一种实现等直径圆柱形零件同轴定位的通用工装的制作方法

本实用新型涉及一种实现等直径圆柱形零件同轴定位的通用工装，适用于两个相同直径圆柱形零件对接，且对两零件同轴度有较高要求的场合。

背景技术：

通常情况下，两个圆柱型零件相连接，如果对两零件的同轴度要求较高，一般会采用台阶面进行径向限位，如图1所示；该方法主要有以下缺点：

(1)对两零件的台阶面直径的加工精度要求较高，而且两零件必须处于适当的过渡配合甚至是过盈配合状态下，才能保证装配体满足较高的同轴度要求；

(2)在某些特定场合，利用台阶面进行径向限位的方法并不适用。比如需要对两个零件进行扩散焊的情况，如图2所示。由于扩散焊要求待焊零件焊接面具有较高的表面粗糙度，而采用车削加工方法加工成的台阶面无法直接达到满足扩散焊要求的表面粗糙度，必须进行研磨抛光工序。但是下沉的台阶面无法进行细致的研磨和抛光。因此对于扩散焊来说，两零件的焊接面都必须为平面结构，但这种结构很难保证两零件的同轴度。

如图2所示结构两零件(Φ₁＝Φ₂)的同轴度，可以通过适当结构的工装实现。常用的半圆形卡环式工装如图3所示。该工装采用适当的硬质材料加工而成，且内径Φ略大于Φ₁和Φ₂，使得零件能够被该工装箍住，以此来实现两零件间较高精度的同轴定位。

但是，上述工装具有以下缺点：

(1)通用性较差。由于采用硬质材料加工，工装的变形量有限，因此内径为Φ的工装只适用于直径略小于Φ的零件。

(2)由于使用了两个紧固件，因此拆、装比较麻烦。

(3)如果工装内径Φ与零件直径Φ₁、Φ₂不完全匹配，且工装的刚性过大，有可能造成工装与零件只达到点接触的状态，工装无法完全发挥出径向限位的作用，装配体的同轴度可能无法保证。

技术实现要素：

本实用新型的技术解决问题：为了克服台阶面径向限位方法以及普通刚性卡环工装的缺点，设计一种具有较强通用性、能与零件全周向紧密贴合的径向限位工装，实现等直径圆柱形零件的同轴定位。

本实用新型的技术解决方案是：

一种实现等直径圆柱形零件同轴定位的通用工装，包括包带、三个紧固件和两个夹持块，包带长度L＝πd+2×(l+w)-δ，

其中δ为圆柱形零件周长与包带圆弧段长度的差值，d为圆柱形零件直径， l为夹持块长度，w为夹持块宽度，包带的宽度与夹持块厚度一致，包带两端各开有两个通孔；

夹持块为长方体结构，两个夹持块尺寸相同，在夹持块长度方向的端面上设置有内螺纹盲孔，在夹持块宽度方向上，一个夹持块上开有通孔，另个夹持块相应位置上开有内螺纹通孔；

包带包覆于等直径圆柱形零件的接缝处，包带两个引出端相对两个夹持块中间缝隙对称连接在两个夹持块的长度和宽度方向侧壁上，通过三个紧固件实现包带与等直径圆柱形零件圆周方向的完全绷紧贴合，使等直径圆柱形零件同轴度保持在不大于0.01。

两个夹持块与包带接触处为直角结构，通过紧固件对两个夹持块沿宽度方向锁紧，实现包带与等直径圆柱形零件最大程度的贴合。

夹持块宽度方向的通孔靠近等直径圆柱形零件，且位于夹持块1/2～3/4 处。

包带与等直径圆柱形零件圆周方向的完全绷紧贴合后，δ大于0，保证两个夹持块不贴合。

包带材料为不锈钢带材。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

(1)本实用新型结构简单，通用性强，一套夹持块配合不同长度的包带，可以适用于所有直径的零件，适用的零件直径只受包带长度限制，克服了半刚性卡环式工装的点接触特性，能够更好的保证同轴度；

