絕緣環車削加工工裝夾具及其加工方法
2023-08-09 21:48:51 1
專利名稱：絕緣環車削加工工裝夾具及其加工方法
技術領域：
本發明涉及工裝夾具技術領域，特別是絕緣環車削加工工裝夾具及其加工方法。
背景技術：
絕緣環與各零件之間有承上啟下和連接的作用，而且在它的運行過程中對其信號的傳、接，以及信號的穩定上也起了很大的作用。其結構如圖1所示，它包括內圓面1、外圓面2、左端面3和右端面4，外圓面2上還設有溝槽5，絕緣環採用的是非金屬材料-環氧玻璃布管，採用以前的裝夾方法加工，不圓度遠遠超出了設計和工藝的要求，不圓度達到0.2
0.3_，平行度在0.05 0.1之間，這對其後序裝配帶來了有一些不可預見的不良狀態，同時也因為它的不圓度在0.2 0.3m，平行度在0.05 0.1之間，所以在裝配中會造成累集軸向偏差，造成各零件的提前磨損，同時也有可能造成整機信號的傳、接帶不準確。現有車削內圓面和左端面的裝夾裝置6，如圖2所示，是靠三爪卡盤自帶三爪去裝夾，由於自帶三爪與工件接觸面寬度只有20mm、長度只有13mm，與工件接觸面小，摩擦力也就小，所以在加工過程中為了工件不打轉，就需要施加較大的夾持力，因材料為環氧玻璃布管，質地較軟，同時又是局部受力，所以常常在加工完後造成工件的變形。現有車削外圓面、溝槽和右端面的裝夾裝置7，如圖3所示，採用過盈裝夾方法，且該種過盈還必須保證工件內圓尺寸小於工裝外圓尺寸0.03mm以上，否則無法加工，這樣提高了裝夾裝置的精度，也就提高了加工的成本。因為車加工是擠壓切削，會形成一定的徑向力和軸向力，由於尺寸要小0.03mm以上，無法將工件輕鬆裝夾到設計位置，必須用外力敲擊才能裝夾，且兩端面是否完全貼合，只能靠操作工的觀察和感覺，精度較低，因為裝夾和卸下的敲擊力都不是均勻給力，所以工件再一次變形。
發明內容
本發明的目的在於 克服現有技術的缺點，提供一種避免工件變形、提高裝夾效率、提高工件加工質量和加工效率的絕緣環車削加工工裝夾具及其加工方法。本發明的目的通過以下技術方案來實現:絕緣環車削加工工裝夾具，它包括凹面夾具和凸面夾具，所述的凹面夾具包括卡爪卡盤A和多個形狀相同的等分扇形塊A，所述的等分扇形塊A的數量與卡盤A上卡爪的數量相對應，等分扇形塊A分別固設於對應的卡爪上，等分扇形塊A上設置有扇形凹陷部，所述的扇形凹陷部由扇形平面A和弧形面側壁A構成，所述的凸面夾具包括卡爪卡盤B和多個形狀相同的等分扇形塊B，所述的等分扇形塊B的數量與卡盤B上卡爪的數量相對應，等分扇形塊B分別固設於對應的卡爪上，等分扇形塊B上設置有扇形凸起部，所述的扇形凸起部由扇形平面B和弧形面側壁B構成，等分扇形塊B位於扇形凸起部的外側還設置有扇形平面C。所述的所有等分扇形塊A圓心角之和為360°，所有等分扇形塊A的扇形凹陷部拼合成完整的圓形凹槽。所述的所有等分扇形塊B的圓心角之和為360°，所有等分扇形塊B的扇形凸起部拼合成完整的圓柱形凸臺，所有等分扇形塊B的扇形平面C拼合成完整的環形平面。所述的等分扇形塊A的底部設有與卡爪相配合的凹槽A,卡爪卡盤A的卡爪設置於該凹槽A內，且等分扇形塊A和卡爪上均設置有連接孔，等分扇形塊A和卡爪通過設置於連接孔的螺栓連接固定。所述的等分扇形塊B的底部設有與卡爪相配合的凹槽B，卡爪卡盤B的卡爪設置於該凹槽B內，且等分扇形塊B和卡爪上均設置有連接孔，等分扇形塊B和卡爪通過設置於連接孔的螺栓連接固定。採用絕緣環車削加工工裝夾具的加工方法，它包括以下步驟:
