CN104972333A - 一种加工环形零件用的夹具及利用该夹具加工零件的方法 - Google Patents

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Abstract

一种加工环形零件用的夹具及利用该夹具加工零件的方法，包括顶部设置有凸台的支撑底座，凸台上安装有三根支撑柱，三根支撑柱长度依次减小，支撑柱II的顶部安装有一块压板，压板通过安装在支撑柱I上的压块压设在支撑柱II的顶部上，且压板一端的底部与支撑柱III顶部配合夹紧待加工工件。本发明通过三个支撑柱的配合调整压板位置并通过压板与支撑柱III的配合压紧待加工工件，可以通过多个夹具配合夹紧一些不便于固定的圆环状零件，可以通过调整适应不同尺寸的零件，不仅避免了固定环形零件时由于夹紧径向固定产生的弹性形变造成的加工误差，从而提高了环形零件的加工精度。

Description

一种加工环形零件用的夹具及利用该夹具加工零件的方法
技术领域
本发明涉及一种车床夹紧工件的夹具装置，尤其是涉及一种加工环形零件用的夹具及利用该夹具加工零件的方法。
背景技术
立式车床一般采用四爪卡盘卡紧定位工件，该定位通过四个卡爪与工件圆周上四个点径向接触，通过在接触点施加一定的径向力来夹持定位工件。由于轴承零件一般是环形工件，径向刚性较差，在受到四个点的径向力后，径向必然会产生较大的弹性变形。当工件加工完成并松开卡爪后，工件的径向弹性变形就会恢复，影响车削精度。这种装夹方式很难满足精密车加工的精度要求。
发明内容
本发明的目的是为解决轴承工件径向刚性差不便于夹紧，现有夹紧容易造成弹性形变的问题，提供一种加工环形零件用的夹具及利用该夹具加工零件的方法。
本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：
一种加工环形零件用的夹具，包括顶部设置有凸台的支撑底座，凸台上安装有三根支撑柱，三根支撑柱分别为支撑柱I、支撑柱II和支撑柱III，支撑柱I、支撑柱II和支撑柱III伸出凸台的长度依次减小，支撑柱II的顶部安装有一块压板，压板通过安装在支撑柱I上的压块压设在支撑柱II的顶部，且压板一端的底部与支撑柱III顶部配合夹紧待加工工件。
所述的凸台上开设有三个贯穿支撑底座的安装孔I，支撑柱I、支撑柱II和支撑柱III均安装在安装孔内，支撑柱I位于支撑柱II和支撑柱III之间，支撑柱I、支撑柱II和支撑柱III在凸台上的投影位于同一直线上。
所述的三个安装孔I均为螺纹孔。
所述的支撑柱I、支撑柱II和支撑柱III分别为压紧压板用螺柱、支承压板用螺栓和支承工件用螺柱。
支承压板用螺栓和支承工件用螺柱上分别安装有螺母I和螺母II，螺母I通过与支承压板用螺栓上的螺纹配合将支承压板用螺栓固定在支撑底座上，螺母II通过与支承工件用螺柱上的螺纹配合将支承工件用螺柱固定在支撑底座上。
所述的压块为压紧压板用螺母。
所述的支撑底座顶部远离凸台的一侧开设有一个贯穿支撑底座的通孔。
所述的压板上开设有供支撑柱I穿过的安装孔II。
所述的安装孔II为光孔。
利用所述的一种加工环形零件用的夹具加工环形零件的方法，包括如下步骤：
步骤1：取所述的夹具至少两个支撑底座，根据待固定环形零件的外径尺寸确定夹具的支撑底座在立式车床的工件盘上的安装位置，通过T型螺栓将支撑底座安装在立式车床的工件盘上，安装后使得支撑底座上与支承工件用螺柱对应的安装孔中心和工件盘的距离小于待固定环形零件的外径，以实待固定环形零件安装后其下端面恰好位于支撑底座上与支承工件用螺柱对应的安装孔的正上方；
