一种齿形衬垫加工装置的制作方法

本发明属于机械加工技术领域，尤其涉及一种齿形衬垫加工装置。

背景技术：

齿形衬垫是一种在金属垫片两端面加工同心圆的沟槽，用于金属件中间起密封作用的衬垫，在较低的预紧力下能够达到良好的密封效果，适用于高温高压密封环境，密封作用稳定、可靠。齿形衬垫属于薄垫片，通过机床运用常规加工方法进行装夹易产生变形，难以保证两端面平行度，影响密封效果，且加工一侧端面后调头通过百分表找正加工另一端面，批量生产需频繁更换零件调面和找正，辅助时间长，影响生产效率和成品质量。

技术实现要素：

为解决上述现有的齿形衬垫在加工时装夹易产生变形，更换零件耗时长的问题，本发明提供了一种齿形衬垫加工装置。

本发明的技术方案：

一种齿形衬垫加工装置，用于装夹齿形衬垫，以供车刀对其进行加工，所述车刀通过车床刀架安装在车床上，包括：心轴、第一夹圈、第二夹圈、开口垫圈和带肩螺母，所述心轴分为第一轴体、第二轴体和第三轴体，三者同轴且外径依次减小，所述第一轴体的一端与车床主轴孔中心定位装夹，第一轴体的另一端通过第二轴体与第三轴体的一端连接，所述第三轴体的另一端加工有螺纹，所述第一夹圈、齿形衬垫和第二夹圈依次套装在第二轴体上，所述开口垫圈套装在第三轴体上，所述带肩螺母与第三轴体的螺纹端配合连接，其与第一夹圈的端面相配合以夹紧第一夹圈、齿形衬垫、第二夹圈和开口垫圈，所述带肩螺母的外径大于开口垫圈的孔径且小于第一夹圈、齿形衬垫和第二夹圈的孔径。

优选的，所述心轴为一个整体结构，所述第一轴体、第二轴体和第三轴体之间焊接或一体式成型。

优选的，所述第一轴体与车床定位装夹的外圆为莫氏5号锥度。

优选的，所述第一夹圈和第二夹圈与第二轴体采用h9/f9基孔间隙配合。

优选的，所述车刀为t型结构。

一种齿形衬垫加工装置，用于装夹齿形衬垫，以供车刀对其进行加工，所述车刀通过车床刀架安装在车床上，包括：心轴、第一夹圈、第二夹圈、开口垫圈和带肩螺母，所述心轴分为第一轴体、第二轴体和第三轴体，三者同轴且外径依次减小，所述第一轴体的一端与车床主轴孔中心定位装夹，第一轴体的另一端通过第二轴体与第三轴体的一端连接，所述第三轴体的另一端加工有螺纹，所述第一夹圈、齿形衬垫和第二夹圈依次套装在第二轴体上，所述开口垫圈套装在第三轴体上，所述带肩螺母与第三轴体的螺纹端配合连接，其与第一夹圈的端面相配合以夹紧第一夹圈、齿形衬垫、第二夹圈和开口垫圈，所述带肩螺母的外径大于开口垫圈的孔径且小于第一夹圈、齿形衬垫和第二夹圈的孔径。

优选的，所述第一轴体、第二轴体和第三轴体之间通过螺纹连接后，再经过焊接形成一个稳固的心轴整体。

优选的，所述第一轴体与车床定位装夹的外圆为莫氏5号锥度。

优选的，所述第一夹圈和第二夹圈与第二轴体采用h9/f9基孔间隙配合。

优选的，所述车刀为t型结构。

本发明的有益效果：

1、本发明设计了齿形衬垫加工装置，安装于车床上车削齿形衬垫，通过设计开口垫圈，轻轻松开带肩螺母即可拆卸开口垫圈、夹圈和齿形衬垫，无需完全松开带肩螺母即可更换未加工的齿形衬垫，减少停机时间，提高生产效率，还提高了成品的质量和合格率；通过设计更换不同尺寸夹圈，可加工多种规格尺寸的齿形衬垫，使装置实现通用化。

2、本发明通过设计t型结构车刀，加工过程可一次装夹完成齿形衬垫两端面的同心圆加工，无需拆卸齿形衬垫进行调面加工。

3、本发明的心轴与夹圈采用基孔配合装配，间隙公差便于安装，能够保证齿形衬垫装夹后两端面的平行度和两个夹圈的同轴度。

附图说明

图1为齿形衬垫加工装置的结构示意图；

图中：1、心轴；1-1、第一轴体；1-2、第二轴体；1-3、第三轴体；2-1、第一夹圈；2-2、第二夹圈；4、开口垫圈；5、带肩螺母；6、车刀；7、车床刀架。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

