零件深孔加工工装，其特征在于，所述压紧块(322)为橡胶材质。
9.一种零件深孔加工方法，采用如权利要求1所述的零件深孔加工工装实现，其特征在于，所述方法包括：
将连接件(100)的第一端面(A)与零件的多边形法兰的端面(21)连接；
调整连接件(100)的位置；
将机床卡盘夹紧所述连接件(100)的环形凸台(102)；
校正所述连接件(100)的所述环形凸台(102)外圆跳动；
机床主轴箱旋转带动零件旋转，镗杆进给的方式加工待加工孔(3)。
10.根据权利要求9所述的零件深孔加工方法，其特征在于，校正所述连接件(100)的所述环形凸台(102)的外表面跳动，包括：
将百分比表固定在机床底座上，百分表指针与环形凸台(102)的外表面接触；
测量所述环形凸台(102)的外表面跳动并进行校正。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190628 |