一种防变形薄壁管件的加工定位方法与流程

本发明涉及机械加工技术领域，具体为一种防变形薄壁管件的加工定位方法。

背景技术：

随着社会经济的快速发展，机械加工是指通过一种机械设备对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程，按加工方式上的差别可分为切削加工和压力加工，生产类型通常分为三类：单件生产：单个地生产不同结构和不同尺寸的产品，并且很少重复，批量生产：一年中分批地制造相同的产品，制造过程有一定的重复性，大批量生产：产品的制造数量很大，大多数工作地点经常是重复进行某一个零件的某一道工序的加工，防变形薄壁管件的加工定位装置是指对外壁较薄的金属部件加工时进行定位的装置。

但是，现有的薄壁管件在进行加工时，不方便进行定位装夹，且装夹时容易对管件造成形变；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种防变形薄壁管件的加工定位装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种防变形薄壁管件的加工定位方法，以解决上述背景技术中提出的现有的薄壁管件在进行加工时，不方便进行定位装夹，且装夹时容易对管件造成形变等问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种防变形薄壁管件的加工定位方法，首先将支撑连接主体中与螺纹套管连接调节螺杆伸入薄壁管件的的内部，然后开启调节电机，所述调节电机的输出端驱动传动齿轮，所述传动齿轮与套管齿轮啮合并驱动所述套管齿轮转动，此时所述套管齿轮中贯穿的螺纹套管发生旋转，使得所述调节螺杆延轴线移动，所述调节螺杆的外端固定安装的连接块随之移动；步骤(2)，薄壁管件抵接到支撑连接主体上的弹性定位块时，所述弹性定位块上的压力传感器检测到压力变化，控制若干个沿着支撑连接主体的中心线圆周阵列分布的电动伸缩杆伸长，若干个电动伸缩杆带动弹性夹紧块对薄壁管件的外壁夹持；步骤(3)，所述连接块上通过支持杆连接有永磁体，在压力传感器检测到压力变化时，对所述电动伸缩杆上的电磁铁进行通电，所述电磁铁通过磁力吸引薄壁管件内壁的永磁体向外滑动，使得永磁体对薄壁管件内部的支撑力与电动伸缩杆对薄壁管件外部的支撑力相抵消。

优选的，所述连接块的内部开设有若干个滑槽，所述滑槽内活动连接有滑块，所述滑块的的一侧固定安装有支撑杆，所述支撑杆的外表面固定安装有预紧弹簧，所述预紧弹簧的底端与滑块固定连接，所述支撑杆远离滑块的一侧固定安装有永磁体，所述调节螺杆远离连接块的一端固定安装有若干个连接板，所述连接板靠近连接块的一侧固定安装有弹性夹紧块，所述弹性夹紧块内部固定安装有电动伸缩伸缩杆，所述电动伸缩杆远离连接板的一侧固定安装有电磁铁。

优选的，所述螺纹套管的一端活动设置有组装块，所述螺纹套管的另一端活动安装有弹性定位块，所述弹性定位块和组装块均属于两个相同的半圆块贴合后形成的部件，所述弹性定位块与组装块与支撑连接主体均通过螺钉固定。