51、車削內圓面和左端面，將工件放置於凹面夾具的等分扇形塊A的凹陷部拼合成的凹槽內，工件的右端面貼合於等分扇形塊A的扇形平面A上，調整卡爪卡盤A的卡爪沿徑向向內移動，當等分扇形塊A的弧形面側壁A與工件外圓面接觸貼合後，即完成工件的裝夾，進行車削內圓面和左端面的加工；
52、車削外圓面、溝槽和右端面，將車削完內圓面和左端面的工件套裝於等分扇形塊B的凸陷部拼合成的圓柱形凸臺外，工件的左端面貼合於等分扇形塊B的扇形平面C上，調整卡爪卡盤B的卡爪沿徑向向外移動，當等分扇形塊B的弧形面側壁B與工件內圓面接觸貼合後，即完成工件的裝夾，進行外圓面、溝槽和右端面的加工，從而完成工件的加工。本發明具有以下優點:本發明的凹面夾具大大增加了夾具與工件的接觸面積，也就使得夾緊力在遠遠小於現有裝置的夾緊力的情況下就能使夾具與工件的摩擦力滿足加工要求，避免了工件的變形，且夾緊力為均勻受力，而非局部受力，同樣避免了工件的變形。本發明的凸面夾具採用卡爪聯動的夾緊方式，裝夾與卸下過程中工件受力均勻平緩，不會造成工件的變形，在裝夾過程中用手轉動工件就可確定工件的左端面與扇形平面拼合成的環形平面的貼合程度，裝夾時，只需感覺剛好夾上即可，夾緊力為均勻受力，同樣避免了工件的變形，該裝 夾方法大大提高了裝夾效率，節省了時間，提高了工件的質量和加工效率。在加工過程中內圓面和左端面、外圓面和右端面均是在一次裝夾中完成，從而保證了內圓面和左端面、外圓面和右端面的垂直度。本發明減少了裝夾時間，增加了零件的一致性和可靠性，大大提高了零件的一次性合格率，提高了產品的加工質量，增加了後序加工的可調性，減少了因其不圓度、平行度誤差加大而對後序裝配帶來的一些不可預見的不良狀態，以及裝配中造成累集軸向偏差，從而避免了各零件的提前磨損，提高了工件的使用壽命。
圖1為絕緣環的結構示意圖
圖2為現有車削內圓面和左端面的裝夾裝置的結構示意圖 圖3為現有車削外圓面、溝槽和右端面的裝夾裝置的結構示意圖 圖4為本發明的凹面夾具結構示意圖 圖5為本發明的凸面夾具結構示意圖
圖中，1-內圓面,2-外圓面,3-左端面,4-右端面,5-溝槽,6-現有車削內圓面和左端面的裝夾裝置，7-現有車削外圓面、溝槽和右端面的裝夾裝置，8-凹面夾具，9-凸面夾具，10-卡爪卡盤A, 11-等分扇形塊A, 12-卡爪,13-扇形平面A, 14-弧形面側壁A, 15-卡爪卡盤B，16-等分扇形塊B，17-扇形平面B，18-弧形面側壁B，19-扇形平面C，20-凹槽A，21-凹槽B。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做進一步的描述，本發明的保護範圍不局限於以下所述: 絕緣環車削加工工裝夾具，它包括凹面夾具8和凸面夾具9,如圖3所示,所述的凹面
夾具8包括卡爪卡盤AlO和多個形狀相同的等分扇形塊All，所述的等分扇形塊All的數量與卡盤A上卡爪12的數量相對應，本實施例中的卡爪卡盤AlO為三爪卡盤，等分扇形塊Al I分別固設於對應的卡爪12上，等分扇形塊All上設置有扇形凹陷部，所述的扇形凹陷部由扇形平面A13和弧形面側壁A14構成，如圖4所示，所述的凸面夾具9包括卡爪卡盤B15和多個形狀相同的等分扇形塊B16，所述的等分扇形塊B16的數量與卡盤B上卡爪12的數量相對應，本實施例中的卡爪卡盤B15為三爪卡盤，等分扇形塊B16分別固設於對應的卡爪12上，等分扇形塊B16上設置有扇形凸起部，所述的扇形凸起部由扇形平面B17和弧形面側壁B18構成,等分扇形塊B16位於扇形凸起部的外側還設置有扇形平面C19。