CN105643315A - 一种异形柱体零件的夹持方法和装置 - Google Patents

一种异形柱体零件的夹持方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种异形柱体零件的夹持方法和装置，方法包括：步骤1，提供一平口钳，所述平口钳通过两个钳体之间的靠近或远离实现钳口的开闭；步骤2，对异形柱体零件进行计算机三维造型获得所述异形柱体零件的轮廓模型；步骤3，根据所述轮廓模型制作一配合件，所述配合件的内型面与所述异形柱体零件的待夹持部分的外型面对应；步骤4，将所述配合件纵向分割形成左配合件和右配合件，所述左配合件和右配合件分别安装于所述两个钳体上，且所述左配合件和右配合件的内型面侧相对设置；步骤5，以所述左配合件和右配合件的内型面夹持所述异形柱体零件的待夹持部分，并通过所述两个钳体之间的靠近使得所述异形柱体被紧固于所述平口钳的钳口中。

Description

一种异形柱体零件的夹持方法和装置
技术领域
本发明涉及一种零件夹持方法，具体地，涉及一种异形柱体零件的夹持方法和装置。
背景技术
在现代工业生产中，随着工业装备设计水平和制造工艺技术水平的飞速发展，越来越多的异形柱体零件应运而生。这类外形无规律可循的零件异形柱体零件在制造过程中往往出现以下不良情况：
(1)由于其独特的外形特征，装夹难度大，装夹稳定性较差，难以进行大切深大进给切削，严重影响加工效率；
(2)有些形状较特殊、制造外观质量要求较高的零件，使用传统的装夹方案不仅难以稳固装夹，对产品外观和表面质量的影响也较大；
(3)制作特殊的专用夹具结构复杂，制造成本高；
(4)异形柱体零件如装夹不稳固，在加工过程中承受切削变形和切削振动易脱装夹，容易引起刀具崩刃、折断，零件过、欠切或报废，严重时甚至会引起生产事故的发生。
随着科技的不断发展，产品零件的形状越来越特殊，对产品制造效率、制造质量稳定性、产品性能要求也越来越高，应用通用的零件装夹方式，进行异形面零件的装夹，提高其夹持紧固度越来越重要。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种异形柱体零件的夹持方法和装置。
根据本发明提供的一种异形柱体零件的夹持方法，包括：
步骤1，提供一平口钳，所述平口钳通过两个钳体之间的靠近或远离实现钳口的开闭；
步骤2，对异形柱体零件进行计算机三维造型获得所述异形柱体零件的轮廓模型；
步骤3，根据所述轮廓模型制作一配合件，所述配合件的内型面与所述异形柱体零件的待夹持部分的外型面对应；
步骤4，将所述配合件纵向分割形成左配合件和右配合件，所述左配合件和右配合件分别安装于所述两个钳体上，且所述左配合件和右配合件的内型面侧相对设置；
步骤5，以所述左配合件和右配合件的内型面夹持所述异形柱体零件的待夹持部分，并通过所述两个钳体之间的靠近使得所述异形柱体被紧固于所述平口钳的钳口中。
作为一种优化方案，所述步骤3具体包括：
步骤311，提供一方形料块和数控铣床，所述方形料块的三维尺寸都大于所述异形柱体零件的待夹持部分；
步骤312，所述数控铣床根据所述轮廓模型将所述方形料块铣成一中空结构形成所述配合件，所述配合件的内型面与所述异形柱体零件的待夹持部分的外型面对应，所述内型面的表面精度至少在
作为一种优化方案，步骤4中形成所述左配合件和右配合件之后，在将所述左配合件和右配合件分别安装于所述两个钳体上之前还包括：
对所述左配合件和右配合件的切割面分别进行精铣，精铣深度大于0.5mm，表面精度至少在和
在所述左配合件和右配合件上制备用于与所述两个钳体固定安装的定位孔。
作为一种优化方案，所述配合件的材质为金属或塑料。
作为一种优化方案，所述步骤3具体包括：
步骤321，提供一3D打印机；