优选的，所述调节螺杆的外表面与螺纹套管的内侧均设置有旋向完全相同的螺纹，所述调节螺杆与螺纹套管通过螺纹连接。

优选的，所述弹性夹紧块远离连接板的一侧固定安装有第一弹性橡胶垫，所述永磁体远离连接块的一侧固定安装有第二弹性橡胶垫。

优选的，所述螺纹套管的两端外侧与弹性定位块和组装块的中间均设置有滚珠轴承，所述螺纹套管与弹性定位块和组装块均通过滚珠轴承连接。

优选的，所述调节螺杆插接在支撑连接主体内部的端部设置有限位环，所述限位环的形状为方形且与支撑连接主体滑动连接。

优选的，所述调节螺杆的外端与连接块的一侧完全贴合，所述调节螺杆与连接块通过焊接固定。

优选的，所述调节螺杆的中线线与支撑连接主体的中心线重合，所述电磁铁位于弹性夹紧块的中心位置，所述永磁体的位置和数量与电磁铁相同。

优选的，所述压力传感器电性连接有若干个电动伸缩杆和电磁铁，所述若干个电动伸缩杆的伸缩长度一致，所述若干个电磁铁的通电量一致。

优选的，所述若干个永磁体和连接板沿着支撑连接主体的中心线圆周阵列分布，所述若干个连接板及内部零件均大小形状一致，所述若干个滑槽及内部零件均大小形状一致。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置支撑连接主体、调节螺杆、螺纹套管、套管齿轮、传动齿轮、调节电机、组装块等装置的相互作用，解决了对不同长度薄壁管件的夹紧，接通调节电机的电源并启动，调节电机启动后通过带动传动齿轮旋转使得套管齿轮和套管齿轮中间贯穿固定的螺纹套管同步旋转，螺纹套管旋转时会通过和调节螺杆中间的螺纹摩擦带动调节螺杆顺着其轴线进行移动，使得调节螺杆从支撑连接主体内部伸出，带动其外端的连接块进行移动，可以根据管件需要进行加工的部位进行调节，可以对不同尺寸的管件进行定位、支撑，实用性强；

2、本发明通过设置弹性定位块、预紧弹簧、连接板、弹性夹紧块、电动伸缩杆、电磁铁、支撑杆和压力传感器等装置的相互作用，解决了对不同厚度的薄壁管件的夹紧，当连接块伸长到合适长度时，人工可用力朝弹性定位块施加压力，弹性定位块发生弹性形变，并将压力传到压力传感器内，压力传感器通过检测压力来控制若干个电动伸缩杆的伸长相同长度，若干个圆周阵列分布电动伸缩杆四周挤压薄壁管件，保证薄壁管件与调节螺杆同轴心，方便加工时的准确性，并在夹紧过程中压力传感器增大若干个圆周阵列分布电磁铁的相同通电量，从而增大电磁铁的磁性，电磁铁吸附永磁体，使永磁体与弹性夹紧块对薄壁管件进行夹紧操作，当达到最大夹紧力时，通过弹性橡胶垫的摩擦力而保证薄壁管件无法继续对弹性定位块施加压力，通过反馈作用控制压力传感器无法继续控制电动伸缩杆伸长，从而保证装置达到稳定值，该方法操作简单，夹紧稳固，同时增大了装置的夹紧精准度，实现薄壁管件与装置同轴心，方便对薄壁管件进行任何模式的加工处理。

附图说明

图1为本发明整体的结构示意图；

图2为本发明支撑连接主体的结构示意图；

图3为本发明连接块的结构示意图；

图4为本发明弹性定位块的结构示意图。

图中：1、支撑连接主体；2、调节螺杆；3、连接块；4、支撑杆；5、永磁体；6、螺纹套管；7、套管齿轮；8、传动齿轮；9、调节电机；10、组装块；11、弹性定位块；12、预紧弹簧；13、滑槽；14、滑块；15、连接板；16、弹性弹性夹紧块；17、电动伸缩杆；18、电磁铁；19、第一弹性橡胶垫；20、第二弹性橡胶垫。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1至图4，本发明提供的一种实施例：一种防变形薄壁管件的加工定位方法，首先将支撑连接主体中与螺纹套管连接调节螺杆伸入薄壁管件的的内部，然后开启调节电机，所述调节电机的输出端驱动传动齿轮，所述传动齿轮与套管齿轮啮合并驱动所述套管齿轮转动，此时所述套管齿轮中贯穿的螺纹套管发生旋转，使得所述调节螺杆延轴线移动，所述调节螺杆的外端固定安装的连接块随之移动；步骤(2)，薄壁管件抵接到支撑连接主体上的弹性定位块时，所述弹性定位块上的压力传感器检测到压力变化，控制若干个沿着支撑连接主体的中心线圆周阵列分布的电动伸缩杆伸长，若干个电动伸缩杆带动弹性夹紧块对薄壁管件的外壁夹持；步骤(3)，所述连接块上通过支持杆连接有永磁体，在压力传感器检测到压力变化时，对所述电动伸缩杆上的电磁铁进行通电，所述电磁铁通过磁力吸引薄壁管件内壁的永磁体向外滑动，使得永磁体对薄壁管件内部的支撑力与电动伸缩杆对薄壁管件外部的支撑力相抵消。

