CN104259899A - 一种弹性材料径向铣削装夹装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种弹性材料径向铣削装夹装置,包括基体、方形板、销钉、盖板、螺母,基体径向定位面与零件内孔配合处为过盈配合。采用带有数控分度头的数控立式加工中心,基体安装在数控分度头工作台面上,找正基体轴线与数控分度头轴线共轴,将待加工零件安装在基体径向定位面上,通过力矩扳手用大小合适的力拧紧螺母将待加工零件固定,先将零件方形孔加工成圆孔,再按每间隔一个将销钉分别置于圆孔中,将未放置销钉的圆孔加工成方形孔,完成工步1加工;将方形板分别置于加工完成的方形孔中,拆下销钉,最后将圆孔加工成方形孔,完成工步2加工。本发明装夹变形小、性能可靠、装卸方便、提高铣削效率、适用于装夹困难、批量生产的弹性材料径向铣削装夹。
Description
技术领域
本发明属于机械加工技术领域,具体涉及一种弹性材料径向铣削装夹装置。
背景技术
多孔聚酰亚胺作为一种高分子特种工程材料。它不但可以作为轴承的结构件,还可以作为轴承的润滑部件,所以广泛应用于航天航空、精密机械等领域中导航仪表的陀螺轴承保持架。但是其机械强度相对较低、装夹困难、弹性变形大,导致了多孔聚酰亚胺在铣削过程中处于不稳定状态,铣削加工后的尺寸精度和形位精度难以保证。
发明内容
本发明的目的在于针对弹性材料径向铣削加工时零件难装卡、加工变形大、精度不容易控制等难点,提供一种弹性材料径向铣削装夹装置。
为达成所述目的,本发明提出的技术方案为:一种弹性材料径向铣削装夹装置,该装夹装置包括数控分度头工作台、基体、盖板、螺母、待加工零件、销钉、方形板,
在基体的本体上设有基体外螺纹、基体左端面、轴向定位面、径向定位面、方形沉台、找正面、基体右端面;所述基体左端设置有径向定位面;所述基体左端径向定位面上设置有方形沉台;在方形沉台中心设有基体螺孔;所述基体右端设置有找正面;在基体右端设有四个基体沉孔;
在销钉本体上设有销钉外圆、销钉定位面、销钉外螺纹;
在方形板本体上设有方形板定位面、通孔;
在待加工零件本体上设有零件内孔、零件方形孔、零件左端面、零件右端面;
该装夹装置首先用车加工机床加工基体右端面,再以基体右端面定位,加工基体轴向定位面、径向定位面和基体外螺纹,用以确保基体径向定位面与车加工机床的轴线同轴,基体轴向定位面、基体右端面和基体外螺纹与车加工机床的轴线垂直;最后用带有数控分度头工作台的数控立式加工中心加工找正面、方形沉台、基体螺孔,用以确保基体方形沉台底面与找正面平行,基体螺孔与基体方形沉台底面和基体轴线垂直;
用车加工机床加工销钉外圆、销钉定位面和销钉外螺纹,用以确保销钉外圆与销钉外螺纹的轴线同轴,销钉定位面与销钉外螺纹的轴线垂直;
用铣加工机床加工方形板外形四周、方形板定位面和通孔,用以确保方形板外形四周与方形板定位面垂直;
每个大螺钉分别位于四个基体沉孔和数控分度头工作台的四个螺孔中,将基体与数控分度头工作台固定,使基体右端面与数控分度头工作台左端面紧密贴合;基体径向定位面与零件内孔配合处为过盈配合;
零件右端面与基体轴向定位面贴合,螺母与基体外螺纹配合,将盖板压紧在零件左端面上,使零件右端面与基体轴向定位面紧密贴紧,确保了待加工零件与数控分度头工作台垂直,待加工零件安装后,基体左端面高度应低于零件左端面;
零件加工时,先将零件方形孔加工成圆孔,按每间隔一个将销钉分别置于圆孔中,再将未放置销钉的圆孔加工成方形孔,完成工步1加工;将方形板分别置于加工完成的方形孔中,拆下销钉,最后将圆孔加工成方形孔,完成工步2加工。
进一步的,所述方形板是加强板。
进一步的,所述销钉是加强钉。
