專利名稱：法蘭螺栓的車削加工方法和所用的定位、裝夾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種螺栓的車削加工方法和所用的定位、裝夾裝置，特別是涉及設(shè)置有腰槽的細(xì)長(zhǎng)法蘭螺栓的螺栓桿的車削加工方法和所用的定位、裝夾裝置。
背景技術(shù)：
車削小規(guī)格法蘭盤細(xì)長(zhǎng)六角螺栓的螺栓桿及螺栓桿部的腰槽時(shí)，通常采用卡盤夾緊固定螺栓頭部六角，對(duì)螺栓頭部進(jìn)行夾緊定位。但是由于小規(guī)格法蘭盤細(xì)長(zhǎng)螺栓，特別是螺栓桿的長(zhǎng)度與直徑之比大于20的、帶有腰槽的、超小頭法蘭盤細(xì)長(zhǎng)螺栓，其頭部六角的尺寸太小，而加工腰槽切削余量較大，切削力相對(duì)較大，且車床的卡盤夾緊面上設(shè)置有環(huán)槽，使得卡盤爪與螺栓頭部的接觸面較小，所以對(duì)螺栓桿及腰槽進(jìn)行車削時(shí)螺栓頭部表面容易被夾傷。再有，由于加工腰槽切削余量較大，切削力相對(duì)較大，產(chǎn)生大量的切削熱，車削螺栓桿時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱脹冷縮變形和切削時(shí)彈性變形?，F(xiàn)有技術(shù)中，為防止車削螺栓桿時(shí)螺 栓桿因熱脹冷縮變形和切削時(shí)彈性變形，通常采用在車床尾座內(nèi)設(shè)置活頂尖以及采用跟刀架、中心架等輔助裝置對(duì)螺栓桿進(jìn)行輔助支承。在此，活頂尖主要用來(lái)解決因熱脹冷縮引起螺桿伸長(zhǎng)的定位問(wèn)題。而采用跟刀架、中心架的目的是為了預(yù)防細(xì)長(zhǎng)螺桿中間部位由于剛性差，在車削過(guò)程中因切削力導(dǎo)致彈性變形，使得加工完成后的螺桿成腰鼓形。但是，用活頂尖頂緊螺栓桿末端進(jìn)行車削時(shí)，由于細(xì)長(zhǎng)螺栓桿熱脹冷縮現(xiàn)象明顯，螺栓桿在車削過(guò)程中會(huì)因受熱而變長(zhǎng)，但螺栓桿在車削過(guò)程中軸向長(zhǎng)度被頂尖和三爪卡盤固定，所以在螺栓桿的加工過(guò)程中螺栓桿彎曲，加工完成后的零件成腰鼓形，不能滿足尺寸精度要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)加工法蘭盤細(xì)長(zhǎng)螺栓的螺栓桿時(shí)，螺栓頭部易被夾傷的不足，提供一種能避免在裝夾過(guò)程中夾傷螺栓頭部的法蘭螺栓的車削加工方法和所用的定位、裝夾裝置。本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的第一個(gè)目的是，提供一種法蘭螺栓的車削加工所用的定位、裝夾裝置，所述的定位、裝夾裝置包括定位裝置和裝夾裝置，所述的定位裝置包括車床尾座，所述的裝夾裝置包括卡盤及固定設(shè)置在每個(gè)卡盤爪上的內(nèi)多角套筒瓣，當(dāng)所述的卡盤爪合攏時(shí)，所述的內(nèi)多角套筒瓣組成完整的內(nèi)多角套筒，所述內(nèi)多角套筒的自由端設(shè)置有與所述的法蘭螺栓的法蘭度面相匹配的內(nèi)倒角，所述內(nèi)多角套筒、內(nèi)倒角及卡盤均與所述的車床尾座同軸；所述卡盤為三爪卡盤或四爪卡盤或六爪卡盤之一，所述內(nèi)多角套筒為內(nèi)六角套筒或內(nèi)四角套筒或內(nèi)十二角套筒及異形筒之一；所述的內(nèi)多角套筒瓣通過(guò)其外圓周與所述的卡盤爪的內(nèi)圓周表面固定連接；所述的內(nèi)多角套筒自由端的外圓周上設(shè)置有軸肩，由所述軸肩的端面與所述卡盤的端面配合連接；