实施例1

一种齿形衬垫加工装置，用于装夹齿形衬垫，以供车刀对其进行加工，包括：心轴1、第一夹圈2-1、第二夹圈2-2、开口垫圈4和带肩螺母5，所述心轴1分为第一轴体1-1、第二轴体1-2和第三轴体1-3，其外径依次减小，所述心轴1为一个整体结构，所述第一轴体1-1、第二轴体1-2和第三轴体1-3之间焊接或一体式成型，所述第一轴体1-1的一端与车床主轴孔中心定位装夹，第一轴体1-1与车床定位装夹的外圆为莫氏5号锥度，第一轴体1-1的另一端通过第二轴体1-2与第三轴体1-3的一端连接，所述第三轴体1-3的另一端加工有螺纹，所述第一夹圈2-1、齿形衬垫3和第二夹圈2-2依次套装在第二轴体1-2上，第一夹圈2-1和第二夹圈2-2与第二轴体1-2采用h9/f9基孔间隙配合，所述开口垫圈4套装在第三轴体1-3上，所述带肩螺母5与第三轴体1-3的螺纹端配合连接，其与第一夹圈2-1的端面相配合以夹紧第一夹圈2-1、齿形衬垫3、第二夹圈2-2和开口垫圈4，所述带肩螺母5的外径大于开口垫圈4的孔径且小于第一夹圈2-1、齿形衬垫3和第二夹圈2-2的孔径，所述车刀6通过车床刀架7安装在车床上，所述车刀6为t型结构，整体示意图如图1所示。

使用时，将心轴1莫氏5号锥度装夹到车床主轴孔内拉紧；将第一夹圈2-1、齿形衬垫3、第二夹圈2-2依次安装到心轴1中的第二轴体1-2上，第一夹圈2-1和第二夹圈2-2与心轴1采用h9/f9基孔间隙配合，间隙公差便于安装的同时保证了齿形衬垫3装夹后两端面的平行度和两个夹圈的同轴度；安装开口垫圈4和带肩螺母5压紧齿形衬垫3，开口垫圈4带有开口，齿形衬垫3为批量生产零件，加工完成一件后，通过轻轻松开带肩螺母5，拆下开口垫圈4，第一夹圈2-1、齿形衬垫3、第二夹圈2-2内孔大于带肩螺母5最大外圆，无需将带肩螺母5拆下，直接进行拆卸并更换新的待加工齿形衬垫3，操作过程简单，减少停机时间，提高生产效率；车刀6为t型结构，安装于车床刀架7，加工过程使用t型车刀两端刀刃在齿形衬垫3一次装夹过程中完成齿形衬垫3两端面的同心圆加工。

采用上述装置通过更换不同尺寸的夹圈可加工多种规格尺寸的齿形衬垫，基于装置和被加工的齿形衬垫3便于装夹和拆卸，不仅提高了加工生产效率，还提高了成品的质量和合格率。

实施例2

一种齿形衬垫加工装置，用于装齿形衬垫，以供车刀对其进行加工，包括：心轴1、第一夹圈2-1、第二夹圈2-2、开口垫圈4和带肩螺母5，所述心轴1分为第一轴体1-1、第二轴体1-2和第三轴体1-3，其外径依次减小，所述第一轴体1-1、第二轴体1-2和第三轴体1-3之间通过螺纹连接，所述第一轴体1-1的一端与车床主轴孔中心定位装夹，第一轴体1-1与车床定位装夹的外圆为莫氏5号锥度，第一轴体1-1的另一端通过第二轴体1-2与第三轴体1-3的一端连接，所述第三轴体1-3的另一端加工有螺纹，所述第一夹圈2-1、齿形衬垫3和第二夹圈2-2依次套装在第二轴体1-2上，第一夹圈2-1和第二夹圈2-2与第二轴体1-2采用h9/f9基孔间隙配合，所述开口垫圈4套装在第三轴体1-3上，所述带肩螺母5与第三轴体1-3的螺纹端配合连接，其与第一夹圈2-1的端面相配合以夹紧第一夹圈2-1、齿形衬垫3、第二夹圈2-2和开口垫圈4，所述带肩螺母5的外径大于开口垫圈4的孔径且小于第一夹圈2-1、齿形衬垫3和第二夹圈2-2的孔径，所述车刀6通过车床刀架7安装在车床上，所述车刀6为t型结构，整体示意图如图1所示。

