CN100595028C - 一种利用工件加工面自身定位的夹具及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加工面自身定位的夹具，该夹具上设有中心定位孔(15)，还设有中心对定插销(9)，工件(18)在所述的夹具上定位时，所述的中心对定插销(9)同时插入工件(18)上的中心定位孔(15)和中心通孔(7)，使两者同轴，在工件18夹紧并加工时拔去。本发明还公开了上述夹具的操作方法。采用上述技术方案，利用加工面自身定位，定位准确可靠；结合气缸夹紧，使用方便快捷；采用初步定位和精确定位的步骤，使定位方便且最终位置准确；多个加工表面在一次装夹中完成加工，位置精度更易得到保证。

Description

一种利用工件加工面自身定位的夹具及其操作方法

技术领域

本发明属于机械零部件的加工工艺装备的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种利用工件加工面自身定位的夹具。另外，本发明还提供了所述的利用工件加工面自身定位的夹具的操作方法。

背景技术

在轻合金压铸件的加工过程，在用数控加工中心CNC或者专门加工机床时，常碰到一类工件，需加工的部位较多，形位公差和装配精度要求较高的零件，这类零件往往具备较为突出的以待加工孔为中心而对称性加工和装配的特征。这类零件又往往由于对待加工零件的定位基准和定位方法选择不当，不能满足零件的加工和装配精度要求，零件加工后作报废处理。需要根据加工零部件设计相应的装夹具，并且，为了保证产品的成品率，必须设计精确的装夹具。产品的成品率直接依赖于装夹具的精准度。在生产过程中，需要专门的装夹具设计人员，设计制作夹具。

现在通常采用的加工方法是，先用专门夹具装置装夹工件，加工中心基准孔，再把工件装夹在另一个夹具上，找准基准后加工其他部位。这样的加工方式，效率较低，且无法得到高精度的形位公差和装配精度。如，汽油锯左曲轴箱体和右曲轴箱体等，为了保证形位公差和装配精度要求，需要专门设计制作加工夹具装置。

发明内容

本发明所要解决的第一个问题是提供一种利用工件加工面自身定位的夹具，其目的是利用加工面自身定位，定位准确且保证多个加工表面的位置精度。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明所提供的这种利用工件加工面自身定位的夹具，包括夹具底座、夹紧气缸、压板，用于装夹工件，所述的工件的加工部位为同轴的中心通孔和中心阶梯孔、四个紧固螺栓孔和两个定位销孔，以及端面加工面，所述的夹具上设有中心定位孔，还设有中心对定插销，所述的工件在所述的夹具上定位时，所述的中心对定插销同时插入所述的中心定位孔和中心通孔，使两者同轴。

为使本发明更加完善，还进一步提出了以下更为详尽和具体的技术方案，以获得最佳的实用效果，更好地实现发明目的，并提高本发明的新颖性和创造性：

初定位(粗定位)的方案：以上所述的工件的外形轮廓上，设侧面粗定位面；在所述的夹具上的相应位置，设粗定位杆与其接触，所述的粗定位杆由定位杆座固定，所述的定位杆座固定在所述的夹具底座上。

精确定位的方案：以上所述的工件的外形轮廓上，设侧面精定位面；在所述的夹具上的相应位置，设气动定位板，在进行精定位时，所述的气动定位板与侧面精定位面接触。

本发明所要解决的第二个问题是提供以上所述的利用工件加工面自身定位的夹具的操作方法，其发明目的与上述技术方案是相同的。所述的操作方法的技术方案是：

首先安装好所述的夹具；将工件的侧面粗定位面靠上粗定位杆后，用加工好的中心对定插销，插入工件待加工的中心通孔中；随后启动气动定位板后面的气缸，实现气动定位板的快速夹推，保证工件上的侧面精定位面面接触；再启动夹紧气缸，用气动装置进行气动夹紧后，再拔出中心对定插销，完成工件的最终精确定位。

本发明采用上述技术方案，通过插销与预定位板的初步配合完成粗定位；然后利用气动装置进行零件的精定位面与预定位板的紧密面接触；启动气动夹紧装置进行夹紧；拔出插销，完成零件的定位。采用这种方法，利用加工面自身定位，定位准确可靠；结合气缸夹紧，使用方便快捷；采用初步定位和精确定位的步骤，使定位方便且最终位置准确；多个加工表面在一次装夹中完成加工，位置精度更易得到保证。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明在装夹工件状态下的结构示意图；

图2为本发明所涉及的工件的结构示意图；

图3为本发明所涉及的夹具的结构示意图。

上述各图中的标记分别为：

1、侧面粗定位面，2、外形轮廓，3、端面加工面，4、紧固螺栓孔，5、定位销孔，6、中心阶梯孔，7、中心通孔，8、侧面精定位面，9、中心对定插销，10、气动定位板，11、夹具底座，12、夹紧气缸，13、压板，14、压块，15、中心定位孔，16、粗定位杆，17、定位杆座，18、工件。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1、图2和图3所表达的本发明的结构，本发明为一种利用工件加工面自身定位的夹具，包括夹具底座11、夹紧气缸12、压板13，用于装夹工件18，所述的工件18的加工部位为同轴的中心通孔7和中心阶梯孔6、四个紧固螺栓孔4和两个定位销孔5，以及端面加工面3。工件18放置在夹具底座11上。工件18的夹紧是通过夹紧气缸12驱动压板13，压板13端部的压块14压在工件18边框的端面上，使工件18被夹紧。

