用于加工高压断路器用喷口外表面的工装的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种夹具，特别是涉及用于加工高压断路器用喷口外表面的工装以解决现有技术中加工喷口外表面的夹具对喷口毛坯定位不牢固的问题。为解决该技术问题，本实用新型的工装包括分设的支撑主体与夹持件，喷口毛坯的两端分别套设在支撑主体的前部及夹持件的后部。支撑主体上设有与喷口毛坯后端上的豁口相匹配的凸块，喷口毛坯的豁口插接配合在该凸块上以避免喷口毛坯的周向转动及轴向的后退；夹持件上设有顶压喷口毛坯前端面的挡止结构，夹紧该夹持件即可限制喷口毛坯的轴向前移进而实现对喷口毛坯的牢固固定。采用该分体式工装对喷口毛坯进行夹持时只需提供防止其轴向窜动的力即可，成功地减小了夹持力，有利于保证成品的质量及外观。
【专利说明】
用于加工高压断路器用喷口外表面的工装
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种夹具，特别是涉及用于加工高压断路器用喷口外表面的工装。
【背景技术】
[0002]高压断路器的喷口在断路器开断过程中对吹熄电弧起着至关重要的作用，它直接影响介质的恢复特性，所以高压断路器中灭弧室内喷口的设计已成为断路器整体设计中的核心内容之一。由于喷口多为薄壁结构，所以普遍采用螺纹连接结构。现有技术中对断路器的喷口进行固定加工时，通常采用机床夹抓的方式进行加工，但由于制造喷口的材质较软，使用这种加工方式时需要使用软爪夹持喷口毛坯，在加工过程中极容易发生形变和压痕，因而影响加工精度和外观。同时采用螺纹连接时，为了保证连接处强度需要使用力矩扳手对喷口进行固定，使用力矩扳手装配不仅会造成二次变形，同时也需要相应的工装以便于施加力矩，这也增加了工装管理成本。为避免这些情况的发生，可在喷口的连接端上开设沿轴向延伸的豁口以使得喷口的连接端上形成可径向收张的触指，再在触指上设置卡槽式连接结构，此结构下只需按压喷口使其上设计的卡槽卡入相应的承接结构即可实现喷口的连接，避免了力矩扳手的使用。
[0003]中国专利CN201663115 U公开了一种加工断路器用喷口外表面的夹具，该夹具的夹具体包括固设在卡盘上的支撑主体及与机床尾夹的顶尖固定的夹持件，喷口毛坯的下端套装在支撑主体上、上端套装在夹持件上，通过设计使得夹具体的外表面形状与喷口毛坯的内表面的形状相匹配，以此实现对喷口毛坯的装夹固定。该专利文献完全依靠夹具体与喷口毛坯之间的摩擦力对喷口毛坯进行夹紧定位，这就要求喷口毛坯与夹具体之间要满足紧密的配合关系，所以喷口毛坯装入夹具体时即会产生形变，降低加工出的卡槽质量;所以为了控制喷口毛坯的变形量需增大喷口毛坯与夹具体外表面之间间隙，这就造成了加工过程中喷口毛坯会发生周向转动及轴向窜动，从而使得加工的卡槽质量得不到保证、成品的喷口出现形变、降低加工精度。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供用于加工高压断路器用喷口外表面的工装以解决现有技术中加工喷口外表面的夹具对喷口毛坯定位不牢固的问题。
[0005]为解决该技术问题，本实用新型的用于加工高压断路器用喷口外表面的工装采用以下技术方案:
[0006]用于加工高压断路器用喷口外表面的工装，包括用于装夹在机床卡盘上的支撑主体及用于固定在机床尾座顶尖上的夹持件，所述支撑主体与夹持件均沿前后方向延伸，所述支撑主体包括前部的供喷口毛坯的后段套装的安装段，所述夹持件包括后部的供喷口毛坯的前段套装的配合段，所述安装段上固设有与喷口毛坯上的豁口形状相匹配的凸块，所述配合段的前部固设有用于顶压喷口毛坯的前端面且与所述凸块配合夹紧所述喷口毛坯的挡止结构。
[0007]所述安装段与配合段的长度之和除去所述挡止结构的长度后小于喷口毛坯的长度，以使得在对喷口毛坯的装夹完成后支撑主体与夹持件在轴向上具有限位缓冲间隙。
[0008]所述安装段与配合段的外径均与喷口毛坯的内径相匹配，所述凸块的径向高度低于豁口的径向高度。
[0009]所述挡止结构为一体固设在夹持件上的环形凸缘。
[0010]所述支撑主体还包括位于后部的供机床卡爪夹持的卡爪夹持段，所述卡爪夹持段上加工有沿自身周向间隔均布的、供机床卡爪嵌入的防脱槽。
