CN103706905A - 加工车床用扳手的主体和套筒的组合夹具及方法 - Google Patents

Abstract

一种加工车床用扳手的主体和套筒的组合夹具及方法，涉及机械加工技术领域，所述组合夹具包括两个夹具板、一个盖板及一个定位板，通过所述组合夹具，实现车床用扳手的主体工件和套筒工件的快速安装定位，并利用线切割机床加工主体下部的四边柱体，将已加工成型的四边柱体直接作为工具电极，利用电火花机床加工套筒内部的四方孔，从而提高批量加工主体下部的四边柱体和套筒内部的四方孔的效率，同时节省大量的工具电极材料及制造、维修工具电极的费用，并且，加工成型的主体下部的四边柱体与套筒内部的四方孔能够很好的配合。

Description

加工车床用扳手的主体和套筒的组合夹具及方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体来讲是一种加工车床用扳手的主体和套筒的组合夹具及方法。

背景技术

如图1、图2及图3所示，车床用扳手主要包括扳手组件和套筒，所述扳手组件包括扳手及主体，扳手穿过所述主体上部，主体下部为四边柱体，所述套筒内部具有四方孔，且套筒通过所述四方孔套设于四边柱体。

车床用多功能扳手功能齐全，很好的满足了车床操作人员操作工具的需求，但是四边柱体和四方孔由于都有垂直度的要求，通常在普通设备上，均难以实现批量加工，往往借助于线切割和电火花加工。

通常线切割的加工难点主要在于：如何对工件进行定位及如何实现批量加工；而电火花加工需要先制造相应的工具电极，然后使其与工件按一定的规则在电火花机床上进行放电加工。电极的材料通常选择红黄铜、石墨、钨钢合金等有色金属，这些有色金属通常价格较高，且存在一定的机械加工难度。

常规的电火花加工方式是将单一的工具电极固定在电火花机床上，与工件一对一进行放电加工，即一个工具电极对应加工一个工件，这种加工方式操作简便，但因其更换零件频率较高，故工作效率较低；另外一种常见的加工方式是一对多进行放电加工，即一个工具电极对应加工多个工件，但因涉及多次定位即找正工具电极与工件的位置关系，故也存在操作麻烦，工作效率不高的问题；还有一种加工方式是多对多进行放电加工，就是将多个工具电极拼装到一起制作成组装工具电极，这种方式通常涉及多个工具电极的制作，制造成本较高，且工具电极损耗后往往需要及时修整，如此多的工具电极的修理也会提高产品的加工及制造时间，此外，该加工方式依然存在工具电极与工件之间的定位问题。

借助于线切割加工四边柱体，电火花加工四方孔时，也存在上述问题，即加工时，既需要对主体工件进行定位，又需要对工具电极与套筒工件分别进行定位，从而影响批量加工四边柱体和四方孔的效率。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种加工车床用扳手的主体和套筒的组合夹具及方法，实现主体工件和套筒工件的快速安装定位，从而提高批量加工主体下部的四边柱体和套筒内部的四方孔的效率。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种组合夹具，包括两个夹具板、一个盖板及一个定位板，每个所述夹具板板面为正方形，且均设有一个第一连接孔和多个阶梯孔，夹具板的四个侧面的中心均设有一个第一定位孔；所述盖板板面为与夹具板板面相同的正方形，且盖板板面设有一个第二连接孔，当将盖板覆盖于夹具板时，所述第一连接孔与第二连接孔同心；所述定位板包括一个底板和两个夹持板，两个夹持板均位于所述底板的同一个板面，且两个夹持板之间的距离等于夹具板板面的边长，两个夹持板之间的底板板面设有一个第二定位孔，当夹具板垂直置于两个夹持板之间时，第二定位孔与所述第一定位孔同心。

在上述技术方案的基础上，每个所述夹具板板面的四角均设有第一销孔，所述盖板板面的四角与夹具板板面的四角相对应处设有第二销孔。

在上述技术方案的基础上，每个所述夹持板均具有一个“L”型开口，且开口方向相对设置，夹具板垂直放置于两个夹持板的开口之间。

一种加工车床用扳手的主体和套筒的方法，包括：

S1.在一个夹具板的每个阶梯孔内插入一个主体工件，主体工件的一端由夹具板的一个板面向内嵌入，在夹具板的相对板面装配盖板，将电极连接棒穿入所述第一连接孔和第二连接孔内，且固定于盖板板面；在另一个夹具板的每个阶梯孔内插入一个套筒工件，将装配后的夹具板固定于电火花机床；