所述加工定位方法涉及一种防变形薄壁管件的加工定位装置，包括支撑连接主体1，支撑连接主体1的内部安装有调节电机9，调节电机9的输出端固定安装有传动齿轮8，传动齿轮8的一侧设置有套管齿轮7，套管齿轮7的中间贯穿固定安装有螺纹套管6，螺纹套管6的一端活动设置有组装块10，螺纹套管6的另一端活动安装有弹性定位块11，螺纹套管6的两端外侧与弹性定位块11和组装块10的中间均设置有滚珠轴承，螺纹套管6与弹性定位块11和组装块10均通过滚珠轴承连接，滚珠轴承结构简单、使用方便，将螺纹套管6与组装块10和弹性定位块11隔离便于螺纹套管6自由旋转且受到的阻力较小，弹性定位块11的外表面固定安装有压力传感器，压力传感器电性连接有电动伸缩杆17和电磁铁18，若干个电动伸缩杆17的伸缩长度一致，若干个电磁铁18的通电量一致，在实际操作中，若干个电动伸缩杆17同时伸长相同的长度，则薄壁管件在装置内的活动会受到约束，逐渐朝着与装置同轴心的位置移动，最终实现装置与薄壁管件同轴心，若干电磁铁18的通电量一致，电磁铁18的磁力一致，电磁铁18对永磁体5的吸引力一致，永磁体5在薄壁管件内部对其进行支撑，支撑杆4的伸出长度一致，可更加保证装置与薄壁管件同轴心，压力传感器可根据弹性定位块11受到的压力值来控制电动伸缩杆17的伸长和缩短以及电磁铁18的通电量，从而可以控制电磁铁18的磁力大小，弹性定位块11和组装块10均属于两个相同的半圆块贴合后形成的部件，弹性定位块11与组装块10与支撑连接主体1均通过螺钉固定，两个半圆形部件相互贴合组装，方便调节螺杆2和螺纹套管6进行组装、连接，方便装置进行组装和维护，螺纹套管6的中间贯穿活动设置有调节螺杆2，调节螺杆2插接在支撑连接主体1内部的端部设置有限位环，限位环的形状为方形且与支撑连接主体1滑动连接，方形的限位板可以对调节螺杆2的行程进行限制的同时避免调节螺杆2出现转动，使得螺纹套管6可以顺利的带动调节螺杆2移动，调节螺杆2的外表面与螺纹套管6的内侧均设置有旋向完全相同的螺纹，调节螺杆2与螺纹套管6通过螺纹连接，螺纹连接使得螺纹套管6在旋转时可以带动调节螺杆2顺着其轴线进行移动，调节连接块3的位置，调节螺杆2的外端固定安装有连接块3，所述调节螺杆2的外端固定安装有连接块3，调节螺杆2的外端与连接块3的一侧完全贴合，调节螺杆2与连接块3通过焊接固定，焊接固定加强了调节螺杆2与连接块3的连接性能和稳定性能，具有很好的机械强度，不会轻易出现损坏，连接块3的内部开设有若干个滑槽13，滑槽13内活动连接有滑块14，,滑槽13和滑块14的设置可实现支撑杆4的滑动效果，便于对薄壁管件的夹紧效果，滑块14的的一侧固定安装有若干支撑杆4，支撑杆4不仅具有支撑作用，还能保证永磁体5的滑动方向，支撑杆4的外表面固定安装有预紧弹簧12，预紧弹簧12的弹性支撑力，可以有效的避免管件在加工时出现震动，保证管件加工的精确和合格率，当永磁体5受到电磁铁18的吸引对薄壁管件夹紧解除后，预紧弹簧12通过其自身的弹性作用可保证永磁体5实现恢复原位的效果，方便卸下薄壁管件，预紧弹簧12的底端与滑块14固定连接，若干个支撑杆4和连接板15沿着支撑连接主体1的中心线圆周阵列分布，若干个连接板15及内部零件均大小形状一致，若干个滑槽13及内部零件均大小形状一致，因被定位夹紧装置为薄壁管件，且支撑连接主体1同为圆形件，该圆周阵列分布方式，方便对薄壁管件的定位更加准确，更加方便实现同轴，各滑槽13、连接板15及内部零件形状大小一致，保证了夹紧时受力均匀，避免了在夹紧时损坏零件，支撑杆4远离滑块14的一侧固定安装有永磁体5，永磁体5远离连接块3的一侧固定安装有第二弹性橡胶垫20，第二橡胶垫片20与永磁体5通过胶粘剂固定，第二橡胶垫片20可以避免永磁体5与管件内壁直接接触，避免管件出现损坏或变形，同时自身带有的橡胶垫片具有一定的弹性，可根据不同的管径改变自身的形状，实现对薄壁管件的夹紧作用，永磁体5通过自身磁性及电磁铁18对其的吸引实现对薄壁管件的夹紧，调节螺杆2远离连接块3的一端固定安装有连接板15，连接板15靠近连接块3的一侧固定安装有弹性夹紧块16，弹性夹紧块16远离连接板15的一侧固定安装有第一弹性橡胶垫19，第一橡胶垫片19与弹性夹紧块16通过胶粘剂固定，第一橡胶垫片4可以避免弹性夹紧块16与管件外壁直接接触，避免管件出现损坏或变形，同时自身带有的橡胶垫片具有一定的弹性，可根据不同的管径改变自身的形状，实现对薄壁管件的夹紧作用，弹性夹紧块16内部固定安装有若干个电动伸缩杆17，电动伸缩杆17远离连接板15的一侧固定安装有电磁铁18，电磁铁18位于弹性夹紧块16的中心位置，永磁体5的位置和数量与电磁铁18相同，相同数量和位置的设计方便夹紧的及时性与准确性，同时电磁铁18位于弹性夹紧块16的中心位置，方便电动伸缩杆17对弹性夹紧块16控制时的对称性与稳定性，弹性夹紧块16自身具有一定的弹性，可在电动伸缩杆17的作用下弹性伸长与收缩，其中电动伸缩杆17受压力传感器的电性控制，薄壁管件对弹性定位块11的压力越大，其压力传感器检测到的压力值越大，则电动伸缩杆17伸长实现对薄壁管件的外侧夹紧，同时由于该弹性夹紧块16底部为圆弧状，因此在夹紧过程中会带动薄壁管件在连接板15内部发生移动，逐渐实现薄壁管件的轴线与装置的轴线重合，装置同轴可方便在实际加工中不论是薄壁管件旋转加工还是表面加工，都提高了加工精度，防止加工中因不同轴而出现加工不精确，有地方加工，有地方未加工等情况，同时电磁铁18同样受到压力传感器的电性控制，与电动伸缩杆17类似情况，弹性定位块11受到的压力越大，电磁铁18通电量越大，则自身的磁性越大，电磁铁18通过磁性可实现对永磁体5的吸引，不用磁性对永磁体5的吸引程度不同，则装置对薄壁管件的夹紧程度不同。

