CN105234701A - 风力发电机连体轴承座铸件专用工装夹具及加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及风力发电机连体轴承座铸件专用工装夹具及加工工艺，属于机械零件加工工艺技术领域。包括箱体、定位装置、压紧装置、调节装置、支撑装置。上述风力发电机连体轴承座铸件专用工装夹具将连体轴承座侧卧装夹在专用工装夹具上，回转工作台，轴承座孔、炮孔、端面及四周面实现一次装夹完成精加工，确保了两端轴承座孔的圆柱度、同轴度，减少了铸件翻身次数，达到了图纸要求的加工精度，提高了生产效率，降低了生产成本和工人的劳动强度。

Description

风力发电机连体轴承座铸件专用工装夹具及加工工艺

技术领域

本发明属于机械零件加工工艺技术领域，具体涉及风力发电机连体轴承座铸件专用工装夹具。

背景技术

以前的连体轴承座加工使用不同的通用夹具，分好几个工序完成，翻身次数多，造成铸件容易变形，图纸要求的精度难以保证，质量不稳定，效率低下，

为了解决连体轴承座加工存在的上述问题，需要制定一套合适的工装夹具，目前还没有这样的专用工装夹具。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风力发电机连体轴承座铸件专用工装夹具。

一种风力发电机连体轴承座铸件专用工装夹具，包括箱体、定位装置、压紧装置、调节装置、支撑装置。

其中箱体是采用材料的钢板焊接而成，箱体由两呈半圆弧形的两侧板、底板、顶板、后墙板、两对称的上、下前墙板以及中间若干撑筋组成。焊接好后要求底板面、前墙板加工，两面要求垂直，底板上钻孔，与机床工作台定位联接，达到固定工装夹具的作用。

其中定位装置由定位座Ⅰ与定位座Ⅱ组成，定位座Ⅰ上有定位面Ⅰ，定位座Ⅱ上有定位面Ⅱ，两定位面的高度差为a，工件毛坯上加工有与这两个面高度差一样的定位面，两定位面与工件上的定位面配对，从而将工件座落在这两个定位面上，起到工件毛坯与工装的定位作用(如图3)。定位座Ⅰ与定位座Ⅱ上各有四个螺孔，通过八个六角螺栓拧入箱体1的底板，从而将定位装置与箱体固定联接在一起。

压紧装置主要由螺杆、压紧螺母、压板、调节支承、六角螺母Ⅰ、六角螺母Ⅱ组成；螺杆一端有压紧螺母，螺杆穿过压板拧在工装夹具的螺孔中，压板的一头装有调节支承，调节支承有六角螺母Ⅰ。调节支承顶住工装夹具的前墙板，直至压板的另一头压到工件上，然后拧紧压紧螺母与六角螺母Ⅰ、六角螺母Ⅱ，从而起到压紧工件的作用。在箱体上有四套相同结构的压紧装置，这四套压紧装置位于箱体上的上、下前墙板上，上、下前墙板上各有二套，通过螺杆拧入上、下前墙板，上、下前墙板有与螺杆相对应的螺纹孔，从而将压紧装置与箱体固定联接在一起。压板上开有长条形键槽，这属于移动压板，该键槽起到两个作用，一是根据工件的实际安放位置可前后移动压板来调整压板压在工件上的合适长度；二是在装夹或者拆卸工件时，松开压紧螺母，只要前后移动压板就行，不用将螺杆拧出箱体，即不用将整个压紧装置拆除就可直接装夹或者拆卸工件，起到快速装夹、拆卸工件的作用。

调节装置由支承销、六角螺栓及六角螺母组成，支承销端面带有网纹状，增加与毛坯面的摩擦力，与高低不平的毛坯面紧紧接触，六角螺栓上套有六角螺母并与支承销螺纹连接。支承销通过调节支承销伸出距离来顶住工件毛坯面，从而起到校正工件的作用，工件校调好后，拧紧六角螺母以防松动。在箱体上有四套调节装置，这四套调节装置位于箱体的上、下前墙板的背面，上、下前墙板背面上各有二套，与上、下前墙板正面的压紧装置前后一一对应，通过六角螺栓由前墙板的背面穿过六角螺母拧入前墙板中，直至伸出前墙板的正面，然后再拧入支承销，从而将调节装置与箱体固定联接在一起。

