一种普通车床加工偏心交叉孔用夹具及方法

1.一种普通车床加工偏心交叉孔用夹具,包括卡座、连接套、锁紧件和螺栓,其特征在
于,所述卡座与连接套、锁紧件依次两两固定连接,其中锁紧件的中心线与连接套的中心线
重合,且二者重合后的中心线与卡座的中心线成α角;所述螺栓穿装在锁紧件上。
2.根据权利要求1所述的一种普通车床加工偏心交叉孔用夹具,其特征在于,所述卡座
为带偏心凸台的圆台状异形件,由直段、偏心凸台和中心孔三部分组成,其中直段的长度L
3.根据权利要求1所述的一种普通车床加工偏心交叉孔用夹具,其特征在于,所述锁紧
件为外圆带开口凸台的异形件,由内止口段、内直段和开口凸台三部分组成,其中开口凸台
4.根据权利要求1所述的一种普通车床加工偏心交叉孔用夹具,其特征在于,所述连接
套上与锁紧件连接端的开口凸台对应位置设有一个小于等于连接套三分之一圆周的豁口。
5.根据权利要求1所述的一种普通车床加工偏心交叉孔用夹具,其特征在于,所述α角
6.实现权利要求1所述的一种普通车床加工偏心交叉孔的方法,其特征在于,包括以下
1)按偏心交叉孔的偏心角α=8°制造卡座、连接套、锁紧件,并焊接组装成夹具,使锁紧
件的中心线与连接套的中心线重合,且二者重合后的中心线)在待加工喷嘴端面画出拟加工的偏心交叉孔的外圆轮廓线)安装调试:
当α=8°时,用普通车床的三爪卡盘卡住卡座的直段,使三爪卡盘端面与卡座偏心凸台
端面靠齐,拧紧三爪卡盘的三个活动卡爪,将喷嘴装入夹具并通过锁紧件定位,转动喷嘴使
普通车床尾座上钻头与喷嘴端面偏心交叉孔的中心点对准,拧动螺栓使锁紧件开口凸台的
当α≠8°即α角有±2°调整时,用普通车床的四爪卡盘卡住卡座的直段但不锁紧,使四
爪卡盘端面与卡座偏心凸台端面之间预留间隙s=1~2mm,将喷嘴装入夹具并通过锁紧件
定位,拧动螺栓使锁紧件开口凸台的开口距离t缩小直至喷嘴被锁紧件夹紧固定,将坐落在
普通车床导轨上的画针紧贴在喷嘴端面并指向事先画出的偏心交叉孔的外圆轮廓线,用手
盘动并调整四爪卡盘的四个活动卡爪的同时敲打锁紧件外圆,使画针与喷嘴端面始终紧贴
无间隙,且画针始终绕喷嘴端面的偏心交叉孔外圆轮廓线画圈后,再锁紧四爪卡盘即可;
4)加工:按常规方法加工第一个偏心交叉孔,之后松开螺栓转动喷嘴,使普通车床尾座
上钻头与第二个偏心交叉孔的中心点对准,锁紧螺栓后即可开始加工第二个偏心交叉孔,
成一定夹角的孔。偏心交叉孔常见于流体动力学技术领域的喷管喷嘴,孔的形状多为直形
孔、锥形孔、直形与锥形的组合形孔即喇叭形状的拉瓦尔孔等,主要用来改变流体喷出的速
(见图8、图9所示)为例,其圆形喷嘴的中心有一个直孔或拉瓦尔孔,端面均布着四个中心线
角的偏心交叉孔。偏心交叉孔显然不能直接用普通车床加工,大批量生产可以考虑制作专
用机床加工,但设备投资较大、制造成本高;对于单件、小批量目前多用高精度数控铣床加
心交叉孔用夹具及方法,通过制作一个专用夹具,使偏心交叉孔的中心线与普车床三爪卡
盘或四爪卡盘的中心线重合,实现利用普通车床加工偏心交叉孔的目的,可解决偏心交叉
孔加工难,制作成本高、不经济问题,结构简单,易于实现,特别适用于实验用或单件、小批
一种普通车床加工偏心交叉孔用夹具,包括卡座、连接套、锁紧件和螺栓,其特征
在于,所述卡座与连接套、锁紧件依次两两固定连接,其中锁紧件的中心线与连接套的中心
线重合,且二者重合后的中心线与卡座的中心线成α角;所述螺栓穿装在锁紧件上设有的螺
所述卡座为带偏心凸台的圆台状异形件,由直段、偏心凸台和中心孔三部分组成,
1)夹具制作:按偏心交叉孔的偏心角α=8°制造卡座、连接套、锁紧件,并焊接组装
成夹具,使锁紧件的中心线与连接套的中心线重合,且二者重合后的中心线与卡座的中心
线)喷嘴划线:在喷嘴端面画出拟加工的偏心交叉孔的外圆轮廓线)夹具安装调试:
当α=8°时,用普通车床的三爪卡盘卡住卡座的直段,使三爪卡盘端面与卡座偏心
凸台端面靠齐,拧紧三爪卡盘的三个活动卡爪,将喷嘴装入夹具并通过锁紧件定位,转动喷
嘴使普通车床尾座上钻头与喷嘴端面偏心交叉孔的中心点对准,拧动螺栓使锁紧件开口凸
当α≠8°,即α角有±2°调整时,用普通车床的四爪卡盘卡住卡座的直段但不锁紧,
