一种衬套加工夹具及加工方法与流程

1.本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种衬套加工夹具及加工方法。


背景技术：

2.衬套是用于机械部件外，以达到密封、磨损保护等作用的配套件，是指起衬垫作用的环套。衬套的使用灵活性比较高，它能起到的作用也很多，概括来说衬套是对设备进行保护的一类部件。衬套的使用能减少设备的磨损、振动和噪音，并有防腐蚀的效果。衬套的使用还能方便机械设备的维修、简化设备的结构和制造工艺。
3.如图1所示，图1给出了一种径向截面为t型，内部具有通孔12的衬套工件10，如图2所示，在对该通孔12进行加工时，通常采用三爪卡盘20的夹爪21抵接于衬套工件10的外壁或翻边11，并对通孔12内壁进行磨削加工，该方式操作简单，但是由于衬套工件10壁厚较薄，三爪卡盘20容易将衬套工件10夹持变形；在另一种加工方式中，需要对翻边11外缘进行定位，然后夹具压紧翻边11，虽然没有直接接触衬套工件10的外壁，但是由于压紧翻边11的力不可控制，会导致压紧力过大从而引起衬套工件10变形，并且使用砂轮磨削衬套工件10内壁时，受到夹具尺寸的影响，导致被加工的衬套工件10的轴向尺寸受到限制。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种衬套加工夹具，能够从轴向固定待加工的衬套，在加工衬套内孔时防止衬套径向发生形变。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.该衬套加工夹具包括底座、固定件、承压板和施压板；底座安装于机床上；固定件固定于底座上，固定件被配置为从径向固定待加工的衬套工件；承压板滑动连接于固定件，承压板与底座弹性连接；施压板固定于底座上，衬套工件一端抵接于承压板，另一端抵接于施压板，施压板被配置为从轴向固定衬套工件；施压板上设置有加工孔，机床的刀具能够穿过加工孔伸入衬套工件的通孔并对通孔进行加工。
7.可选地，固定件包括多个固定螺栓，多个固定螺栓沿周向间隔分布，固定螺栓抵接于衬套工件的外壁。
8.可选地，固定件还包括多个弹簧，多个弹簧一一对应套设于固定螺栓上，弹簧一端抵接于底座，另一端抵接于承压板。
9.可选地，承压板上设置有调节装置，调节装置被配置为能够调节承压板的轴向位置，以调节弹簧的压缩量。
10.可选地，底座上固定有连接座，调节装置为固定销，连接座沿径向上插设有固定销，固定销固接于承压板上并被配置为能够调节承压板的轴向位置。
11.可选地，底座上设置有底板，弹簧一端抵接于底板，底板上设置有压力传感器，压力传感器被配置为能够测量底板受到的来自于弹簧的压力。
12.可选地，施压板上设置有凸起部，凸起部抵接于衬套工件的一端。
13.可选地，底座上设置有安装部，安装部被配置为能够与机床连接。
14.本发明的另一个目的在于提供一种衬套加工方法，使用如上述任一方案所述的衬套加工夹具，包括步骤：
15.s1、安装衬套加工夹具于机床上；
16.s2、放置衬套工件，并使得固定件从径向固定衬套工件；
17.s3、安装施压板，使得衬套工件一端抵接于承压板，另一端抵接于施压板；
18.s4、将机床的刀具穿过加工孔并伸入衬套工件的通孔并对通孔进行加工。
19.可选地，衬套工件设置有多个，多个衬套工件沿轴向首尾相连。
20.有益效果：
21.该衬套加工夹具通过使用固定件从径向固定并定位衬套工件，能够防止衬套工件在被加工时出现晃动或倾斜，防止出现定位不准引起的加工误差，而承压板和施压板分别从两端抵接于衬套工件的两端，将衬套工件夹持，防止衬套工件在被加工时随刀具运动；并且承压板与底座弹性连接，衬套工件所受到的轴向力为弹性的、可变化的力，不会出现因施压板施加压力过大导致的衬套工件出现的轴向变形，保证了衬套工件被加工时的质量。该衬套加工夹具从轴向固定衬套工件，并且与衬套工件抵接的承压板和底座是弹性连接的，能够防止轴向力过大导致的衬套工件变形，提高了加工成型的衬套工件的质量。
附图说明
22.图1是本发明具体实施方式提供的衬套工件的截面示意图；
23.图2是现有技术中三爪夹盘的结构图；
24.图3是本发明具体实施方式提供的衬套加工夹具的截面示意图。
25.图中：
26.10、衬套工件；11、翻边；12、通孔；20、三爪卡盘；21、夹爪；22、刀具；
27.100、底座；110、安装部；120、底板；121、压力传感器；130、连接座；
28.200、固定件；210、弹簧；
29.300、承压板；310、固定销；
30.400、施压板；401、凸起部；410、安装座。
具体实施方式
31.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
32.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它
们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
34.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
35.请参考图3，图3给出了本实施例中该衬套加工夹具的截面示意图，在本实施例中，该衬套加工夹具包括底座100、固定件200、承压板300和施压板400；底座100安装于机床上；固定件200固定于底座100上，固定件200被配置为从径向固定待加工的衬套工件10；承压板300滑动连接于固定件200，承压板300与底座100弹性连接；施压板400固定于底座100上，衬套工件10一端抵接于承压板300，另一端抵接于施压板400，施压板400被配置为从轴向固定衬套工件10；施压板400上设置有加工孔，机床的刀具22能够穿过加工孔伸入衬套工件10的通孔12并对通孔12进行加工。