所述的車床尾座設(shè)置有尾座孔，在所述尾座孔內(nèi)設(shè)置有尾座襯套,所述尾座襯套與所述尾座孔同軸，所述尾座襯套的襯套內(nèi)孔為通孔；所述的尾座孔為錐孔,與所述尾座孔相匹配,所述尾座襯套設(shè)置有圓錐外表面；所述的尾座襯套呈錐臺(tái)形；所述的尾座襯套設(shè)置有軸肩；本發(fā)明進(jìn)一步的目的是，提供一種法蘭螺栓的車削加工方法，采用上述裝置之一所述的定位、裝夾裝置，所述的尾座襯套的內(nèi)孔直徑與所述螺栓的桿部直徑相匹配，所述的內(nèi)倒角與所述的法蘭螺栓的法蘭盤度面相匹配，所述的內(nèi)多角套筒的內(nèi)表面與所述法蘭螺栓的多角頭的外表面相匹配，按下述方法裝夾定位法蘭螺栓以內(nèi)倒角的度面做為定位基準(zhǔn)，法蘭盤度面與所述的內(nèi)倒角的度面貼緊，定位法蘭螺栓；將法蘭螺栓的多角頭設(shè)置在內(nèi)多角套筒內(nèi)，用內(nèi)多角套筒夾緊法蘭螺栓的多角頭，鎖緊卡盤；在車床尾座孔內(nèi)設(shè)置尾座襯套，移動(dòng)車床尾座，將螺栓桿的自由端伸入到所述的尾座襯套的內(nèi)孔中，所述螺栓桿的自由 端與所述尾座襯套的內(nèi)孔間隙配合連接，鎖緊車床尾座進(jìn)行車削加工。由于本發(fā)明的裝夾工具設(shè)置有與法蘭螺栓頭部形狀和尺寸相匹配的內(nèi)表面，和與法蘭盤度面相匹配的內(nèi)倒角，裝夾螺栓時(shí)采用內(nèi)倒角作為加工定位基準(zhǔn)，裝夾工具對(duì)螺栓多角和法蘭進(jìn)行定位時(shí)，多角法蘭盤螺栓的多角棱面和法蘭盤度面分別與內(nèi)多角胎的內(nèi)表面和內(nèi)倒角對(duì)應(yīng)相匹配，所以加大了裝夾時(shí)的接觸面積，多角法蘭盤螺栓的棱面不易被夾傷；采用本發(fā)明的方法加工法蘭螺栓，采用內(nèi)倒角作為螺栓頭部的定位基準(zhǔn)，一方面倒角度面增大了與法蘭盤度面的接觸面積，裝夾比較正，另一方面法蘭盤的度面不需要補(bǔ)充加工，定位比較準(zhǔn)確，這樣裝夾螺栓與車床尾座、卡盤同軸度好，定位準(zhǔn)確，能很好的保證車削精度。


圖I是法蘭螺栓實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是用本發(fā)明定位、裝夾裝置裝夾、定位法蘭螺栓的工作狀態(tài)實(shí)施例示意圖；圖3、圖8是套筒實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的右視圖；圖5是焊接后三爪形狀示意圖；圖6是焊接后二爪右視圖；圖7本發(fā)明裝夾工具實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖9、圖10、圖11均為本發(fā)明尾座襯套實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明I-三爪卡盤2-內(nèi)六角套筒3-尾座襯套4-尾座6-六角頭7-法蘭盤8-法蘭盤度面9-內(nèi)倒角10-襯套軸肩11-腰槽12-軸肩13-尾座孔14-襯套內(nèi)孔
