CN106425568A - 一种自下而上均衡锁紧力的装夹方法及装置 - Google Patents

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丁伟
陈娟
赵卫远
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Abstract

本发明涉及一种装夹方法及装置，尤其是一种自下而上均衡锁紧力的装夹方法及装置，属于金属零件加工装夹的技术领域。本发明将加工工件置于夹具体的端面上，并使得加工工件内的工件连接定位孔与夹具体内的夹具体连接定位孔完全对准，利用锁紧螺钉以及弹簧垫片实现加工工件与夹具体间的有效均衡锁紧，满足对外形与不规则内腔之间有高精度形位公差的工件进行有效装夹，装夹操作方便，安全可靠。

Description

一种自下而上均衡锁紧力的装夹方法及装置
技术领域
本发明涉及一种装夹方法及装置，尤其是一种自下而上均衡锁紧力的装夹方法及装置，属于金属零件加工装夹的技术领域。
背景技术
随着航天技术水平的发展，国内天文导航产品逐步多元化、复杂化，产品外形多为异型曲面，且结构复杂。在工件铣削加工过程中，装夹成为顺利完成工件加工的关键要素之一，装夹装置及锁紧方法的设计就成了核心技术，尤其是对于外形和与不规则内腔之间有高精度形位公差要求的工件，常规的装夹方法难以满足该类零件的加工需求。
目前，对外形与不规则内腔之间有高精度形位公差工件，现有的装夹方法主要包括多次装夹加工、真空吸盘装夹或电磁铁吸盘装夹。多次装夹加工是通过先加工基准面，再以基准面装夹，间接保证公差尺寸；真空吸盘装夹是通过气压将零件吸附在工作台面上；电磁铁吸盘装夹是通过使内部线圈通电产生磁力，经过导磁面板，将接触在面板表面的工件紧紧吸住。
多次装夹加工是以基准面装夹，由于需要夹持基准面，无法直接满足形位公差要求，并影响零件表面质量；采用真空吸盘装夹零件，此技术适合板类零件，且吸力较小，被吸物表面要求平整、无孔。采用电磁吸盘装夹零件，此技术只能吸取铁及钢类工件。
因此，对于外形没有可压区域的工件而言，上述通过上述装夹方式进行装夹加工。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种自下而上均衡锁紧力的装夹方法及装置，其装夹操作方便，对外形与不规则内腔之间有高精度形位公差的工件进行有效装夹，安全可靠。
按照本发明提供的技术方案，一种自下而上均衡锁紧力的装夹方法，所述装夹方法包括如下步骤：
步骤1、提供待装夹的加工工件以及与所述加工工件适配的夹具体，并将加工工件置于夹具体的端面上，且使得加工工件内的工件连接定位孔与夹具体内的夹具体连接定位孔完全对准；
步骤2、在上述每个夹具体的夹具体连接定位孔内均置入锁紧螺钉，锁紧螺钉从夹具体的底面穿入，且锁紧螺钉的头端穿入加工工件的工件连接定位孔内；
步骤3、将锁紧扭力值分成N份，通过扭力扳手自下而上地旋转上述锁紧螺钉，直至N个轮回后将加工工件与夹具体间均衡锁紧。
所述锁紧螺钉采用内六角螺钉，锁紧螺钉上套有弹簧垫片，锁紧螺钉通过弹簧垫片与工件连接定位孔内的台阶面接触。
所述锁紧螺钉、弹簧垫片以及夹具体均采用304不锈钢。
所述夹具体的底面与端面的平行度为0.002mm。
所述N≥3。
一种自下而上均衡锁紧力的装夹装置，包括与待装夹加工工件适配的夹具体，所述夹具体内设置若干夹具体连接定位孔，夹具体连接定位孔贯通夹具体；加工工件置于夹具体的端面上时，夹具体的夹具体连接定位孔能与加工工件的工件连接定位孔完全对准，加工工件通过从夹具体底端置入夹具体连接定位孔的锁紧螺钉与夹具体均衡锁紧。
锁紧螺钉从夹具体的底端置入夹具体连接定位孔后，锁紧螺钉的头端穿入加工工件的工件连接定位孔内；在利用锁紧螺钉锁紧时，将锁紧扭力值分成N份，通过扭力扳手自下而上地旋转上述锁紧螺钉，直至N个轮回后将加工工件与夹具体间均衡锁紧，所述N≥3。
所述锁紧螺钉采用内六角螺钉，锁紧螺钉上套有弹簧垫片，锁紧螺钉通过弹簧垫片与工件连接定位孔内的台阶面接触。
所述锁紧螺钉、弹簧垫片以及夹具体均采用304不锈钢。
所述夹具体的底面与端面的平行度为0.002mm。
本发明的优点：将加工工件置于夹具体的端面上，并使得加工工件内的工件连接定位孔与夹具体内的夹具体连接定位孔完全对准，利用锁紧螺钉以及弹簧垫片实现加工工件与夹具体间的有效均衡锁紧，满足对外形与不规则内腔之间有高精度形位公差的工件进行有效装夹，装夹操作方便，安全可靠。
附图说明
图1为本发明的装夹示意图。
图2为本发明夹具体的结构示意图。
图3为图2的A-A示意图。