S2.将装配有主体工件的夹具板垂直固定于所述定位板的底板上，且被两个“L”型夹持板夹持，然后将装配后的定位板固定于线切割机床，编制线切割程序加工每个主体工件，当每个主体工件已加工形成四边柱体的两个相对面时，将夹具板旋转90°之后再次固定，编制线切割程序在每个主体工件上加工四边柱体的另外两个相对面，形成主体下部的四边柱体；

S3.将装配有已加工成型的四边柱体的夹具板移至电火花机床，将电极连接棒与电火花机床连接并固定，以四边柱体为工具电极，编制电火花程序加工每个套筒工件，形成套筒内部的四方孔。

在上述技术方案的基础上，所述S2，通过螺栓穿过所述第一定位孔和第二定位孔，将夹具板垂直固定于两个夹持板之间。

在上述技术方案的基础上，所述S2，加工主体工件时，线切割使用的电极丝为钼丝，且钼丝的直径为0.2mm-0.25mm。

在上述技术方案的基础上，所述S3，每个所述夹具板板面的四角均设有第一销孔，所述盖板板面的四角与夹具板板面的四角相对应处均设有第二销孔；将装配有已加工成型的四边柱体的夹具板移至电火花机床并通过电极连接棒与电火花机床连接固定，四边柱体与套筒工件相对放置，且每个四边柱体对应一个套筒工件，通过定位销分别穿过盖板板面的每个第二销孔及夹具板板面对应的第一销孔，确定每个四边柱体与套筒工件的位置一一对应。

在上述技术方案的基础上，所述S3，加工套筒工件时，加工的冲油方式为下冲油。

在上述技术方案的基础上，所述S3，加工完每个套筒工件后，每个套筒工件与对应的主体工件同时卸下。

在上述技术方案的基础上，在加工主体工件和套筒工件之前，对主体工件和套筒工件均进行淬火、除锈、退磁处理。

本发明的有益效果在于：本发明通过组合夹具，实现车床用扳手主体工件和套筒工件的快速安装定位，利用线切割机床加工主体下部的四边柱体，将已加工成型的四边柱体直接作为工具电极，利用电火花机床加工套筒内部的四方孔，从而提高批量加工主体下部的四边柱体和套筒内部的四方孔的效率，同时节省大量的工具电极材料及制造、维修工具电极的费用，并且，加工成型的主体下部的四边柱体与套筒内部的四方孔能够很好的配合。

附图说明

图1为背景技术中车床用扳手整体结构示意图；

图2为图1中主体结构示意图；

图3为图1中套筒结构示意图；

图4为本发明组合夹具中的夹具板结构示意图；

图5为本发明组合夹具中的定位板结构示意图；

图6为本发明组合夹具中的盖板结构示意图；

图7为夹具板装配主体工件及盖板后的结构示意图；

图8为夹具板装配套筒后的结构示意图；

图9为装配后的夹具板、定位板共同固定于线切割机床的桥式板的结构示意图；

图10为加工主体工件形成四边柱体的两个相对面的示意图；

图11为图10中夹具板旋转90°后的结构示意图；

图12为主体工件的四边柱体已加工完毕的结构示意图；

图13为四边柱体与套筒工件相对位置示意图；

图14为四方孔已加工完毕的套筒工件的结构示意图。

附图标记：扳手组件1，扳手11，主体12，四边柱体121；套筒2，四方孔21；夹具板3，第一连接孔31，第一销孔32，第一定位孔33，阶梯孔34；定位板4，底板41，夹持板42，第二定位孔43；盖板5，第二连接孔51，第二销孔52；卡盘扳手主体工件6；刀架扳手套筒工件7；电极连接棒8；桥式板9；定位销10。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