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖以加工設(shè)置有腰槽11的超小頭六角法蘭細(xì)長(zhǎng)螺栓為例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步地描述。
如圖1-11所示，本發(fā)明的定位裝置由設(shè)置在車床尾座4及設(shè)置在尾座孔13內(nèi)的尾座襯套3組成，尾座襯套3的外圓周表面與車床尾座孔13的內(nèi)表面相匹配。尾座襯套3的襯套內(nèi)孔14最好為直通孔，與所加工的螺栓桿的直徑相等，當(dāng)螺栓桿插入到襯套內(nèi)孔14中時(shí)，螺栓桿和襯套內(nèi)孔14為間隙配合連接。尾座孔13可以是直孔，也可以是錐孔，與其相匹配，尾座襯套3的與尾座孔13相配合的表面為錐臺(tái)型或圓柱型。為便于尾座襯套3的拆裝，在尾座襯套3的插入尾座孔的相對(duì)的一端設(shè)置有襯套軸肩10。本發(fā)明的裝夾工具是在現(xiàn)有的三爪卡盤I的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)內(nèi)六角套筒2，該內(nèi)六角套筒2的內(nèi)表面與六角頭的外表面相匹配，將該內(nèi)六角套筒2沿軸向等分成三份形成三個(gè)內(nèi)六角套筒瓣，每個(gè)內(nèi)六角套筒瓣的一端分別與三爪卡盤的一個(gè)卡盤爪固定連接。在內(nèi)六角套筒2的自由端設(shè)置有與法蘭盤度面8相匹配的內(nèi)倒角9。采用如下方法制作本裝卡夾具將三爪卡盤I的三個(gè)卡盤爪合攏，將內(nèi)六角套筒2同軸設(shè)置在三爪卡盤I內(nèi)，并將內(nèi)六角套筒2焊接在三爪卡盤I的卡盤爪上，然后沿軸向?qū)?nèi)六角套筒2切割成三瓣，使三爪卡盤I的每個(gè)卡盤爪上固定設(shè)置一個(gè)內(nèi)六角套筒瓣，獲得 本發(fā)明的裝夾工具。先將內(nèi)六角套筒2焊接在三爪卡盤I的卡盤爪上再進(jìn)行等分切割的原因在于，這樣能找正卡盤爪中心，從而保證內(nèi)六角套筒2與三爪卡盤I及車床主軸同軸，同時(shí)與尾座錐孔同軸，這樣才能保較高的產(chǎn)品車削精度。焊接時(shí)，最好是內(nèi)六角套筒2的外圓周表面與三爪卡盤I的內(nèi)表面固定連接。如圖8所示，內(nèi)六角套筒可以為直筒形，為了焊接時(shí)套筒容易放在三爪卡盤上，可在直筒形的套筒上設(shè)置軸肩12，得到如圖3所示的內(nèi)六角套筒2。進(jìn)行車削加工時(shí)，先將六角頭6裝在內(nèi)六角套筒內(nèi)2，將法蘭盤7的法蘭盤度面8與內(nèi)倒角9的度面貼緊，內(nèi)倒角9的度面作為加工的定位基準(zhǔn)，然后用內(nèi)六角套筒2夾緊螺栓的六角頭6，將尾座襯套3裝入車床尾座孔13內(nèi)，向前移動(dòng)車床尾座4到合適的位置，使螺栓桿的尾部插入尾座孔13中，鎖緊車床尾座4，開(kāi)動(dòng)車床進(jìn)行切削加工。