本发明的优选方案还在于:
一种弹性材料径向铣削加工装置,包括基体、销钉、方形板、盖板、螺母、数控分度头工作台、待加工零件,其中:在基体的本体上设有基体外螺纹、基体左端面、轴向定位面、径向定位面、方形沉台、找正面、基体右端面;在方形沉台中心设有基体螺孔;在销钉本体上设有销钉外圆、销钉定位面、销钉外螺纹;在方形板本体上设有方形板定位面、通孔;在待加工零件本体上设有零件内孔、零件方形孔、零件左端面、零件右端面;将大螺钉分别位于基体右端四个大沉头孔和数控分度头工作台的四个螺孔中,将基体与数控分度头工作台固定,使基体右端面与数控分度头工作台左端面紧密贴合;基体径向定位面与零件内孔配合处为过盈配合;零件安装后基体左端面高度应低于零件左端面;零件右端面与基体轴向定位面贴合,螺母与基体外螺纹配合,将盖板压紧在零件左端面上,使零件右端面与基体轴向定位面紧密贴紧,确保了待加工零件与数控分度头工作台台面垂直;
加工零件时,首先在零件方形孔中心位置加工小于零件方形孔最小尺寸的圆孔,再按每间隔一个将销钉分别通过圆孔旋入方形沉台上的螺孔中,使销钉定位面贴紧方形沉台底面,按照机床的数控程序对未放置销钉的圆孔加工成方形孔,完成工步1加工;
最后将方形板分别置于加工完成的方形孔中,将小螺钉通过方形板上的通孔旋入方形沉台上的螺孔中,使方形板定位面贴紧方形沉台底面,拆下销钉,按照机床的数控程序将剩余圆孔加工成方形孔,完成工步2加工。
其中,机床选用带有数控分度头工作台的数控立式加工中心设备。
其中,基体右端面安装在数控分度头工作台台面上并与数控分度头轴线共轴。
其中,所述基体径向定位面与零件内孔过盈量为0.005mm~0.01mm。
其中,所述基体螺孔、销钉外螺纹与小螺钉的螺纹一致。
其中,所述基体方形沉台底面与找正面平行度小于0.01mm。
其中,所述销钉外圆与加工出的圆孔之间的间隙为0.005mm~0.01mm。
其中,所述方形板周边与零件方形孔之间的间隙为0.01mm~0.02mm。
本发明的技术效果:本发明所述待加工零件安装在基体径向定位面后,
1.零件内孔与基体径向定位面配合处为过盈配合,增大接触面积,确保零件安装后待加工零件与基体的轴线同轴。
2.零件加工完成后会产生翻边毛刺,径向定位面上的方形沉台,能解决拆卸零件时对加工精度的影响。
3.方形板和销钉增强了零件的刚性,能解决加工过程的让刀现象和震动,使铣削过程变得稳定,从而保证零件的尺寸精度和形位精度。
4.找正面的设置,能解决多批次零件的装夹,提高该装置的利用率。
较小的过盈配合使待加工零件内孔与基体径向定位面紧密配合,解决了材料自身弹性变形大的技术问题;方形板和销钉的使用增强了零件的刚性,解决了材料自身机械强度相对较低的技术问题,使铣削过程处于稳定状态,确保尺寸精度和形位精度。本发明的装夹变形小、性能可靠、装卸方便,能大大提高铣削效率、减轻工作强度,提高了加工表面质量,解决了弹性材料径向铣削加工时的难题。本发明适用于弹性变形较大的材料径向铣削的批量生产中。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明中工步1装夹示意图;
图3为本发明中工步2装夹示意图;
图4为零件展开效果图。
图中各标号表示:
1为数控分度头轴线、 2为数控分度头工作台、
3为数控分度头工作台左端面、 4为找正面、
5为基体、 6为基体轴向定位面、
7为径向定位面、 8为方形沉台、
9为基体左端面、 10为盖板、
11为垫圈、 12为螺母、
13为基体外螺纹、 14为基体轴线、
15为盖板右端面、 16为基体螺孔、
17为大螺钉、 18为基体沉孔、
19为基体右端面、 20为圆孔、
21为待加工零件、 22为零件内孔、
