螺纹杆磨扁工装及使用该工装的螺纹杆平面加工方法
【专利摘要】本发明涉及螺纹杆磨扁工装及使用该工装的螺纹杆平面加工方法。其中螺纹杆磨扁工装包括上夹持座和下夹持座，上夹持座的下侧和下夹持座的上侧分别设有上圆弧形夹持槽和下圆弧形夹持槽，上圆弧形夹持槽和下圆弧形夹持槽上下成组对应且分别具有用于夹持被加工螺栓的上弧形夹持面和下弧形夹持面，上弧形夹持面和下弧形夹持面所对应的弧度均小于π弧度，上圆弧形夹持槽和下圆弧形夹持槽的对应端设有供螺杆的待加工部位伸出的侧槽口，螺纹杆磨扁工装还包括用于将螺纹杆夹持固定在上弧形夹持面和下弧形夹持面之间的夹紧机构。上述螺纹杆磨扁工装能够在平面磨床上实现螺纹杆平面的加工，有效避免螺纹受损。
【专利说明】螺纹杆磨扁工装及使用该工装的螺纹杆平面加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及螺纹杆磨扁工装及使用该工装的螺纹杆平面加工方法。
【背景技术】
[0002]在一些特殊的场合，螺栓需要在杆部上加工出与其轴线平行的螺纹杆平面，并且一般需要在径向两侧分别加工出一个螺纹杆平面，两螺纹杆平面相互平行。如图1所示为一种螺栓未加工上述螺纹杆平面之前的结构示意图，图2为图1中的螺栓加工好两侧的螺纹杆平面后的结构示意图，其中螺栓包括头部91和杆部92，加工出的两螺纹杆平面93相互平行。
[0003]目前在螺栓上加工上述螺纹杆平面一般是采用普通铣床进行。在制造螺栓时，首先在坯料上滚压出螺纹，然后将单件螺栓装夹到普通铣床上铣扁，形成所需要的螺纹杆平面。但是，由于铣削时作用力较大，加工过程中螺栓的螺纹容易出现被碰伤的情况，夹具也容易在铣削作用力的影响下对螺栓的被夹持部分造成损伤，长规格产品甚至会出现产品螺纹杆变形的问题；并且，铣削后螺纹牙内会产生较大的翻边毛刺，需要增加人工去毛刺工序，生产成本较高，不易保证产品质量；同时，受铣床的切削方式限制，螺栓一般只能进行单件加工，工人劳动量大，生产效率低。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种能够在平面磨床上加工出螺纹杆平面的螺纹杆磨扁工装；同时，本发明还提供了一种使用该工装的螺纹杆平面加工方法。
[0005]本发明中螺纹杆磨扁工装采用的技术方案是:螺纹杆磨扁工装，包括上夹持座和下夹持座，所述上夹持座的下侧和下夹持座的上侧分别设有上圆弧形夹持槽和下圆弧形夹持槽，所述上圆弧形夹持槽和下圆弧形夹持槽上下成组对应且分别具有用于夹持被加工螺栓的上弧形夹持面和下弧形夹持面，上弧形夹持面和下弧形夹持面所对应的弧度均小于η弧度，所述上圆弧形夹持槽和下圆弧形夹持槽的对应端设有供螺杆的待加工部位伸出的侧槽口，所述螺纹杆磨扁工装还包括用于使上夹持座和下夹持座相互靠近以将螺纹杆夹持固定在所述上弧形夹持面和下弧形夹持面之间的夹紧机构。
[0006]所述上圆弧形夹持槽和下圆弧形夹持槽设有两组以上，各组上圆弧形夹持槽和下圆弧形夹持槽沿垂直于上下方向的方向并排设置。
