[发明专利]一种用于卡瓦支撑套的加工装置及加工方法

说明书

本发明提供一种用于卡瓦支撑套的加工装置，包括：芯轴，芯轴的表面设有定位台阶，芯轴的第一端构造成用于装夹在机床卡盘上的圆柱体形，芯轴的第二端设有沿轴向向外延伸的导向圆柱；圆盘形的快装挡板，快装挡板设有中心导向孔，快装挡板还设有多个沿周向延伸的弧形槽，弧形槽的周向两端分别构造成快装孔和紧固孔；以及用于紧固安装快装挡板的紧固件；其中，在芯轴的第二端端面上还设有能与弧形槽对应的紧固螺纹孔，待加工的卡瓦支撑套能够从第二端套设在芯轴上并抵靠定位台阶，快装挡板的中心导向孔能够与导向圆柱适配，紧固件能够穿过弧形槽而安装到紧固螺纹孔中，从而对卡瓦支撑套进行夹紧。本发明还提供一种用于卡瓦支撑套的加工方法。

技术领域

本发明属于石油井下工具机械加工制造技术领域，具体涉及一种用于卡瓦支撑套的加工装置。本发明还涉及一种用于卡瓦支撑套的加工方法。

背景技术

随着科技的发展，数控机床尤其是四轴及五轴联动的车铣复合加工中心在机械加工中应用越来越广泛，特别是在加工具有斜面异性特征的零件时，应用更加广泛。斜面特征体具有一定倾角，在装夹时需考虑刀具干涉、质量难以控制等生产技术难题。在加工一些具有斜面特征体零件时必须有一套完善的加工工艺和合理的装夹装置，这样才能保证加工出合格的产品零件，提高零件加工精度。

卡瓦支撑套是固井工具悬挂器的关键零件之一，是一种带有平均分布6个75度斜面特征的零件，且工件长度为130mm。加工时，需要从端面开口一直向里铣削52mm，在长度为36mm处开始向内延伸一个75度斜面，并且根脚都是R3的倒角。卡瓦支撑套的斜面与卡瓦斜面装配时有一定的角度配合关系，其斜面部分在应用时起到承压向上滑动的作用。因此，为了使卡瓦支撑套能够满足应用要求，对卡瓦支撑套的加工精度的要求较高。

目前，卡瓦支撑套采用传统方法加工斜面特征件时，采用三爪卡盘固定住不加工端，铣削时刀轴与斜面一致，这导致加工时刀轴容易与卡盘及卡盘上的护板干涉。为解决该问题往往采用球头刀具，刀轴垂直工件，0.2mm小吃刀量斜线插补铣出75度斜面。然而这种采用球头刀具的加工方法加工出来的零件质量一般、效率低、刀具寿命低，且浪费严重。此外，现有的卡瓦支撑套加工方法装卸效率低下，拆卸困难，操作不便，且定位准确性差，装夹牢固性差。

发明内容

针对至少一些如上所述的技术问题，本发明旨在提出一种用于卡瓦支撑套的加工装置，该加工装置在铣削加工时能够有效避免刀具与卡盘或护板干涉，能够有效提高待加工零件的定位准确性、装夹刚性好，提高装夹牢固性，非常有利于提高零件加工质量和提高装卸效率。

本发发明还提供一种用于卡瓦支撑套的加工方法。

为此，根据本发明的第一方面，提供了一种用于卡瓦支撑套的加工装置，包括：芯轴，所述芯轴的表面设有沿径向向外延伸的定位台阶，所述芯轴的第一端构造成用于装夹在机床的卡盘上的圆柱体形，所述芯轴的第二端设有沿轴向向外延伸的导向圆柱；圆盘形的快装挡板，所述快装挡板设有中心导向孔，所述快装挡板还设有多个沿周向延伸的弧形槽，所述弧形槽的周向两端分别构造成快装孔和紧固孔；以及用于紧固安装所述快装挡板的紧固件；其中，在所述芯轴的第二端端面上还设有能与所述弧形槽对应的紧固螺纹孔，待加工的卡瓦支撑套能够从第二端套设在所述芯轴上并抵靠所述定位台阶，所述快装挡板的中心导向孔能够与所述导向圆柱适配，所述紧固件能够穿过所述弧形槽而安装到所述紧固螺纹孔中，从而对所述卡瓦支撑套进行夹紧。

在一个实施例中，所述导向圆柱设置成沿所述芯轴的中心轴线延伸，且所述导向圆柱的直径小于所述芯轴的直径。

在一个实施例中，所述定位台阶构造成多个在周向上均布的径向凸起，在相邻的所述径向凸起之间设有沿轴向延伸的进退刀槽，所述进退刀槽延伸至所述芯轴的第二端端面。

在一个实施例中，所述进退刀槽的周向宽度设置成处于35-40mm的范围内。

在一个实施例中，多个所述弧形槽设置在以所述快装挡板的中心为圆心的同一个圆上，且所述多个所述弧形槽在周向上均匀分布。