CN106041590B - 具有对称孔结构零件的加工夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有对称孔结构零件的加工夹具,包括工装支座,所述工装支座上表面相对两侧分别设有一开口槽,工装支座上表面左侧设有支座孔,中部设有中心孔,中心孔上方设有定位块、右侧设有V形块,所述定位块和V形块为水平设置的长方形,定位块下方设有一延长块,V形块左侧设有等腰梯形或V形的缺口,所述定位块、V形块均与工装支座可拆卸连接,定位块能沿竖直方向调整其与中心孔的间距;V形块能沿水平方向调整其与中心孔的间距。采用本夹具加工此类具有对称结构零件的孔及环槽,零件的装夹效率提高了3倍以上。严格的定位精度控制,保证了该零件的加工精度要求。经过生产实践,零件合格率达100%。

Description

具有对称孔结构零件的加工夹具
技术领域
本发明涉及一种夹具,尤其涉及一种具有对称孔结构零件的加工夹具。
背景技术
具有对称结构的孔及环槽的零件是车削加工的常见零件,其结构一般为:包括主体、主体中心设有基准孔、主体右侧设有延伸板,延伸板上设有定位孔,定位孔结构是本专利工装研究的待加工部位。所述定位孔(待加工)的孔口两端沉孔、内环槽等结构对称。该零件的加工难点主要有:(1)由于该类零件上的待加工孔主要用于定位,所以其尺寸精度要求很高,达到6级公差,加工要求很高。(2)对称沉孔的同轴度要求很高,两沉孔同轴度在0.05以内,采用四爪正反两次装夹同轴度难以保证。(3)零件总体形状不规则,使用四爪夹具装夹不方便,使用划线找正及百分表打表找正均非常困难。尤其在批量生产中,车削加工此类零件,存在加工效率低,废品率高的问题。
所以现在需要解决的问题有:
(1) 需要提高定位孔形状的加工合格率。该类零件上定位孔的形状精度要求高,公差等级为6级。而使用四爪夹具装夹此类零件精度不高,造成零件合格率偏低,该工序合格率仅约为60%。
(2) 需要提高对称沉孔结构的同轴度的加工合格率。由于沉孔等结构的对称性,一次装夹无法完成两个沉孔的加工,需要对零件进行至少正反两次装夹。而使用四爪夹具重复装夹零件,由于定位基准不统一,容易造成加工零件的同轴度不符合设计要求,该工序零件的合格率仅为50%。
(3) 需要提高装夹效率。采用四爪夹具装夹需要反复多次试装、找正,浪费大量时间,装夹找正的时间约占总加工时间的50%,生产率很低。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种解决上述问题,定位孔(待加工孔)的加工精度高、对称沉孔结构的同轴度加工精度高、装夹高效、可靠的具有对称孔结构零件的加工夹具。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是这样的:一种具有对称孔结构零件的加工夹具,所述零件包括主体、主体中心设有基准孔、主体右侧设有延伸板,延伸板上设有待加工的定位孔,所述定位孔正反面设沉孔、内环槽,包括工装支座,所述工装支座上表面相对两侧分别设有一开口槽,工装支座上表面左侧设有支座孔,中部设有中心孔,中心孔上方设有定位块、右侧设有V形块,所述支座孔和中心孔的中心分别与零件的基准孔和定位孔中心重叠;
所述支座孔为台阶孔,支座孔上设有阶梯轴,所述阶梯轴分为上段和下段,其中下段与支撑孔匹配固定,上段套接有一第一心轴,所述第一心轴与上段过盈配合,且第一心轴外径与零件基准孔内径匹配,第一心轴上方设有垫片和锁紧螺母;
所述定位块和V形块为水平设置的长方形,定位块下方设有一延长块,V形块左侧设有等腰梯形或V形的缺口,且所述缺口靠近中心孔的一端大,所述定位块V形块均与工装支座可拆卸连接,定位块能沿竖直方向调整其与中心孔的间距;V形块能沿水平方向调整其与中心孔的间距。
作为优选:所述中心孔内设有同轴的第二心轴,所述第二心轴与定位孔过渡配合。
作为优选:所述延长块靠近中心孔的端面为平面。
作为优选:所述定位块与工装支座可拆卸连接的具体方式为:定位块上表面左右两侧分别设有一竖直的条形孔,条形孔下方的工装支座上设有螺纹孔,条形孔中设有螺钉,螺钉与螺纹孔可拆卸连接。