[0011 ]所述防脱槽在轴向上贯通所述卡爪夹持段，在径向上外端开口。
[0012]所述防脱槽的宽度与机床卡爪的宽度相同。
[0013]现有技术中直接将喷口毛坯套设在与其内圆周面形状相配合的夹具体中，完全依靠夹具体与喷口毛坯之间的摩擦力对喷口毛坯进行夹紧定位，这就要求喷口毛坯与夹具体之间要满足紧密的配合关系，所以喷口毛坯装入夹具体时即会产生形变，降低加工出的卡槽质量;所以为了控制喷口毛坯的变形量需增大喷口毛坯与夹具体外表面之间的径向间隙，这就造成了加工过程中喷口毛坯会发生周向转动及轴向窜动。
[0014]本实用新型中的用于加工高压断路器用喷口外表面的工装包括分设的支撑主体与及夹持件，喷口毛坯的后段套设在支撑主体的前部、前段套设在夹持件的后部，在支撑主体上设有与喷口毛坯后端上的豁口相匹配的凸块，喷口毛坯的豁口插接配合在该凸块上以避免喷口毛坯的周向转动及轴向的后退，在夹持件上设有顶压喷口毛坯前端面的挡止结构，机床尾座移动带动夹持件轴向移动限制喷口毛坯的轴向前移实现对喷口毛坯的牢固固定。由于支撑主体上的凸块限制了喷口毛坯的周向转动，所以采用支撑主体及夹持件对喷口毛坯进行夹持时只需提供防止其轴向窜动的力即可，成功地减小了夹持力，有利于保证成品的质量及外观。
[0015]更进一步地，本实用新型的工装的安装段与配合段的长度之和除去所述挡止结构的长度后小于喷口毛坯的长度，所以在对喷口装夹完成后，两分体在轴向上具有限位缓冲间隙，由于喷口毛坯的材质较软，故随夹持件上的挡止结构挤压喷口毛坯的前端面时喷口毛坯会发生细微变形，利用这一细微变形将喷口毛坯夹紧以防止喷口毛坯的轴向移动，若发现夹持件彻底顶死，则说明工装出现了过度夹装的现象，需要放松夹持件。这有效地避免了因工装过度夹紧造成的喷口毛坯的大变形。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型中用于加工高压断路器用喷口外表面的工装的一种实施例装夹喷口毛坯时的立体结构示意图；
[0017]图2为图1的剖视图；
[0018]图3为图1中工装的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]用于加工高压断路器用喷口外表面的工装的实施例:
[0020]用于加工高压断路器用喷口外表面的工装装夹喷口毛坯时(即处于使用状态下)的结构示意图如图1及图2所示，包括工装1、机床卡爪2及喷口毛坯3。工装I的具体结构如图3所示，工装I为分体式结构，包括安装在机床夹爪2上的支撑主体11及固定在机床尾座上的夹持件12，喷口毛坯3的后端与支撑主体11挡止配合地套装在支撑主体11上，夹持件12插装于嗔口毛还3的肖U端并夹持肖U端以实现对嗔口毛还3的装夹定位。
[0021]支撑主体11一体成形，其结构为同轴设置的多段式结构，由后向前依次包括装夹段、过渡段及安装段，装夹段用于与机床卡盘装夹配合，安装段用于安装喷口毛坯3，过渡段位于两者之间。装夹段包括前大后小的两段，后段的圆柱体用于直接安装在卡盘中，前端的棘轮式盘为供卡爪夹持的卡爪夹持段，在卡爪夹持段上沿其周向间隔设置有用于与卡爪相匹配的防脱槽111，在安装段的后部(即靠近过渡段处)设置有与喷口毛坯3上的豁口相匹配的凸块112，安装段的外径与喷口毛坯的内径相匹配以利于对喷口毛坯的定位装夹。凸块112的径向高度低于喷口毛坯3上的豁口的径向高度，故装配完成后凸块112凹设于喷口毛坯3的豁口中而不会对喷口毛坯3的外表面的加工造成干涉。夹持件12为同轴固设的多段式圆柱体结构，包括用于插装在喷口毛坯内且外径与喷口毛坯3的内径相匹配的配合段122及用于与机床尾座连接的连接段123，连接段123的端面上开设有供机床尾座顶尖定位安装的盲孔，配合段122的前部(及靠近连接段123处)一体成形有挡止结构(在本实施例中为环形凸缘121)。喷口毛坯3套装在支撑主体11上的装夹段上且其上开设的豁口与凸块112挡止配合，喷口毛坯3的长度大于装夹段的长度，故喷口毛坯套装在装夹段上后会有一部分处于悬伸状态，夹持件12的配合段122插接在喷口毛坯悬伸的那一段内，且其上的环形凸缘顶压在喷口毛坯的悬伸端的端面上。为了防止较软的喷口毛坯因过度装夹而产生较大的形变，在喷口毛坯装夹完成后支撑主体11和夹持件12之间在轴向上预留有限位缓冲间隙L(即喷口毛坯3长度大于除去环形凸缘121的厚度后装夹段与配合段的长度之和)，L的具体值根据喷口长度决定。