步骤322，所述3D打印机根据所述轮廓模型打印形成一所述配合件，所述配合件的内型面与所述异形柱体零件的待夹持部分的外型面对应。
作为一种优化方案，步骤3所述配合件的内型面尺寸比所述异形柱体零件尺寸小0.05～0.3mm。
作为一种优化方案，步骤4中具体为：
步骤41：提供一线切割机床；
步骤42，以所述配合件内型面的尺寸单方向最大处为分割线，将所述配合件纵向分割为左配合件和右配合件。
作为一种优化方案，在步骤3与步骤4之间或步骤4之后还包括：在所述内型面上制备至少一条排屑槽，所述排屑槽宽2～5mm。
基于同一发明构思，本发明还提供一种异形柱体零件的夹持装置，包括一平口钳、左配合件、右配合件；所述左配合件、右配合件分别安装于所述平口钳的两个钳体上，所述左配合件和右配合件朝向所述异形柱体零件的内型面与所述异形柱体零件的待夹持部分外型面相对应；
以所述左配合件和右配合件的内型面夹持所述异形柱体零件的待夹持部分，并通过所述两个钳体之间的靠近使得所述异形柱体被紧固于所述平口钳的钳口中。
作为一种优化方案，所述左配合件和右配合件上设置有至少一条排屑槽，所述排屑槽宽2～5mm。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
通过本发明提供的方法，有效提高了平口钳夹持异形柱体零件的牢固度，使零件的制造精度和制造表面质量得到保证。在整个切削制造过程中，零件不会因切削振动造成脱装夹，不会导致切削刀具崩刃、断裂，安全可靠；由于夹持牢固度的提升，在切削制造过程中，操作人员可使用大切削大进给的制造方式进行切削加工，大大提高制造效率的同时，提高了生产质量的稳定性，提高了产品的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：
图1是一种异形柱体零件的夹持方法的流程图；
图2是可选的一种平口钳使用配合件夹持零件示意图；
图3是可选的一种安装有配合件的平口钳示意图；
图4是可选的一种异形柱体零件示意图。
图中：A.配合件，B.异形柱体零件，C.平口钳，D.排屑槽，E.配合件的内型面。
具体实施方式
下文结合附图以具体实施例的方式对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，还可以使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本发明的范围和实质。
在本发明提供的一种异形柱体零件的夹持方法的实施例中，如图1所示，包括：
步骤1，提供一平口钳C，所述平口钳C通过两个钳体之间的靠近或远离实现钳口的开闭；
步骤2，对异形柱体零件B进行计算机三维造型获得所述异形柱体零件B的轮廓模型；
步骤3，根据所述轮廓模型制作一配合件A，所述配合件A的内型面E与所述异形柱体零件B的待夹持部分的外型面对应；
步骤4，将所述配合件A纵向分割形成左配合件A和右配合件A，所述左配合件A和右配合件A分别安装于所述两个钳体上，且所述左配合件A和右配合件A的内型面相对设置；
步骤5，以所述左配合件A和右配合件A的内型面E夹持所述异形柱体零件B的待夹持部分，并通过所述两个钳体之间的靠近使得所述异形柱体被紧固于所述平口钳C的钳口中。
作为可选的一种实施例，所述步骤3具体包括：
步骤311，提供一方形料块和数控铣床，所述方形料块的三维尺寸都大于所述异形柱体零件B的待夹持部分；
步骤312，所述数控铣床根据所述轮廓模型将所述方形料块铣成一中空结构形成所述配合件A，所述配合件A的内型面E与所述异形柱体零件B的待夹持部分的外型面对应，所述内型面E的表面精度至少在所述为表面粗糙度符号，其中三角形符号表示工件表面是用去除材料的方法即机械加工的方法获得。数字1.6代表了该加工所要求表面光洁度的值，单位为微米。