23为销钉外圆、 24为销钉、
25为销钉定位面、 26为销钉外螺纹、
27为方形板、 28为小螺钉、
29为通孔、 30为方形板定位面、
31为零件左端面、 32为零件右端面、
33为零件方形孔。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图1至图4所示,对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
图中示出弹性材料径向铣削装置涉及:基体5、销钉24、方形板27、盖板10、螺母12、数控分度头工作台2、待加工零件21;
在基体的本体上设有基体外螺纹13、基体左端面9、轴向定位面6、径向定位面7、方形沉台8、找正面4、基体右端面19;在方形沉台中心设有基体螺孔16;
在销钉本体上设有销钉外圆23、销钉定位面25、销钉外螺纹26;
在方形板本体上设有方形板定位面30、通孔29;
在待加工零件本体上设有零件内孔22、零件方形孔33、零件左端面31、零件右端面32;
在机床设备上设有数控分度头工作台2、数控分度头轴线1。
装置的加工,首先用车加工机床加工基体右端面19,再以基体右端面19定位,加工基体轴向定位面6、径向定位面7和基体外螺纹13,用以确保基体径向定位面7与车加工机床的轴线同轴,基体轴向定位面6、基体右端面19和基体外螺纹13与车加工机床的轴线垂直;最后用带有数控分度头工作台的数控立式加工中心加工找正面4、方形沉台8、基体螺孔16,用以确保基体方形沉台8底面与找正面4平行,基体螺孔16与基体方形沉台8底面和基体轴线14垂直。
用车加工机床加工销钉外圆23、销钉定位面25和销钉外螺纹26,用以确保销钉外圆23与销钉外螺纹26的轴线同轴,销钉定位面25与销钉外螺纹26的轴线垂直。
用铣加工机床加工方形板27外形四周、方形板定位面30和通孔29,用以确保方形板27外形四周与方形板定位面30垂直。
装置安装时,基体右端面19与数控分度头工作台左端面3紧密连接;并通过基体沉孔18用四个大螺钉17将基体5与数控分度头工作台2固定连接,使基体右端面19与数控分度头工作台左端面3紧密贴合,并使基体轴线14与数控分度头轴线1同轴。
零件内孔22套接于基体径向定位面7处,零件内孔22与基体径向定位面7为过盈配合;基体左端面9比零件左端面31低0.5mm~1mm;盖板10套置于基体左端的螺杆中,并且盖板10放置于零件左端面31上,螺母12与基体外螺纹13配合,将盖板10压紧在零件左端面31上,使零件右端面32与基体轴向定位面6紧密贴紧,确保了待加工零件21与数控分度头工作台左端面3垂直。
加工待加工零件21时,先将基体5安装在数控分度头工作台2上,找正基体5并保证基体5的轴线与数控分度头轴线1在同一回转中心上,用大螺钉17通过基体沉孔18将基体5压紧于数控分度头工作台左端面3上;接着找正找正面4并保证找正面4与机床导轨平行;再将待加工零件21套于基体径向定位面7上;最后将盖板10通过基体左端螺杆外圆,用螺母12与基体外螺纹13配合,用盖板10将待加工零件21固定于基体轴向定位面6上,通过力矩扳手使螺母12的夹紧力大小合适,以最小的影响待加工零件21因为夹紧力产生的压力变形。按照机床的数控程序先在零件方形孔33中心位置加工圆孔20;
如图2所示,按每间隔一个将销钉24分别通过圆孔20旋入方形沉台8上的基体螺孔16中,使销钉定位面25贴紧方形沉台8底面,再按照机床的数控程序将未放置销钉的圆孔20加工成方形孔33,完成工步1加工;
如图3所示,将方形板27分别置于加工完成的方形孔33中,将小螺钉28通过方形板上的通孔29旋入方形沉台8上的基体螺孔16中,使方形板定位面30贴紧方形沉台8底面,拆下销钉24,按照机床的数控程序将剩余圆孔20加工成方形孔33,完成工步2加工。
