CN105415014A - 薄壁零件装夹加工成型工装 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种薄壁零件装夹加工成型工装，包括数控机床，还包括至少两个固定设置于所述数控机床上、用于夹紧有色金属薄壁零件的卡爪，以及固定设置于所述数控机床上、用于对有色金属薄壁零件进行切削的铣刀，所述卡爪与铣刀相匹配，二者配合完成对有色金属薄壁零件的加工成型；所述卡爪包括用于与所述数控机床连接固定的连接段，以及用于夹紧有色金属薄壁零件的夹紧段，所述连接段与所述夹紧段垂直连接。本发明实现了对有色金属薄壁零件的有效夹紧，保证了一次性切削成型，确保了加工的良品率，具有很高的使用及推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种装夹加工成型工装，由其适用于有色金属薄壁零件一次装夹加工成型，属于有色金属薄壁件加工领域。
背景技术
有色金属因其材料特性，被广泛应用于机械制造业之中。在诸多的有色金属中，铜作为最早被广泛应用、且最为典型的有色金属零件，被广泛应用与各类机械设备的金属结构中。
在对这些有色金属零件的加工过程中，切削加工是提升有色金属零件加工精度及表面表面平整度最为直接有效的加工方法。但是对于部分有色金属薄壁零件，尤其是对于直径与端面垂直度公差要求较高的零件，必须保证一次性加工成型，一旦出现未能成型、需要返工的现象，那么在后续的加工过程中就很容易导致零件损坏。目前在应对这类精度要求很高的加工操作时，所采用的工装压紧模式，很难从根本上保证有色金属薄壁零件一次性加工成型，其加工成品的良品率仍有待提高。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种适用于有色金属薄壁零件一次装夹加工成型的薄壁零件装夹加工成型工装。
本发明的目的，将通过以下技术方案得以实现：
一种薄壁零件装夹加工成型工装，包括数控机床，还包括至少两个固定设置于所述数控机床上、用于夹紧有色金属薄壁零件的卡爪，以及固定设置于所述数控机床上、用于对有色金属薄壁零件进行切削的铣刀，所述卡爪与铣刀相匹配，二者配合完成对有色金属薄壁零件的加工成型；
所述卡爪包括用于与所述数控机床连接固定的连接段，以及用于夹紧有色金属薄壁零件的夹紧段，所述连接段与所述夹紧段垂直连接。
优选地，所述连接段底面设置有安装槽，所述安装槽与设置于所述数控机床上的导向滑轨相匹配，所述安装槽可活动地设置于所述导向滑轨内，所述安装槽与导向滑轨相配合完成对所述卡爪的定位。
优选地，所述连接段上设置有至少一个螺栓固定孔，所述卡爪借助所述螺栓固定孔与所述数控机床螺栓固定连接。
优选地，所述安装槽侧壁上设置有卡爪排齿，所述卡爪排齿与所述数控机床上的机床排齿相啮合，所述卡爪排齿与机床排齿相配合完成对所述卡爪的固定。
优选地，所述夹紧段侧壁呈台阶状，包括用于铣刀进刀的进刀台阶，以及用于固定有色金属薄壁零件的夹紧台阶，所述进刀台阶高于所述夹紧台阶，所述进刀台阶与夹紧台阶的高度差与有色金属薄壁零件的侧壁厚度相匹配。
优选地，所述进刀台阶与所述夹紧台阶的台阶面上均设置有弧度，所述进刀台阶的台阶面的弧度与有色金属薄壁零件外侧壁的周向弧度相匹配，所述夹紧台阶的台阶面的弧度与有色金属薄壁零件内侧壁的周向弧度相匹配。
优选地，所述进刀台阶包括用于与铣刀接触的进刀台阶面，以及用于实现有色金属薄壁零件周向定位的定位面，所述进刀台阶面的轴线与所述定位面垂直。
优选地，所述夹紧台阶截面的截面线与所述定位面的夹角小于90°。
优选地，所述夹紧台阶的台阶面为根部小、头部大的圆锥面。
