CN104070380A - 空心哑铃型半成品数控铣床夹具 - Google Patents

空心哑铃型半成品数控铣床夹具 Download PDF

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杨兴隆
李德府
李建华
高科
郝瑞光
郭强
宋治国
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    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
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    • B23Q2703/02—Work clamping means

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Abstract

本发明空心哑铃型半成品数控铣床夹具，属于数控铣床夹具技术领域；解决的技术问题是提供了一种结构简单、定位精度高，振动与变形小、经济实用、生产效率高的空心哑铃型半成品数控铣床夹具；采用的技术方案为：空心哑铃型半成品数控铣床夹具，在夹具体的底部设置有第一夹持面，在夹紧元件的底部设置有第二夹持面，夹具体和夹紧元件之间通过螺钉连接在一起，使得所述第一夹持面和第二夹持面配合形成圆形的夹持面，第二夹持面的弧度小于π，使得夹持面夹持空心哑铃型半成品后第一夹持面和第二夹持面之间留有间隙，夹具体的一端作为定位端面，定位端面与空心哑铃型半成品的基准内端面共面；本发明可广泛应用于夹紧领域。

Description

空心哑铃型半成品数控铣床夹具
技术领域
本发明空心哑铃型半成品数控铣床夹具，属于数控铣床夹具技术领域。
背景技术
空心哑铃型半成品是车床或数控车床切削加工后哑铃两端面仍然需要镗铣加工的常见半成品。传统的加工方法往往在立式数控铣床上先用自定心三抓夹持哑铃一端加工另一端，然后利用另一端的某些成型特征作为定位基准，采用压板压紧的方式掉头加工原夹持端。由于半成品是空心零件，哑铃型半成品中间圆柱面壁非常薄，依照传统装夹方式进行镗铣加工容易造成震动与变形；压板压紧已加工端时，可能已加工端经过铣加工后特征遭到破坏，容易造成装夹倾斜、头重脚轻，再加上经过二次定位，累积误差增加，严重影响哑铃两端相互位置精度；传统方法需要经过两次装卸零件方能完成，加工效率不高。
发明内容
本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种结构简单、定位精度高，振动与变形小、经济实用、生产效率高的空心哑铃型半成品数控铣床夹具。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：空心哑铃型半成品数控铣床夹具，包括夹具体和夹紧元件，所述夹具体呈凸形，在所述夹具体的底部设置有半圆形的第一夹持面，所述第一夹持面与空心哑铃型半成品的中间圆柱面共面，所述夹紧元件也呈凸形，在所述夹紧元件的底部设置有半圆形的第二夹持面，所述夹具体和夹紧元件之间通过螺钉连接在一起，使得所述第一夹持面和第二夹持面配合形成圆形的夹持面，所述第二夹持面的弧度小于π，使得夹持面夹持空心哑铃型半成品后第一夹持面和第二夹持面之间留有间隙，所述夹具体的一端作为定位端面，所述定位端面与空心哑铃型半成品的基准内端面共面。
所述夹具体底部的第一夹持面两侧设置有螺钉孔，所述夹紧元件上对应螺钉孔的位置设置有用于旋拧螺钉的通孔。
所述通孔为沉头孔。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
1、本发明采用止口式定位原理，在空心哑铃型半成品两端没遭到铣加工破坏之前使哑铃型半成品的中间圆柱面和半成品的一个基准内端面与半圆定位面和定位端面共面，有效解决了装夹倾斜、头重脚轻的弊端。
2、本发明采用圆弧面和半成品薄壁圆弧面充分接触的方式增强了工艺系统刚性，避免了震动的产生，使得铣加工成品的表面质量大大改善，由于夹紧作用力由传统的底部移到了中间，克服了切削力的杠杆作用造成的变形问题。
3、为防止过定位，本发明在设计夹具时采用螺钉连接定位元件和夹具体，同时夹紧元件的第二夹持面采用少半圆面即横截面圆弧小于整圆的一半，并由沉头孔和螺钉孔的位置保证定位元件和夹具体的底面不可能接触，压紧半成品时避免夹紧元件和夹具体的接触是为了有效夹紧半成品，两个夹紧螺钉应交替拧紧，确保其不可能接触性。
4、本发明采用一次装夹在四轴数控铣床上完成空心哑铃型半成品两端的所有异型、孔、槽的镗铣加工，克服了传统立式数控铣床掉头装夹累积误差大、空心哑铃型半成品两端相互位置精度差的缺点，极大程度提高了加工精度，满足用户装配和使用要求，由于减少了装夹时间，产品的加工效率大大提高。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明侧视图。
图3为本发明中空心哑铃型半成品的结构示意图。
图4为本发明中夹具体的结构示意图。
图5为本发明中夹紧元件的结构示意图。
图中，1为夹具体、2为夹紧元件、3为第一夹持面、4为第二夹持面、5为螺钉、6为定位端面、7为基准内端面、8为螺钉孔、9为通孔。
具体实施方式
如图1～图5所示，本发明空心哑铃型半成品数控铣床夹具，包括夹具体1和夹紧元件2，所述夹具体1呈凸形，在所述夹具体1的底部设置有半圆形的第一夹持面3，所述第一夹持面3与空心哑铃型半成品的中间圆柱面共面，所述夹紧元件2也呈凸形，在所述夹紧元件2的底部设置有半圆形的第二夹持面4，所述夹具体1和夹紧元件2之间通过螺钉5连接在一起，使得所述第一夹持面3和第二夹持面4配合形成圆形的夹持面，所述第二夹持面4的弧度小于π，使得夹持面夹持空心哑铃型半成品后第一夹持面3和第二夹持面4之间留有间隙，所述夹具体1的一端作为定位端面6，所述定位端面6与空心哑铃型半成品的基准内端面7共面。
所述夹具体1底部的第一夹持面3两侧设置有螺钉孔8，所述夹紧元件2上对应螺钉孔8的位置设置有用于旋拧螺钉5的通孔9。
所述通孔9为沉头孔。
本发明在四轴数控铣床上用自定心三抓夹紧夹具体1，采用一次装夹在四轴数控铣床上完成空心哑铃型半成品两端的所有异型、孔、槽的镗铣加工，克服了传统立式数控铣床掉头装夹累积误差大、空心哑铃型半成品两端相互位置精度差的缺点，极大程度提高了加工精度，满足用户装配和使用要求，由于减少了一次装夹时间，产品的加工效率大大提高。
本发明夹具体1的第一夹持面3和夹紧元件2的第二夹持面4直径一致，应由一体零件分型而成，直径值取空心哑铃型半成品中间圆柱面直径最大值，符合最大实体原则。
本发明哑铃型半成品的中间圆柱面和半成品的一个基准内端面（7）与第一夹持面3和定位端面6共面，采用止口式定位原理，在空心哑铃型半成品两端没遭到铣加工破坏之前使哑铃型半成品的中间圆柱面和半成品的一个基准内端面与第一夹持面3和定位端面6共面，有效解决了装夹倾斜、头重脚轻的弊端，夹具采用圆弧面和半成品薄壁圆弧面充分接触的方式增强了工艺系统刚性，避免了震动的产生，使得铣加工成品的表面质量大大改善，由于夹紧作用力由传统的底部移到了中间，克服了切削力的杠杆作用造成的变形问题。
本发明为防止过定位，夹紧元件2的端面与半成品基准内端面应保证足够间隙，将夹紧元件2的第二夹持面4与半成品的中间圆柱面充分接触，保证夹紧，因此在设计夹具时采用螺钉5将夹紧元件2和夹具体1连接，并且由沉头型的通孔9和螺钉孔8的位置保证夹紧元件2和夹具体1的底面之间留有一定的缝隙。
本发明夹紧空心哑铃型半成品时，两个螺钉5应交替拧紧，以保证夹紧元件2与夹具体1的底面之间不产生接触，夹紧元件2的第二夹持面4采用少半圆面即横截面圆弧小于整圆的一半，在压紧半成品避免夹紧元件2和夹具体1可有效夹紧半成品，两个夹紧螺钉5应交替拧紧，确保紧元件2与夹具体1的底面之间不能接触性。
总之，本发明在四轴数控铣床上用自定心三抓夹紧夹具体1，夹具体1的半圆第一夹持面4和夹紧元件2的少半圆第二夹持面4直径一致，应由一体零件分型而成，直径值取空心哑铃型半成品中间圆柱面直径最大值，符合最大实体原则；哑铃型半成品的中间圆柱面和半成品的一个基准内端面与第一夹持面4和定位端面6共面；为防止过定位，夹紧元件2端面与半成品基准内端面保证足够间隙且夹紧元件2的第二夹持面4充分接触半成品的中间圆柱面；夹紧空心哑铃型半成品时，两个螺钉5应交替拧紧，以保证夹紧元件2与夹具体1不产生接触。
本发明结构简单，定位精度高，经济实用，生产效率高，克服了传统压板掉头夹紧方式零件易振动变形、铣加工后两端相互位置精度难以保证的种种不足。
上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (3)