本发明未详细阐述部分属于本领域公知技术。
以上所述,仅为本发明部分具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域的人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种弹性材料径向铣削装夹装置,其特征在于,该装夹装置包括数控分度头工作台(2)、基体(5)、盖板(10)、螺母(12)、待加工零件(21)、销钉(24)、方形板(27),其特征在于:
在基体的本体上设有基体外螺纹(13)、基体左端面(9)、轴向定位面(6)、径向定位面(7)、方形沉台(8)、找正面(4)、基体右端面(19);所述基体(5)左端设置有径向定位面(7);所述基体(5)左端径向定位面(7)上设置有方形沉台(8);在方形沉台(8)中心设有基体螺孔(16);所述基体(5)右端设置有找正面(4);在基体(5)右端设有四个基体沉孔(18);
在销钉(24)本体上设有销钉外圆(23)、销钉定位面(25)、销钉外螺纹(26);
在方形板(27)本体上设有方形板定位面(30)、通孔(29);
在待加工零件(21)本体上设有零件内孔(22)、零件方形孔(33)、零件左端面(31)、零件右端面(32);
该装夹装置首先用车加工机床加工基体右端面(19),再以基体右端面(19)定位,加工基体轴向定位面(6)、径向定位面(7)和基体外螺纹(13),用以确保基体径向定位面(7)与车加工机床的轴线同轴,基体轴向定位面(6)、基体右端面(19)和基体外螺纹(13)与车加工机床的轴线垂直;最后用带有数控分度头工作台的数控立式加工中心加工找正面(4)、方形沉台(8)、基体螺孔(16),用以确保基体方形沉台(8)底面与找正面(4)平行,基体螺孔(16)与基体方形沉台(8)底面和基体轴线(14)垂直;
用车加工机床加工销钉外圆(23)、销钉定位面(25)和销钉外螺纹(26),用以确保销钉外圆(23)与销钉外螺纹(26)的轴线同轴,销钉定位面(25)与销钉外螺纹(26)的轴线垂直;
用铣加工机床加工方形板(27)外形四周、方形板定位面(30)和通孔(29),用以确保方形板(27)外形四周与方形板定位面(30)垂直;
每个大螺钉(17)分别位于四个基体沉孔(18)和数控分度头工作台(2)的四个螺孔中,将基体(5)与数控分度头工作台(2)固定,使基体右端面(19)与数控分度头工作台左端面(3)紧密贴合;基体径向定位面(7)与零件内孔(22)配合处为过盈配合;
零件右端面(32)与基体轴向定位面(6)贴合,螺母(12)与基体外螺纹(13)配合,将盖板(10)压紧在零件左端面(31)上,使零件右端面(32)与基体轴向定位面(6)紧密贴紧,确保了待加工零件(21)与数控分度头工作台(2)垂直,待加工零件(21)安装后,基体左端面(9)高度应低于零件左端面(31);
零件加工时,先将零件方形孔(33)加工成圆孔(20),按每间隔一个将销钉(24)分别置于圆孔(20)中,再将未放置销钉的圆孔(20)加工成方形孔(33),完成工步1加工;将方形板(27)分别置于加工完成的方形孔(33)中,拆下销钉(24),最后将圆孔(20)加工成方形孔(33),完成工步2加工。
2.根据权利要求1所述的弹性材料径向铣削装夹装置,其特征是:所述方形板(27)是加强板。
3.根据权利要求1所述的弹性材料径向铣削装夹装置,其特征是:所述销钉(24)是加强钉。
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