36.该衬套加工夹具通过使用固定件200从径向固定并定位衬套工件10，能够防止衬套工件10在被加工时出现晃动或倾斜，防止出现定位不准引起的加工误差，而承压板300和施压板400分别从两端抵接于衬套工件10的两端，将衬套工件10夹持，防止衬套工件10在被加工时随刀具22运动；并且承压板300与底座100弹性连接，衬套工件10所受到的轴向力为弹性的、可变化的力，不会出现因施压板400施加压力过大导致的衬套工件10出现的轴向变形，保证了衬套工件10被加工时的质量。该衬套加工夹具从轴向固定衬套工件10，并且与衬套工件10抵接的承压板300和底座100是弹性连接的，能够防止轴向力过大导致的衬套工件10变形，提高了加工成型的衬套工件10的质量。
37.具体地，上述刀具22为砂轮，而上述机床为外圆磨床，外圆磨床带动该衬套加工夹具旋转，使得砂轮在衬套工件10内腔通孔12中产生相对旋转，对内腔通孔12的内壁进行打磨加工，使得内腔通孔12呈圆柱形。磨床能加工硬度较高的材料，如淬硬钢、硬质合金等；也能加工脆性材料，如玻璃、花岗石。磨床能作高精度和表面粗糙度很小的磨削，也能进行高效率的磨削，如强力磨削等。
38.可选地，固定件200包括多个固定螺栓，多个固定螺栓沿周向间隔分布，固定螺栓抵接于衬套工件10的外壁。在另一可选的实施例中，固定件200还包括固定圆筒，固定圆筒一端通过固定螺栓与底座100连接，衬套工件10与固定圆筒内腔壁面贴合。这样设置的固定件200，能够从径向固定衬套工件10，防止衬套工件10出现偏移，并且结构简单，容易安装，降低了生产制造该衬套加工夹具的难度。
39.作为优选的实施例，固定件200还包括多个弹簧210，多个弹簧210一一对应套设于固定螺栓上，弹簧210一端抵接于底座100，另一端抵接于承压板300。使用弹簧210实现承压板300与底座100的弹性连接，不仅结构简单，还能利用固定螺栓对弹簧210进行定位，防止弹簧210出现弯曲，提高了弹簧210施加轴向力的准确性。
40.进一步地，承压板300上设置有调节装置，调节装置被配置为能够调节承压板300的轴向位置，以调节弹簧210的压缩量。具体地，调节装置首先调节弹簧210的压缩量，该压
缩量即对应衬套工件10所受到的轴向力，随后在衬套工件10被固定件200夹持后，施压板400抵接于衬套工件10，使得衬套工件10与承压板300刚好接触而不受力，此时调节装置解除调节状态，使得衬套工件10受到轴向力而被夹紧固定。调节装置能够改变弹簧210的压缩量，使得衬套工件10所受的轴向力不会过大，防止衬套工件10被夹持变形。
41.具体地，在本实施例中，底座100上固定有连接座130，调节装置为固定销310，连接座130沿径向上插设有固定销310，固定销310固接于承压板300上并被配置为能够调节承压板300的轴向位置。固定销310可以简单地实现调节弹簧210压缩量的功能，结构简单，易于安装。
42.优选地，底座100上设置有底板120，弹簧210一端抵接于底板120，底板120上设置有压力传感器121，压力传感器121被配置为能够测量底板120受到的来自于弹簧210的压力。压力传感器121可以实时输出底板120所受到的压力，以便操作员调整固定销310的位置，而改变弹簧210的压缩量，使得衬套工件10所受的轴向力不会过大，防止衬套工件10被夹持变形。
43.可选地，施压板400上设置有凸起部401，凸起部401抵接于衬套工件10的一端。该凸起部401使得施压板400能够伸入固定件200组成的内腔抵接于衬套工件10，能够调节施压板400与底座100之间的距离来控制衬套工件10所受到的轴向力，另一方面减小衬套工件10与施压板400的接触面积，防止衬套工件10被施压板400刮伤。具体地，施压板400通过安装座410安装于连接座130上，并且施压板400与安装座410之间设置有调节垫片，用于调节施压板400与安装座410之间的距离，从而调节衬套工件10所受到的轴向力，防止因轴向力过大导致的衬套工件10的变形。
44.在本实施例中，底座100上设置有安装部110，安装部110被配置为能够与机床连接。该安装部110为一个凸台，凸台内部设置有容纳并插设压力传感器121的空腔，压力传感器121的引线伸出该空腔与显示器相连，方便操作人员直接读取压力参数。同时安装部110方便操作人员将该衬套加工夹具安装于外圆磨床的主轴上。
45.本发明的另一个目的在于提供一种衬套加工方法，使用如上述任一方案所述的衬套加工夹具，包括步骤：
46.s1、安装衬套加工夹具于机床上；
47.s2、放置衬套工件10，并使得固定件200从径向固定衬套工件10；
48.s3、安装施压板400，使得衬套工件10一端抵接于承压板300，另一端抵接于施压板400；
49.s4、将机床的刀具22穿过加工孔并伸入衬套工件10的通孔12，对通孔12进行加工。
50.可选地，衬套工件10设置有多个，多个衬套工件10沿轴向首尾相连。这样的设置可以同时加工多个衬套工件10，大幅提高了加工衬套工件10的速度，提高了工作效率。
51.使用该衬套加工夹具的衬套加工方法，不仅能从轴向定位夹紧衬套工件10，有效防止从径向夹持衬套工件10时导致的径向形变，还能从径向定位，保证加工该衬套工件10的精度。该衬套加工夹具从轴向固定衬套工件10，并且与衬套工件10抵接的承压板300和底座100是弹性连接的，能够防止轴向力过大导致的衬套工件10变形，提高了加工成型的衬套工件10的质量。
52.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对
本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。