CN104440328B - 一种车床及其加工弧面板的夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加工弧面板的夹具，用于装夹弧面板加工件进行加工，其中，包括：夹具本体，所述夹具本体为圆柱体，所述夹具本体的外周上布置有定位槽，所述定位槽用于放置弧面板加工件；固定装置，安装在夹具本体的定位槽上，用于将弧面板固定在所述定位槽上。在使用本发明的加工弧面板的夹具时，将弧面板加工工件用固定装置安装到夹具本体上，再将夹具整体装卡到车床的加工台上，以夹具的中心轴为旋转轴进行回转加工，克服了普通车床无法加工弧面板的问题，提高了弧面板的加工精度。本发明提供一种包括上述加工弧面板的夹具的车床，可以在车床上对弧面板工件进行加工，提高了弧面板的加工精度。

Description

一种车床及其加工弧面板的夹具

技术领域

本发明涉及机械制造加工领域，特别涉及一种加工弧面板的夹具。此外，本发明还涉及一种包括上述加工弧面板的夹具的车床。

背景技术

近年来，随着我国经济的腾飞和机械加工领域的发展，越来越多的精密和超精密设备被广泛使用。

为了更好地适应各种仪器的使用要求，相关设备中零件的精度要求也在不断提高，单一的、传统的机械制造加工设备和方式不能满足于现阶段的设计要求，需要进行改进和调整。

在机械制造加工领域常见的加工件中，弧面板常作为链式传动设备旋转部位的零件，如引锭杆和板式链节等。由于弧面板的弧形面是特殊表面，所以不能采用普通的加工方法制成，而且，对弧面半径的尺寸精度要求在不断提高，这都成为弧面板加工的难题。为了确保弧面板的质量，必须解决许多工艺技术问题，例如如何提高弧面板的弧面精度和粗糙度、如何精确切割弧面板母线等。

实际加工过程中，通常采用的加工方法是在工件上划出弧面线，打样冲眼，然后在牛头刨床上通过手动控制刀架按线加工出弧面，再通过手工修磨、抛光来控制尺寸精度和表面粗糙度。

该方法中采用牛头刨床进行加工，牛头刨床本身的加工精度和粗糙度较低，难以胜任高精度要求的加工；同时此方法中使用手工完成的步骤较多，通过手工控制刀的切割和修磨，更加难以提高弧面板的加工精度，更无法保证一批弧面板在尺寸和精度上的统一。另外，该方法效率低下，仅适用于小批量生产弧面板，无法保证生产要求。

可见，传统的加工方法已经无法满足弧面板的生产要求，尤其是不能达到所需的加工精度，所以需要考虑改换其他机床进行加工，以提高加工的精度，如普通车床或铣床，但由于弧面板的形状特殊，使用普通的机床直接装夹工件加工，是无法加工成具有弧形顶面的弧面板的。

综上所述，如何使用机床对弧面板工件进行加工，用以提高加工弧面板的加工精度，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种加工弧面板的夹具，该装置可以提高加工弧面板的加工精度。本发明的另一目的是提供一种包括上述加工弧面板的夹具的车床。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种加工弧面板的夹具，用于装夹弧面板加工件进行加工，其中，包括：

夹具本体，所述夹具本体为圆柱体，所述夹具本体的外周上布置有定位槽，所述定位槽用于放置弧面板加工件；

固定装置，安装在夹具本体的定位槽上，用于将弧面板加工件固定在所述定位槽上。

优选地，所述定位槽的个数不少于两个，所述定位槽沿所述夹具本体的周向均匀的分布。

优选地，所述定位槽个数为偶数。

优选地，所有所述定位槽的深度均相同。

优选地，所述定位槽的底面与所述夹具本体的轴线平行。

优选地，所述固定装置用于将弧面板加工件固定在所述定位槽的底面上。

优选地，所述定位槽在轴向上贯穿所述夹具本体。

优选地，所述固定装置为螺栓，所述定位槽上设置有与所述螺栓配合的螺栓孔。

优选地，还包括：

第一中心孔，所述第一中心孔设置在所述夹具本体的第一端面中心处，所述第一中心孔与所述夹具本体的轴线重合；

凸台，所述凸台布置在所述第二端面上，所述凸台与所述夹具本体的轴线重合；

第二中心孔，所述第二中心孔布置在凸台的端面中心处，所述第二中心孔与所述夹具本体的轴线重合。

一种车床，包括加工弧面板的夹具，其中，所述加工弧面板的夹具为如上述任一项所述的加工弧面板的夹具。

本发明加工弧面板的夹具包括夹具本体和固定装置，夹具本体为圆柱体，其周向表面上设置有定位槽，用于放置弧面板加工件；固定装置用于将弧面板固定在定位槽上。

在使用本发明的加工弧面板的夹具时，将弧面板加工工件用固定装置安装到夹具本体上，再将夹具整体装卡到车床的加工台上，以夹具的中心轴为旋转轴进行回转加工，此时的中心轴同时也是弧面板的弧面圆心所在的轴，通过回转加工可以将工件的表面加工成弧形形状。