附图标记说明：1-加工工件、2-锁紧螺钉、3-弹簧垫片、4-夹具体、5-夹具体连接定位孔、6-工件连接定位孔以及7-定位槽。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示：为了能对外形与不规则内腔之间有高精度形位公差的工件进行有效装夹，提高装夹操作的便捷性，本发明装夹方法包括如下步骤：
步骤1、提供待装夹的加工工件1以及与所述加工工件1适配的夹具体4，并将加工工件1置于夹具体4的端面上，且使得加工工件1内的工件连接定位孔6与夹具体4内的夹具体连接定位孔5完全对准；
具体地，待装夹的加工工件1包括外形与不规则内腔之间具有高精度形位公差的工件，夹具体4与加工工件1适配是指夹具体4的尺寸与加工工件1适配，加工工件1置于夹具体4的端面上后，加工工件1的底端面能紧贴夹具体4的端面。具体实施时，加工工件1内具有若干工件连接定位孔6，夹具体4与加工工件1的适配还包括具有夹具体连接定位孔5，使得加工工件1置于夹具体4的端面上时，使得加工工件1内的工件连接定位孔6与夹具体4内的夹具体连接定位孔5完全对准。一般地，夹具体连接定位孔5贯通夹具体4，夹具体4内夹具体连接定位孔5的数量与加工工件1内工件连接定位孔6的数量相一致，或不少于工件连接定位孔6的数量，只要能与加工工件1适配即可，具体为本技术领域人员所熟知，此处不再着手。
夹具体4的形状呈圆形或方向，所述夹具体4的底面与端面的平行度为0.002mm，以使得夹具体4的底面置于机床工作台上时，夹具体4的端面能与机床工作台平行，即能达到工件1的底端面与机床工作台平行，满足装夹后对加工工件1的加工要求。
步骤2、在上述每个夹具体4的夹具体连接定位孔5内均置入锁紧螺钉2，锁紧螺钉2从夹具体4的底面穿入，且锁紧螺钉2的头端穿入加工工件1的工件连接定位孔6内；
本发明实施例中，在每个夹具体4的夹具体连接定位孔5内均置入一个锁紧螺钉2，锁紧螺钉2采用自下而上的置入，以使得锁紧螺钉2的头端能穿入加工工件1的工件连接定位孔6内，为加工工件1与夹具体4的锁紧做准备。
步骤3、将锁紧扭力值分成N份，通过扭力扳手自下而上地旋转上述锁紧螺钉2，直至N个轮回后将加工工件1与夹具体4间均衡锁紧。
本发明实施例中，所述锁紧螺钉2采用内六角螺钉，锁紧螺钉2上套有弹簧垫片3，锁紧螺钉2通过弹簧垫片3与工件连接定位孔6内的台阶面接触。所述锁紧螺钉2、弹簧垫片3以及夹具体4均采用304不锈钢，通过弹簧垫片3与锁紧螺钉2的配合，能有效起到防松，采用304不锈钢，提高锁紧螺钉2对加工工件1与夹具体4间的锁紧作用。
具体实施时，扭力扳手从夹具体4的底端伸入并对锁紧螺钉2进行旋转，当锁紧螺钉2的类型确定后，对锁紧螺钉2的锁紧扭力值也随之确定，在确定锁紧扭力值后，将所确定的锁紧扭力值分成N份，一般地，N≥3，通过多次均匀地转动锁紧螺钉2，直至将加工工件1与夹具体4间均衡锁紧。本发明实施例中，对每个锁紧螺钉2均采用上述均衡转动的锁紧过程，从而能提高加工工件1与夹具体4间的均衡锁紧程度。
如图1所示，为了实现上述装夹目的，需要利用本发明自下而上均衡锁紧力的装夹装置，具体地：包括与待装夹加工工件1适配的夹具体4，所述夹具体4内设置若干夹具体连接定位孔5，夹具体连接定位孔5贯通夹具体4；加工工件1置于夹具体4的端面上时，夹具体4的夹具体连接定位孔5能与加工工件1的工件连接定位孔6完全对准，加工工件1通过从夹具体4底端置入夹具体连接定位孔5的锁紧螺钉2与夹具体4均衡锁紧。
本发明实施例中，锁紧螺钉2从夹具体4的底端置入夹具体连接定位孔5后，锁紧螺钉2的头端穿入加工工件1的工件连接定位孔6内；在利用锁紧螺钉2锁紧时，将锁紧扭力值分成N份，通过扭力扳手自下而上地旋转上述锁紧螺钉2，直至N个轮回后将加工工件1与夹具体4间均衡锁紧，所述N≥3。
如图2和图3所示，为本发明一种夹具体4的实施示意图，在夹具体4的中心区设置有六个夹具体连接定位孔5，所述夹具体连接定位孔5的排布与加工工件1上的工件连接定位孔6的位置相对应，从而能实现夹具体连接定位孔5与工件连接定位孔6的完全对准。此外，在夹具体4上还设置有定位槽7，图中示出了，夹具体4上设置两个定位槽7的示意图，利用定位槽7能与加工工件1底面上的定位块相适配，从而提高加工工件1与夹具体4间的定位精度。具体实施时，当加工工件1底面上不存在定位块时，可以不用在夹具体4上设置定位槽7；当然，加工工件1与夹具体4间还可以采用其他的定位方式，只要能够有效适配即可，具体可以根据需要进行选择，此处不再赘述。
本发明将加工工件1置于夹具体4的端面上，并使得加工工件1内的工件连接定位孔6与夹具体4内的夹具体连接定位孔5完全对准，利用锁紧螺钉2以及弹簧垫片3实现加工工件1与夹具体4间的有效均衡锁紧，满足对外形与不规则内腔之间有高精度形位公差的工件进行有效装夹，装夹操作方便，安全可靠。