[0007]所述侧槽口垂直于上下方向的两侧分别设有沿上圆弧形夹持槽和下圆弧形夹持槽的轴向延伸的支撑悬臂，所述支撑悬臂具有用于支撑螺纹杆的托持面，还具有用于供螺纹杆上的螺纹杆平面露出的顶部平面。
[0008]所述上夹持座的上侧和下支撑座的下侧分别设有用于支撑在平面磨床工作台上的上支撑面和下支撑面，所述上圆弧形夹持槽的槽底到所述上支撑面的距离等于下圆弧形夹持槽的槽底到所述下支撑面的距离。
[0009]所述夹紧机构为沿上下方向穿设在所述上夹持座和下夹持座之间的夹紧螺钉，与所述夹紧螺钉的头部对应的上夹持座和下夹持座上设有供夹紧螺钉的头部沉入的沉孔。
[0010]所述上弧形夹持面和下弧形夹持面具有与相应被加工螺栓的曲率相同的曲率。
[0011]本发明中螺纹杆磨扁工装采用的技术方案是:螺纹杆平面加工方法，该方法包括以下步骤:步骤一、将螺纹杆放置到上夹持座上的上弧形夹持面和下夹持座的下弧形夹持面之间，使螺纹杆的待加工部位伸出上下成组对应的上圆弧形夹持槽和下圆弧形夹持槽的侧槽口 ；步骤二、使用夹紧机构使上夹持座和下夹持座相互靠近以将螺纹杆夹持固定在所述上弧形夹持面和下弧形夹持面之间；步骤三、将螺纹杆磨扁工装装夹到平面磨床工作台上，使用砂轮磨削出螺纹杆平面。
[0012]所述上圆弧形夹持槽和下圆弧形夹持槽设有两组以上，各组上圆弧形夹持槽和下圆弧形夹持槽沿垂直于上下方向的方向并排设置，所述步骤一还包括使各螺纹杆的待加工部分沿上圆弧形夹持槽和下圆弧形夹持槽的并排排列方向对齐的步骤。
[0013]所述侧槽口垂直于上下方向的两侧分别设有沿上圆弧形夹持槽和下圆弧形夹持槽的轴向延伸的支撑悬臂，所述支撑悬臂具有用于支撑螺纹杆的托持面，还具有用于供螺纹杆上的螺纹杆平面露出的顶部平面。
[0014]所述上夹持座的上侧和下支撑座的下侧分别设有用于支撑在平面磨床工作台上的上支撑面和下支撑面，所述上圆弧形夹持槽的槽底到所述上支撑面的距离等于下圆弧形夹持槽的槽底到所述下支撑面的距离。
[0015]本发明采用上述技术方案，上夹持座的下侧和下夹持座的上侧分别设有上圆弧形夹持槽和下圆弧形夹持槽，所述上圆弧形夹持槽和下圆弧形夹持槽上下成组对应且分别具有用于夹持被加工螺栓的上弧形夹持面和下弧形夹持面，上夹持座和下夹持座能够依靠上弧形夹持面和下弧形夹持面对螺纹杆进行定位，而上弧形夹持面和下弧形夹持面所对应的弧度均小于η弧度，能够使上夹持座与下夹持座之间具有间隙，从而对螺纹杆进行有效地夹紧；所述上圆弧形夹持槽和下圆弧形夹持槽的对应端设有供螺杆的待加工部位伸出的侧槽口，所述螺纹杆磨扁工装还包括用于使上夹持座和下夹持座相互靠近以将螺纹杆夹持固定在所述上弧形夹持面和下弧形夹持面之间的夹紧机构，依靠夹紧机构将螺纹杆夹持到上夹持座和下夹持座之间以后，即可将螺纹杆磨扁工装装夹到平面磨床工作台上，实现依靠平面磨床对螺纹管进行磨削加工，由于磨削过程中切削力较小，因此能够螺纹杆的被夹持部位受到损伤或发生变形，并且磨削切削量较小，能够避免螺纹牙内产生较大翻边毛刺的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是螺栓未加工螺纹杆平面之前的结构示意图；
