一種內(nèi)嵌式卡瓦毛坯加工工裝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種內(nèi)嵌式卡瓦毛坯的加工工裝，通過整體式地徑向形成在主體芯軸上的第一定位盤上的第一定位部和整體式地徑向形成在主體芯軸上并且與第一定位盤間隔開的第二定位盤上的第二定位部，將卡瓦毛坯件夾持住以加工成卡瓦。根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)嵌式卡瓦的加工工裝，能夠以高的定位精度夾持卡瓦毛坯件，避免了加工時卡瓦毛坯件的軸向竄動和轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)了完全自由度的定位。因此，產(chǎn)品的加工精度大幅度提高。此外，采用該加工工裝一次可完成六個單片卡瓦的加工，可以大幅度地提高效率，滿足同一套懸掛器六片卡瓦裝配時的互換性，并且具有加工簡單、應(yīng)用方便、選料容易、加工成本低廉等多種優(yōu)點。
【專利說明】—種內(nèi)嵌式卡瓦毛坯加工工裝【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種加工工裝，尤其是用于加工內(nèi)嵌式卡瓦的加工工裝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，內(nèi)嵌式尾管懸掛器已改進懸掛器卡瓦外露的缺陷，具有過流面積大、座掛能力強、卡瓦不易受損等優(yōu)點。由于實際應(yīng)用效果良好，內(nèi)嵌式尾管懸掛器已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，并形成了批量生產(chǎn)能力。內(nèi)嵌式卡瓦是尾管懸掛器懸掛、承載的載體，其結(jié)構(gòu)精度和強度等因素嚴重影響尾管懸掛器的座掛質(zhì)量，且決定了懸掛器工具的應(yīng)用，對于油田固井作業(yè)十分重要。
[0003]然而，作為懸掛器的關(guān)鍵零件，內(nèi)嵌式卡瓦的加工生產(chǎn)能力滯后，已嚴重制約了其應(yīng)用。圖8顯示了用于生產(chǎn)內(nèi)嵌式卡瓦的卡瓦毛坯件5。如圖所示，卡瓦毛坯件5為一大致圓筒形的中空零件，包括兩個端部即第一端部51和第二端部52。在卡瓦毛坯件5的外周上設(shè)有一直延伸到第一端部51的卡瓦牙。第二端部52帶有錐形引導(dǎo)部，并且可設(shè)置有用于定位的定位凹槽53。在現(xiàn)有的內(nèi)嵌式卡瓦毛坯的加工工裝中，依靠兩個緊固螺栓將卡瓦毛坯件5壓定在銑床上，從而進行兩側(cè)面空間的五個方向尺寸加工。這種加工工裝只能實現(xiàn)不完全的定位，具有定位效果差、精度低、加工質(zhì)量不穩(wěn)定等缺點。另外，這種加工工裝也只能實現(xiàn)單片加工，加工效率低，且無法滿足同一套懸掛器六片卡瓦裝配時的互換性，極易造成六片卡瓦不能同時進行工作 ，進而影響了懸掛器的座掛質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種內(nèi)嵌式卡瓦毛坯的加工工裝，以實現(xiàn)內(nèi)嵌式卡瓦的高精度、高效率的批量生產(chǎn)，同時滿足工裝裝卸簡易，定位完全且一次加工多片卡瓦的要求。
[0005]根據(jù)本發(fā)明提供的一種用于內(nèi)嵌式卡瓦的加工工裝，包括:
[0006]主體芯軸11 ；
[0007]整體式地徑向形成在所述主體芯軸11上的第一定位盤6，所述第一定位盤上包括若干個沿周向均勻分布的第一定位部62，所述第一定位部徑向向外伸出，并設(shè)有用于與卡瓦毛坯件的第一端部51相接合的容納槽63 ；
[0008]整體式地徑向形成在所述主體芯軸11上并且與所述第一定位盤間隔開的第二定位盤7，所述第二定位盤的外徑小于卡瓦毛坯件的內(nèi)徑；
[0009]夾板2，包括中心孔21以及若干個沿周向均勻分布的第二定位部22，所述第二定位部徑向向外伸出，并設(shè)有用于與卡瓦毛坯件的第二端部52相接合的定位槽23，
[0010]其中，所述夾板利用緊固件28安裝在所述第二定位盤的遠離所述第一定位盤的表面72上，從而通過所述第一定位部和所述第二定位部將卡瓦毛坯件夾持住以進行加工。[0011 ] 在一個實施例中，所述第二定位部包括從所述第二定位部的外周徑向向內(nèi)地延伸并用于容納定位銷25的定位銷孔24。