作为可选的一种实施例，步骤4中形成所述左配合件A和右配合件A之后，在将所述左配合件A和右配合件A分别安装于所述两个钳体上之前还包括：
对所述左配合件A和右配合件A的切割面分别进行精铣，精铣深度大于0.5mm，表面精度至少在和
在所述左配合件A和右配合件A上制备用于与所述两个钳体固定安装的定位孔。
作为可选的一种实施例，所述配合件A的材质为金属或塑料。
作为可选的一种实施例，所述步骤3具体包括：
步骤321，提供一3D打印机；
步骤322，所述3D打印机根据所述轮廓模型打印形成一所述配合件A，所述配合件A的内型面E与所述异形柱体零件B的待夹持部分的外型面对应。
作为可选的一种实施例，步骤3所述配合件A的内型面E尺寸比所述异形柱体零件B尺寸小0.05～0.3mm。
作为可选的一种实施例，步骤4中具体为：
步骤41：提供一线切割机床；
步骤42，以所述配合件A内型面E的尺寸单方向最大处为分割线，将所述配合件A纵向分割为左配合件A和右配合件A。
作为可选的一种实施例，在步骤3与步骤4之间或步骤4之后还包括：在所述内型面E上制备至少一条排屑槽D，所述排屑槽D宽2～5mm。
基于同一发明构思，本发明还提供了一种异形柱体零件B的夹持装置，包括一平口钳C、左配合件A、右配合件A；所述左配合件A、右配合件A分别安装于所述平口钳C的两个钳体上，所述左配合件A和右配合件A朝向所述异形柱体零件B的内型面E与所述异形柱体零件B的待夹持部分外型面相对应；
以所述左配合件A和右配合件A的内型面E夹持所述异形柱体零件B的待夹持部分，并通过所述两个钳体之间的靠近使得所述异形柱体被紧固于所述平口钳C的钳口中。
作为可选的一种实施例，所述左配合件A和右配合件A上设置有至少一条排屑槽D，所述排屑槽D宽2～5mm。
本实施例是装夹如附图3所示的异形柱体零件B，异形柱体零件B的待夹持部分长度291mm，宽度126mm，零件最大长度307mm，最大宽度160mm，夹持部分形状特异，传统平口钳C无法稳固装夹。使用上述工艺技术方法，加工一个配合件A形成一个与该零件对应的异形钳口，进行异形柱体零件B装夹，能够有效提高平口钳C夹持牢固度。
提高平口钳C夹持异形柱体零件B牢固度的工艺方法，一种可选的具体步骤是：备料→铣方→铣内型→线切割→精铣平面→钻定位孔→精铣孔→精铣槽→钳。
以下提供一种具体的实施过程：
步骤一：备料：
备黄铜金属料块，尺寸长为330mm，宽度210mm。高度大于平口钳C钳口高度。棒料亦可。
步骤二：铣方：
将金属料块用虎钳夹持，在数控铣床上外形铣方，保证各面垂直精度。长为320mm、宽度为200mm，高度与平口钳C钳口平齐，形成一方形金属料块。
步骤三：铣内型：
使用计算机辅助制造软件将零件进行三维造型，针对其异形柱体面轮廓编制NC代码程序，在数控铣床上对所述方形料块进行加工，使得该方形金属料块的内型在X、Y方向上应小于异形柱体零件B的待夹持部分尺寸0.1mm，以便平口钳C旋紧时能够紧固地夹持异型柱体零件。内型面E铣削的表面精度要求在可较好地保持装夹的稳定性。
步骤四：线切割：
使用线切割机床将方形金属料块在中间处一分为二，形成左配合件A和右配合件A。
步骤五：精铣平面：
将线切割后的左右配合件A切割面分别进行精铣，精铣深度2mm，表面精度要求在可较好地保持装夹的稳定性。
步骤六：钻定位孔
使用钻头钻定位孔。精密测量平口钳C上钳口的定位孔孔径，使用A2中心钻在两异形钳口上分别点孔位，用使用不同规格的钻头进行钻孔和扩孔。
步骤七：精铣定位孔
将扩好的定位孔进行精铣，丝锥攻螺纹，以便将左配合件A和右配合件A安装于平口钳C的两个钳体上。
步骤八：精铣槽：
在左配合件A和右配合件A与异形柱体零件B接触的内型面E上精铣排屑槽D，槽宽度4mm。
步骤九：钳工：
钳工去毛刺，并清洗。