所述的所有等分扇形塊All圓心角之和為360°，所有等分扇形塊All的扇形凹陷部拼合成完整的圓形凹槽，圓形凹槽的內徑與待加工件的外徑相等。所述的所有等分扇形塊B16的圓心角之和為360° ,所有等分扇形塊B16的扇形凸起部拼合成完整的圓柱形凸臺，圓柱形凸臺的外徑與絕緣環的內徑相等，所有等分扇形塊B16的扇形平面C19拼合成完整的環形平面。所述的等分扇形塊All的底部設有與卡爪12相配合的凹槽A20，卡爪卡盤AlO的卡爪12設置於該凹槽A20內，且等分扇形塊Al I和卡爪12上均設置有連接孔，等分扇形塊All和卡爪12通過設置於連接孔的 螺栓連接固定。所述的等分扇形塊B16的底部設有與卡爪12相配合的凹槽B21，卡爪卡盤B15的卡爪12設置於該凹槽B21內，且等分扇形塊B16和卡爪12上均設置有連接孔，等分扇形塊B16和卡爪12通過設置於連接孔的螺栓連接固定。採用絕緣環車削加工工裝夾具的加工方法，它包括以下步驟:
51、車削內圓面I和左端面3，將工件放置於凹面夾具8的等分扇形塊All的凹陷部拼合成的凹槽內，工件的右端面4貼合於等分扇形塊All的扇形平面A13上，調整卡爪卡盤AlO的卡爪12沿徑向向內移動，當等分扇形塊All的弧形面側壁A14與工件外圓面2接觸貼合後，即完成工件的裝夾，進行車削內圓面I和左端面3的加工；加工完畢後僅需調整卡爪卡盤AlO的卡爪12沿徑向向外移動，即可取下工件；相比現有裝夾裝置，該凹面夾具8大大增加了夾具與工件的接觸面積，也就使得夾緊力在遠遠小於現有裝置的夾緊力的情況下就能使夾具與工件的摩擦力滿足加工要求，避免了工件的變形，且夾緊力為均勻受力，而非局部受力，同樣避免了工件的變形；
52、車削外圓面2、溝槽5和右端面4，將車削完內圓面I和左端面3的工件套裝於凸面夾具9的等分扇形塊B16的凸陷部拼合成的圓柱形凸臺外，工件的左端面3貼合於等分扇形塊B16的扇形平面C19上,調整卡爪卡盤B15的卡爪12沿徑向向外移動，當等分扇形塊B16的弧形面側壁B18與工件內圓面I接觸貼合後，即完成工件的裝夾，進行外圓面2、溝槽5和右端面4的加工，從而完成工件的加工。加工完成後，調整卡爪卡盤B15的卡爪12沿徑向向內移動，即可取下工件，相比現有裝夾裝置，該凸面夾具9採用卡爪12聯動的夾緊方式，裝夾與卸下過程中工件受力均勻平緩，不會造成工件的變形，在裝夾過程中用手轉動工件就可確定工件的左端面3與扇形平面拼合成的環形平面的貼合程度，裝夾時，只需感覺剛好夾上即可，夾緊力為均勻受力，同樣避免了工件的變形，該裝夾方法大大提高了裝夾效率，節省了時間，提高了工件的質量和加工效率。在加工過程中內圓面I和左端面3、外圓面2和右端面4均是在一次裝夾中完成，從而保證了內圓面 I和左端面3、外圓面2和右端面4的垂直度。
權利要求
1.絕緣環車削加工工裝夾具，它包括凹面夾具(8)和凸面夾具(9)，其特徵在於:所述的凹面夾具(8)包括卡爪卡盤A (10)和多個形狀相同的等分扇形塊A (11)，所述的等分扇形塊A (11)的數量與卡盤A上卡爪(12)的數量相對應，等分扇形塊A (11)分別固設於對應的卡爪(12)上，等分扇形塊A (11)上設置有扇形凹陷部，所述的扇形凹陷部由扇形平面A (13)和弧形面側壁A (14)構成，所述的凸面夾具(9)包括卡爪卡盤B (15)和多個形狀相同的等分扇形塊B (16)，所述的等分扇形塊B (16)的數量與卡盤B上卡爪(12)的數量相對應，等分扇形塊B (16)分別固設於對應的卡爪(12)上，等分扇形塊B (16)上設置有扇形凸起部，所述的扇形凸起部由扇形平面B (17)和弧形面側壁B (18)構成，等分扇形塊B (16)位於扇形凸起部的外側還設置有扇形平面C (19)。