[0012]在一個實施例中，所述定位銷與卡瓦毛坯件的第二端部10上的定位凹槽53相配人
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[0013]在一個實施例中，所述主體芯軸包括位于一端的供機床夾持的圓柱凸臺121，以及位于一個端面或兩個端面的中心處的頂尖孔131，132。
[0014]在一個實施例中，所述定位槽的底面為傾斜的。
[0015]在一個實施例中，在所述夾板和所述第二定位盤之間設(shè)有墊片。
[0016]在一個實施例中，第一定位部和第二定位部的數(shù)量相等。
[0017]在一個實施例中，設(shè)有6個第一定位部和6個第二定位部。
[0018]在一個實施例中，所述第一定位部具有向外逐漸增大的周向?qū)挾取?br> [0019]在一個實施例中，所述第二定位部具有保持一致的周向?qū)挾取?br> [0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)嵌式卡瓦的加工工裝能夠以高的定位精度夾持卡瓦毛坯件，避免了加工時卡瓦毛坯件的軸向竄動和轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)了完全自由度的定位。因此，產(chǎn)品的加工精度大幅度提高。此外，采用該加工工裝一次可完成六個單片卡瓦的加工，可以大幅度地提高效率，并且滿足同一套懸掛器六片卡瓦裝配時的互換性。根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)嵌式卡瓦的加工工裝還具有加工簡單、應(yīng)用方便、選料容易、加工成本低廉等多種優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]以下結(jié)合附圖來對本發(fā)明進行詳細的描繪。然而應(yīng)當(dāng)理解，附圖的提供僅為了更好地理解本發(fā)明，它們不應(yīng)該理解成對本發(fā)明的限制。
[0022]圖1示意性顯示了根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)嵌式卡瓦的加工工裝的主體芯軸；
[0023]圖2為圖1所示主體的從第二定位盤一側(cè)看去的側(cè)視圖；
[0024]圖3和4分別顯示了根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)嵌式卡瓦的加工工裝的夾板的正視圖和側(cè)首lJ視圖;
[0025]圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)嵌式卡瓦的加工工裝的整體結(jié)構(gòu)，其中卡瓦毛坯件以細線示意性示出；
[0026]圖6和7分別是圖5中的部位A和B的放大視圖；
[0027]圖8顯示了卡瓦毛坯件；
[0028]圖9顯示了采用本發(fā)明的用于內(nèi)嵌式卡瓦的加工工裝所制成的單片卡瓦。
【具體實施方式】
[0029]下面對照附圖，并通過對實施例的描述，來進一步詳細地說明本發(fā)明。
[0030]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)嵌式卡瓦的加工工裝100。如圖所示，該加工工裝100包括主體芯軸11，以及整體式地徑向形成在主體芯軸11上的第一定位盤6和第二定位盤7。第一定位盤6和第二定位盤7彼此間隔開，卡瓦毛坯件5夾持在第一定位盤6和第二定位盤7之間。
[0031]主體芯軸11用于安裝到機床上，以便于對卡瓦毛坯件5進行機加工。為此，主體芯軸11的一端設(shè)有圓柱凸臺121，其用于供機床的卡盤、例如三爪自動定心卡盤所夾持。此夕卜，在主體芯軸11的一個端面或兩個端面上可設(shè)有頂尖孔131、132。這些結(jié)構(gòu)是機加工領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的，在此不進行詳細介紹。[0032]如圖2所示，第一定位盤6包括大致圓形的盤體61以及若干個均勻分布在盤體61的外周上的第一定位部62。各第一定位部62從盤體61中徑向向外地伸出，并且設(shè)有用于與卡瓦毛坯件5的第一端部51相接合的容納槽63，如圖6更清楚地示出。容易理解，容納槽63朝向第二定位盤7敞開。在圖2所示的實施例中，一共設(shè)有6個沿周向均勻分布的第一定位部62，即各個第一定位部62之間以60度角間隔開。