螺栓桿插入尾座孔13內(nèi)的長(zhǎng)度盡可能的長(zhǎng)，只要能保證車削腰槽11時(shí)刀具不與尾座襯套3發(fā)生干預(yù)即可，因?yàn)榱粼谖沧?3外部的螺栓桿的長(zhǎng)度越短，螺栓桿的剛性越好，車削時(shí)越不容易彎曲，能很好地保證腰槽尺寸?？梢愿鶕?jù)切削時(shí)螺栓桿的長(zhǎng)度與直徑比的具體情況，采用分段對(duì)螺栓桿進(jìn)行加工，也就是根據(jù)加工位置的需要隨時(shí)調(diào)整尾座的位置對(duì)螺栓桿進(jìn)行加工。尾座孔13也可以是錐孔或臺(tái)階孔，當(dāng)尾座孔13是錐孔或臺(tái)階孔時(shí)，位于螺栓桿插入端的尾座孔的直徑最小，這樣，在車削螺栓的過(guò)程中不會(huì)阻擋螺栓桿因受熱伸長(zhǎng)，螺栓桿在軸向無(wú)阻力，所以采用此定位裝置可防止切削螺栓桿部的過(guò)程中螺栓桿部彎曲，獲得直線精度高的螺栓桿。采用上述定位、裝夾裝置及方法定位、裝夾法蘭螺栓時(shí)，由于內(nèi)六角套筒2的內(nèi)表面與六角頭6的外表面相匹配，所以增大了裝夾工件裝夾的接觸面積，六角頭不易被夾傷；法蘭盤度面8與內(nèi)倒角9的度面相匹配，內(nèi)倒角9的度面作為加工時(shí)的定位基準(zhǔn)，法蘭盤度面8與內(nèi)倒角9的度面貼合緊密，可獲得高的加工精度。由于本發(fā)明方法中采用尾座襯套作為螺栓桿尾部的定位裝置，尾座襯套3限制了螺栓桿的徑向跳動(dòng)，但軸向未頂緊，可以消除切削時(shí)螺栓桿部因熱脹伸長(zhǎng)受到軸向阻力引起的彎曲，且能對(duì)螺栓桿起到徑向支撐定位的作用，所以車削加工得到的螺栓桿直線度好，尺寸精度高，且公差易控制。所以采用本發(fā)明的定位及裝夾裝置和方法定位裝夾法蘭螺栓時(shí)，不僅能避免螺栓頭部被夾傷，且由于裝夾、定位裝置同軸，所以可獲得精度等級(jí)高的螺栓桿部。根據(jù)螺栓頭部的形狀不同，內(nèi)六角套筒可以是與螺栓頭部相匹配的內(nèi)四角套筒、內(nèi)十二角和異形套筒等。三爪卡盤可以是四爪卡盤、六爪卡盤、十二爪卡盤等。為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，或節(jié)約材料，也可將內(nèi)六角套筒分成更多的瓣，選用其中的一部分 作為內(nèi)六角套筒瓣與卡盤爪相連接，這樣，當(dāng)卡盤爪合攏時(shí)，得到的是套筒的一部分。
權(quán)利要求
1.法蘭螺栓的車削加工所用的定位、裝夾裝置，所述的定位、裝夾裝置包括定位裝置和裝夾裝置，所述的定位裝置包括車床尾座，其特征在于，所述的裝夾裝置包括卡盤及固定設(shè)置在每個(gè)卡盤爪上的內(nèi)多角套筒瓣，當(dāng)所述的卡盤爪合攏時(shí)，所述的內(nèi)多角套筒瓣組成完整的內(nèi)多角套筒，所述內(nèi)多角套筒的自由端設(shè)置有與所述的法蘭螺栓的法蘭度面相匹配的內(nèi)倒角(9)，所述內(nèi)多角套筒、內(nèi)倒角(9)及卡盤均與所述的車床尾座同軸。
2.如權(quán)利要求I所述的法蘭螺栓的車削加工所用的定位、裝夾裝置，其特征在于，所述卡盤為三爪卡盤或四爪卡盤或六爪卡盤之一，所述內(nèi)多角套筒為內(nèi)六角套筒或內(nèi)四角套筒或內(nèi)十二角套筒及異形筒之一。
3.如權(quán)利要求I所述的法蘭螺栓的車削加工所用的定位、裝夾裝置，其特征在于，所述的內(nèi)多角套筒瓣通過(guò)其外圓周與所述的卡盤爪的內(nèi)圓周表面固定連接。
