專利名稱：正八面體工件中心孔的加工方法及其專用夾具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機械加工技術領域中采用的ー種正八面體エ件的中心孔的加工方法，同時還涉及專用于該正八面體エ件的加工方法的夾具。
背景技術：
因為六含八大腔體壓カ裝置能夠獲得的壓カ值域較大，所以在極端條件下對材料的結構、相變、物化性質等的研究上六含八大腔體壓カ裝置扮演著重要的作用，實驗時封裝樣品所用的傳壓介質是葉臘石或MgO燒結的正八面體エ件，這就必須要在八面體上打ー個小圓孔，將樣品裝在該小圓孔內，進行實驗。 然而由于正八面體エ件具有特殊的幾何外形，無論是用車床還是臺式鉆床都不易在正八面體エ件上加工出需要的小圓孔，也就是中心孔，尤其是在用臺鉆進行打孔時，經常會出現操作人員用手部充當固定夾具的現象，使得鉆孔加工的過程相當不安全，而且打磨的中心孔往往也會發(fā)生偏斜或鉆制出喇叭孔，造成中心孔的加工誤差増大。而用這些具有較大加工誤差的正八面體エ件進行高溫高壓材料實驗，實驗的重復性和安全性將會大幅下降，實驗結果的準確性也會大幅降低，且正八面體エ件放炮的可能性將會大幅提升，造成大量財カ和物力的浪費，甚至是人員傷亡。

發(fā)明內容
本發(fā)明提出了ー種利用正八面體エ件獨特的結構特性來加工正八面體エ件的中心孔的加工方法，同時還涉及專用于該正八面體エ件中心孔的加工方法的夾具，g在解決采用現有技術在正八面體エ件上鉆制用于填充壓カ實驗的實驗樣品的中心孔時，中心孔的加工誤差大的問題。該正八面體エ件中心孔的加工方法的技術方案如下
ー種正八面體エ件中心孔的加工方法，該加工方法包括以下步驟，
(1)、將多個正八面體エ件平放入用于裝夾正八面體エ件的套筒的內孔中，該套筒的內孔直徑尺寸與正八面體エ件的正三角形端面外接圓直徑的尺寸相等，并使套筒內孔的軸線與正八面體エ件頂、底端的正三角形端面所在的平面垂直，從而使得套筒內孔的孔壁在套筒的徑向上與正八面體エ件的頂、底端的正三角形端面六個頂點限位配合；
(2)、使用軸向限位裝置在套筒的軸向方向上對正八面體エ件的頂、底端的正三角形端面進行軸向限位；
(3)、鉆頭穿過所述軸向限位裝置上的對應開設的通孔后在正八面體エ件上加工貫通正八面體エ件的頂、底兩正三角形端面的中心孔。所述套筒內沿套筒的內孔的軸向疊放有至少兩個正八面體エ件，相鄰兩個正八面體エ件的相對端面相互貼合。專用于該正八面體エ件的中心孔的加工方法的夾具的技術方案如下
專用夾具包括用于裝設正八面體エ件的夾具體，所述夾具體上開設有直徑尺寸和正八面體エ件的正三角形端面的外接圓直徑尺寸相等的圓孔，所述夾具體上設置有用于沿所述圓孔的軸向將正八面體エ件夾緊在夾具體內的軸向限位裝置，所述軸向限位裝置上開設有用于在加工正八面體エ件上的中心孔時供鉆頭通過的通孔。所述圓孔具有使所述夾具體內裝夾的至少兩個正八面體エ件中處于最外一端的正八面體エ件的部分實體從夾具體的端部露出的軸向長度。所述圓孔具有使所述夾具體內裝夾的正八面體エ件的端面從夾具體的端部露出的軸向長度，所述兩個軸向限位裝置分別為所述圓孔的一端的孔壁上凸設的臺階面和夾具體上裝設的處于圓孔另一端的筒狀蓋體，所述筒狀蓋體的周壁上設置有用于與夾具體可拆卸固定連接的連接結構，所述筒狀蓋體的一端設置有用于封上其開ロ的封堵板，所述通孔開設在所述封堵板和臺階面上。所述蓋體和夾具體之間設置有墊片，所述墊片上開設有與所述通孔連通的墊片孔。 