支撑装置由支撑座、可调六角头支承及六角螺母组成，可调六角支承穿过六角螺母拧入支撑座的上端面螺孔中，拧紧六角螺母直至六角螺母的端面与支撑座的上端面接触。在箱体上有八套相同结构的支撑装置，两套位于箱体的底板的左右侧，支撑座上有四个螺孔，通过六角螺栓穿过支撑座的螺孔拧入箱体的底板的螺孔中，从而将支撑装置与箱体固定联接在一起。工件校正好后，根据毛坯的高低位置的不同，调节可调六角头支承来顶住工件毛坯面，起到支撑工件毛坯的作用；另外六套支撑装置位于箱体的两侧板的圆弧面上，每块侧板上各有三套支撑装置，分布在三个不同的圆弧角度上。可调六角支承穿过六角螺母，拧入侧板的螺孔中，当工件校正好后，旋转可调六角支承来顶住工件毛坯的外圆圆弧面上，再拧紧六角螺母，从而将支撑装置与箱体固定联接在一起，对工件起到一个辅助支撑的作用。

优选的，上述风力发电机连体轴承座铸件专用工装夹具还包括安全装置，安全装置由支架、压条及螺钉组成，支架上开有卡槽与两个长槽，卡槽用于卡住轴承座的上下筋板，长槽用于调节支架的上下位置。工件毛坯在侧卧后还没有与工装夹具定位夹紧之前，由于工件体积大，重量重，出于安全考虑，此时首先调节支架的上下位置，让卡槽去对准筋板后卡住，以防工件前倾倒下。在箱体上有三套安全装置，一套位于箱体的上前墙板上，还有两套位于箱体的下前墙板上，通过螺钉穿过支架上的长槽拧入箱体的上、下前墙板上的螺孔中，从而将安全装置与箱体固定联接在一起。

本发明的另一目的在于提供一种连体轴承座铸件的加工方法，安排合理，且加工效率高。

普通的连体轴承座铸件的技术方案，其加工工艺过程为：

(1)连体轴承座铸件的浇冒口锯掉；

(2)落地镗床上对连体轴承座校正、划线，检查加工余量，粗加工轴承孔、炮孔及端面；

(大轴孔加工成工艺要求的尺寸)

(3)落地卧式镗床上，将连体轴承座竖立起来，大端轴孔朝下，以已加工好的工艺要求尺寸定位装夹在定位座工装上，粗精加工底面与顶面。

(4)落地卧式镗床上，将连体轴承座以加工好的底面定位平置于等高垫工装上，校正工件，精加工两端轴承孔、炮孔及端面。

(5)小螺孔的钻孔、倒角、攻丝加工。

普通的加工方法虽然也只有五个工序，其中主要是第(3)、(4)工序与现有的加工方法大有差别，这两步各自采用了不同的工装夹具，而现有的工艺方法是将这两步的加工内容合并组合成一次定位、一次装夹的组合型工装夹具，普通的加工方法两次定位、两次装夹、两次翻转工件，在这过程中容易磕碰外壁、薄筋板等，易造成工件变形，而且增强了操作工人的劳动强度和操作过程中的失误操作；另一方面普通的加工方法两次装夹完成相同的加工内容，容易产生积累误差，两端轴孔的同轴度与圆柱度等加工精度远远不如现有的加工精度，现有的加工方法中这两步采用同一套专用工装夹具，第(3)步是底面、顶面、炮孔、轴承孔及端面一次性装夹进行粗加工，留少量的精加工余量，粗加工完成后不用拆卸工件，将工件与工装夹具整体搁置24小时，对工件进行应力释放，然后再进行第(4)步的精加工，即底面、顶面、炮孔、轴承孔及端面的一次性精加工完成，加工精度完全满足了图纸的设计要求。

有益效果

上述风力发电机连体轴承座铸件专用工装夹具将连体轴承座侧卧装夹在专用工装夹具上，回转工作台，轴承座孔、炮孔、端面及四周面实现一次装夹完成精加工，确保了两端轴承座孔的圆柱度、同轴度，减少了铸件翻身次数，达到了图纸要求的加工精度，提高了生产效率，降低了生产成本和工人的劳动强度。