步骤2：取各个支撑底座上的支承工件用螺柱，分别安装在支撑底座上的安装孔内，当支承工件用螺柱拧入安装孔内的长度不小于支承工件用螺柱总长度的1/5时，用螺母将支承工件用螺柱固定在支撑底座上，操作车床对各套夹具的支承工件用螺柱上端面进行车平处理，使所有支承工件用螺柱位于同一轴向高度；
步骤3；取待加工的环形零件支撑放置在支承工件用螺柱的上端面上，取支承压板用螺栓安装在支撑底座上与支承压板用螺栓对应的安装孔内，调整支承压板用螺栓的高度使其上端面与待加工的环形零件的上端面平齐共面，用螺母将支承压板用螺栓固定在支撑底座上；
步骤4；取压紧压板用螺柱拧入支撑底座上与压紧压板用螺柱对应的安装孔内，并用螺母将压紧压板用螺柱固定在支撑底座上；取压板，使压紧压板用螺柱穿过压板上的安装孔，并使压板支撑安装在待加工环形两件和支承压板用螺栓上，取与各压板对应的压紧螺母，并将压紧螺母拧装在支承压板用螺栓上，调整压紧螺母预压紧压板，预压紧压板后调整待加工零件使其与工作盘同心，拧动压紧螺母压紧压板，以实现压板压紧待加工零件，实现待加工环形零件的装夹固定，然后对待加工环形零件进行加工。
本发明的有益效果是：本发明通过三个支撑柱的配合调整压板位置并通过压板与支撑柱III的配合压紧待加工工件，可以通过多个夹具配合夹紧一些不便于固定的圆环状零件，可以通过调整适应不同尺寸的零件，不仅避免了固定环形零件时由于夹紧径向固定产生的弹性形变造成的加工误差，从而提高了环形零件的加工精度。
这种装夹方法通过轴向端面压紧的方法来固定工件，由于轴承零件的轴向刚性较好，装夹变形小，有效避免了由于装夹变形对工件车削精度造成的影响。大大提高了精车加工的精度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中支撑底座的俯视图。
图3为本发明中压板的俯视图。
图示标记：1、压块；2、压板；3、加工零件；4、支撑柱I；5、支撑柱III；6、螺母II；7、支撑底座；8、支撑柱II；9、螺母I。
具体实施方式
图1、2和3所示，具体实施方式如下：
一种加工环形零件用的夹具，包括顶部设置有凸台的支撑底座7，凸台上安装有三根支撑柱，三根支撑柱分别为支撑柱I4、支撑柱II8和支撑柱III5，支撑柱I4、支撑柱II8和支撑柱III5伸出凸台的长度依次减小，支撑柱II8的顶部安装有一块压板2，压板2通过安装在支撑柱I4上的压块1压设在支撑柱II8的顶部，且压板2一端的底部与支撑柱III5顶部配合夹紧待加工工件3。
所述的凸台上开设有三个贯穿支撑底座7的安装孔I，支撑柱I4、支撑柱II8和支撑柱III5均安装在安装孔内，支撑柱I4位于支撑柱II8和支撑柱III5之间，支撑柱I4、支撑柱II8和支撑柱III5在凸台上的投影位于同一直线上。
所述的三个安装孔I均为螺纹孔。
所述的支撑柱I4、支撑柱II8和支撑柱III5分别为压紧压板用螺柱、支承压板用螺栓和支承工件用螺柱。
支承压板用螺栓和支承工件用螺柱上分别安装有螺母I9和螺母II6，螺母I9通过与支承压板用螺栓上的螺纹配合将支承压板用螺栓固定在支撑底座7上，螺母II6通过与支承工件用螺柱上的螺纹配合将支承工件用螺柱固定在支撑底座7上。
所述的压块为压紧压板用螺母。
所述的支撑底座7顶部远离凸台的一侧开设有一个贯穿支撑底座7的通孔。
所述的压板2上开设有供支撑柱I4穿过的安装孔II。
所述的安装孔II为光孔。