本发明，其突出效果为：本发明采用内部装夹的方式实现了对有色金属薄壁零件的有效夹紧，避免了切削操作的过程中零件出现松脱、滑落的现象发生。同时，本发明在切削操作时采用由卡爪向零件逐步走刀的方式，保证了一次性切削成型，确保了零件的垂直度等形位公差尺寸的要求。此外，本发明的结构设计还考虑到了切削时有色金属薄壁零件的背向弯曲变形，并对其进行了补偿，保证了加工完成后的产品符合尺寸公差要求，确保了加工的良品率，具有很高的使用及推广价值。
以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明中卡爪的横截面示意图；
图3是本发明中卡爪的背面示意图；
其中：1、卡爪11、连接段111、安装槽112、螺栓固定孔113、卡爪排齿12、夹紧段121、进刀台阶1211、进刀台阶面1212、定位面122、夹紧台阶1221、截面线。
具体实施方式
本发明揭示了一种适用于有色金属薄壁零件一次装夹加工成型的薄壁零件装夹加工成型工装。本发明克服了有色金属薄壁零件加工过程中容易形变的缺陷，同时解决了产品定位端面与圆柱配合面无法一次性加工成型的技术难题，有效保证了有色金属薄壁零件的尺寸公差和行为公差。
如图1~图3所示，一种薄壁零件装夹加工成型工装，包括数控机床（图中未示出），还包括至少两个固定设置于所述数控机床上、用于夹紧有色金属薄壁零件的卡爪1，以及固定设置于所述数控机床上、用于对有色金属薄壁零件进行切削的铣刀（图中未示出），所述卡爪1与铣刀相匹配，二者配合完成对有色金属薄壁零件的加工成型。在本实施例中，所述卡爪1共设置有三个，且均布于所述数控机床上，三者配合完成对有色金属薄壁零件的固定。
所述卡爪1包括用于与所述数控机床连接固定的连接段11，以及用于夹紧有色金属薄壁零件的夹紧段12，所述连接段11与所述夹紧段12垂直连接。
所述连接段11底面设置有安装槽111，所述安装槽111与设置于所述数控机床上的导向滑轨相匹配，所述安装槽111可活动地设置于所述导向滑轨内，所述安装槽111与导向滑轨相配合完成对所述卡爪1的定位。
所述连接段11上设置有至少一个螺栓固定孔112，所述卡爪1借助所述螺栓固定孔112与所述数控机床螺栓固定连接。在本实施例中，为保证连接的牢固程度，所述螺栓固定孔112设置有两个。需要说明的是，所述卡爪1与所述数控机床的连接方式还可以采用卯榫连接或一体式连接，具体的连接方式可以根据实际的加工需要进行选择。
所述安装槽111侧壁上设置有卡爪排齿113，所述卡爪排齿113与所述数控机床上的机床排齿相啮合，所述卡爪排齿113与机床排齿相配合完成对所述卡爪1的固定，从而防止加工时因切削力过大，导致所述卡爪1产生松动或者滑移，致使加工精度不达标的问题。
所述夹紧段12侧壁呈台阶状，包括用于铣刀进刀的进刀台阶121，以及用于固定有色金属薄壁零件的夹紧台阶122，所述进刀台阶121高于所述夹紧台阶122，所述进刀台阶121与夹紧台阶122的高度差与有色金属薄壁零件的侧壁厚度相匹配。
所述进刀台阶121与所述夹紧台阶122的台阶面上均设置有弧度，所述进刀台阶121的台阶面的弧度与有色金属薄壁零件外侧壁的周向弧度相匹配，所述夹紧台阶122的台阶面的弧度与有色金属薄壁零件内侧壁的周向弧度相匹配。
所述进刀台阶121包括用于与铣刀接触的进刀台阶面1211，以及用于实现有色金属薄壁零件周向定位的定位面1212，所述进刀台阶面1211的轴线与所述定位面1212垂直。
当开始切削操作时，所述铣刀首先从所述进刀台阶121处进刀并开始切削，所述铣刀首先与所述进刀台阶面1211接触，随后逐步移向有色金属薄壁零件并完成切削操作。这样的切削操作设置保证了有色金属薄壁零件一次性走刀加工成型，从而确保了零件的垂直度等形位公差尺寸要求。
所述夹紧台阶122截面的截面线1221与所述定位面1212的夹角小于90°。具体而言，所述夹紧台阶122的台阶面为根部小、头部大的圆锥面。这样设置的目的在于保证有色金属薄壁零件尺寸的精确，因为操作人员在多次切削中发现，所述卡爪1对有色金属薄壁零件进行装夹加工时，零件远离卡爪根部的位置刚性较根部差，在切削力的作用下，零件会有一定的背向弯曲，造成零件的实际尺寸比理论上的加工尺寸略有偏大，因此，将卡爪1的夹紧台阶122的台阶面设计为根部小，头部大的圆锥面，以补偿工件的加工变形，从而保证加工后的产品符合尺寸公差要求。