如图4、图5及图6所示，一种组合夹具，包括两个夹具板3、一个盖板5及一个定位板4。每个所述夹具板3，其板面为正方形，且板面设有一个第一连接孔31和多个阶梯孔34，板面的四角还各设有一个第一销孔32，其四个侧面的中心均设有一个第一定位孔33。所述盖板5板面为与夹具板3板面相同的正方形，且盖板5板面设有一个第二连接孔51，盖板5板面与夹具板3板面的四角相对应处均设有第二销孔52，当将盖板5覆盖于夹具板3时，所述第一连接孔31与第二连接孔51同心。所述定位板4包括一个底板41和两个夹持板42，两个所述夹持板42均位于所述底板41的同一个板面，且两个夹持板42之间的距离等于夹具板3板面的边长，两个夹持板3之间的底板41板面设有一个第二定位孔43，当夹具板3垂直置于两个夹持板42之间时，夹具板3被两个夹持板42夹持，第二定位孔43与所述第一定位孔33同心。

在本实施例中，两个所述夹持板42均具有一个“L”型开口，且开口方向相对设置，夹具板3垂直放置于两个夹持板42的开口之间。

一种加工车床用扳手的主体和套筒的方法，具体包括如下步骤：

S1.在一个夹具板3的每个阶梯孔34内插入一个主体工件6，主体工件6的一端嵌入夹具板3的一个板面，在夹具板3的该板面装配盖板5，将电极连接棒7置于所述夹具板3板面的第一连接孔31和盖板3板面的第二连接孔51内，且将电极连接棒8通过螺母固定于盖板5板面(如图7所示)；在另一个夹具板3的每个阶梯孔34内插入一个套筒工件7(如图8所示)，将装配有套筒工件7的夹具板3固定于电火花机床。

S2.两个夹持板均具有一个“L”型开口，且开口方向相对设置，将夹具板3垂直放置于两个夹持板42的开口之间，通过螺栓穿过所述夹具板3任意侧面的第一定位孔33和所述定位板4板面的第二定位孔43，再将装配有主体工件6的夹具板3固定于定位板4的底板41板面，然后将装配后的定位板4固定于线切割机床的桥式板9(如图9所示)，编制线切割程序加工每个主体工件6，当每个主体工件6已加工形成四边柱体的两个相对面时(如图10所示)，松开将夹具板3固定与定位板4的底板41板面的螺栓，将夹具板3旋转90°(如图11所示)，使夹具板3另一侧面的第一定位孔33与定位板4板面的第二定位孔43对齐，之后再次通过螺栓穿过该第一定位孔33和第二定位孔43，将夹具板3重新固定于定位板4的底板41板面，编制线切割程序在每个主体工件6上加工四边柱体的另外两个相对面，形成主体1下部的四边柱体12(如图12所示)。

S3.两个所述夹具板3，板面的四角均设有第一销孔32，所述盖板5板面的四角与夹具板3板面的四角相对应处均设有第二销孔52，将装配有已加工成型的四边柱体121的夹具板3移至电火花机床，并通过电极连接棒8与电火花机床连接固定，四边柱体121与套筒工件7相对放置，通过定位销9分别穿过盖板5板面的每个第二销孔52及夹具板3板面对应的第一销孔32，确定每个四边柱体121与套筒工件7的位置一一对应(如图12所示)，将电极连接棒8与电火花机床连接，以四边柱体121为工具电极，编制电火花程序加工每个套筒工件7，以形成刀套筒2内部的四方孔21。

其中，在加工主体工件6时，线切割使用的电极丝为钼丝，且钼丝的直径为0.2mm-0.25mm。加工套筒工件7时，电火花加工的参数如下表：

电火花加工参数表

电火花加工的冲油方式为下冲油，以增加工作液循环，避免作为工具电极的已加工成型的四边柱体121与套筒工件7的表面积碳烧伤，且减小已加工成型的四边柱体121的二次放电机率。按上述电火花加工参数加工套筒工件7，对作为工具电极的已加工成型的四边柱体121消耗小，且加工速度较快。

