一种夹头及其该夹头的加工工艺制造技术

一种夹头，包括有夹头本体，该夹头本体沿轴向开设有内孔，其特征在于：所述内孔在位于所述夹头本体的前端还固定嵌设有硬质合金套管，该硬质合金套管具有可供工件转动穿设的管孔。本发明专利技术的优点在于：夹头内孔中固定有硬质合金套管，减小了加工过程中夹头内孔的磨损，提高了夹头的耐磨性；夹头的头部采用均匀等份的结构，使得夹头的头部具有一定的弹性，防止工件因夹持过紧而发生咬死；夹头采用了新型的加工工艺，能够保证夹头材质的均匀性，减小夹头的变形，提高夹头的同心度、粗糙度，并且整个工艺流程成本低，容易实现，加工获得的夹头质量好，从而保证了通过该夹头固定加工出的工件具有更高的精度和更好的质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种夹头及其该夹头的加工工艺。
技术介绍
细长精密工件在切削力的作用下，容易产生较大的弯曲变形，进而会影响到加工精度，增大工件加工难度。为了消除上述不利因素，减少这类细长工件在切削过程中的受力变形，在机床的床身中部或主轴箱的前面都会安装固定有夹头，如图1所示，该类夹头主要用于加工细长的精密工件，夹头包括有本体I’和沿本体I’轴向开设轴孔11’，工件则穿设于夹头的轴孔11’中，该夹头起着支撑细长工件的作用，可以用来直接承受加工时的切削力。通常，夹头与刀具的距离越近，则被加工工件在机加工时的弯曲变形越小，而且，考虑到刀具一般是固定不动的，要求工件在加工过程中能够转动，则工件与夹头的内孔之间还应保持一定的间隙；当夹头和工件之间的间隙过大时，会影响加工工件的精度，当夹头和工件之间的间隙过小时，则会损伤工件表面的光洁度和精度，严重时会产生咬死现象。因此，夹头和工件之间的间隙应该控制在一个合适的范围内，以保证工件能够在夹头内正常的旋转和沿轴向的进料移动。目前，现有技术中的工件是直接穿设于夹头的轴孔内，被加工的工件在夹头的内孔中旋转，工件和夹头之间直接接触，两者之间会产生摩擦，夹头内孔的粗糙度低，很容易磨损，最终会造成工件和夹头轴孔的同心度差，加工工件的精度降低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种耐磨性良好且能保证被加工的工件精度的夹头。本专利技术所要解决的第二个技术问题是提供一种用于制造上述夹头的加工工艺，该夹头的加工工艺能够提高夹头的同心度和粗糙度，保证夹头质量。本专利技术解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为一种夹头，包括有夹头本体，该夹头本体沿轴向开设有内孔，其特征在于所述内孔在位于所述夹头本体的前端还固定嵌设有硬质合金套管，该硬质合金套管具有可供工件转动穿设的管孔。为了减小因工件在加工过程中，因为作用在夹头头部的切削力而引起靠近夹头头部的内孔面的磨损，作为优选，所述管孔呈倒锥形，并且，靠近车刀一端的管孔直径小于远离车刀一端的管孔直径。倒锥形结构既方便工件安装时的插入，又能够有效防止因为头部内孔直径的变大而造成工件在夹头内孔中晃动产生的弯曲变形。为了增加夹头的弹性和柔性，确保加工过程中的工件在夹头内孔中旋转，作为优选，所述的夹头本体在所述内孔的前端形成能张开或收拢的多个爪瓣，相应地，所述的硬质合金套管分割成为与每一所述爪瓣对应连接的多个硬质合金基片。为了方便夹头在夹头装夹体上的装配连接，作为优选，所述夹头本体的尾部具有外螺纹，该夹头本体在靠近尾部的外周壁上开设有定位尾槽。