该装置通过调节电机9带动曲柄滑块机构实现调节螺杆2和连接板15的伸缩，用来确定第二夹紧点，确定好装置伸长长度后，操作人员水平插入薄壁管件并对弹性定位块11施加压力，弹性定位块11上的压力传感器检测压力变化，控制电动伸缩杆17伸长，若干个电动伸缩杆17带动弹性夹紧块16对薄壁管件夹持，并逐渐夹紧，若干个电动伸缩杆17沿着支撑连接主体1的中心线圆周阵列分布，因此弹性夹紧块16对薄壁管件的夹紧力均匀分布，不易对薄壁管件损伤，若干个电动伸缩杆17的伸缩长度一致，在夹紧过程中薄壁管件会受到电动伸缩杆17的支撑力在装置内发生活动，同时由于电动伸缩杆17的伸缩长度一致，则对薄壁管件的支撑力大小一致，实现薄壁管件与装置同轴，在压力传感器检测到压力变化时，压力传感器同时控制增大电磁铁18的通电量，从而增大电磁铁18的磁力，电磁铁18通过磁力吸引永磁体5向外滑动，由于永磁体5的一端固定安装有支撑杆4，支撑杆4沿着支撑连接主体1的中心线圆周阵列分布，则永磁体5对薄壁管件内部的支撑力与电动伸缩杆17对其的支撑力相抵消，不会对薄壁管件造成损坏，且由于若干个电磁铁18的通电量一致，可保证电磁铁18对永磁体5的吸引力大小一致，则支撑杆4的伸出长度一致，永磁体5在薄壁管件内部对其支撑以保证其与装置同轴，支撑杆4带动预紧弹簧12发生拉伸，第一弹性橡胶垫19和第二弹性橡胶垫20对薄壁管件实现夹紧操作，第一弹性橡胶垫19和第二弹性橡胶垫20自身带有摩擦力，可阻碍薄壁管件沿水平方向向弹性定位块11的移动，当夹紧效果足够，薄壁管件无法继续对弹性定位块11施加压力时，压力传感器检测不到压力的变化，从而不会继续控制电动伸缩杆17伸长及电磁铁18磁力的增大，整个装置处于一个稳定状态，方便操作人员进行各种加工操作，当需要卸下薄壁管件时，只需向外拔动薄壁管件，压力传感器检测到压力值减小，会控制若干个沿着支撑连接主体1的中心线圆周阵列分布电动伸缩杆17收缩相同长度，同时控制沿着支撑连接主体1的中心线圆周阵列分布电磁铁18减小相同通电量，装置对薄壁管件的夹紧效果降低，等装置完全松开时，电动伸缩杆17恢复原位，电磁铁18通电量为零，永磁体5在受到预紧弹簧12的弹力作用下恢复原位，当薄壁管件过于长时，可设置两套装置，两侧对称分布，用于夹紧薄壁管件的两侧，从而实现对过长薄壁管件的夹紧，避免了由于薄壁管件过长而导致薄壁管件远离装置的一端由于自重发生倾斜，其操作过长同上述相似，薄壁管件一端受装置夹紧固定之后，另一端定位装置受机床带动朝着薄壁管件方向移动，同时该侧的压力传感器受到薄壁管件对弹性定位块11的压力增大而控制若干个沿着支撑连接主体1的中心线圆周阵列分布电动伸缩杆17伸长对薄壁管件夹紧，且控制沿着支撑连接主体1的中心线圆周阵列分布电磁铁18增加相同的通电量，通过磁力吸引永磁体5对薄壁管件内壁夹紧，压力不在增大后装置稳定，不在夹紧薄壁管件，卸下薄壁管件时只需机床控制一侧定位装置向反方向移动，即可减小压力传感器检测到的压力值，从而卸下薄壁管件。