通过以上工艺方法，有效提高了平口钳C夹持异形柱体零件B的牢固度，使零件的制造精度和制造表面质量得到保证。在整个切削制造过程中，零件不会因切削振动造成脱装夹，不会导致切削刀具崩刃、断裂，安全可靠；由于夹持牢固度的提升，在切削制造过程中，操作人员可使用大切削大进给的制造方式进行切削加工，大大提高制造效率的同时，提高了生产质量的稳定性，提高了产品的可靠性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种异形柱体零件的夹持方法，其特征在于，包括：
步骤1，提供一平口钳，所述平口钳通过两个钳体之间的靠近或远离实现钳口的开闭；
步骤2，对异形柱体零件进行计算机三维造型获得所述异形柱体零件的轮廓模型；
步骤3，根据所述轮廓模型制作一配合件，所述配合件的内型面与所述异形柱体零件的待夹持部分的外型面对应；
步骤4，将所述配合件纵向分割形成左配合件和右配合件，所述左配合件和右配合件分别安装于所述两个钳体上，且所述左配合件和右配合件的内型面侧相对设置；
步骤5，以所述左配合件和右配合件的内型面夹持所述异形柱体零件的待夹持部分，并通过所述两个钳体之间的靠近使得所述异形柱体被紧固于所述平口钳的钳口中。
2.根据权利要求1所述的一种异形柱体零件的夹持方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：
步骤311，提供一方形料块和数控铣床，所述方形料块的三维尺寸都大于所述异形柱体零件的待夹持部分；
步骤312，所述数控铣床根据所述轮廓模型将所述方形料块铣成一中空结构形成所述配合件，所述配合件的内型面与所述异形柱体零件的待夹持部分的外型面对应，所述内型面的表面精度至少在
3.根据权利要求2所述的一种异形柱体零件的夹持方法，其特征在于，步骤4中形成所述左配合件和右配合件之后，在将所述左配合件和右配合件分别安装于所述两个钳体上之前还包括：
对所述左配合件和右配合件的切割面分别进行精铣，精铣深度大于0.5mm，表面精度至少在和
在所述左配合件和右配合件上制备用于与所述两个钳体固定安装的定位孔。
4.根据权利要求2所述的一种异形柱体零件的夹持方法，其特征在于，所述配合件的材质为金属或塑料。
5.根据权利要求1所述的一种异形柱体零件的夹持方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：
步骤321，提供一3D打印机；
步骤322，所述3D打印机根据所述轮廓模型打印形成一所述配合件，所述配合件的内型面与所述异形柱体零件的待夹持部分的外型面对应。
6.根据权利要求1任一所述的一种异形柱体零件的夹持方法，其特征在于，步骤3所述配合件的内型面尺寸比所述异形柱体零件尺寸小0.05～0.3mm。
7.根据权利要求1所述的一种异形柱体零件的夹持方法，其特征在于，步骤4中具体为：
步骤41：提供一线切割机床；
步骤42，以所述配合件内型面的尺寸单方向最大处为分割线，将所述配合件纵向分割为左配合件和右配合件。
8.根据权利要求1所述的一种异形柱体零件的夹持方法，其特征在于，在步骤3与步骤4之间或步骤4之后还包括：在所述内型面上制备至少一条排屑槽，所述排屑槽宽2～5mm。
9.一种异形柱体零件的夹持装置，其特征在于，包括一平口钳、左配合件、右配合件；所述左配合件、右配合件分别安装于所述平口钳的两个钳体上，所述左配合件和右配合件朝向所述异形柱体零件的内型面与所述异形柱体零件的待夹持部分外型面相对应；
以所述左配合件和右配合件的内型面夹持所述异形柱体零件的待夹持部分，并通过所述两个钳体之间的靠近使得所述异形柱体被紧固于所述平口钳的钳口中。
10.根据权利要求9所述的一种异形柱体零件的夹持装置，其特征在于，所述左配合件和右配合件上设置有至少一条排屑槽，所述排屑槽宽2～5mm。
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