附图说明

图1风力发电机连体轴承座铸件的专用工装夹具结构示意图；A为主视图，B为左视图，C为俯视图。

图2箱体结构示意图；A为主视图，B为左视图，C为俯视图。

图3定位装置结构示意图；

图4压紧装置结构示意图；A为主视图，B为俯视图，C为压紧装置安装状态图。

图5调节装置结构示意图；

图6支撑装置结构示意图；

图7安全装置结构示意图；A为主视图，B为俯视图，C为安全装置安装状态主视图，D为安全装置安装状态左视图。

图8风力发电机连体轴承座铸件的专用工装夹具工作示意图；A为主视图，B为左视图，C为俯视图。

其中包括箱体1、定位装置2、压紧装置3、调节装置4、支撑装置5、安全装置6、工件7；

两侧板11、底板12、顶板13、后墙板14、前墙板15、撑筋16；

定位座Ⅰ21、定位座Ⅱ22、定位面Ⅰ23、定位面Ⅱ24，六角螺栓25；

螺杆31、压紧螺母32、压板33、调节支承34、六角螺母Ⅰ35、六角螺母Ⅱ36；

支承销41、六角螺栓42、六角螺母43；

支撑座51、可调六角头支承52、六角螺母53、六角螺栓54；

支架61、压条62、螺钉63、卡槽64、长槽65；

具体实施方式

现结合附图和实施例，对本发明作详细描述，但本发明的实施不仅限于此。

实施例1

一种风力发电机连体轴承座铸件专用工装夹具，包括箱体1、定位装置2、压紧装置3、调节装置4、支撑装置5。

其中箱体1是采用45材料的钢板焊接而成，箱体1由两呈半圆弧形的两侧板11、底板12、顶板13、后墙板14、两对称的上、下前墙板15以及中间若干撑筋16组成。焊接好后要求底板面、前墙板加工，两面要求垂直，底板上钻孔，与机床工作台定位联接，达到固定工装夹具的作用(如图2)。

其中定位装置2由定位座Ⅰ21与定位座Ⅱ22组成，定位座Ⅰ21上有定位面Ⅰ23，定位座Ⅱ22上有定位面Ⅱ24，两定位面的高度差为a，工件毛坯上加工有与这两个面高度差一样的定位面，两定位面与工件上的定位面配对，从而将工件座落在这两个定位面上，起到工件毛坯与工装的定位作用(如图3)。定位座Ⅰ21与定位座Ⅱ22上各有四个螺孔，通过八个六角螺栓25拧入箱体1的底板12，从而将定位装置2与箱体1固定联接在一起。

压紧装置3主要由螺杆31、压紧螺母32、压板33、调节支承34、六角螺母Ⅰ35、六角螺母Ⅱ36组成；螺杆31一端有压紧螺母32，螺杆31穿过压板33拧在工装夹具的螺孔中，压板33的一头装有调节支承34，调节支承34有六角螺母Ⅰ35。调节支承34顶住工装夹具的前墙板15，直至压板33的另一头压到工件上，然后拧紧压紧螺母32与六角螺母Ⅰ35、六角螺母Ⅱ36，从而起到压紧工件的作用(如图4)。在箱体1上有四套相同结构的压紧装置3，这四套压紧装置3位于箱体1上的上、下前墙板15上，上、下前墙板上各有二套，通过螺杆31拧入上、下前墙板15，上、下前墙板15有与螺杆31相对应的螺纹孔，从而将压紧装置3与箱体1固定联接在一起。压板33上开有长条形键槽，这属于移动压板，该键槽起到两个作用，一是根据工件的实际安放位置可前后移动压板33来调整压板压在工件上的合适长度；二是在装夹或者拆卸工件时，松开压紧螺母32，只要前后移动压板33就行，不用将螺杆31拧出箱体1，即不用将整个压紧装置3拆除就可直接装夹或者拆卸工件，起到快速装夹、拆卸工件的作用。

调节装置4由支承销41、六角螺栓42及六角螺母43组成，支承销41端面带有网纹状，增加与毛坯面的摩擦力，与高低不平的毛坯面紧紧接触，六角螺栓42上套有六角螺母43并与支承销41螺纹连接。支承销41通过调节支承销伸出距离来顶住工件毛坯面，从而起到校正工件的作用，工件校调好后，拧紧六角螺母43以防松动(如图5)。在箱体1上有四套调节装置，这四套调节装置4位于箱体1的上、下前墙板15的背面，上、下前墙板15背面上各有二套，与上、下前墙板15正面的压紧装置3前后一一对应，通过六角螺栓42由前墙板15的背面穿过六角螺母43拧入前墙板15中，直至伸出前墙板15的正面，然后再拧入支承销41，从而将调节装置4与箱体1固定联接在一起。

支撑装置5由支撑座51、可调六角头支承52及六角螺母53组成，可调六角支承52穿过六角螺母53拧入支撑座51的上端面螺孔中，拧紧六角螺母53直至六角螺母53的端面与支撑座51的上端面接触。在箱体1上有八套相同结构的支撑装置5，两套位于箱体1的底板12的左右侧，支撑座51上有四个螺孔，通过六角螺栓54穿过支撑座51的螺孔拧入箱体1的底板12的螺孔中，从而将支撑装置5与箱体1固定联接在一起。工件校正好后，根据毛坯的高低位置的不同，调节可调六角头支承来顶住工件毛坯面，起到支撑工件毛坯的作用(如图6)；另外六套支撑装置5位于箱体1的两侧板11的圆弧面上，每块侧板11上各有三套支撑装置5，分布在三个不同的圆弧角度上。可调六角支承52穿过六角螺母53，拧入侧板11的螺孔中，当工件校正好后，旋转可调六角支承来顶住工件毛坯的外圆圆弧面上，再拧紧六角螺母53，从而将支撑装置5与箱体1固定联接在一起，对工件起到一个辅助支撑的作用。