所述夾具體上一體性連接有處于所述圓孔內設置有臺階面一端的圓柱狀或方柱狀的夾持柄。所述夾持柄上開設有與所述臺階面上開設的通孔連通以供鉆頭在正八面體エ件的鉆孔過程中產生的碎屑排出的排屑孔。所述排屑孔為孔徑沿遠離夾具體的方向逐漸増大的喇叭孔。本發(fā)明采用了正八面體的相對兩端的端面相互平行、正八面體實體在其一端端面的投影處于該側三角形端面的外接圓內的結構特性，通過ー個具有內孔直徑的尺寸與正八面體エ件的外接圓直徑的尺寸相等的套筒來裝夾正八面體エ件，使得在正八面體エ件以平方的方式裝入夾具體的內孔中時，套筒的內壁能夠環(huán)抱在正八面體エ件的外周上，對正八面體エ件施加沿套筒的內孔徑向的作用在正八面體エ件的頂、底端三角形端面上的徑向限位，然后通過套筒的兩端設置的軸向限位裝置將正八面體エ件被夾緊在套筒內，大于正八面體エ件施加沿套筒的內徑軸向的作用在正八面體エ件的頂、底端的三角形端面上的軸向限位，從而使得鉆頭能夠在穿過軸向限位上開設的通孔后在正八面體エ件上鉆設中心孔。


圖I是正八面體エ件的結構示意 圖2是本發(fā)明的正八面體エ件中心孔的加工方法的專用夾具的實施例I中蓋體的立體結構示意 圖3是本發(fā)明的正八面體エ件中心孔的加工方法的專用夾具的實施例I中夾具體的立體結構示意 圖4是本發(fā)明的正八面體エ件中心孔的加工方法的專用夾具的實施例I中蓋體的主視
圖5是本發(fā)明的正八面體エ件中心孔的加工方法的專用夾具的實施例I中夾具體的主視 圖6是圖2中正八面體エ件在家具體內疊放時正八面體エ件疊放的立體結構示意圖； 圖7是圖6的主視 圖8是本發(fā)明的正八面體エ件中心孔的加工方法的專用夾具的實施例2中夾具體的立體結構示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的正八面體エ件的中心孔的加工方法的實施例該正八面體エ件中心孔的加工方法，該加工方法包括以下步驟，
(1)、將多個正八面體エ件平放入用于裝夾正八面體エ件的套筒的內孔中，該套筒的內孔直徑尺寸與正八面體エ件的正三角形端面外接圓直徑的尺寸相等，并使套筒內孔的軸線與正八面體エ件頂、底端的正三角形端面所在的平面垂直，從而使得套筒內孔的孔壁在套筒的徑向上與正八面體エ件的頂、底端的正三角形端面六個頂點限位配合；
(2)、使用軸向限位裝置在套筒的軸向方向上對正八面體エ件的頂、底端的正三角形端面進行軸向限位；
(3)、鉆頭穿過所述軸向限位裝置上的對應開設的通孔后在正八面體エ件上加工貫通 正八面體エ件的頂、底兩正三角形端面的中心孔。所述套筒內沿套筒的內孔的軸向疊放有至少兩個正八面體エ件，相鄰兩個正八面體エ件的相對端面相互貼合。該加工方法可以通過下述專用夾具來實現
本發(fā)明的正八面體エ件中心孔的加工方法的專用夾具的實施例I :如圖I至圖7所示，該夾具包括夾具體I，夾具體I上開設有直徑尺寸與正八面體エ件5的正三角形端面的外接圓直徑尺寸相等的圓孔3，圓孔3的一端的內壁上凸設有臺階面，夾具體I上裝設有處于圓孔3的另一端的蓋體2，蓋體2的上端設有用于封上其開ロ的封堵板7，封堵板7和臺階面上分別開設有用于在鉆孔時供鉆頭穿過的通孔8。所述夾具體I的設置有臺階面的設置端一體連接有圓柱狀的夾持柄9，在夾持柄9內開設有與通孔連通的排屑孔10，排屑孔10為孔徑沿遠離夾具體的方向逐漸増大的喇叭孔。