使用夹具将待加工工件装卡到车床上，车床的加工精度高于牛头刨床的加工精度，在此过程中不需要使用手动划线、打磨，避免了人为造成弧面板加工精度降低的可能，弧面板的尺寸精度和表面粗糙度也就得到了提高，符合了工件加工的要求。

综上所述，本发明涉及的加工弧面板的夹具克服了普通车床无法加工弧面板的问题，将弧面板工件间接装卡到机床上进行加工，提高了弧面板的加工精度。本发明提供一种包括上述加工弧面板的夹具的车床，可以在车床上对弧面板工件进行加工，提高了弧面板的加工精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种加工弧面板的夹具的具体实施例中夹具本体的主视图；

图2为本发明所提供的一种加工弧面板的夹具的具体实施例中夹具本体的侧视图；

图3为本发明所提供的一种加工弧面板的夹具的具体实施例中弧面板加工件主视图；

图4为本发明所提供的一种加工弧面板的夹具的具体实施例中弧面板加工件侧视图；

图5为本发明所提供的一种加工弧面板的夹具的具体实施例中工作状态的主视图；

图6为本发明所提供的一种加工弧面板的夹具的具体实施例中工作状态的侧视图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种加工弧面板的夹具，该装置可以提高加工弧面板的加工精度。本发明的另一目的是提供一种包括上述加工弧面板的夹具的车床。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1-图6所示，其中，本发明提供的加工弧面板夹具的具体实施例一中，包括夹具本体1和固定装置2。夹具本体1为一个圆柱体，在圆柱体的外圆周表面上有一个长条状的定位槽101，用于放置弧面板加工件。固定装置2为螺栓，在定位槽101上设置有两个与螺栓配合的螺栓孔102。由于螺栓的作用是将弧面板加工件固定在定位槽101上，所以弧面板加工件上也有与螺栓相配合的螺栓孔。

加工过程中首先进行夹具的固定。将待加工的弧面板加工件放置在定位槽101上，将弧面板加工件上的螺栓孔与定位槽101的螺栓孔102进行对齐，螺栓穿过弧面板加工件上的螺栓孔，将夹具本体1与弧面板加工件进行固定，确保连接牢固。接着将夹具装卡到车床的三爪卡盘上，到此完成了弧面板夹具的安装工作。

然后使用车床对安装在夹具上的弧面板进行回转加工，以夹具的轴为加工的回转中心轴，弧面板加工件上远离夹具中心轴的表面即为加工表面，通过车床卡盘的旋转，车床的刀具可对弧面板的加工表面进行切削，并可通过刀具的进刀和退刀控制切削量，进而控制弧面板的弧面半径大小。

综上所述，本发明通过设计加工弧面板的夹具，在夹具上设定定位槽101，使弧面板适用于在车床等回转加工机床上进行加工，克服了普通车床无法直接加工出弧形面板的困难。车床的加工精度普遍高于牛头刨床的加工精度，且在加工弧面板的过程中不需要使用手动划线、打磨，避免了人为造成弧面板加工精度降低的可能，弧面板的尺寸精度和表面粗糙度也就得到了提高，符合了工件生产的精度要求。

可选的，圆柱体表面上可有不止一个定位槽101，根据加工需求而定。考虑到在圆柱体的圆周表面设定多个定位槽101，通过车床一次加工得到多个加工工件，可以提高工件的加工效率。

可选的，定位槽101的形状并不局限于长条状，由于考虑到所加工的弧面板具有较多种形态结构，为满足加工不同形状的弧面板，定位槽101也可以为其他形状，且定位槽101的底面可以不平行于夹具轴心，用于加工厚度变化的弧面板。

可选的，在夹具本体1的第一端面中心处设置有第一中心孔103，第一中心孔103的中心轴与夹具本体1的中心轴重合；在夹具本体1的第二端面上设置有凸台105，并在该凸台105的端面的中心处设置有第二中心孔104，且该第二中心孔104的中心轴与夹具本体1的中心轴重合。当将夹具装卡到车床上时，用三爪卡盘夹住凸台105，用双顶尖顶住第一中心孔103和第二中心孔104，由于凸台105与夹具本体1同轴，这种夹法可以提高加工件的同轴度，避免由于回转体不同轴导致的偏转，提高了工件的加工精度。