作为优选:所述V形块与工装支座可拆卸连接的具体方式为:定位块上表面上部和下部分别设有一水平的条形孔,条形孔下方的工装支座上设有螺纹孔,条形孔中设有螺钉,螺钉与螺纹孔可拆卸连接。
与现有技术相比,本发明的优点在于:该夹具用于在车床上进行具有对称结构零件的加工,加工内容涉及钻孔、镗孔,车削沉孔及沉孔底面环槽等工序。其优点主要体现在以下几点:
(1) 定位孔的加工精度高。现有技术中,四爪夹具装夹方案由于只能依靠百分表打表找正孔的中心,加工精度很难保证。由于零件总体形状不规则,若采用划线找正,也很难保证划线的精度。本发明专利根据零件孔位的设计要求,在夹具上设计基准孔,并采用第一芯轴安装待加工零件,调整零件位置对零件定位,使待加工的定位孔在Y方向位于工装支座中心,与夹具的中心孔同心;再利用定位块的上下移动,对定位孔位置进行X方向的调整,这样就确定了待加工孔的轴线的具体位置,进而保证了孔的位置精度。
(2) 对称沉孔结构的同轴度加工精度高。采用通用夹具加工对称沉孔等结构,反复装夹使定位基准不统一,同轴度很难保证。而本发明专利采用第二心轴定位,能够保证基准统一,可以很好的保证孔口两端沉孔、内环槽的同轴度。
(3) 装夹高效、可靠。采用四爪装夹需要反复调整装夹位置,使孔的中心位置位于夹具的中心位置,从而进行车削加工。这样会浪费大量的时间。本专利采用V形块辅助定位,采用常规的螺栓紧固、螺钉紧固的方式使零件在夹紧过程中操作简便、高效。零件在空间内6个自由度全约束。既保证了零件的定位精度,又使得定位装夹的灵活性。考虑夹具在机床上的装夹及定位找正的高效性,对夹具在机床上的安装结构设计阶梯轴的形式。利用该工装可以准确、高效地将零件的定位孔(待加工)调整到夹具的中心,直接使用三爪装夹夹具进行车削加工。
附图说明
图1为待加工典型零件的俯视图;
图2为图1的主视图;
图3为工装支座俯视图;
图4为阶梯轴的安装示意图;
图5为本发明装配后的结构示意图;
图6为定位块俯视图;
图7为V形块俯视图;
图8为第二心轴的安装示意图。
图中:101、定位孔;102、基准孔;103、对称沉孔;104、端面内槽;201、开口槽;202、支座孔;203、中心孔;204、阶梯轴;301、工装支座;302、主体;303、垫片;304、螺母;305、第一心轴;306、V形块;307、定位块;308、螺钉;4、条形孔;5、第二心轴。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1:参见图1到图8,需要加工的零件包括主体302、主体302中心设有基准孔102、主体302右侧设有延伸板,延伸板上设有待加工的定位孔101,所述基准孔102和定位孔101对称;另外,在定位孔101上、下端面设有对称沉孔103,对称沉孔103中还设有端面内槽104,定位孔101、对称沉孔103、端面内槽104均为需要加工的孔,且同轴度要求较高。当然图1、2所展示的仅为对称孔结构零件,零件结构不仅限于此。本专利申请加工典型零件的孔形状包括圆柱光孔,阶梯孔,锥孔,螺纹孔。端面内槽104结构包括矩形槽,梯形槽,三角形槽,异型槽。本专利申请零件的材料包括铝合金,碳钢,高温合金,钛合金等金属材料。
为了加工上述零件,我们设计一种具有对称孔结构零件的加工夹具,包括工装支座301,所述工装支座301上表面相对两侧分别设有一开口槽201,工装支座301上表面左侧设有支座孔202,中部设有中心孔203,中心孔203上方设有定位块307、右侧设有V形块306,所述支座孔202和中心孔203的中心分别与零件的基准孔102和定位孔101中心重叠;
所述支座孔202为台阶孔,支座孔202上设有阶梯轴204,所述阶梯轴204分为上段和下段,其中下段与支撑孔匹配固定,上段套接有一第一心轴305,所述第一心轴305与上段过盈配合,且第一心轴305外径与基准孔102内径匹配,第一心轴305上方设有垫片303和锁紧螺母304;安装时,零件安装在第一心轴305上,然后零件上方安装垫片303和锁紧螺母304,将零件在工装支座301上进行夹紧;
所述定位块307和V形块306为水平设置的长方形,定位块307下方设有一延长块,V形块306左侧设有等腰梯形或V形的缺口,且所述缺口靠近中心孔203的一端大,所述定位块307V形块306均与工装支座301可拆卸连接,定位块307能沿竖直方向调整其与中心孔203的间距;V形块306能沿水平方向调整其与中心孔203的间距。