利用所述的一种加工环形零件用的夹具加工环形零件的方法，包括如下步骤：
步骤1：取所述的夹具至少两个支撑底座，根据待固定环形零件的外径尺寸确定夹具的支撑底座在立式车床的工件盘上的安装位置，通过T型螺栓将支撑底座安装在立式车床的工件盘上，安装后使得支撑底座上与支承工件用螺柱对应的安装孔中心和工件盘的距离小于待固定环形零件的外径，以实待固定环形零件安装后其下端面恰好位于支撑底座上与支承工件用螺柱对应的安装孔的正上方；
步骤2：取各个支撑底座上的支承工件用螺柱，分别安装在支撑底座上的安装孔内，当支承工件用螺柱拧入安装孔内的长度不小于支承工件用螺柱总长度的1/5时，用螺母将支承工件用螺柱固定在支撑底座上，操作车床对各套夹具的支承工件用螺柱上端面进行车平处理，使所有支承工件用螺柱位于同一轴向高度；
步骤3；取待加工的环形零件支撑放置在支承工件用螺柱的上端面上，取支承压板用螺栓安装在支撑底座上与支承压板用螺栓对应的安装孔内，调整支承压板用螺栓的高度使其上端面与待加工的环形零件的上端面平齐共面，用螺母将支承压板用螺栓固定在支撑底座上；
步骤4；取压紧压板用螺柱拧入支撑底座上与压紧压板用螺柱对应的安装孔内，并用螺母将压紧压板用螺柱固定在支撑底座上；取压板，使压紧压板用螺柱穿过压板上的安装孔，并使压板支撑安装在待加工环形两件和支承压板用螺栓上，取与各压板对应的压紧螺母，并将压紧螺母拧装在支承压板用螺栓上，调整压紧螺母预压紧压板，预压紧压板后调整待加工零件使其与工作盘同心，拧动压紧螺母压紧压板，以实现压板压紧待加工零件，实现待加工环形零件的装夹固定，然后对待加工环形零件进行加工。
针对现有技术中的问题述存在的问题, 本发明提出了适用于立式车床的一种加工环形零件的方法，该方法由6个圆周方向均布的压板，对轴承零件端面进行轴向压紧来定位工件。
为了固定效果更好一般采用6套夹具配合使用
在图1中支承底座通过T形螺栓固定在数控立式车床的工件盘上； 在支承底座上三个螺纹孔中分别安装图1中支承工件用螺柱、压紧压板用螺柱、支承压板用螺栓，并根据工件高度进行适当高度调节来形成夹持工件系统即为安装后的整个夹具。夹持工件系统通过压板及压紧压板用螺母的作用，施加轴向力作用于工件端面，来完成对工件的轴向压紧，定位。
为了完成对加工零件的夹紧定位，一般需要6个圆周方向均布的压紧点，下简化操作方法如下。
1、根据加工轴承零件的外径尺寸调整是支承底座的位置，使支承工件用螺柱能够支承加工零件的下端面；
2、调整支承工件用螺柱的高度，为增加定位刚性，尽可能把螺柱调低，等6个压紧点的螺柱高度调整好后，用车刀把六根螺柱上端面车平至同一轴向高度；
3、把待加工零件放在六根支承螺柱上，并把压紧压板用螺柱与支承压板用螺栓拧入支承底座对应的螺纹孔中，并根据工件高度对应调整支承压板用螺栓的高度，使之与工件上端面等高，调整好后用螺母拧紧。
4、如图1所示，通过压紧压板用螺柱、压紧压板用螺母、压板的作用，适当用力把压板压住，并找正工件与工件盘同心，找正后，压紧工件。

Claims (10)

1.一种加工环形零件用的夹具，包括顶部设置有凸台的支撑底座（7），其特征在于：凸台上安装有三根支撑柱，三根支撑柱分别为支撑柱I（4）、支撑柱II（8）和支撑柱III（5），支撑柱I（4）、支撑柱II（8）和支撑柱III（5）伸出凸台的长度依次减小，支撑柱II（8）的顶部安装有一块压板（2），压板（2）通过安装在支撑柱I（4）上的压块（1）压设在支撑柱II（8）的顶部，且压板（2）一端的底部与支撑柱III（5）顶部配合夹紧待加工工件（3）。