1.空心哑铃型半成品数控铣床夹具，其特征在于：包括夹具体（1）和夹紧元件（2），所述夹具体（1）呈凸形，在所述夹具体（1）的底部设置有半圆形的第一夹持面（3），所述第一夹持面（3）与空心哑铃型半成品的中间圆柱面共面，所述夹紧元件（2）也呈凸形，在所述夹紧元件（2）的底部设置有半圆形的第二夹持面（4），所述夹具体（1）和夹紧元件（2）之间通过螺钉（5）连接在一起，使得所述第一夹持面（3）和第二夹持面（4）配合形成圆形的夹持面，所述第二夹持面（4）的弧度小于π，使得夹持面夹持空心哑铃型半成品后第一夹持面（3）和第二夹持面（4）之间留有间隙，所述夹具体（1）的一端作为定位端面（6），所述定位端面（6）与空心哑铃型半成品的基准内端面（7）共面。
2.根据权利要求1所述的空心哑铃型半成品数控铣床夹具，其特征在于：所述夹具体（1）底部的第一夹持面（3）两侧设置有螺钉孔（8），所述夹紧元件（2）上对应螺钉孔（8）的位置设置有用于旋拧螺钉（5）的通孔（9）。
3.根据权利要求2所述的空心哑铃型半成品数控铣床夹具，其特征在于：所述通孔（9）为沉头孔。
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