使用时，将心轴1莫氏5号锥度装夹到车床主轴孔内拉紧；将第一夹圈2-1、齿形衬垫3、第二夹圈2-2依次安装到心轴1中的第二轴体1-2上，第一夹圈2-1和第二夹圈2-2与心轴1采用h9/f9基孔间隙配合，间隙公差便于安装的同时保证了齿形衬垫3装夹后两端面的平行度和两个夹圈的同轴度；安装开口垫圈4和带肩螺母5压紧齿形衬垫3，开口垫圈4带有开口，齿形衬垫3为批量生产零件，加工完成一件后，通过轻轻松开带肩螺母5，拆下开口垫圈4，第一夹圈2-1、齿形衬垫3、第二夹圈2-2内孔大于带肩螺母5最大外圆，无需将带肩螺母5拆下，直接进行拆卸并更换新的待加工齿形衬垫3，操作过程简单，减少停机时间，提高生产效率；车刀6为t型结构，安装于车床刀架7，加工过程使用t型车刀两端刀刃在齿形衬垫3一次装夹过程中完成齿形衬垫3两端面的同心圆加工。

采用上述装置通过更换不同尺寸的夹圈可加工多种规格尺寸的齿形衬垫，基于装置和被加工的齿形衬垫3便于装夹和拆卸，不仅提高了加工生产效率，还提高了成品的质量和合格率。

实施例3

一种齿形衬垫加工装置，用于装齿形衬垫，以供车刀对其进行加工，包括：心轴1、第一夹圈2-1、第二夹圈2-2、开口垫圈4和带肩螺母5，所述心轴1分为第一轴体1-1、第二轴体1-2和第三轴体1-3，其外径依次减小，所述第一轴体1-1、第二轴体1-2和第三轴体1-3之间通过螺纹连接，所述第一轴体1-1的一端与车床主轴孔中心定位装夹，第一轴体1-1与车床定位装夹的外圆为莫氏5号锥度，第一轴体1-1的另一端通过第二轴体1-2与第三轴体1-3的一端连接，所述第三轴体1-3的另一端加工有螺纹，所述第一夹圈2-1、齿形衬垫3和第二夹圈2-2依次套装在第二轴体1-2上，第一夹圈2-1和第二夹圈2-2与第二轴体1-2采用h9/f9基孔间隙配合，所述开口垫圈4套装在第三轴体1-3上，所述带肩螺母5与第三轴体1-3的螺纹端配合连接，其与第一夹圈2-1的端面相配合以夹紧第一夹圈2-1、齿形衬垫3、第二夹圈2-2和开口垫圈4，所述带肩螺母5的外径大于开口垫圈4的孔径且小于第一夹圈2-1、齿形衬垫3和第二夹圈2-2的孔径，所述车刀6通过车床刀架7安装在车床上，整体示意图如图1所示。

使用时，将心轴1莫氏5号锥度装夹到车床主轴孔内拉紧；将第一夹圈2-1、齿形衬垫3、第二夹圈2-2依次安装到心轴1中的第二轴体1-2上，第一夹圈2-1和第二夹圈2-2与心轴1采用h9/f9基孔间隙配合，间隙公差便于安装的同时保证了齿形衬垫3装夹后两端面的平行度和两个夹圈的同轴度；安装开口垫圈4和带肩螺母5压紧齿形衬垫3，开口垫圈4带有开口，齿形衬垫3为批量生产零件，加工完成一件后，通过轻轻松开带肩螺母5，拆下开口垫圈4，第一夹圈2-1、齿形衬垫3、第二夹圈2-2内孔大于带肩螺母5最大外圆，无需将带肩螺母5拆下，直接进行拆卸并更换新的待加工齿形衬垫3，操作过程简单，减少停机时间，提高生产效率。