可选的，固定装置2用于将弧面板加工件固定在定位槽101的底面上。这样，弧面板工件的厚度加上定位槽101底面到夹具本体1轴心的距离，就是弧面板的弧形表面的半径。进一步地，若当定位槽101的个数大于等于两个的时候，可以将所有定位槽101的深度设定为统一深度，如此，可以同时加工多个弧面半径相同的弧面板，提高了弧面板的加工效率，且具有相同的加工环境，进而提高了同一批次的加工精度。

可选的，固定装置2不局限于为螺栓，可为其他用于固定的装置。若不为螺栓，则螺栓孔102也需要相应的进行改变。

在上述实施例中，对定位槽101的数量和分布方式并没有进行具体的限定，下面的实施例二中主要针对不少于两个定位槽101的情况进行一定的改进，进一步提高了弧面板的加工精度。

本实施例中，加工弧面板夹具的整体结构与上述实施例一中所述内容以及可选的实施方案基本相同，不同的是，本实施例中定位槽101的个数为三个，且这三个定位槽101沿夹具本体1的周向均匀分布，三个定位槽101在夹具本体1周向上的夹角为120度。

可选的，定位槽101个数不局限于三个，只要满足不少于两个即可，并且满足周向均匀分布，相邻的定位槽101之间的周向角相等。

由于夹具是安装到回转加工机床上进行切削，所以在夹具进行回转时，若夹具本身的结构不稳定，重量分布不均匀，会导致夹具在一定程度上的偏心。而偏心则会产生夹具中心轴的偏移，从而导致被加工工件的尺寸无法控制，精度更加受到影响。定位槽101在周向上的均匀分布可以使夹具和弧面板加工件的整体保证重量分布均衡，避免偏心情况的产生。

上述实施例二中对定位槽101的数量和分布方式进行了改进，在定位槽101多于一个的情况下，将定位槽101均匀分布有助于提升弧面板的加工精度。

当需要加工批量尺寸相同的弧面板时，需要对定位槽101的深度和结构进行统一设定，并且保证加工精度、保证加工效率且简化了加工的流程，下面进一步对定位槽101的设定进行改进，在提升加工精度的同时，提高加工的效率。将夹具本体1上所设置的定位槽101个数设定为偶数，以夹具本体1上设置4个定位槽101为例说明。

请参考图1和图2，图1为本发明所提供的一种加工弧面板的夹具的具体实施例中夹具本体的主视图，图2为本发明所提供的一种加工弧面板的夹具的具体实施例中夹具本体的侧视图。

夹具本体1为普通圆钢，通过车床在两端加工出第一中心孔103和第二中心孔104，作为装夹在机床上时定位的基准，用以保证夹具与卡盘的同轴度。在夹具本体1的第二端加工出与夹具本体1同轴的凸台105，凸台105用于与机床卡盘的固定。

夹具本体1的圆柱体周向表面上设置有四个定位槽101，通过铣削或其他方式加工而得，定位槽101的底面与夹具本体1的中心轴平行，即定位槽101在轴向上保持深度不变，用于保证加工得到的弧面板的整体厚度均等；并且要求这四个定位槽101的深度保持一致，用于保证同一次加工出的弧面板弧面半径一致。

另外这四个定位槽101在周向上均匀分布，相邻定位槽101在夹具本体的外圆周上相隔90度的夹角，四个定位槽101以夹具本体1的中心轴为中心，均匀地设置在夹具本体1的周向表面上，四个定位槽101的深度均相同，两对定位槽101分别关于中心轴对称。由于两对定位槽101关于中心轴对称分布，所以满足了夹具整体的结构对称和重量分布均匀，不均匀的分布将会在加工时产生离心力，影响表面粗糙度和尺寸精度。

本实施方式中固定装置2为螺栓，定位槽101底面的中线上设置有三个与螺栓配合的螺栓孔102，螺栓孔102的数量视具体使用要求而定。可选的，固定装置2也可以是卡扣或者其他连接件，相应的在夹具本体1上有相应的与固定装置2配合的部件或结构。

请参考图3和图4，图3为本发明所提供的一种加工弧面板的夹具的具体实施例中弧面板加工件主视图，图4为本发明所提供的一种加工弧面板的夹具的具体实施例中弧面板加工件侧视图。

所要加工出的弧面板即为图中所示的结构，弧面板加工件设置有三个用于内角螺栓固定的螺栓孔，螺栓孔的数量视具体使用要求而定。当固定装置2为卡扣或者其他时，弧面板加工件上也应具有相应的固定结构用以配合固定装置2。