在加工主体工件6和套筒工件7之前，对主体工件6和套筒工件7均进行淬火、除锈、退磁处理，以使加工后的四边柱体121与套筒2内部的四方孔21能有较好的配合间隙，并减少钳工工作量。在加工完每个套筒工件7后，每个套筒工件7与对应的主体工件6同时卸下，进一步保证加工好的四边柱体121与套筒2内部的四方孔21能很好的配合。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种组合夹具，其特征在于，包括两个夹具板、一个盖板及一个定位板，每个所述夹具板板面为正方形，且均设有一个第一连接孔和多个阶梯孔，夹具板的四个侧面的中心均设有一个第一定位孔；所述盖板板面为与夹具板板面相同的正方形，且盖板板面设有一个第二连接孔，当将盖板覆盖于夹具板时，所述第一连接孔与第二连接孔同心；所述定位板包括一个底板和两个夹持板，两个夹持板均位于所述底板的同一个板面，且两个夹持板之间的距离等于夹具板板面的边长，两个夹持板之间的底板板面设有一个第二定位孔，当夹具板垂直置于两个夹持板之间时，第二定位孔与所述第一定位孔同心。

2.如权利要求1所述的组合夹具，其特征在于，每个所述夹具板板面的四角均设有第一销孔，所述盖板板面的四角与夹具板板面的四角相对应处设有第二销孔。

3.如权利要求1所述的组合夹具，其特征在于，每个所述夹持板均具有一个“L”型开口，且开口方向相对设置，夹具板垂直放置于两个夹持板的开口之间。

4.一种基于权利要求1所述的组合夹具加工车床用扳手的主体和套筒的方法，其特征在于，包括：

S1.在一个夹具板的每个阶梯孔内插入一个主体工件，主体工件的一端由夹具板的一个板面向内嵌入，在夹具板的相对板面装配盖板，将电极连接棒穿入所述第一连接孔和第二连接孔内，且固定于盖板板面；在另一个夹具板的每个阶梯孔内插入一个套筒工件，将装配后的夹具板固定于电火花机床；

S2.将装配有主体工件的夹具板垂直固定于所述定位板的底板上，且被两个夹持板夹持，然后将装配后的定位板固定于线切割机床，编制线切割程序加工每个主体工件，当每个主体工件已加工形成四边柱体的两个相对面时，将夹具板旋转90°之后再次固定，编制线切割程序在每个主体工件上加工四边柱体的另外两个相对面，形成主体下部的四边柱体；

S3.将装配有已加工成型的四边柱体的夹具板移至电火花机床，并通过电极连接棒与电火花机床连接固定，以四边柱体为工具电极，编制电火花程序加工每个套筒工件，形成套筒内部的四方孔。

5.如权利要求4所述的加工车床用扳手的主体和套筒的方法，其特征在于，所述S2，通过螺栓穿过所述第一定位孔和第二定位孔，将夹具板垂直固定于两个夹持板之间。

6.如权利要求4所述的加工车床用扳手的主体和套筒的方法，其特征在于，所述S2，加工主体工件时，线切割使用的电极丝为钼丝，且钼丝的直径为0.2mm-0.25mm。

7.如权利要求4所述的加工车床用扳手的主体和套筒的方法，其特征在于，所述S3，每个所述夹具板板面的四角均设有第一销孔，所述盖板板面的四角与夹具板板面的四角相对应处均设有第二销孔；将装配有已加工成型的四边柱体的夹具板移至电火花机床并通过电极连接棒与电火花机床连接固定，四边柱体与套筒工件相对放置，且每个四边柱体对应一个套筒工件，通过定位销分别穿过盖板板面的每个第二销孔、夹具板板面对应的第一销孔，确定每个四边柱体与套筒工件的位置一一对应。

8.如权利要求4所述的加工车床用扳手的主体和套筒的方法，其特征在于，所述S3，加工套筒工件时，加工的冲油方式为下冲油。

9.如权利要求4所述的加工车床用扳手的主体和套筒的方法，其特征在于，所述S3，加工完每个套筒工件后，每个套筒工件与对应的主体工件同时卸下。

10.如权利要求4所述的加工车床用扳手的主体和套筒的方法，其特征在于，在加工主体工件和套筒工件之前，对主体工件和套筒工件均进行淬火、除锈、退磁处理。

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