Claims (10)

1.一种自下而上均衡锁紧力的装夹方法，其特征是，所述装夹方法包括如下步骤：
步骤1、提供待装夹的加工工件(1)以及与所述加工工件(1)适配的夹具体(4)，并将加工工件(1)置于夹具体(4)的端面上，且使得加工工件(1)内的工件连接定位孔(6)与夹具体(4)内的夹具体连接定位孔(5)完全对准；
步骤2、在上述每个夹具体(4)的夹具体连接定位孔(5)内均置入锁紧螺钉(2)，锁紧螺钉(2)从夹具体(4)的底面穿入，且锁紧螺钉(2)的头端穿入加工工件(1)的工件连接定位孔(6)内；
步骤3、将锁紧扭力值分成N份，通过扭力扳手自下而上地旋转上述锁紧螺钉(2)，直至N个轮回后将加工工件(1)与夹具体(4)间均衡锁紧。
2.根据权利要求1所述的自下而上均衡锁紧力的装夹方法，其特征是：所述锁紧螺钉(2)采用内六角螺钉，锁紧螺钉(2)上套有弹簧垫片(3)，锁紧螺钉(2)通过弹簧垫片(3)与工件连接定位孔(6)内的台阶面接触。
3.根据权利要求1或2所述的自下而上均衡锁紧力的装夹方法，其特征是：所述锁紧螺钉(2)、弹簧垫片(3)以及夹具体(4)均采用304不锈钢。
4.根据权利要求1或2所述的自下而上均衡锁紧力的装夹方法，其特征是：所述夹具体(4)的底面与端面的平行度为0.002mm。
5.根据权利要求1所述的自下而上均衡锁紧力的装夹方法，其特征是：所述N≥3。
6.一种自下而上均衡锁紧力的装夹装置，其特征是：包括与待装夹加工工件(1)适配的夹具体(4)，所述夹具体(4)内设置若干夹具体连接定位孔(5)，夹具体连接定位孔(5)贯通夹具体(4)；加工工件(1)置于夹具体(4)的端面上时，夹具体(4)的夹具体连接定位孔(5)能与加工工件(1)的工件连接定位孔(6)完全对准，加工工件(1)通过从夹具体(4)底端置入夹具体连接定位孔(5)的锁紧螺钉(2)与夹具体(4)均衡锁紧。
7.根据权利要求6所述自下而上均衡锁紧力的装夹装置，其特征是：锁紧螺钉(2)从夹具体(4)的底端置入夹具体连接定位孔(5)后，锁紧螺钉(2)的头端穿入加工工件(1)的工件连接定位孔(6)内；在利用锁紧螺钉(2)锁紧时，将锁紧扭力值分成N份，通过扭力扳手自下而上地旋转上述锁紧螺钉(2)，直至N个轮回后将加工工件(1)与夹具体(4)间均衡锁紧，所述N≥3。
8.根据权利要求6或7所述自下而上均衡锁紧力的装夹装置，其特征是：所述锁紧螺钉(2)采用内六角螺钉，锁紧螺钉(2)上套有弹簧垫片(3)，锁紧螺钉(2)通过弹簧垫片(3)与工件连接定位孔(6)内的台阶面接触。
9.根据权利要求8所述自下而上均衡锁紧力的装夹装置，其特征是：所述锁紧螺钉(2)、弹簧垫片(3)以及夹具体(4)均采用304不锈钢。
10.根据权利要求6所述自下而上均衡锁紧力的装夹装置，其特征是：所述夹具体(4)的底面与端面的平行度为0.002mm。
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