一种带法兰类螺母的夹持工装及加工方法与流程

文档序号:44128919发布日期:2025-12-23 21:55阅读:27来源:国知局
技术简介:
本发明针对传统分体式夹持工装因装配误差导致法兰螺母轴向定位端面错位,造成端面垂直度误差的问题,提出一体式夹持工装解决方案。通过集成环形限位板形成统一定位端面,配合轴向延伸的收缩缝实现均匀夹持,确保工件轴向基准面与机床主轴垂直,显著提升高精度加工的端面垂直度精度。
关键词:法兰螺母夹持工装,高精度加工

本发明涉及数控机床辅助夹紧装置,尤其涉及一种带法兰类螺母的夹持工装及加工方法。


背景技术:

1、在机械制造中,带法兰的十二角、十角、六方的结构螺母,在经过镦制成型后,需要进行车端面、钻孔、车法兰外圆等精加工工序以保证其最终尺寸精度。

2、结合图1所示,为带法兰的十二角螺母镦制后的产品毛坯示意图,该螺母毛坯件100包括杆体部101和法兰102,在法兰102与杆体部101的连接部位已经镦制出了锥形面103。杆体部101的外周面上已经镦制出十二角型面。

3、目前,针对图1中的螺母毛坯件的装夹定位主要采用分体式定位工装。该工装的型腔依据螺母的齿型和法兰面加工而成,然后沿其中心轴线被剖分为两半。使用时,先将两半工装包裹住螺母,再整体放入机床夹头中进行夹紧。

4、这种方式虽然减少了对专用夹头的依赖,降低了部分成本,但其本身存在固有的技术缺陷:由于加工和装配误差,两半工装在闭合时难以保证其轴向限位端面严格对齐,这会导致被加工螺母的轴向基准面与机床主轴不垂直,从而放大产品的端面垂直度误差,对于高精度要求的零件难以保证质量。

5、因此,亟需一种带法兰类螺母的夹持工装及加工方法,以解决上述问题。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有分体式定位工装因轴向限位端面无法对齐而导致产品垂直度差的缺陷,提供一种定位精准、能有效保证产品端面垂直度的带法兰类螺母的夹持工装及加工方法。

2、为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

3、第一方面,本发明提供一种带法兰类螺母的夹持工装,该工装包括一体式的工装本体,所述工装本体包括夹持部和一体成型在夹持部右端外周面上的环形限位板。

4、所述夹持部外周面为圆柱面并形成夹持外圆,用于与机床夹头配合。

5、所述环形限位板的左端面形成定位端面,用于与机床夹头的端面贴合以实现轴向定位;该一体成型的环形限位板确保了定位端面是一个完整、统一的精密平面,从根本上解决了分体式工装两个半圆端面难以对齐的问题。

6、在所述工装本体的中心设置有贯穿状的夹持型腔,用于容纳并夹持螺母毛坯件的杆体部。在所述夹持型腔的右端口部设置有配合度面,用于与螺母毛坯件上的锥形面相配合;实现螺母毛坯件的轴向限位。

7、在所述工装本体上环形均布有多条收缩缝,且收缩缝沿所述工装的轴向延伸,所述收缩缝被配置为当所述夹持部被夹紧时,能够发生弹性收缩,从而使所述夹持型腔径向缩紧以抱紧在待加工的螺母毛坯件的杆体部上。

8、优选地,所述收缩缝包括第一收缩缝和第二收缩缝;所述第一收缩缝的右端呈封闭状,左端向左延伸并贯穿所述夹持部;所述第二收缩缝的左端呈封闭状,右端向右延伸并贯穿所述环形限位板。这种设计使得夹持部和环形限位板202区域都能产生适当的弹性变形,确保夹持力均匀。

9、进一步地,所述第一收缩缝的右端面与环形限位板的左端面齐平。

10、进一步地,所述第一收缩缝和第二收缩缝沿周向错位设置,相邻两条第一收缩缝之间设置一条第二收缩缝;相邻两条第二收缩缝之间设置一条第一收缩缝。这种交错布局优化了工装的整体弹性,使夹持部的收缩更为均匀。

11、进一步地,所述第一收缩缝的数量至少四条,所述第二收缩缝的数量与第一收缩缝数量相等。

12、优选地,所述夹持型腔内壁形状与螺母毛坯件的杆体部上的多边形齿型面相适配,包括十二角、十角或六方结构。

13、优选地,所述夹持型腔被配置为当夹持部未被夹紧时,夹持型腔与夹持螺母毛坯件的杆体部间隙配合。以便于装夹待加工的螺母毛坯件。

14、优选地,所述工装本体的长度为l,满足:l≥2d/3;其中:d为螺母毛坯件的杆体部的长度。此设计保证了工装对工件有足够的夹持长度,进一步增强了加工时的稳定性。