所述夾具體I的外周上凸設有環(huán)形凸沿4，蓋體2同軸套設在夾具體I的環(huán)形凸沿4上方的外周上，并在圓筒狀蓋體2的周壁和環(huán)形凸沿4上對應開設有均勻分布在蓋體2和夾具體I的周向上的沿軸向延伸的螺釘用孔。所述圓孔3的軸向長度小于夾具體內裝設的四個正八面體エ件5的平放高度之和，也就是，階梯孔3的大孔段的軸向長度小于四個正八面體エ件5中每個正八面體エ件5的相對兩端面的距離的總和，但大于三個正八面體エ件5的平放高度之和，使得圓孔3的軸向長度能夠保證四個裝設在夾具體I內的正八面體エ件5處于最上端的正八面體エ件5的部分實體從夾具體I的上端露出的狀態(tài)。在使用吋，由于正八面體エ件5在平放時(如圖1)，正八面體エ件5在其任一正三角形端面所在平面上的投影處于該側正三角形端面的外接圓內，操作人員可以分別將四個正八面體エ件5依次以平放疊加的方式放入夾具體I內，然后將蓋體2套設在夾具體I的上端外周上，并在所述螺釘用孔內旋裝螺釘6，使得蓋體2上的封堵板的下端面與最上端的正八面體エ件5的頂端面501貼合配合,最下端的正八面體エ件5的底端面502與圓孔3另一端凸設的臺階面貼合配合，然后繼續(xù)擰緊螺釘9，使得正八面體エ件5被夾緊在夾具體I的圓孔3內，接著可以將夾具體I上一體連接的夾持柄9插入車床的三爪內，通過控制三爪的夾緊，使得夾具和正八面體エ件5被夾緊在車床上，最后，車床上的車孔刀具就可以穿過蓋體2的封堵板7上的導向通孔8來加工正八面體エ件5的中心孔。本發(fā)明的正八面體エ件中心孔的加工方法的專用夾具的實施例2 :如圖8所示，該實施例與實施例I的區(qū)別在于，夾具體21上一體連接的夾持柄29為方柱狀，因而使得夾具體21能夠更好的通過該 夾持柄29裝夾在虎鉗上，從而使得夾具可以被固定在鉆機上，進而使得正八面體エ件5上的中心孔通過鉆機加工出來。本發(fā)明不但可以將正八面體エ件緊緊的固定于夾具體的腔體內，使得正八面體上加工出的中心孔具有精準的尺寸，還可以一次裝填4-8個正八面體，大幅提高加工效率，而且根據桿尾的形狀不同，還可以選擇在車床或臺式鉆床上使用，操作簡捷方便，安全可靠。在上述實施例中，夾具體I上的圓孔能夠一次裝設四個正八面體エ件，在其他實施例中，夾具體上的圓孔也可以一次裝設一至三個或多余四個正八面體エ件，對應的夾具體上的圓孔的軸向長度根據其需要裝設的正八面體エ件的具體數量和尺寸來設定，從而使得該夾具能夠適用于不同的加工需要。在上述實施例中，蓋體為能夠套設在夾具體上端的圓筒狀結構，在其他實施例中，蓋體的外形也可以為方筒狀結構，但內孔仍為圓柱狀。在上述實施例中，夾具體上的圓孔的軸向長度小于其內裝設的所有正八面體エ件的平放高度的總和，在其他實施例中，夾具體I上的圓孔的軸向長度也可以大于其內裝設的所有正八面體エ件的平放高度的總和，對應的，蓋體為同軸螺紋連接在圓孔的上端的堵頭，在使用時，堵頭的下端面能夠與正八面體エ件的上側面貼合配合。在上述實施例中，夾持柄內開設的排屑孔為喇叭孔，在其他實施例中，該排屑孔也可以為直孔。在上述實施例中，夾具體內設置的用于將正八面體エ件夾緊在夾具體內的軸向限位裝置為夾具體上用于裝設正八面體エ件的圓孔的一端設置的臺階面和另一端設置的蓋體，在其他實施例中，夾具體的內孔也可以為圓形直孔，對應的夾具體兩端的軸向限位裝置可以都為堵頭或筒狀蓋體。
權利要求
