[实用新型]用于卡爪体内圆弧面加工的车床夹具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种车床加工设备，具体地，本实用新型涉及一种用于冶金、机械行业钢管生产用的高速冷轧管机用卡爪体机床加工的车床专用工装夹具，所述夹具特别适用于生产无缝钢管等钢管的高速冷轧管机的卡爪体内圆弧面加工。

背景技术

无缝钢管等钢管是常见的冶金金属制品，其生产流程是：管坯生产(炼钢、轧钢)、钢管坯料(金属圆钢)、管坯准备(长度切割、表面剥皮、钻定心孔)，将圆形钢材机加工成为合格的管坯；荒管生产(热轧穿孔机对高温管坯穿孔开坯，将金属管坯加工成为热轧荒管)；然后，根据成品管的技术要求，采用相应的冷变形(冷轧、冷拔)加工工艺，按规定的工序要求进行冷变形加工，将荒管生产成为符合规定要求的成品无缝钢管等钢管；最后经检验合格的成品无缝钢管等钢管进行定切、喷印、包装。

在无缝钢管等钢管的生产中，冷变形加工生产是主要的生产工序。而冷轧生产因变形量大、易于控制、轧制精度高、速度快、产量大等优势，成为广泛采用的冷变形加工生产方式。

目前，用于无缝钢管等钢管冷轧变形加工的是冷轧管机，冷轧管机分为两辊周期式冷轧管机与多辊周期式冷轧管机两种；两辊周期式冷轧管机根据变形方式(工具)的不同，分为环孔式和半孔式两种冷轧管机。环孔式冷轧管机因机架工作行程长、变形区域长、轧制速度快、轧制力大等优势，作为高精度无缝钢管等钢管轧制生产设备被广为使用。

SKW-75高速冷轧机是德国曼内斯曼·米尔公司生产的无缝钢管等钢管冷轧设备。该设备由主传动机构、轧制机构、进给机构、回转机构、液压机构、气动机构、润滑机构、授出料机构、冷却机构、电气控制系统等部分组成，用于轧制φ19～φ57mm高精度无缝钢管等钢管生产。SKW-75高速冷轧机的回转机构由芯棒卡盘装置、入口卡盘装置、出口卡盘装置、传动轴等部件组成，用于在轧制过程中，夹紧并带动芯棒、管坯、成品管根据进给与转角的技术要求，围绕同一根轧制中心线做旋转运动，以保证无缝钢管等钢管的圆度符合质量、精度要求。

在SKW-75等高速冷轧机中，芯棒卡盘装置是夹紧并带动芯棒，入口卡盘装置是夹紧并带动管坯，出口卡盘装置是夹紧并带动轧制后成品管。入口卡盘装置与出口卡盘装置结构相同，均由液压缸、支架、拨叉、主轴、齿轮箱、卡爪、定位环等零部件组成。为了保证管坯与成品管在轧制生产中，既要与轧制中心线重合、不发生偏离，又要保证能够在夹紧力带动下做旋转运动，因此对卡爪的要求较高，对于不同轧制规格的无缝钢管等钢管，要选用相应规格的卡爪。

另一方面，卡爪根据用途，分为入口卡爪(用于夹紧管坯)、出口卡爪(用于夹紧成品管)两种，材质均为是铜(铜质地较钢软，不易擦伤无缝钢管等钢管外圆表面)，分别安装在入口卡盘装置与出口卡盘装置的主轴上。一副卡爪有三件卡爪体与三块滑板组成，滑板采用内六角平机螺钉固定在卡爪体上，卡爪事先安装成型，成组使用。

卡爪体是一带内圆弧面的直角梯形体(图4)，内圆弧面为其钢管夹持面，在斜面(即与卡爪体支座的安装面)上加工有三个安装用螺纹孔，三螺纹孔中心线与斜面垂直；斜面与顶面(左侧面，即面向夹具体侧面)夹角通常为105°，斜面与底平面(右侧面，即刀具进刀侧面)夹角通常在75°。另外，所述卡爪体的顶面(面向夹具体侧面)与内圆弧面连接处圆角光滑连接，底平面(刀具进刀侧面)与内圆弧面之间呈一定的角度，便于无缝钢管等钢管进入，起导向作用。卡爪体的内圆弧面是用于夹紧无缝钢管等钢管(管坯、成品管)外圆周面的，根据不同的规格，加工有相应的圆弧。

在上述场合，三件卡爪体构成一个完整圆孔，将无缝钢管等钢管(管坯、成品管)外圆周面包容。卡爪体在使用后，其内圆弧面会产生磨损，此时，通常，可通过斜面的角度(斜度)在液压缸的作用下，自动调整、补偿，当磨损量超出规定范围后，就必须更换，保证卡盘装置与轧制中心线的不同轴度符合技术要求。

由于卡爪体的内圆弧面是用于卡盘装置在保证轧制中心线的前提下，夹紧无缝钢管等钢管，因此加工精度要求高，一般采用机加工金属切削形式加工内圆弧面，即刨床、铣床、钻床加工；而目前下述卡爪体内圆弧面的加工方式存在的问题是：

1)刨床加工：将卡爪体逐一纵向固定在平口钳上，平口钳固定在工作平台上，采用圆弧刨刀，在卡爪体上刨内圆弧面。由于该方法，圆弧刨刀修磨成型困难，需要事先根据不同规格准备好相应的刨刀，而刨刀磨损后需要重新修磨，耗工费时。同时刨床加工无法直接测量内圆弧面，只能采用比较法，通过样棒、量块测量，由此，导致内圆弧面的圆度加工精度相对较低；单件加工的生产效率低。