(2)本实用新型拆装方便，只需拧紧一个紧固件即能实现两个圆柱形零件之间的同轴定位，只需拆掉一个紧固件即能拆除整个工装；

(3)本实用新型夹持块体积小，工装整体厚度小，占据的轴向及径向空间小，工装加工精度要求较低。

附图说明

图1为现有技术两个圆柱型零件相连接的一种示意图；

图2为现有技术两个圆柱型零件相连接的另一种示意图；

图3为现有技术半圆形卡环式工装；

图4为本实用新型结构图；

图5为本实用新型夹持块设计图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细地描述：

如图4所示，一种实现等直径圆柱形零件同轴定位的通用工装，包括包带 1、三个紧固件2和两个夹持块3，包带1长度L＝πd+2×(l+w)-δ，

其中δ为圆柱形零件周长与包带圆弧段长度的差值，d为圆柱形零件直径， l为夹持块长度，w为夹持块宽度，包带的宽度与夹持块厚度一致，包带两端各开有两个通孔；

夹持块3为长方体结构，两个夹持块3尺寸相同，在夹持块3长度方向的端面上设置有内螺纹盲孔，在夹持块3宽度方向上，一个夹持块3上开有通孔，另个夹持块3相应位置上开有内螺纹通孔；

包带1包覆于等直径圆柱形零件的接缝处，包带1两个引出端相对两个夹持块3中间缝隙对称连接在两个夹持块3的长度和宽度方向侧壁上，通过三个紧固件2实现包带1与等直径圆柱形零件圆周方向的完全绷紧贴合，使等直径圆柱形零件同轴度保持在不大于0.01。

两个夹持块3与包带1接触处为直角结构，通过紧固件2对两个夹持块3 沿宽度方向锁紧，实现包带1与等直径圆柱形零件最大程度的贴合。夹持块3 宽度方向的通孔靠近等直径圆柱形零件，且位于夹持块1/2～3/4处。包带1 与等直径圆柱形零件圆周方向的完全绷紧贴合后，δ大于0，保证两个夹持块 3不贴合。包带1材料为不锈钢带材。

实施例

以直径30mm的圆柱形零件为例，对本实用新型的实施过程做进一步说明。

(1)加工一套夹持块3，如图5所示。其中X为M2螺纹通孔或Φ2通孔。由于夹持块3可以适应各种直径的圆柱形零件，因此只需加工一套。

(2)计算包带1所需长度。由于零件直径d＝30mm，设夹持块3长度为 l＝8mm，宽度为w＝4mm，则包带1长度：

L＝πd+2×(l+w)-δ

其中δ为零件周长与包带1圆弧段长度的差值，为一小量，对于30mm 直径零件来说，δ取1mm左右较为合适，此时L约为117.25mm。

(3)包带1打孔、折叠。在包带1两端各打两个Φ2通孔，然后按照图中虚线位置将包带1进行折叠，折出四个90度直角。

(4)组装工装。参照图4、图5，用两个M2内六角圆柱头紧固件2将包带 1两端各自固定在一个夹持块3上，并用第三个M2内六角圆柱头紧固件2将两个夹持块3连接在一起。

(5)使用工装。将工装套在两圆柱形零件的接缝部位，适当拧紧连接两块夹持块3的紧固件2，将包带1绷紧，两零件就能达到较高的同轴度。

利用本实用新型方法所得结构简单，通用性强，一套夹持块配合不同长度的包带，可以适用于所有直径的零件，适用的零件直径只受包带长度限制，克服了半刚性卡环式工装的点接触特性，能够更好的保证同轴度；本实用新型拆装方便，只需拧紧一个紧固件即能实现两个圆柱形零件之间的同轴定位，只需拆掉一个紧固件即能拆除整个工装。

本实用新型未详细描述内容为本领域技术人员公知技术。