1.ー種正八面體エ件中心孔的加工方法，其特征在于該加工方法包括以下步驟， (1)、將多個正八面體エ件平放入用于裝夾正八面體エ件的套筒的內孔中，該套筒的內孔直徑尺寸與正八面體エ件的正三角形端面外接圓直徑的尺寸相等，并使套筒內孔的軸線與正八面體エ件頂、底端的正三角形端面所在的平面垂直，從而使得套筒內孔的孔壁在套筒的徑向上與正八面體エ件的頂、底端的正三角形端面六個頂點限位配合； (2)、使用軸向限位裝置在套筒的軸向方向上對正八面體エ件的頂、底端的正三角形端面進行軸向限位； (3)、鉆頭穿過所述軸向限位裝置上的對應開設的通孔后在正八面體エ件上加工貫通正八面體エ件的頂、底兩正三角形端面的中心孔。
2.根據權利要求I所述的正八面體中心孔的加工方法，其特征在于所述套筒內沿其內孔的軸向疊放有至少兩個正八面體エ件，相鄰兩個正八面體エ件的相對端面相互貼合。
3.專用于實施如權利要求I所述方法的夾具，其特征在于包括用于裝設正八面體エ件的夾具體，所述夾具體上開設有直徑尺寸和正八面體エ件的正三角形端面的外接圓直徑尺寸相等的圓孔，所述夾具體上設置有用于沿所述圓孔的軸向將正八面體エ件夾緊在夾具體內的軸向限位裝置，所述軸向限位裝置上開設有用于在加工正八面體エ件上的中心孔時供鉆頭通過的通孔。
4.根據權利要求3所述的夾具，其特征在于所述圓孔具有使所述夾具體內裝夾的至少兩個正八面體エ件中處于最外一端的正八面體エ件的部分實體從夾具體的端部露出的軸向長度。
5.根據權利要求3所述的夾具，其特征在于所述圓孔具有使所述夾具體內裝夾的正八面體エ件的端面從夾具體的端部露出的軸向長度，所述兩個軸向限位裝置分別為所述圓孔的一端的孔壁上凸設的臺階面和夾具體上裝設的處于圓孔另一端的筒狀蓋體，所述筒狀蓋體的周壁上設置有用于與夾具體可拆卸固定連接的連接結構，所述筒狀蓋體的一端設置有用于封上其開ロ的封堵板，所述通孔開設在所述封堵板和臺階面上。
6.根據權利要求5所述的夾具，其特征在于所述蓋體和夾具體之間設置有墊片，所述墊片上開設有與所述通孔連通的墊片孔。
7.根據權利要求5所述的夾具，其特征在于所述夾具體上一體性連接有處于所述圓孔內設置有臺階面一端的圓柱狀或方柱狀的夾持柄。
8.根據權利要求7所述的夾具，其特征在于所述夾持柄上開設有與所述臺階面上開設的通孔連通以供鉆頭在正八面體エ件的鉆孔過程中產生的碎屑排出的排屑孔。
9.根據權利要求8所述的夾具，其特征在于所述排屑孔為孔徑沿遠離夾具體的方向逐漸增大的喇叭孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種正八面體工件中心孔的加工方法及其專用夾具，該加工方法利用了正八面體的任意一對相對端面互為平行，且正八面體實體對其任一個正三角形端面的投影都相接于該正三角形端面外接圓的結構特性，通過一個具有內孔直徑的尺寸與正八面體工件的外接圓直徑的尺寸相等的套筒來裝夾正八面體工件，使得當正八面體工件以平放的方式裝入夾具體的圓孔中時，套筒的內壁能夠環(huán)抱著正八面體工件上下兩個正三角形端面外周的六個頂角，然后通過套筒兩端設置的軸向限位裝置將正八面體工件夾緊在套筒內，每次裝夾多個正八面體工件，各工件高度之和略大于圓孔的高度，從而使得鉆頭能夠在穿過軸向限位上開設的通孔后在正八面體工件上鉆設中心孔。
文檔編號B23B35/00GK102689030SQ201210010579
公開日2012年9月26日 申請日期2012年1月14日 優(yōu)先權日2012年1月14日
發(fā)明者劉香茹, 呂世杰, 鞏曉陽, 康大偉, 杜凱, 楊傳徑, 王曉飛 申請人:河南科技大學