图2是图1中的螺栓加工好两侧的螺纹杆平面后的结构示意图。
[0017]图中各附图标记对应的名称为:91_头部，92-杆部，93-螺纹杆平面。
[0018]图3是本发明中螺纹杆磨扁工装的一个实施例的主视图；
图4是图1的侧视图；
图5是图1中上夹持座的下侧和下夹持座的主视图；
图6是图3的侧视图；
图7是图1中夹紧螺钉的结构示意图。
[0019]图中各附图标记对应的名称为:10_上夹持座，11-上圆弧形夹持槽，12-上弧形夹持面，13-螺纹孔，20-下夹持座，21-下圆弧形夹持槽，22-下弧形夹持面，23-螺栓穿孔，30-侧槽口，40-夹紧螺钉，50-支撑悬臂，51-托持面，60-被加工螺栓，70-砂轮。
【具体实施方式】
[0020]本发明中螺纹杆磨扁工装的一个实施例如图3?图7所示，包括整体为长方体形状的上夹持座10和下夹持座20，上夹持座10的底面和下夹持座20的顶面分别设有一排上圆弧形夹持槽11和下圆弧形夹持槽21，上圆弧形夹持槽11和下圆弧形夹持槽21分别贯穿对应夹持座的宽度方向并沿对应夹持座的长度方向并排设置。各上圆弧形夹持槽11和下圆弧形夹持槽21分别具有用于夹持被加工螺栓60的上弧形夹持面12和下弧形夹持面22，上下对应的一只上圆弧形夹持槽11和下圆弧形夹持槽21构成一组。上述上弧形夹持面12和下弧形夹持面22具有与相应被加工螺栓60的曲率相同的曲率，能够保证较大的接触面积，防止螺纹牙发生变形。为了保证上圆弧形夹持槽11和下圆弧形夹持槽21的同轴度和一致性，避免装夹螺栓时上、下圆弧形夹持槽错位而夹伤螺纹，上夹持座10上的上圆弧形夹持槽11和下夹持座20上的下圆弧形夹持槽21是由线切割一次性加工成型。为了避免螺栓的装进力过大损伤螺纹牙，加工时应使上圆弧形夹持槽11、下圆弧形夹持槽21具有较小的粗糙度。
[0021]上圆弧形夹持槽11和下圆弧形夹持槽21的对应端设有供螺杆的待加工部位伸出的侧槽口 30，侧槽口 30垂直于上下方向的两侧分别设有沿上圆弧形夹持槽11和下圆弧形夹持槽21的轴向延伸的支撑悬臂50，所述支撑悬臂50具有用于支撑螺纹杆的托持面51，托持面51是与对应的弧形夹持面共面的圆弧形，能够对螺纹杆的悬伸端起到支撑作用，有效减小螺纹杆的被夹持部分的受力，防止被夹持部分的螺纹牙受损。支撑悬臂50还具有用于供螺纹杆上的螺纹杆平面露出的顶部平面，不影响砂轮70对螺栓上螺纹杆的加工。
[0022]上夹持座10上设有上下贯通的螺纹孔13，下夹持座20上设有上下贯通并与所述螺纹孔13对应的螺钉穿孔，相应的夹紧螺钉40穿过所述螺栓穿孔23旋入所述螺纹孔13内，构成夹紧机构，用于使上夹持座10和下夹持座20相互靠近以将螺纹杆夹持固定在所述上弧形夹持面12和下弧形夹持面22之间。下夹持座20与夹紧螺钉40的头部对应，其上的螺钉穿孔为沉头孔，能够供夹紧螺钉40的头部沉入，便于螺纹杆磨扁工装在磨床工作台上的装夹。上弧形夹持面12和下弧形夹持面22所对应的弧度均小于π弧度，使得装夹被加工螺栓60时上夹持座10和下夹持座20之间具有上下间隔，从而便于通过夹紧螺钉40调整装夹力度。夹紧螺钉40对应于下夹持座20和上夹持座10长度方向的中部设置，能够起到良好的夹持效果，并能够减少夹紧螺钉40数量，便于装卸工件。