件定位,拧动螺栓使锁紧件开口凸台的开口距离t缩小直至喷嘴被锁紧件夹紧固定,将坐落
在普通车床导轨上的画针紧贴在喷嘴端面并指向事先画出的偏心交叉孔的外圆轮廓线,用
手盘动并调整四爪卡盘的四个活动卡爪的同时敲打锁紧件外圆,使画针与喷嘴端面始终紧
贴无间隙,且画针始终绕喷嘴端面的偏心交叉孔外圆轮廓线画圈后,再锁紧四爪卡盘即可;
4)偏心交叉孔加工:按常规方法加工第一个偏心交叉孔,之后松开螺栓转动喷嘴,
使普通车床尾座上钻头与第二个偏心交叉孔的中心点对准,锁紧螺栓后即可开始加工第二
1)通过制作一个专用夹具,使偏心交叉孔的中心线与普车床三爪或四爪卡盘的中
心线重合,可实现利用普通车床加工偏心交叉孔的目的,解决偏心交叉孔加工难,制作成本
2)安装调试、加工简便,适当调整即可实现偏心角为α=8°±2°范围内的偏心交叉
孔的加工,且按常规方法加工第一个偏心交叉孔,之后松开螺栓转动喷嘴,使普通车床尾座
上钻头与第二个偏心交叉孔的中心点对准,锁紧螺栓后即可开始加工第二个偏心交叉孔,
3)整体结构简单,操作方便,易于实现,制造成本低,特别适用于实验用或单件、小
见图1‑图9所示,本发明涉及的一种普通车床加工偏心交叉孔用夹具,包括卡座1、
连接套2、锁紧件3和螺栓4,所述卡座1与连接套2、锁紧件3依次两两固定连接,其中锁紧件3
心交叉孔51的中心线与普车床三爪或四爪卡盘7的中心线重合,即可实现利用普通车床加
工偏心交叉孔的目的;所述螺栓4穿装在锁紧件3上设有的螺栓孔34上,用来将喷嘴5与锁紧
所述卡座1为带偏心凸台的圆台状异形件,由直段12、偏心凸台11和中心孔13三部
所述锁紧件3为外圆带开口凸台的异形件,由内止口段31、内直段32(内止口段31
内径与喷嘴4外径匹配,喷嘴4穿过内直段32其外圆端面紧贴内止口段31、内直段32之间的
止口台上定位,方便喷嘴4定位安装)和开口凸台33三部分组成,其中开口凸台33的开口距
10mm,且开口凸台33上设有与螺栓4匹配的螺栓孔34,拧紧或松开螺栓4可使开口凸
所述连接套2上与锁紧件3连接端的开口凸台33对应位置设有一个小于等于连接
套2三分之一圆周的豁口21,减少连接套2与锁紧件3之间的连接接触即减少焊接点,给锁紧
件2的开口凸台33流出伸缩量(即增加弹性,减少阻力),便于夹紧喷嘴4,另外也有减轻卡具
1)夹具制作:按偏心交叉孔51的偏心角α=8°制造卡座1、连接套2、锁紧件3,并焊接
组装成夹具,使锁紧件3的中心线的中心线重合,且二者重合后的中心线划线端面画出拟加工的偏心交叉孔51的外圆轮廓线)夹具安装调试:
当α=8°时,用普通车床的三爪卡盘7卡住卡座1的直段12,使三爪卡盘7端面与卡座
1偏心凸台11端面靠齐,拧紧三爪卡盘7的三个活动卡爪即可(利用三爪卡盘的自动定心原
理)完成卡具的安装,将喷嘴5装入夹具并通过锁紧件3定位,转动喷嘴5使普通车床尾座上
钻头与喷嘴5端面偏心交叉孔51的中心点对准,拧动螺栓4使锁紧件3开口凸台33的开口距
当α≠8°,即α角有±2°调整时,用普通车床的四爪卡盘7卡住卡座1的直段12但不
调整α角),将喷嘴5装入卡具并通过锁紧件3定位,拧动螺栓4使锁紧件3开口凸台33的开口
距离t缩小直至将喷嘴5与锁紧件3固定,将坐落在普通车床导轨上的画针6紧贴在喷嘴5端
面并指向事先画出的偏心交叉孔51的外圆轮廓线,用手盘动并调整四爪卡盘7的四个活动
卡爪的同时敲打锁紧件3外圆,使画针6与喷嘴5端面始终紧贴无间隙,且画针6始终绕喷嘴5
端面的偏心交叉孔51外圆线画圈后,再锁紧四爪卡盘7即可,即调整使卡具微倾斜以保证喷
嘴5端面与普通车床中心线中心线加工:按常规方法加工第一个偏心交叉孔51,之后松开螺栓4转动
喷嘴5,使普通车床尾座上钻头与第二个偏心交叉孔51的中心点对准,锁紧螺栓4后即可开
始加工第二个偏心交叉孔51,依此类推,直至所有的偏心交叉孔51均被加工完。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,
任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其