[0033]第二定位盤7為大致圓形的盤件，其外徑應(yīng)小于卡瓦毛坯件5的內(nèi)徑。第二定位盤7設(shè)置成與第一定位盤6間隔開，它們之間的間距選擇成大致等于或小于卡瓦毛坯件5的長度。在第二定位盤7上設(shè)有若干個螺紋孔71。在圖2所示的實施例中，一共設(shè)有6個沿周向均勻分布的螺紋孔71，其優(yōu)選分別與各個第一定位部62相對應(yīng)。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)嵌式卡瓦的加工工裝100還包括夾板2，其在圖3和4中清楚地顯示出。如圖4所示，夾板2包括大致圓形的盤體28。盤體28具有中心孔21，其直徑應(yīng)略大于主體芯軸11的直徑，以便可將夾板2套裝在主體芯軸11上。盤體28還包括若干個通孔27。夾板2還包括若干個均勻分布在盤體28的外周上的第二定位部22。如同第一定位部62 —樣，各第二定位部22從盤體28中徑向向外地伸出，并且設(shè)有用于與卡瓦毛坯件5的第二端部52相接合的定位槽23。定位槽23在夾板2的配合面29上敞開。在圖3所示的實施例中，一共設(shè)有6個沿周向均勻分布的第二定位部22，即各個第二定位部22之間以60度角間隔開。
[0035]圖5顯示了裝配好的根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)嵌式卡瓦的加工工裝100的整體結(jié)構(gòu)，其中以細線示意性地顯示了卡瓦毛坯件5。如圖所示，卡瓦毛坯件5套裝到主體芯軸11上，使其第一端部51配合于第一定位盤6的各個第一定位部62內(nèi)的容納槽63中。夾板2從第二定位盤7的一端裝入,直到其配合面29與第二定位盤7的遠離第一定位盤6的表面72對接為止。此時，卡瓦毛還件5的第二端部52配合于夾板2的第二定位部22中的定位槽23中。夾板2通過穿過其上的通孔27而與第二定位盤7的螺紋孔71相接合的緊固件18而牢固地固定在第二定位盤7上。緊固件18例如可為螺栓等。由此，可將卡瓦毛坯件5牢固地夾持在加工工裝100內(nèi)，避免卡瓦毛坯件5在加工時的徑向跳動和軸向竄動，從而可以進行聞精度的機加工。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的如圖所示的優(yōu)選實施例，卡瓦毛坯件5可以一次性地加工成6片卡瓦單片8，從而大幅度地降低了加工成本。
[0037]根據(jù)一個優(yōu)選的實施例，為提高定位精度，夾板2還包括從第二定位部22的外周徑向向內(nèi)地延伸的定位銷孔24。定位銷孔24穿過定位銷槽23，并且兩者相交。容易理解，在一個優(yōu)選實施例中，設(shè)有6個定位銷孔24。在加工該工裝時，首先加工定位槽，然后在第二定位部22的中心處沿徑向方向加工定位銷孔24，孔的深度穿過定位槽并一直達到通孔27。定位銷25可插入到定位銷孔24中，定位銷25的長度小于定位銷孔24的深度，由此在定位銷25插入到定位銷孔24中之后不會影響通孔27。定位銷25和定位銷孔24之間為過盈配合。在裝配狀態(tài)下，定位銷25與卡瓦毛坯件5的第二端部52上的定位凹槽53相配合。由此，卡瓦毛坯件5的自由跳動和軸向轉(zhuǎn)動得到抑制，從而進一步地提高了定位精度。
[0038]優(yōu)選地，定位銷孔24設(shè)置成從第二定位部22的外周徑向向內(nèi)地一直延伸到與夾板2中的通孔27相通。通過這種方式，可以省去鉆削盲孔的需要，從而提高了加工的方便性。[0039]在另一個優(yōu)選的實施例中，第一定位部62設(shè)計成沿著徑向向外的方向具有逐漸增大的周向?qū)挾?如圖2所示)，而第二定位部22設(shè)計成沿著徑向向外的方向具有保持一致的周向?qū)挾?如圖3所示)。這種設(shè)計尤其適用于卡瓦成品本身的結(jié)構(gòu)。如圖9所示，卡瓦單片在其第一端部51處具有傾斜的側(cè)面82。第一定位部62的斜面設(shè)計成與該斜面相一致，這樣設(shè)計能夠保證加工卡瓦成品斜面的角度。同樣地，卡瓦單片在其第二端部52處具有直的側(cè)面81。由此,第二定位部22也設(shè)計為直面。