2.根據權利要求1所述的絕緣環車削加工工裝夾具，其特徵在於:所述的所有等分扇形塊A (11)圓心角之和為360° ,所有等分扇形塊A (11)的扇形凹陷部拼合成完整的圓形凹槽。
3.根據權利要求1所述的絕緣環車削加工工裝夾具，其特徵在於:所述的所有等分扇形塊B (16)的圓心角之和為360° ,所有等分扇形塊B (16)的扇形凸起部拼合成完整的圓柱形凸臺，所有等分扇形塊B (16)的扇形平面C (19)拼合成完整的環形平面。
4.根據權利要求1所述的絕緣環車削加工工裝夾具，其特徵在於:所述的等分扇形塊A(11)的底部設有與卡爪(12)相配合的凹槽A (20)，卡爪卡盤A (10)的卡爪(12)設置於該凹槽A (20)內，且等分扇形塊A (11)和卡爪(12)上均設置有連接孔，等分扇形塊A (11)和卡爪(12)通過設置於連接孔的螺栓連接固定。
5.根據權利要求1所述的絕緣環車削加工工裝夾具，其特徵在於:所述的等分扇形塊B(16)的底部設有與卡爪(12)相配合的凹槽B (21)，卡爪卡盤B (15)的卡爪(12)設置於該凹槽B (21)內，且等分扇形塊B (16)和卡爪(12)上均設置有連接孔，等分扇形塊B (16)和卡爪(12)通過設置於連接孔的螺栓連接固定。
6.採用如權利要求1所述的絕緣環車削加工工裝夾具的加工方法，其特徵在於:它包括以下步驟: .51、車削內圓面(I)和左端面(3)，將工件放置於凹面夾具(8)的等分扇形塊A(11)的凹陷部拼合成的凹槽內，工件的右端面(4)貼合於等分扇形塊A (11)的扇形平面A (13)上，調整卡爪卡盤A (10)的卡爪(12)沿徑向向內移動，當等分扇形塊A (11)的弧形面側壁A (14)與工件外圓面(2)接觸貼合後，即完成工件的裝夾，進行車削內圓面(I)和左端面(3)的加工； .52、車削外圓面(2)、溝槽(5)和右端面(4)，將車削完內圓面(I)和左端面(3)的工件套裝於等分扇形塊B (16)的凸陷部拼合成的圓柱形凸臺外，工件的左端面(3)貼合於等分扇形塊B (16)的扇形平面C (19)上，調整卡爪卡盤B (15)的卡爪(12)沿徑向向外移動，當等分扇形塊B (16)的弧形面側壁B (18)與工件內圓面(I)接觸貼合後，即完成工件的裝夾，進行外圓面(2)、 溝槽(5)和右端面(4)的加工，從而完成工件的加工。
全文摘要
本發明公開了絕緣環車削加工工裝夾具，它包括凹面夾具(8)和凸面夾具(9)，凹面夾具(8)包括卡爪卡盤A(10)和多個等分扇形塊A(11)，等分扇形塊A(11)上的扇形凹陷部由扇形平面A(13)和弧形面側壁A(14)構成，凸面夾具(9)包括卡爪卡盤B(15)和多個等分扇形塊B(16)，等分扇形塊B(16)上的扇形凸起部由扇形平面B(17)和弧形面側壁B(18)構成，等分扇形塊B(16)的外側還設置有扇形平面C(19)，還公布了加工方法。本發明的有益效果是夾緊力為均勻受力，避免了工件的變形，提高了裝夾效率，節省了時間，提高了工件的質量和加工效率，增加了零件的一致性和可靠性。
文檔編號B23B1/00GK103223610SQ20131015499
公開日2013年7月31日 申請日期2013年4月28日 優先權日2013年4月28日
發明者賀強 申請人:成都錦江電子系統工程有限公司