请参考图5和图6，图5为本发明所提供的一种加工弧面板的夹具的具体实施例中工作状态的主视图，图6为本发明所提供的一种加工弧面板的夹具的具体实施例中工作状态的侧视图。

弧面板加工件通过螺栓固定在定位槽101的底面上。装卡弧面板加工件的时候，将弧面板底面与定位槽101底面贴合，用螺栓进行固定，一次装卡4个弧面板加工件。在卧式车床上用三爪卡盘夹紧夹具的凸台105，并用第一中心孔103顶紧车床的顶尖。这样就完成了从弧面板加工件到夹具、再到车床的装卡定位，此时弧面板加工件与夹具具有相同的回转中心轴，弧面板顶面到夹具中心轴的距离，就是弧面板的弧面半径。

在使用车床进行加工时对弧面板的顶面进行切削，而由于两对定位槽101深度相同，且分别关于中心轴对称，则可以在工件不拆下的情况下，使用卡尺或千分尺可以测量夹具上对称的两件弧面板的外径，即关于中心轴对称的两个弧面板顶面最高点的间距，获得所加工弧面板的弧面半径。若恰好等于所需要的弧面直径，则完成加工，可将工件拆下；若大于所需要的弧面半径，则可以不拆下工件继续加工。该方法测量方便且准确，在加工过程中，不必取下弧面板加工件即可以测量到弧面半径是否满足加工需求，免去了摘下、测量、重新装卡加工的过程，既提高了效率，又避免了重复定位的精度失准。

更换加工件时不需要拆下夹具，只需要松开固定装置2即可更换加工件，这种装卡方式简便。

可选的，定位槽101在夹具本体1的轴向上贯通夹具本体1。加工的弧面板可以通过轴向的插入方式进行定位，并通过固定装置2进行安装，满足了不同形状的弧面板的加工要求。

本方法主要适用于大量加工同一尺寸的弧面板，相较于牛头刨床加工的方式，劳动强度大大降低，相较于数控机床加工的方式，加工成本明显降低，而且弧面板的加工生产效率有了明显的提高。但对于加工不同尺寸的弧面板也可以满足，只是测量弧面半径的过程稍有不同。

除了上述加工弧面板的夹具，本发明还提供了一种包括上述实施例公开的加工弧面板的夹具的车床，该车床上装卡有加工弧面板的夹具，该车床的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

该车床通过用三爪卡盘卡住所述的加工弧面板的夹具，进而可以对弧面板加工件进行切削，克服了车床无法直接加工得到弧面板的缺点，通过车床加工出的弧面板相较于牛头刨床加工的弧面板精度上得到了显著的提高，并且由于使用车床提高了粗糙度和加工效率。

需要说明的是，加工弧面板的夹具的使用范围并不局限于车床，各种用于切削的高精度回转加工中心，均可以使用本发明对弧面板进行加工。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种加工弧面板的夹具，用于装夹弧面板加工件，其特征在于，包括：

夹具本体(1)，所述夹具本体(1)为圆柱体，所述夹具本体(1)的外周上布置有定位槽(101)，所述定位槽(101)用于放置弧面板加工件；

固定装置(2)，安装在夹具本体(1)的定位槽(101)上，用于将弧面板加工件固定在所述定位槽(101)上；

所述固定装置(2)用于将弧面板加工件固定在所述定位槽(101)的底面上。

2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述定位槽(101)的个数不少于两个，所述定位槽(101)沿所述夹具本体(1)的周向均匀的分布。

3.根据权利要求2所述的夹具，其特征在于，所述定位槽(101)个数为偶数。

4.根据权利要求2或3所述的夹具，其特征在于，所有所述定位槽(101)的深度均相同。

5.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述定位槽(101)的底面与所述夹具本体(1)的轴线平行。

6.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述定位槽(101)在轴向上贯穿所述夹具本体(1)。

7.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述固定装置(2)为螺栓，所述定位槽(101)上设置有与所述螺栓配合的螺栓孔(102)。

8.根据权利要求1至3任一项所述的夹具，其特征在于，还包括：

第一中心孔(103)，所述第一中心孔(103)设置在所述夹具本体(1)的第一端面中心处，所述第一中心孔(103)与所述夹具本体(1)的轴线重合；

凸台(105)，所述凸台(105)布置在所述夹具本体(1)的第二端面上，所述凸台(105)与所述夹具本体(1)的轴线重合；

第二中心孔(104)，所述第二中心孔(104)布置在凸台(105)的端面中心处，所述第二中心孔(104)与所述夹具本体(1)的轴线重合。

9.一种车床，包括加工弧面板的夹具，其特征在于，所述加工弧面板的夹具为如权利要求1-8任一项所述的加工弧面板的夹具。