使用时，首先将管件进行合理的放置，启动装置，使得连调节螺杆2伸入管件的的内部，进行支撑定位，接通调节电机9的电源并启动，调节电机9启动后通过带动传动齿轮8旋转使得套管齿轮7和套管齿轮7中间贯穿固定的螺纹套管6同步旋转，螺纹套管6旋转时会通过和调节螺杆2中间的螺纹摩擦带动调节螺杆2顺着其轴线进行移动，使得调节螺杆2从支撑连接主体1内部伸出，带动其外端的连接块3进行移动，同时对薄壁管件施加水平作用力，薄壁管件挤压弹性定位块11，弹性定位块11内部压力传感器检测到压力增大，压力传感器控制若干个电动伸缩杆17伸长相同长度，若干个沿着支撑连接主体1的中心线圆周阵列分布的电动伸缩杆17伸长过程中对薄壁管件实现夹紧，并逐渐实现同轴心，若干个沿着支撑连接主体1的中心线圆周阵列分布压力传感器检测到压力增大时控制若干个电磁铁18的增加相同的通电量，电磁铁18的磁力增加，吸引永磁体5朝着电磁铁18移动，对薄壁管件夹紧，永磁体5移动时带动预紧弹簧12伸长，当压力传感器检测不到压力值增加后，装置处于夹紧状态，操作人员可对薄壁管件进行加工，当需要卸下薄壁管件时，向外拉扯薄壁管件，弹性定位块11内的压力传感器检测到压力值减少，从而控制若干个电动伸缩杆17收缩相同长度，且控制若干个电磁铁18的减少相同的通电量，降低对永磁体5的吸引力，逐渐放松对薄壁管件的夹紧效果，当压力传感器检测到的压力值为零时，电动伸缩杆17恢复原位，电磁铁18的通电量为零，永磁体5受到预紧弹簧12的弹力收缩回原位置，从而卸下薄壁管件。

本发明通过设置支撑连接主体1、调节螺杆2、螺纹套管6、套管齿轮7、传动齿轮8、调节电机9、组装块10等装置的相互作用，解决了对不同长度薄壁管件的夹紧，可以根据管件需要进行加工的部位进行调节，可以对不同尺寸的管件进行定位、支撑，实用性强；

本发明通过设置弹性定位块11、预紧弹簧12、连接板15、弹性夹紧块16、电动伸缩杆17、电磁铁18、支撑杆4和压力传感器等装置的相互作用，解决了对不同厚度的薄壁管件的夹紧，该方法操作简单，夹紧稳固，同时增大了装置的夹紧精准度，实现薄壁管件与装置同轴心，方便对薄壁管件进行任何模式的加工处理。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。