[0023]上夹持座10的上侧和下支撑座的下侧分别设有用于支撑在平面磨床工作台上的上支撑面和下支撑面，所述上支撑面和下支撑面形成用于装夹到平面磨床工作台上的装夹结构。上圆弧形夹持槽11的槽底到所述上支撑面的距离等于下圆弧形夹持槽21的槽底到所述下支撑面的距离，加工完一侧的螺纹杆平面后，将螺纹杆磨扁工装整体翻转，即可进行螺纹杆另一侧的加工，不需反复调试机床和对位，操作方便，能够有效提高加工效率。
[0024]使用上述螺纹杆磨扁工装对被加工螺栓60的螺纹杆磨削螺纹杆平面时，首先将螺栓放置到上夹持座10上的上弧形夹持面12和下夹持座20的下弧形夹持面22之间，使螺纹杆的待加工部位伸出上下成组对应的上圆弧形夹持槽11和下圆弧形夹持槽21的侧槽口 30 ;然后，旋紧夹紧螺钉40，使上夹持座10和下夹持座20相互靠近以将螺纹杆夹持固定在所述上弧形夹持面12和下弧形夹持面22之间；接着，将螺纹杆磨扁工装依靠下支撑面吸附到磨床工作台上，使用砂轮70磨削出对应侧的螺纹杆平面，然后，将螺纹杆磨扁工装整体翻转，依靠上支撑面吸附到磨床工作台上，使用砂轮70磨削出另一侧的螺纹杆平面，完成螺纹杆平面的加工。使用该工装不但解决了平面磨床无法加工螺纹杆的问题和普通铣床加工时所存在的弊端，毛刺较小，无需进行繁琐的手工去毛刺工序，节省了加工费用，而且设计结构相对简单，操作方便，成本低。经样品试用，采用该工装在平面磨床上对螺纹杆磨扁与在铣床上铣扁相比，加工精度更高，能够有效避免超差、夹伤、碰伤等问题，并且首件调试后无需重复调试机床及定位，一次可加工多件产品，提高了加工效率，缩短了产品加工周期，降低了生产成本。
[0025]本发明中螺纹杆平面加工方法的一个实施例即上述加工方法，此处不再赘述。
[0026]在上述实施例中，上圆弧形夹持槽11和下圆弧形夹持槽21设有多组，夹紧机构采用的是穿设在上夹持座10和下夹持座20之间的夹紧螺钉40。在本发明的其他实施例中，上圆弧形夹持槽11和下圆弧形夹持槽21也可以仅设置一组，夹紧机构也可以替换为其他形式，例如在上夹持座10和下夹持座20上设置对应的法兰，在法兰结构上设置螺栓或螺钉实现夹紧。另外，在上述实施例中，上夹持座10和下夹持座20上分别设有上支撑面和下支撑面作为装夹结构，能够适应螺栓上双侧螺纹杆平面的加工需求，在其他实施例中，对于需要加工单侧螺纹杆平面的工件，也可以仅设置一侧支撑面；而装夹结构也可以根据磨床工作台的对应结构替换为其他形式，能够实现螺纹杆磨扁工装的装夹即可。再者，上述实施例中的支撑悬臂50为非必须结构，在其他实施例中也可以省去。
【权利要求】
1.螺纹杆磨扁工装，其特征在于:包括上夹持座和下夹持座，所述上夹持座的下侧和下夹持座的上侧分别设有上圆弧形夹持槽和下圆弧形夹持槽，所述上圆弧形夹持槽和下圆弧形夹持槽上下成组对应且分别具有用于夹持被加工螺栓的上弧形夹持面和下弧形夹持面，上弧形夹持面和下弧形夹持面所对应的弧度均小于弧度，所述上圆弧形夹持槽和下圆弧形夹持槽的对应端设有供螺杆的待加工部位伸出的侧槽口，所述螺纹杆磨扁工装还包括用于使上夹持座和下夹持座相互靠近以将螺纹杆夹持固定在所述上弧形夹持面和下弧形夹持面之间的夹紧机构。
