[發明專利]一種螺紋裝夾夾具和高精度螺栓二次裝夾加工方法

在審

• 申請號: 202011106171.4
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112427884A
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 張志勇;汪碧濤
• 申請（專利權）人: 貴州特冶科技有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B23Q3/12
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 劉洪勛

本發明公開了一種螺紋裝夾夾具，包括夾具體和鎖緊螺母；所述夾具體一端具有用于機床卡盤夾持固定的夾持柄，夾具體另一端內側具有夾持工件的夾件螺紋孔，夾件螺紋孔周圍具有開口槽，前端外側具有用于傳遞鎖緊力的傳動錐面，夾具體外側中部靠近傳動錐面位置具有外螺紋；所述鎖緊螺母內側一端具有與夾具體上的外螺紋相配合的內螺紋，另外一端具有與夾具體傳動錐面相配合的傳動錐面。還公開了一種加工方法，是車削加工時將桿部尺寸預留二次加工余量；滾絲時控制螺紋中徑尺寸的精度范圍；通過螺紋裝夾夾具以螺紋中徑定中心，精加工桿部和頭部支撐面尺寸。利用本發明的夾具經過二次裝夾加工，保證了螺栓類零件頭部和螺桿部分尺寸和形位公差的加工精度。

技術領域

本發明涉及高精度螺栓加工用的螺紋裝夾夾具和加工方法。

背景技術

隨著機械制造行業全球普遍進入微米級時代，目前各領域對零配件的尺寸要求越來越高，其中包括各種高精度螺栓。

目前，對于形位公差和尺寸公差要求較高的螺栓加工，常規工藝路線大致如下:

1.通過熱鐓鍛制螺栓頭部成形；

2.熱處理到要求的強度值；

3.數控車床夾持螺栓頭部，一次裝夾粗車滾絲坯徑和精車光桿尺寸；

4.無心磨床精磨滾絲坯徑(螺紋精度要求較高或者總長尺寸較長時進行無心磨工序)；

5.滾絲工序進行滾制螺紋。

此類傳統的工藝路線看似通過同基準一次性裝夾車加工的方式達到形位公差要求。但是忽略了后工序無心磨床磨削時砂輪切入點和磨削參數的差異已經改變了其桿部跳動和頭部支撐面垂直度。隨后轉入滾絲工序加工，因材料強度、滾絲長度、材料擠壓起始延展方向不同形成的螺紋中徑尺寸有錐度、橢圓等等因素，造成螺紋相對光桿和支撐面的形位公差會在無心磨工序的基礎上再次跑偏放大。實踐證明，通過以上方式的工藝路線加工后光桿相對螺紋公差的跳動在0.02～0.06mm范圍，并且0.025～0.05mm范圍的占比在60％～70％左右，合格率較低。

發明內容

本發明的目的是為了更精確、穩定地保證螺紋相對光桿和頭部支撐面的圓周跳動和垂直度,而提供一種螺紋裝夾夾具。

本發明提出如下螺紋裝夾夾具的技術方案:其包括夾具體和鎖緊螺母，所述夾具體一端具有用于機床卡盤夾持固定的夾持柄，夾具體另一端內側具有夾持工件的夾件螺紋孔，夾件螺紋孔周圍具有軸向開口槽，前端外側具有用于傳遞鎖緊力的傳動錐面，夾具體外側中部靠近傳動錐面位置具有外螺紋；所述鎖緊螺母內側一端具有與夾具體上的外螺紋相配合的內螺紋，另外一端具有與夾具體傳動錐面相配合的傳動錐面。

下文中提到的“工件”都是特指待加工的螺栓。

優選地，所述開口槽的長度大于夾件螺紋孔長度并且不大于鎖緊螺母的軸向長度。

優選地，所述夾具體的夾持柄端具有定位臺階，用于限制夾持柄夾入機床卡盤的長度。

優選地，所述夾具體前端傳動錐面與中部外螺紋間具有一段工藝柱面，且該間隔區域與鎖緊螺母間有明顯空間且無配合要求，以方便鎖緊螺母內螺紋和傳動錐面的機械加工。

優選地，夾具體夾件螺紋孔側邊的所述開口槽終止端具有圓孔結構的卸荷孔，以避免應力集中引起的結構破環。

優選地，所述夾具體內部通孔直徑大于夾件螺紋孔的小徑尺寸。

優選地，所述夾具體夾持柄處的定位臺階外徑小于夾具體的外螺紋小徑尺寸。

優選地，所述鎖緊螺母內側的內螺紋和傳動錐面間設置有工藝槽，以便于傳動錐面和內螺紋的機械加工。

優選地，鎖緊螺母外側的有工具防滑結構，可以是對稱的棱柱面，特別的可以優選六棱柱面。