15、第二方面,本发明提供一种带法兰类螺母的加工方法,采用上述夹持工装,包括以下步骤:

16、s1、工装放置步骤:将工装本体置于机床夹头内,使工装本体上的定位端面与机床夹头的端面贴合;

17、s2、装夹定位步骤:将待加工的螺母毛坯件的杆体部插入工装本体的夹持型腔内;使得工装本体上的配合度面与待加工的螺母毛坯件的锥形面相互贴合;

18、s3、夹紧步骤:驱动机床夹头夹紧工装本体的夹持部的外圆,使得收缩缝收缩,进而使所述夹持型腔抱紧待加工螺母毛坯件的杆体部;

19、s4、加工步骤:对处于抱紧状态的待加工螺母毛坯件进行机械加工。

20、优选地,在步骤s4中,所述机械加工包括平端面、钻孔或车法兰外圆中的至少一种操作。

21、由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果如下:

22、(1)本发明最核心的优点在于采用一体式结构并设计了整体的环形限位板,其左端面形成一个完整、统一的定位端面,在与机床夹头端面贴合时,不存在分体式工装因装配误差导致的端面错位问题。这为工件提供了一个精确、可靠的轴向定位基准,从根本上保证了被加工螺母的轴向基准面与机床主轴的垂直关系,从而显著提高了产品的端面垂直度精度,能够满足高精度零件的加工要求。

23、(2)通过环形均布且轴向延伸的收缩缝(特别是第一、第二收缩缝交错布置),使工装在夹紧时能产生均匀的径向收缩,使夹持型腔对工件杆体部的抱紧力均匀分布。



技术特征:

1.一种带法兰类螺母的夹持工装,其特征在于,包括一体式的工装本体(200),所述工装本体(200)包括夹持部(201)和一体成型在夹持部(201)右端外周面上的环形限位板(202);

2.根据权利要求1所述的夹持工装,其特征在于,所述收缩缝包括第一收缩缝(205)和第二收缩缝(206);

3.根据权利要求2所述的夹持工装,其特征在于,所述第一收缩缝(205)的右端面与环形限位板(202)的左端面齐平。

4.根据权利要求2所述的夹持工装,其特征在于,所述第一收缩缝(205)和第二收缩缝(206)沿周向错位设置,相邻两条第一收缩缝(205)之间设置一条第二收缩缝(206);相邻两条第二收缩缝(206)之间设置一条第一收缩缝(205)。

5.根据权利要求2所述的夹持工装,其特征在于,所述第一收缩缝(205)的数量至少四条,所述第二收缩缝(206)的数量与第一收缩缝(205)数量相等。

6.根据权利要求1所述的夹持工装,其特征在于,所述夹持型腔(203)内壁形状与螺母毛坯件的杆体部上的多边形齿型面相适配,包括十二角、十角或六方结构。

7.根据权利要求1所述的夹持工装,其特征在于,所述夹持型腔(203)被配置为当夹持部(201)未被夹紧时,夹持型腔(203)与夹持螺母毛坯件的杆体部间隙配合。

8.根据权利要求1所述的夹持工装,其特征在于,所述工装本体(200)的长度为l,满足:l≥2d/3;其中:d为螺母毛坯件的杆体部的长度。

9.一种带法兰类螺母的加工方法,其特征在于,采用权利要求1至8任一所述的夹持工装,包括以下步骤:

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在步骤s4中,所述机械加工包括平端面、钻孔或车法兰外圆中的至少一种操作。


技术总结
本发明涉及数控机床辅助夹紧装置技术领域,尤其涉及一种带法兰类螺母的夹持工装及加工方法。工装包括一体式的工装本体,所述工装本体包括夹持部和一体成型在夹持部右端外周面上的环形限位板。所述夹持部外周面为圆柱面并形成夹持外圆;所述环形限位板的左端面形成定位端面,用于与机床夹头的端面贴合以实现轴向定位;在所述工装本体的中心设置有贯穿状的夹持型腔,用于容纳并夹持螺母毛坯件的杆体部;在所述夹持型腔的右端口部设置有配合度面,用于与螺母毛坯件上的锥形面相配合;在所述工装本体上环形均布有多条收缩缝,且收缩缝沿所述工装的轴向延伸,所述收缩缝被配置为当所述夹持部被夹紧时,能够发生弹性收缩。

技术研发人员:熊华,张创,韩冰,刘巍,刘德军,李勤政,苏向阳
受保护的技术使用者:中国航空工业标准件制造有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2025/12/22
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