在本实施例中，所述夹紧台阶122的锥度为1:20，需要说明的是，在加工不同尺寸要求的有色金属薄壁零件时，所述夹紧台阶122的锥度也应进行相应的调整。
本发明采用内部装夹的方式实现了对有色金属薄壁零件的有效夹紧，避免了切削操作的过程中零件出现松脱、滑落的现象发生。同时，本发明在切削操作时采用由卡爪向零件逐步走刀的方式，保证了一次性切削成型，确保了零件的垂直度等形位公差尺寸的要求。此外，本发明的结构设计还考虑到了切削时有色金属薄壁零件的背向弯曲变形，并对其进行了补偿，保证了加工完成后的产品符合尺寸公差要求，确保了加工的良品率，具有很高的使用及推广价值。
本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种薄壁零件装夹加工成型工装，包括数控机床，其特征在于：还包括至少两个固定设置于所述数控机床上、用于夹紧有色金属薄壁零件的卡爪（1），以及固定设置于所述数控机床上、用于对有色金属薄壁零件进行切削的铣刀，所述卡爪（1）与铣刀相匹配，二者配合完成对有色金属薄壁零件的加工成型；所述卡爪（1）包括用于与所述数控机床连接固定的连接段（11），以及用于夹紧有色金属薄壁零件的夹紧段（12），所述连接段（11）与所述夹紧段（12）垂直连接。
2.根据权利要求1所述的薄壁零件装夹加工成型工装，其特征在于：所述连接段（11）底面设置有安装槽（111），所述安装槽（111）与设置于所述数控机床上的导向滑轨相匹配，所述安装槽（111）可活动地设置于所述导向滑轨内，所述安装槽（111）与导向滑轨相配合完成对所述卡爪（1）的定位。
3.根据权利要求1所述的薄壁零件装夹加工成型工装，其特征在于：所述连接段（11）上设置有至少一个螺栓固定孔（112），所述卡爪（1）借助所述螺栓固定孔（112）与所述数控机床螺栓固定连接。
4.根据权利要求2所述的薄壁零件装夹加工成型工装，其特征在于：所述安装槽（111）侧壁上设置有卡爪排齿（113），所述卡爪排齿（113）与所述数控机床上的机床排齿相啮合，所述卡爪排齿（113）与机床排齿相配合完成对所述卡爪（1）的固定。
5.根据权利要求1所述的薄壁零件装夹加工成型工装，其特征在于：所述夹紧段（12）侧壁呈台阶状，包括用于铣刀进刀的进刀台阶（121），以及用于固定有色金属薄壁零件的夹紧台阶（122），所述进刀台阶（121）高于所述夹紧台阶（122），所述进刀台阶（121）与夹紧台阶（122）的高度差与有色金属薄壁零件的侧壁厚度相匹配。
6.根据权利要求5所述的薄壁零件装夹加工成型工装，其特征在于：所述进刀台阶（121）与所述夹紧台阶（122）的台阶面上均设置有弧度，所述进刀台阶（121）的台阶面的弧度与有色金属薄壁零件外侧壁的周向弧度相匹配，所述夹紧台阶（122）的台阶面的弧度与有色金属薄壁零件内侧壁的周向弧度相匹配。
7.根据权利要求5所述的薄壁零件装夹加工成型工装，其特征在于：所述进刀台阶（121）包括用于与铣刀接触的进刀台阶面（1211），以及用于实现有色金属薄壁零件周向定位的定位面（1212），所述进刀台阶面（1211）的轴线与所述定位面（1212）垂直。
8.根据权利要求7所述的薄壁零件装夹加工成型工装，其特征在于：所述夹紧台阶（122）截面的截面线（1221）与所述定位面（1212）的夹角小于90°。
9.根据权利要求5所述的薄壁零件装夹加工成型工装，其特征在于：所述夹紧台阶（122）的台阶面为根部小、头部大的圆锥面。
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