本实施例中,所述中心孔203内设有同轴的第二心轴5,所述第二心轴5与定位孔101过渡配合,所述延长块靠近中心孔203的端面为平面。
另外,所述定位块307与工装支座301可拆卸连接的具体方式为:定位块307上表面左右两侧分别设有一竖直的条形孔4,条形孔4下方的工装支座301上设有螺纹孔,条形孔4中设有螺钉308,螺钉308与螺纹孔可拆卸连接。V形块306与工装支座301可拆卸连接与定位孔101相似,仅为移动方向不同。
本发明装配方法如下,参见图3-图8。
(1)根据待加工零件,确定基准孔102和定位孔101的相对位置关系,例如中心点的距离、轴线位置等,并利用这些位置关系在工装支座301上表面确定支座孔202和中心孔203的位置;其中支座孔202圆心对应基准孔102圆心、中心孔203圆心对应定位孔101圆心,并在中心孔203上方和右侧设计安装定位块307和定位块307的螺纹孔;
(2)将零件的定位孔101通过第一心轴305与工装支座301上的支座孔202连接,利用游标卡尺卡在工装支座301对称的开口槽201上,确定待加工定位孔101中心,并通过定位块307、V形块306将零件定位。
工装具体的使用方法为:
(1)先将阶梯轴204装配在支座孔202中,再将第一心轴305装配在阶梯轴204上,支座孔202、阶梯轴204、第一心轴305皆为过盈配合;
(2)再将零件的基准孔102通过第一心轴305安装在工装支座301上,调整零件位置,使零件的定位孔101(待加工)位置在Y方向与工装中心孔203位置一致;
(3)再通过游标卡尺卡在工装支座301对称的开口槽201上,X方向上确定待加工的定位孔101中心,然后调整定位块307和V形块306将零件定位,这样就保证了零件的定位孔101的中心轴线与工装的阶梯轴204轴线重合;此时可使用三爪直接装夹该工装的阶梯轴204结构,零件的待加工定位孔101中心也就实现了自动的中心找正,可进行定位孔101及其一端沉孔、环槽等结构的加工。零件在工装上第一次装配完成后的示意图如图5所示。
当加工完定位孔101及其一端的沉孔、内环槽等结构后,以定位孔101的圆心为定位中心装夹零件,加工定位孔101另一对称端面的沉孔、内环槽等特征。具体的实现方式为:通过第一芯轴与第二心轴5将零件装夹在工装上。为避免过定位,在保证制造公差的前提下,第二心轴5与定位孔101间采用过渡配合的方式。第二次装配完成后的示意图如图8所示。然后,可使用三爪直接装夹该工装的阶梯轴204结构,零件的待加工定位孔101中心也就实现了自动的中心找正,可进行定位孔101对称端沉孔、环槽等结构的加工。
由于采用了专用夹具加工此类具有对称结构零件的孔及环槽,提高了零件的装夹效率提高了3倍以上。严格的定位精度控制,保证了该零件的加工精度要求。经过生产实践,零件的合格率达到了100%。

Claims (4)

1.一种具有对称孔结构零件的加工夹具,所述零件包括主体、主体中心设有基准孔、主体右侧设有延伸板,延伸板上设有待加工的定位孔,所述定位孔正反面设沉孔、内环槽,其特征在于:包括工装支座,所述工装支座上表面相对两侧分别设有一开口槽,工装支座上表面左侧设有支座孔,中部设有中心孔,中心孔上方设有定位块、右侧设有V形块,所述支座孔和中心孔的中心分别与零件的基准孔和定位孔中心重叠;
所述支座孔为台阶孔,支座孔上设有阶梯轴,所述阶梯轴分为上段和下段,其中下段与支撑孔匹配固定,上段套接有一第一心轴,所述第一心轴与上段过盈配合,且第一心轴外径与零件基准孔内径匹配,第一心轴上方设有垫片和锁紧螺母;
所述定位块和V形块为水平设置的长方形,定位块下方设有一延长块,V形块左侧设有等腰梯形或V形的缺口,且所述缺口靠近中心孔的一端大,所述定位块V形块均与工装支座可拆卸连接,定位块能沿竖直方向调整其与中心孔的间距;V形块能沿水平方向调整其与中心孔的间距;
所述中心孔内设有同轴的第二心轴,所述第二心轴与定位孔过渡配合;
加工方法为:
(1)第一次装配加工:根据待加工零件的基准孔和定位孔位置,在工装支座上表面确定支座孔和中心孔的位置,其中支座孔圆心对应基准孔圆心、中心孔圆心对应定位孔圆心,并在中心孔上方和右侧设计安装定位块和定位块的螺纹孔,将零件的定位孔通过第一心轴与工装支座上的支座孔连接,利用游标卡尺卡在工装支座对称的开口槽上,确定待加工定位孔中心,并通过定位块、V形块将零件定位,进行定位孔及其一端沉孔、内环槽结构的加工;
(2)第二次装配加工:第一次装配加工完成后,以定位孔的圆心为定位中心装夹零件,加工定位孔另一对称端面的沉孔、内环槽结构,具体方式为:通过第一芯轴与第二心轴将零件装夹在工装上,第二心轴与定位孔间采用过渡配合的方式。
2.根据权利要求1所述的具有对称孔结构零件的加工夹具,其特征在于:所述延长块靠近中心孔的端面为平面。
3.根据权利要求1所述的具有对称孔结构零件的加工夹具,其特征在于:所述定位块与工装支座可拆卸连接的具体方式为:定位块上表面左右两侧分别设有一竖直的条形孔,条形孔下方的工装支座上设有螺纹孔,条形孔中设有螺钉,螺钉与螺纹孔可拆卸连接。
4.根据权利要求1所述的具有对称孔结构零件的加工夹具,其特征在于:所述V形块与工装支座可拆卸连接的具体方式为:定位块上表面上部和下部分别设有一水平的条形孔,条形孔下方的工装支座上设有螺纹孔,条形孔中设有螺钉,螺钉与螺纹孔可拆卸连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106424826B (zh) * 2016-11-29 2018-06-29 重庆天箭惯性科技股份有限公司 一种压电陀螺振梁钻孔工装
CN107378013A (zh) * 2017-09-07 2017-11-24 成都旭光电子股份有限公司 一种可用于普通车床钻孔的快换装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09117834A (ja) * 1995-10-27 1997-05-06 Suzuki Motor Corp ワーク支持治具
CN102398092A (zh) * 2011-11-16 2012-04-04 江苏华商企业管理咨询服务有限公司 一种压力机连杆螺纹加工工装
CN202622414U (zh) * 2012-04-28 2012-12-26 苏州市邓尉喷胶棉厂 一种加工连杆孔的夹具
CN203527043U (zh) * 2013-09-29 2014-04-09 柳州明宇机械有限公司 连杆精镗夹具
CN104440258A (zh) * 2014-12-01 2015-03-25 安徽机电职业技术学院 钻床专用夹具
CN204449418U (zh) * 2015-01-30 2015-07-08 济南大学 一种专门用于t形头零件端面孔加工的钻床夹具
CN205342536U (zh) * 2015-09-22 2016-06-29 云南西仪工业股份有限公司 一种用于连杆大孔径镗削加工的夹具

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09117834A (ja) * 1995-10-27 1997-05-06 Suzuki Motor Corp ワーク支持治具
CN102398092A (zh) * 2011-11-16 2012-04-04 江苏华商企业管理咨询服务有限公司 一种压力机连杆螺纹加工工装
CN202622414U (zh) * 2012-04-28 2012-12-26 苏州市邓尉喷胶棉厂 一种加工连杆孔的夹具
CN203527043U (zh) * 2013-09-29 2014-04-09 柳州明宇机械有限公司 连杆精镗夹具
CN104440258A (zh) * 2014-12-01 2015-03-25 安徽机电职业技术学院 钻床专用夹具
CN204449418U (zh) * 2015-01-30 2015-07-08 济南大学 一种专门用于t形头零件端面孔加工的钻床夹具
CN205342536U (zh) * 2015-09-22 2016-06-29 云南西仪工业股份有限公司 一种用于连杆大孔径镗削加工的夹具

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