[0022]在其他实施例中，配合段122及安装段的外径也可小于喷口毛坯3的内径;在加工工艺能够确保工装能够牢固装夹喷口毛坯时，工装的两分体间也可不预留限位缓冲间隙L;所述环形凸缘还可以是套装在夹持件上而非与夹持件一体成形的，环形的凸缘也可为沿周向间隔设置的多个凸缘。
[0023]上述工装的使用方法:先将支撑主体的装夹段装入机床的卡盘中并使机床卡爪2卡入支撑主体11上设置的防脱槽111内，利用机床卡爪2与防脱槽111的挡止配合以防止支撑主体11随卡盘的旋转而脱落，利用百分表测量防脱槽111上辅助找正面的位置以对支撑主体进行找正，调节机床夹爪2夹紧支撑主体11即可实现支撑主体的固定;再将加工有豁口的喷口毛坯3套装在支撑主体11的安装段上并将喷口毛坯3上的豁口插入凸块112上，限制喷口毛坯3的周向自由度使其不会发生周向转动，同时凸块122的前侧面与喷口毛坯3上的豁口轴向挡止配合以防止喷口毛坯3后退(即朝机床卡爪侧移动)；最后移动夹持件12使其上的配合段122插装在喷口毛坯3内并使环形凸缘121顶压喷口毛坯的前端面(即未开设豁口的那一端面)，由于喷口毛坯3的材质较软，故夹持件12顶压喷口毛坯的端面时喷口毛坯会发生细微变形，利用这一细微变形将喷口毛坯3夹紧以防止喷口毛坯3前移(即朝向机床尾座方向移动)，至此实现了喷口毛坯3的牢固装夹。若装夹过程中发现夹持件12彻底顶死，则说明工装体出现了过度夹装的现象，需要放松工装。由于喷口毛坯3套设在外径与之匹配的支撑主体11上，所以在喷口毛坯3的外表面上进行卡槽的加工时，支撑主体11对喷口毛坯3的径向向内的变形起到阻碍作用，有利于保证成品质量。同时，支撑主体11上的凸块112限制了喷口毛坯3的周向转动，所以采用支撑主体11及夹持件12对喷口毛坯进行夹持时只需提供防止其轴向窜动的力即可，成功地减小了夹持力，有利于保证成品的质量及外观。
【主权项】
1.用于加工高压断路器用喷口外表面的工装，包括用于装夹在机床卡盘上的支撑主体及用于固定在机床尾座顶尖上的夹持件，所述支撑主体与夹持件均沿前后方向延伸，所述支撑主体包括前部的供喷口毛坯的后段套装的安装段，所述夹持件包括后部的供喷口毛坯的前段套装的配合段，其特征在于:所述安装段上固设有与喷口毛坯上的豁口形状相匹配的凸块，所述配合段的前部固设有用于顶压喷口毛坯的前端面且与所述凸块配合夹紧所述喷口毛坯的挡止结构。2.根据权利要求1所述的用于加工高压断路器用喷口外表面的工装，其特征在于:所述安装段与配合段的长度之和除去所述挡止结构的长度后小于喷口毛坯的长度，以使得在对喷口毛坯的装夹完成后支撑主体与夹持件在轴向上具有限位缓冲间隙。3.根据权利要求2所述的用于加工高压断路器用喷口外表面的工装，其特征在于:所述安装段与配合段的外径均与喷口毛坯的内径相匹配，所述凸块的径向高度低于豁口的径向高度。4.根据权利要求2所述的用于加工高压断路器用喷口外表面的工装，其特征在于:所述挡止结构为一体固设在夹持件上的环形凸缘。5.根据权利要求2所述的用于加工高压断路器用喷口外表面的工装，其特征在于:所述支撑主体还包括位于后部的供机床卡爪夹持的卡爪夹持段，所述卡爪夹持段上加工有沿自身周向间隔均布的、供机床卡爪嵌入的防脱槽。6.根据权利要求5所述的用于加工高压断路器用喷口外表面的工装，其特征在于:所述防脱槽在轴向上贯通所述卡爪夹持段，在径向上外端开口。7.根据权利要求5所述的用于加工高压断路器用喷口外表面的工装，其特征在于:所述防脱槽的宽度与机床卡爪的宽度相同。
【文档编号】B23Q3/12GK205415063SQ201521090557
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年12月24日
【发明人】赵晓民, 林麟, 仝永刚, 王丽丽, 郭学凤, 刘文魁, 柏长宇, 赵玉柱, 李小钊, 程铁汉, 孙珂珂, 张高潮, 杜丽平
【申请人】平高集团有限公司, 国家电网公司