2.根据权利要求1所述的螺纹杆磨扁工装，其特征在于:所述上圆弧形夹持槽和下圆弧形夹持槽设有两组以上，各组上圆弧形夹持槽和下圆弧形夹持槽沿垂直于上下方向的方向并排设置。
3.根据权利要求1或2所述的螺纹杆磨扁工装，其特征在于:所述侧槽口垂直于上下方向的两侧分别设有沿上圆弧形夹持槽和下圆弧形夹持槽的轴向延伸的支撑悬臂，所述支撑悬臂具有用于支撑螺纹杆的托持面，还具有用于供螺纹杆上的螺纹杆平面露出的顶部平面。
4.根据权利要求1或2所述的螺纹杆磨扁工装，其特征在于:所述上夹持座的上侧和下支撑座的下侧分别设有用于支撑在平面磨床工作台上的上支撑面和下支撑面，所述上圆弧形夹持槽的槽底到所述上支撑面的距离等于下圆弧形夹持槽的槽底到所述下支撑面的距离。
5.根据权利要求1或2所述的螺纹杆磨扁工装，其特征在于:所述夹紧机构为沿上下方向穿设在所述上夹持座和下夹持座之间的夹紧螺钉，与所述夹紧螺钉的头部对应的上夹持座和下夹持座上设有供夹紧螺钉的头部沉入的沉孔。
6.根据权利要求1或2所述的螺纹杆磨扁工装，其特征在于:所述上弧形夹持面和下弧形夹持面具有与相应被加工螺栓的曲率相同的曲率。
7.使用如权利要求1所述的螺纹杆磨扁工装的螺纹杆平面加工方法，其特征在于该方法包括以下步骤:步骤一、将螺纹杆放置到上夹持座上的上弧形夹持面和下夹持座的下弧形夹持面之间，使螺纹杆的待加工部位伸出上下成组对应的上圆弧形夹持槽和下圆弧形夹持槽的侧槽口 ；步骤二、使用夹紧机构使上夹持座和下夹持座相互靠近以将螺纹杆夹持固定在所述上弧形夹持面和下弧形夹持面之间；步骤三、将螺纹杆磨扁工装依靠其上的装夹结构装夹到平面磨床工作台上，使用砂轮磨削出螺纹杆平面。
8.根据权利要求7所述的螺纹杆平面加工方法，其特征在于:所述上圆弧形夹持槽和下圆弧形夹持槽设有两组以上，各组上圆弧形夹持槽和下圆弧形夹持槽沿垂直于上下方向的方向并排设置，所述步骤一还包括使各螺纹杆的待加工部分沿上圆弧形夹持槽和下圆弧形夹持槽的并排排列方向对齐的步骤。
9.根据权利要求7或8所述的螺纹杆平面加工方法，其特征在于:所述侧槽口垂直于上下方向的两侧分别设有沿上圆弧形夹持槽和下圆弧形夹持槽的轴向延伸的支撑悬臂，所述支撑悬臂具有用于支撑螺纹杆的托持面，还具有用于供螺纹杆上的螺纹杆平面露出的顶部平面。
10.根据权利要求7或8所述的螺纹杆平面加工方法，其特征在于:所述上夹持座的上侧和下支撑座的下侧分别设有用于支撑在平面磨床工作台上的上支撑面和下支撑面，所述上圆弧形夹持槽的槽底到所述上支撑面的距离等于下圆弧形夹持槽的槽底到所述下支撑面的距离。
【文档编号】B24B41/06GK104400636SQ201410686475
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月26日 优先权日:2014年11月26日
【发明者】许吉星, 胡卫华 申请人:河南航天精工制造有限公司