于是，夹头的尾部通过螺纹与夹头装夹体实现连接，同时又通过定位尾槽实现轴向定位，防止装夹过程中夹头旋转，既方便安装，又能够保证夹头固定的可靠性。本专利技术解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为所述夹头的加工工艺，其特征在于，该加工工艺包括有以下步骤(I)、下料，得到胚料；(2)、对所述胚料进行热处理，并退火，得到硬度不大于197HB的胚料；(3)、对上述退火后的胚料进行车加工，得到所需尺寸的夹头胚料；(4)、检验车加工后的所述夹头胚料的各部分尺寸和粗糙度，符合要求的进入下一道工序；(5)、将硬质合金套管焊接固定于合格的所述夹头胚料的内孔前端；(6)、对焊接有硬质合金套管的所述夹头胚料进行热处理，并退火，退后的胚料硬度控制在197HB 200HB ；(7)、检验热处理后的所述夹头胚料是否有碎裂、脱焊及明显不正中现象，符合要求的进入下一道工序；(8)、对上述合格的焊接有硬质合金套管的所述夹头胚料的头部沿径向铣槽，形成均分的多个爪瓣；(9)、检验铣削后的夹头胚料尺寸是否符合要求，符合要求的进入下一道工序；(10)、对所述夹头胚料进行再次热处理整体淬硬HRc50 55，然后进行低温回火，再用100度热水煮夹头胚料10 15分钟；(11)、研磨所述夹头胚料的内孔，使该内孔粗糙度在RaO. 2 RaO. 4之间，并作为夹头后续加工的基准；(12)、对所述夹头胚料的外周面进一步进行磨削加工，得到能与夹头装夹体进行装配的外周面尺寸；(13)、检验所述的夹头胚料的粗糙度，并检验该夹头胚料是否符合装配尺寸的要求，符合要求的进入下一道工序；(14)、在电镗磨床上对所述夹头胚料的内孔进行电镗磨加工；(15)、用100度热水煮所述夹头胚料I 2小时，定性并消除夹头应力；(16)、用线切割把所述硬质合金套管切割成为和所述夹头胚料的头部爪瓣相对应的多个基片；(17)、将所述夹头的内孔撑大并定型，保证夹头的内孔大于工件的直径；(18)、对所述夹头的内孔进行研磨，直至达到规定的尺寸要求；(19)、综合检验。为了保证硬质合金套管和夹头之间的连接可靠性，防止脱落、碎裂，作为优选，所述步骤(5)通过以下工艺步骤实现a、按规格选用硬度为85 90HRA的硬质合金套管，去黑皮，所述硬质合金套管的内径余量为O. 2 O. 4毫米，磨削硬质合金套管的管孔与外圆，并且保证硬质合金套管的管孔与外圆同心度不超过O. 05毫米；b、清洗硬质合金套管及夹头胚料，以铅笔芯棒封堵硬质合金套管的管孔；C、将所述硬质合金套管装入并固定于夹头胚料中，使得硬质合金套管的外圆与夹头胚料的内孔进行过渡配合；d、将所述夹头胚料与所述硬质合金套管铜焊成一体。为了方便后道工序的机械加工，作为优选，所述步骤(6)的热处理采用如下方式实现在750 770度下加热并保温I 2小时，炉冷到550 580出炉空冷，完成退火。为了防止破坏焊接层，确保硬质合金套管的连接可靠度，作为优选，所述步骤(8)铣槽后的槽深距离所述夹头胚料的焊接层为O. 5 I毫米。考虑到夹头和工件均为刚性部件，为了减少两者因相对运动产生的应力，提高夹头的弹性，作为优选，所述铣槽后的爪瓣为三瓣结构，相应地，所述步骤(16)中的硬质合金套管沿周向被均匀分成三等份。夹头的爪瓣和硬质合金套管优选地均分呈三等分，能够达到最佳的效果，若小于三等份，则分割数量太少，弹性不佳；若分割数量太多，则硬质合金套管与夹头之间的焊接接触面积减小，容易造成切割后的硬质合金套管掉落，因此，选择均分为三等份为最佳优选方案。