为了解决在本说明书背景技术部分所述的目前公知技术存在的问题并克服其缺陷，实现利用加工面自身定位，定位准确且保证多个加工表面的位置精度的发明目的，本发明采取的技术方案为：

如图1、图2和图3所示，本发明所提供的这种利用工件加工面自身定位的夹具，设有中心定位孔15，还设有中心对定插销9，所述的工件18在所述的夹具上定位时，所述的中心对定插销9同时插入所述的中心定位孔15和中心通孔7，使两者同轴。

由于采取了上述技术方案，使用中心对定插销9定位，提高零件加工、装配精度。

这种采用插销定位，提高零件加工、装配精度的方法适用于加工具有待加工孔特征，其本身用来定位，且对多维、多自由度的加工部位均提出较高位置精度、形位精度和尺寸精度要求的零件。由于通过插销定位获得的粗定位基准能有效、方便的控制加工工序间的叠加、积累、交互影响产生的误差，因此，这种采用插销定位提高零件加工、装配精度的方法可用来加工能以孔作为粗定位基准，从而保证能有效地控制加工过程中多自由度因素对实现加工精度和装配精度的影响。实践证明，采用插销定位提高零件加工、装配精度的方法对处理此类问题均可获得十分满意的结果。

下面是本发明的具体实施示例，供本领域的技术人员在实施本发明时参考：

实施例一：

本发明所述的工件18的外形轮廓2上，设侧面粗定位面1；在所述的夹具上的相应位置，设粗定位杆16与其接触，所述的粗定位杆16由定位杆座17固定，所述的定位杆座17固定在所述的夹具底座11上。

通过中心对定插销9与粗定位杆16的初配合完成粗定位。粗定位杆16一般为两个。

实施例二：

本发明所述的工件18的外形轮廓2上，设侧面精定位面8；在所述的夹具上的相应位置，设气动定位板10，在进行精定位时，所述的气动定位板10与侧面精定位面8接触。

然后利用气动装置进行零件上的侧面精定位面8与气动定位板10的紧密面接触；启动气动夹紧装置按图1所示进行夹紧；拔出中心对定插销9，完成工件18的定位。采用这种方法，定位准确可靠，使用方便快捷。

实施例三：

以图2所示的工件18为例，其加工操作步骤如下：

首先安装好如图1和图3所示的夹具；将工件18的侧面粗定位面1按图1所示的位置靠上粗定位杆16后，用加工好的中心对定插销9按图3所示的方法，插入工件待加工的中心通孔7中；随后，如图1和图3所示，启动气动定位板10后面的气缸，实现气动定位板10快速夹推，保证工件18上的侧面精定位面8面接触；再启动夹紧气缸，用气动装置进行如图1所示的气动夹紧后，并拔出中心对定插销9，完成工件18的最终精确定位，从而能做到在一次装夹的条件下，保证零件各加工面和部位的加工精度。

所述的工件18需加工的部位多，且精度及位置度要求高。因此，从工艺的角度来讲，要遵循设计与工艺基准统一的原则。以中心通孔7(毛坯孔)定位(利用中心对定插销9)，侧面粗定位面1辅助定位，侧面精定位面8推紧，正面气动压牢，然后抽出中心对定插销9。依次加工端面加工面3、中心阶梯孔6和中心通孔7，确保中心阶梯孔6和中心通孔7在一次装夹的情况下，加工出来，保证同轴度要求及尺寸要求。再加工定位销孔5(2个

)和紧固螺栓孔4(4个M5的螺栓通过孔)，在机床精度允许的前提下完成了上述加工，从而保证了端面加工面3、紧固螺栓孔4、定位销孔5中心阶梯孔6和中心通孔7的尺寸精度及形位公差的要求。零件加工精度和装配精度均达到100％，获得了高效稳定的加工效果。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1、一种利用工件加工面自身定位的夹具，包括夹具底座(11)、夹紧气缸(12)、压板(13)，用于装夹工件(18)，所述的工件(18)的加工部位为同轴的中心通孔(7)和中心阶梯孔(6)、四个紧固螺栓孔(4)和两个定位销孔(5)，以及端面加工面(3)，其特征在于：所述的夹具上设有中心定位孔(15)，还设有中心对定插销(9)，所述的工件(18)在所述的夹具上定位时，所述的中心对定插销(9)同时插入所述的中心定位孔(15)和中心通孔(7)，使两者同轴，所述的工件(18)的外形轮廓(2)上，设侧面粗定位面(1)；在所述的夹具上的相应位置，设粗定位杆(16)与其接触，所述的粗定位杆(16)由定位杆座(17)固定，所述的定位杆座(17)固定在所述的夹具底座(11)上，所述的工件(18)的外形轮廓(2)上，设侧面精定位面(8)；在所述的夹具上的相应位置，设气动定位板(10)，在进行精定位时，所述的气动定位板(10)与侧面精定位面(8)接触。

2、按照权利要求1所述的利用工件加工面自身定位的夹具的操作方法，其特征在于：首先安装好所述的夹具；将工件(18)的侧面粗定位面(1)靠上粗定位杆(16)后，用加工好的中心对定插销(9)，插入工件待加工的中心通孔(7)中；随后启动气动定位板(10)后面的气缸，实现气动定位板(10)的快速夹推，保证所述的气动定位板(10)与工件(18)上的侧面精定位面(8)面接触；再启动夹紧气缸，用气动装置对工件(18)进行气动夹紧后，再拔出中心对定插销(9)，完成工件(18)的最终精确定位。

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