[0040]當(dāng)卡瓦毛坯件5的長度發(fā)生變化時，可以在第二定位盤7的表面72和夾板2的配合面29之間設(shè)置調(diào)整墊片，從而適應(yīng)于不同長度的卡瓦毛坯件5。
[0041]從以上實施例中可以看出，采用本發(fā)明可將卡瓦毛坯一次性加工成多片卡瓦，大幅度提高加工效率和降低加工成本。同時，可消除卡瓦毛坯加工時軸向竄動和轉(zhuǎn)動以及徑向跳動，實現(xiàn)卡瓦毛坯的完全裝夾定位，大幅度提高加工精度。此外，卡瓦毛坯件通過兩端夾在第一定位盤和夾板之間，拆卸十分方便。
[0042]以上所述具體的實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改，等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于內(nèi)嵌式卡瓦的加工工裝，包括: 主體芯軸(11)； 整體式地徑向形成在所述主體芯軸(11)上的第一定位盤(6)，所述第一定位盤上包括若干個沿周向均勻分布的第一定位部(62)，所述第一定位部徑向向外伸出，并設(shè)有用于與卡瓦毛還件的第一端部(51)相接合的容納槽(63)； 整體式地徑向形成在所述主體芯軸(11)上并且與所述第一定位盤間隔開的第二定位盤(7)，所述第二定位盤的外徑小于卡瓦毛坯件的內(nèi)徑； 夾板(2)，包括中心孔(21)以及若干個沿周向均勻分布的第二定位部(22)，所述第二定位部徑向向外伸出，并設(shè)有用于與卡瓦毛坯件的第二端部(52)相接合的定位槽(23)， 其中，所述夾板利用緊固件(28)安裝在所述第二定位盤的遠離所述第一定位盤的表面(72)上，從而通過所述第一定位部和所述第二定位部將卡瓦毛坯件夾持住以進行加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工工裝，其特征在于，所述第二定位部包括從所述第二定位部的外周徑向向內(nèi)地延伸并用于容納定位銷(25)的定位銷孔(24)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加工工裝，其特征在于，所述定位銷與卡瓦毛坯件的第二端部(52)上的定位凹槽(53)相配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項所述的加工工裝，其特征在于，所述主體芯軸包括位于一端的供機床夾持 的圓柱凸臺(121)，以及位于一個端面或兩個端面的中心處的頂尖孔(131，132)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的加工工裝，其特征在于，所述定位槽的底面為傾斜的。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的加工工裝，其特征在于，在所述夾板和所述第二定位盤之間設(shè)有墊片。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的加工工裝，其特征在于，第一定位部和第二定位部的數(shù)量相等。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的加工工裝，其特征在于，設(shè)有6個第一定位部和6個第二定位部。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的加工工裝，其特征在于，所述第一定位部具有向外逐漸增大的周向?qū)挾取?br> 10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的加工工裝，其特征在于，所述第二定位部具有保持一致的周向?qū)挾取?br> 【文檔編號】B23Q3/00GK104029032SQ201310073207
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月7日
【發(fā)明者】趙玉峰, 孔博, 黃勇, 陳武君, 熊新榮, 阮臣良, 尹壘 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院