采用上述装置通过更换不同尺寸的夹圈可加工多种规格尺寸的齿形衬垫，基于装置和被加工的齿形衬垫3便于装夹和拆卸，不仅提高了加工生产效率，还提高了成品的质量和合格率。

实施例4

一种齿形衬垫加工装置，用于装齿形衬垫，以供车刀对其进行加工，包括：心轴1、第一夹圈2-1、第二夹圈2-2、开口垫圈4和带肩螺母5，所述心轴1分为第一轴体1-1、第二轴体1-2和第三轴体1-3，其外径依次减小，所述第一轴体1-1、第二轴体1-2和第三轴体1-3之间通过螺纹连接，所述第一轴体1-1的一端与车床主轴孔中心定位装夹，第一轴体1-1与车床定位装夹的外圆为莫氏5号锥度，第一轴体1-1的另一端通过第二轴体1-2与第三轴体1-3的一端连接，所述第三轴体1-3的另一端加工有螺纹，所述第一夹圈2-1、齿形衬垫3和第二夹圈2-2依次套装在第二轴体1-2上，所述开口垫圈4套装在第三轴体1-3上，所述带肩螺母5与第三轴体1-3的螺纹端配合连接，其与第一夹圈2-1的端面相配合以夹紧第一夹圈2-1、齿形衬垫3、第二夹圈2-2和开口垫圈4，所述带肩螺母5的外径大于开口垫圈4的孔径且小于第一夹圈2-1、齿形衬垫3和第二夹圈2-2的孔径，所述车刀6通过车床刀架7安装在车床上，整体示意图如图1所示。

使用时，将心轴1莫氏5号锥度装夹到车床主轴孔内拉紧；将第一夹圈2-1、齿形衬垫3、第二夹圈2-2依次安装到心轴1中的第二轴体1-2上，安装开口垫圈4和带肩螺母5压紧齿形衬垫3，开口垫圈4带有开口，齿形衬垫3为批量生产零件，加工完成一件后，通过轻轻松开带肩螺母5，拆下开口垫圈4，第一夹圈2-1、齿形衬垫3、第二夹圈2-2内孔大于带肩螺母5最大外圆，无需将带肩螺母5拆下，直接进行拆卸并更换新的待加工齿形衬垫3，操作过程简单，减少停机时间，提高生产效率。

采用上述装置通过更换不同尺寸的夹圈可加工多种规格尺寸的齿形衬垫，基于装置和被加工的齿形衬垫3便于装夹和拆卸，不仅提高了加工生产效率，还提高了成品的质量和合格率。

实施例5

一种齿形衬垫加工装置，用于装齿形衬垫，以供车刀对其进行加工，包括：心轴1、第一夹圈2-1、第二夹圈2-2、开口垫圈4和带肩螺母5，所述心轴1分为第一轴体1-1、第二轴体1-2和第三轴体1-3，其外径依次减小，所述第一轴体1-1、第二轴体1-2和第三轴体1-3之间通过螺纹连接，所述第一轴体1-1的一端与车床主轴孔中心定位装夹，第一轴体1-1的另一端通过第二轴体1-2与第三轴体1-3的一端连接，所述第三轴体1-3的另一端加工有螺纹，所述第一夹圈2-1、齿形衬垫3和第二夹圈2-2依次套装在第二轴体1-2上，所述开口垫圈4套装在第三轴体1-3上，所述带肩螺母5与第三轴体1-3的螺纹端配合连接，其与第一夹圈2-1的端面相配合以夹紧第一夹圈2-1、齿形衬垫3、第二夹圈2-2和开口垫圈4，所述带肩螺母5的外径大于开口垫圈4的孔径且小于第一夹圈2-1、齿形衬垫3和第二夹圈2-2的孔径，所述车刀6通过车床刀架7安装在车床上，整体示意图如图1所示。

使用时，将心轴1莫氏5号锥度装夹到车床主轴孔内拉紧；将第一夹圈2-1、齿形衬垫3、第二夹圈2-2依次安装到心轴1中的第二轴体1-2上，安装开口垫圈4和带肩螺母5压紧齿形衬垫3，开口垫圈4带有开口，齿形衬垫3为批量生产零件，加工完成一件后，通过轻轻松开带肩螺母5，拆下开口垫圈4，第一夹圈2-1、齿形衬垫3、第二夹圈2-2内孔大于带肩螺母5最大外圆，无需将带肩螺母5拆下，直接进行拆卸并更换新的待加工齿形衬垫3，操作过程简单，减少停机时间，提高生产效率。

采用上述装置通过更换不同尺寸的夹圈可加工多种规格尺寸的齿形衬垫，基于装置和被加工的齿形衬垫3便于装夹和拆卸，不仅提高了加工生产效率，还提高了成品的质量和合格率。