上述风力发电机连体轴承座铸件专用工装夹具还包括安全装置6，安全装置由支架61、压条62及螺钉63组成，支架上开有卡槽64与两个长槽65，卡槽64用于卡住轴承座的上下筋板，长槽65用于调节支架的上下位置。工件毛坯在侧卧后还没有与工装夹具定位夹紧之前，由于工件体积大，重量重，出于安全考虑，此时首先调节支架的上下位置，让卡槽64去对准筋板后卡住，以防工件前倾倒下(如图7)。在箱体上有三套安全装置6，一套位于箱体1的上前墙板15上，还有两套位于箱体1的下前墙板15上，通过螺钉63穿过支架61上的长槽65拧入箱体1的上、下前墙板15上的螺孔中，从而将安全装置6与箱体1固定联接在一起。

Claims (4)

1.一种风力发电机连体轴承座铸件专用工装夹具，包括箱体、定位装置、压紧装置、调节装置、支撑装置；

其中箱体是采用材料的钢板焊接而成，箱体由两呈半圆弧形的两侧板、底板、顶板、后墙板、两对称的上、下前墙板以及中间若干撑筋组成；

其中定位装置由定位座Ⅰ与定位座Ⅱ组成，定位座Ⅰ上有定位面Ⅰ，定位座Ⅱ上有定位面Ⅱ，两定位面有一定的高度差a，两定位面与工件毛坯上加工的与这两个面高度差一样的定位面对应，定位座Ⅰ与定位座Ⅱ，用螺栓与箱体固定连接；

压紧装置主要由螺杆、压紧螺母、压板、调节支承、六角螺母Ⅰ、六角螺母Ⅱ组成；螺杆一端有压紧螺母，螺杆穿过压板拧在工装夹具的螺孔中，压板的一头装有调节支承，调节支承有六角螺母Ⅰ；压紧装置分布于箱体上的上、下前墙板上，压紧装置与箱体固定联接在一起；

调节装置由支承销、六角螺栓及六角螺母组成，支承销端面带有网纹状，增加与毛坯面的摩擦力，与高低不平的毛坯面紧紧接触，六角螺栓上套有六角螺母并与支承销螺纹连接；调节装置位于箱体的上、下前墙板的背面，与上、下前墙板正面的压紧装置前后一一对应，调节装置与箱体固定联接在一起；

支撑装置由支撑座、可调六角头支承及六角螺母组成，可调六角支承穿过六角螺母拧入支撑座的上端面螺孔中，拧紧六角螺母直至六角螺母的端面与支撑座的上端面接触；支撑装置位于箱体的底板的左右侧，支撑装置与箱体固定联接在一起。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机连体轴承座铸件专用工装夹具，其特征在于，上述风力发电机连体轴承座铸件专用工装夹具还包括安全装置，安全装置由支架、压条及螺钉组成，支架上开有卡槽与两个长槽；在箱体上有三套安全装置，一套位于箱体的上前墙板上，还有两套位于箱体的下前墙板上，通过螺钉穿过支架上的长槽拧入箱体的上、下前墙板上的螺孔中，从而将安全装置与箱体固定联接在一起。

3.根据权利要求1所述的一种风力发电机连体轴承座铸件专用工装夹具，其特征在于，在箱体上有四套调节装置，这四套调节装置位于箱体的上、下前墙板的背面，上、下前墙板背面上各有二套，与上、下前墙板正面的压紧装置前后一一对应，通过六角螺栓由前墙板的背面穿过六角螺母拧入前墙板中，直至伸出前墙板的正面，然后再拧入支承销，从而将调节装置与箱体固定联接在一起。

4.根据权利要求1所述的一种风力发电机连体轴承座铸件专用工装夹具，其特征在于，在箱体上有八套相同结构的支撑装置，其中两套位于箱体的底板的左右侧，支撑座上有四个螺孔，通过六角螺栓穿过支撑座的螺孔拧入箱体的底板的螺孔中，从而将支撑装置与箱体固定联接在一起；另外六套支撑装置位于箱体的两侧板的圆弧面上，每块侧板上各有三套支撑装置，分布在三个不同的圆弧角度上；可调六角支承穿过六角螺母，拧入侧板的螺孔中。