4.如權(quán)利要求I所述的法蘭螺栓的車削加工所用的定位、裝夾裝置，其特征在于，所述的內(nèi)多角套筒自由端的外圓周上設(shè)置有軸肩，由所述軸肩的端面與所述卡盤的端面配合連接。
5.如權(quán)利要求1-4各項(xiàng)之一所述的法蘭螺栓的車削加工所用的定位、裝夾裝置，其特征在于，所述的車床尾座設(shè)置有尾座孔，在所述尾座孔內(nèi)設(shè)置有尾座襯套，所述尾座襯套與所述尾座孔同軸，所述尾座襯套的襯套內(nèi)孔為通孔。
6.如權(quán)利要求5所述的法蘭螺栓的車削加工所用的定位、裝夾裝置，其特征在于，所述的尾座孔為錐孔，與所述尾座孔相匹配，所述尾座襯套設(shè)置有圓錐外表面。
7.如權(quán)利要求5所述的法蘭螺栓的車削加工所用的定位、裝夾裝置，其特征在于，所述的尾座襯套呈錐臺(tái)形。
8.如權(quán)利要求5所述的法蘭螺栓的車削加工所用的定位、裝夾裝置，其特征在于，所述的尾座襯套設(shè)置有軸肩。
9.法蘭螺栓的車削加工方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-8各項(xiàng)之一所述的定位、裝夾裝置，所述的尾座襯套的內(nèi)孔直徑與所述螺栓的桿部直徑相匹配，所述的內(nèi)倒角(9)與所述的法蘭螺栓的法蘭盤度面(8)相匹配，所述的內(nèi)多角套筒的內(nèi)表面與所述法蘭螺栓的多角頭的外表面相匹配，按下述方法裝夾定位法蘭螺栓以內(nèi)倒角(9)的度面做為定位基準(zhǔn)，法蘭盤度面(8)與所述的內(nèi)倒角(9)的度面貼緊，定位法蘭螺栓；將法蘭螺栓的多角頭設(shè)置在內(nèi)多角套筒內(nèi)，用內(nèi)多角套筒夾緊法蘭螺栓的多角頭，鎖緊卡盤；在車床尾座孔內(nèi)設(shè)置尾座襯套，移動(dòng)車床尾座，將螺栓桿的自由端伸入到所述的尾座襯套的內(nèi)孔中，所述螺栓桿的自由端與所述尾座襯套的內(nèi)孔間隙配合連接，鎖緊車床尾座進(jìn)行車削加工。
全文摘要
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)加工法蘭盤細(xì)長(zhǎng)螺栓的螺栓桿時(shí)，螺栓頭部易被夾傷的不足，提供一種法蘭螺栓的車削加工方法和所用的定位、裝夾裝置，所述的裝夾裝置包括卡盤及固定設(shè)置在每個(gè)卡盤爪上的內(nèi)多角套筒瓣，當(dāng)所述的卡盤爪合攏時(shí)，所述的內(nèi)多角套筒瓣組成完整的內(nèi)多角套筒，所述內(nèi)多角套筒的自由端設(shè)置有與所述的法蘭螺栓的法蘭度面相匹配的內(nèi)倒角，所述內(nèi)多角套筒、內(nèi)倒角及卡盤均與所述的尾座襯套同軸，所述的方法采用該裝置，以內(nèi)倒角作為螺栓頭部的定位基準(zhǔn)；采用本發(fā)明的方法和裝置加工法蘭螺栓，加大了裝夾時(shí)的接觸面積，多角法蘭盤螺栓的棱面不易被夾傷。
文檔編號(hào)B23Q3/00GK102773737SQ20121029031
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者姚國(guó)燕, 楊徐帆, 王濤, 肖成志, 陳菊, 顧建平 申請(qǐng)人:浙江中航來(lái)寶精工科技有限公司