为了方便工件的安装，同时防止靠近车刀的工件在受力作用下产生较大的变形，作为进一步优选，所述步骤(18)研磨后的夹头内孔自靠近车刀的位置向后呈倒锥形，并且，所述研磨后的夹头内孔的表面粗糙度小于RaO. 2，该粗糙度能够保证夹头对工件的夹持效果，同时又能够实现工件相对于夹头内孔的旋转运动。与现有技术相比，本专利技术的优点在于在现有的夹头内孔中固定有硬质合金套管，减小了加工过程中夹头内孔的磨损，提高了夹头的耐磨性，延长了夹头的使用寿命；其次，夹头的头部采用均匀等份的结构，使得夹头的头部具有一定的弹性，既方便了工件的装入，又保证夹头与工件的夹持力，防止工件因夹持过紧而发生咬死，提高加工安全性；本申请的夹头采用了新型的加工工艺，能够保证夹头材质的均匀性，减小夹头的变形，提高夹头的同心度、粗糙度，并且整个工艺流程成本低，容易实现，加工获得的夹头质量好，从而保证了通过该夹头固定加工出的工件具有更高的精度和更好的质量。附图说明图1为现有技术中的夹头结构示意图。图2为本专利技术实施例的夹头结构示意图。图3为图2所示的A-A向剖视图。图4为图2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种夹头，包括有夹头本体，该夹头本体沿轴向开设有内孔，其特征在于：所述内孔在位于所述夹头本体的前端还固定嵌设有硬质合金套管，该硬质合金套管具有可供工件转动穿设的管孔。

【技术特征摘要】
1.一种夹头，包括有夹头本体，该夹头本体沿轴向开设有内孔，其特征在于:所述内孔在位于所述夹头本体的前端还固定嵌设有硬质合金套管，该硬质合金套管具有可供工件转动穿设的管孔。2.根据权利要求1所述的夹头，其特征在于:所述管孔呈倒锥形，并且，靠近车刀一端的管孔直径小于远离车刀一端的管孔直径。3.根据权利要求1所述的夹头，其特征在于:所述的夹头本体在所述内孔的前端形成能张开或收拢的多个爪瓣，相应地，所述的硬质合金套管分割成为与每一所述爪瓣对应连接的多个硬质合金基片。4.根据权利要求1所述的夹头，其特征在于:所述夹头本体的尾部具有外螺纹，该夹头本体在靠近尾部的外周壁上开设有定位尾槽。5.—种如权利要求1 4中任一权利要求所述的夹头的加工工艺,其特征在于,该加工工艺包括有以下步骤: (1)、下料，得到胚料； (2)、对所述胚料进行热处理，并退火，得到硬度不大于197HB的胚料； (3)、对上述退火后的胚料进行车加工，得到所需尺寸的夹头胚料； (4)、检验车加工后的所述夹头胚料的各部分尺寸和粗糙度，符合要求的进入下一道工序; (5)、将硬质合金 套管焊接固定于合格的所述夹头胚料的内孔前端； (6)、对焊接有硬质合金套管的所述夹头胚料进行热处理，并退火，退后的胚料硬度控制在 197HB 200HB ； (J)、检验热处理后的所述夹头胚料是否有碎裂、脱焊及硬质合金套管安装在夹头内是否有明显不正中现象，符合要求的进入下一道工序； (8)、对上述各合格的焊接有硬质合金套管的所述夹头胚料的头部沿径向铣槽，形成均分的多个爪瓣； (9)、检验铣削后的夹头胚料尺寸是否符合要求，符合要求的进入下一道工序； (10)、对所述夹头胚料进行再次热处理:整体淬硬HRc50 55，然后进行低温回火，再用100度热水煮夹头胚料10 15分钟； (11)、研磨所述夹头胚料的内孔，使该内孔粗糙度在Ra0.2 Ra0.4之间，并作为夹头后续加工的基准； (12)、对所述夹头胚...

【专利技术属性】
技术研发人员：张翔，
申请(专利权)人：浙江工商职业技术学院，
类型：发明
国别省市：