2.根据权利要求1所述的一种加工环形零件用的夹具，其特征在于：所述的凸台上开设有三个贯穿支撑底座（7）的安装孔I，支撑柱I（4）、支撑柱II（8）和支撑柱III（5）均安装在安装孔内，支撑柱I（4）位于支撑柱II（8）和支撑柱III（5）之间，支撑柱I（4）、支撑柱II（8）和支撑柱III（5）在凸台上的投影位于同一直线上。
3.根据权利要求1所述的一种加工环形零件用的夹具，其特征在于：所述的三个安装孔I均为螺纹孔。
4.根据权利要求1所述的一种加工环形零件用的夹具，其特征在于：所述的支撑柱I（4）、支撑柱II（8）和支撑柱III（5）分别为压紧压板用螺柱、支承压板用螺栓和支承工件用螺柱。
5.根据权利要求4所述的一种加工环形零件用的夹具，其特征在于：所述的支承压板用螺栓和支承工件用螺柱上分别安装有螺母I（9）和螺母II（6），螺母I（9）通过与支承压板用螺栓上的螺纹配合将支承压板用螺栓固定在支撑底座（7）上，螺母II（6）通过与支承工件用螺柱上的螺纹配合将支承工件用螺柱固定在支撑底座（7）上。
6.根据权利要求1所述的一种加工环形零件用的夹具，其特征在于：所述的压块为压紧压板用螺母。
7.根据权利要求1所述的一种加工环形零件用的夹具，其特征在于：所述的支撑底座（7）顶部远离凸台的一侧开设有一个贯穿支撑底座（7）的通孔。
8.根据权利要求1所述的一种加工环形零件用的夹具，其特征在于：所述的压板（2）上开设有供支撑柱I（4）穿过的安装孔II。
9.根据权利要求8所述的一种加工环形零件用的夹具，其特征在于：所述的安装孔II为光孔。
10.利用权利要求1所述的一种加工环形零件用的夹具加工环形零件的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：取所述的夹具至少两个支撑底座，根据待固定环形零件的外径尺寸确定夹具的支撑底座在立式车床的工件盘上的安装位置，通过T型螺栓将支撑底座安装在立式车床的工件盘上，安装后使得支撑底座上与支承工件用螺柱对应的安装孔中心和工件盘的距离小于待固定环形零件的外径，以实待固定环形零件安装后其下端面恰好位于支撑底座上与支承工件用螺柱对应的安装孔的正上方；
步骤2：取各个支撑底座上的支承工件用螺柱，分别安装在支撑底座上的安装孔内，当支承工件用螺柱拧入安装孔内的长度不小于支承工件用螺柱总长度的1/5时，用螺母将支承工件用螺柱固定在支撑底座上，操作车床对各套夹具的支承工件用螺柱上端面进行车平处理，使所有支承工件用螺柱位于同一轴向高度；
步骤3；取待加工的环形零件支撑放置在支承工件用螺柱的上端面上，取支承压板用螺栓安装在支撑底座上与支承压板用螺栓对应的安装孔内，调整支承压板用螺栓的高度使其上端面与待加工的环形零件的上端面平齐共面，用螺母将支承压板用螺栓固定在支撑底座上；
步骤4；取压紧压板用螺柱拧入支撑底座上与压紧压板用螺柱对应的安装孔内，并用螺母将压紧压板用螺柱固定在支撑底座上；取压板，使压紧压板用螺柱穿过压板上的安装孔，并使压板支撑安装在待加工环形两件和支承压板用螺栓上，取与各压板对应的压紧螺母，并将压紧螺母拧装在支承压板用螺栓上，调整压紧螺母预压紧压板，预压紧压板后调整待加工零件使其与工作盘同心，拧动压紧螺母压紧压板，以实现压板压紧待加工零件，实现待加工环形零件的装夹固定，然后对待加工环形零件进行加工。
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