CN108098388A - 一种在圆锥体形衬套表面钻孔的加工夹具及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在圆锥体形衬套表面钻孔的加工夹具及加工方法，所述加工夹具包括夹具体和手柄，夹具体的一端为固定端，夹具体的另一端为加工端，固定端与机床工作台固定连接，加工端的端面设有凸台，加工端的外侧设有铰座，手柄的一端与铰座转动连接，手柄的另一端可活动地盖合于凸台的端面；所述加工方法包括：分别准备工件和机床、将刀具和加工夹具安装在机床上、钻孔和将成品圆锥形衬套取下等步骤；采用本发明的技术方案，通过夹具体上的凸台对工件进行定位，通过手柄使工件压紧，而无需对工件进行找正，简化了钻孔加工工序，操作方便，有效防止了工件跑位，提高了加工精度，并节省了大量工艺辅助时间，提高了生产效率和产能。

Description

一种在圆锥体形衬套表面钻孔的加工夹具及加工方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种在圆锥体形衬套表面钻孔的加工夹具及加工方法。

背景技术

近年来，机械装备制造业快速发展，人们设计制造了各种各样的机械装备，以方便人们的生产、生活等各种活动，机械装备是由各个不同形状、大小及功能的零部件组成的，在机械装备中广泛使用一类具有圆锥体形的衬套零件，这类圆锥体形衬套零件的外表面一般使用车床加工出来，但在某些使用场合，常需要在圆锥体形衬套零件的外表面上加工出相应的孔，由于这类圆锥体形衬套零件的外表面为弧形，对这类工件的装夹、定位极为困难，现有技术中，一般使用V形块和相应的夹紧装置组合而成的加工夹具进行加工，但是，V形块本身加工难度就极大，也难以保证加工精度，影响了最终的圆锥体形衬套零件的加工精度，特别是当大批量生产这类圆锥体形衬套零件时，由于工件装夹操作复杂，工件找正以及尺寸定位过程繁琐，增加了很多辅助工艺时间，生产效率较低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种在圆锥体形衬套表面钻孔的加工夹具及加工方法。

本发明提供了一种在圆锥体形衬套表面钻孔的加工夹具，包括夹具体和手柄，所述夹具体的一端为固定端，所述夹具体的另一端为加工端，所述固定端与机床工作台固定连接，所述加工端的端面设有凸台，所述加工端的外侧设有铰座，所述手柄的一端与所述铰座转动连接，所述手柄的另一端可活动地盖合于所述凸台的端面。

所述固定端通过虎钳与机床工作台固定连接。

所述固定端的截面为矩形。

所述手柄为L形。

所述在圆锥体形衬套表面钻孔的加工夹具还包括台阶销，所述铰座通过台阶销与所述手柄连接在一起。

所述在圆锥体形衬套表面钻孔的加工夹具还包括拨杆，所述加工端的外侧还设有凹槽，拨杆可活动地套合于凹槽内。

本发明还提供一种在圆锥体形衬套表面钻孔的加工方法，包括以下步骤：

步骤一：准备工件：准备一块圆锥体形工件，所述工件至少有一端设有衬套孔；

步骤二：准备机床和安装刀具：准备一台机床，所述机床具有主轴和工作台，准备机械加工用切削刀具，并将该刀具固定安装于机床主轴上；

步骤三：准备加工夹具：所述加工夹具包括夹具体和手柄，所述夹具体的一端为固定端，所述夹具体的另一端为加工端，所述加工端的端面设有凸台，所述加工端的外侧设有铰座，所述手柄的一端与所述铰座转动连接，所述手柄的另一端可活动地盖合于所述凸台的端面；

步骤四：安装加工夹具：将步骤一所述工件的衬套孔套装于步骤三所述凸台上，转动步骤三所述手柄，使工件的一端紧贴于所述凸台的端面，工件的另一端与所述手柄紧贴，使用虎钳将步骤三所述固定端夹持固定在虎钳的钳口处，再将虎钳安装于步骤二所述机床工作台上，并使工件中心轴线与所述刀具中心轴线位于同一个平面内；

步骤五：钻孔：启动步骤四所述安装好加工夹具的机床，使机床主轴沿着其中心轴线方向迎向所述工件移动，在工件外表面上钻削加工出侧面孔，获得圆锥体形衬套；

步骤六：取下圆锥体形衬套：将步骤五所述加工好侧面孔的圆锥体形衬套从所述加工夹具中取下。

所述步骤六中所述取下圆锥体形衬套还包括以下步骤：

步骤1：停止机床，使所述机床主轴沿着其中心轴线方向背向所述工件移动，使所述刀具脱离所述工件外表面；

步骤2：转动步骤三所述手柄，使手柄脱离步骤六所述圆锥体形衬套的端面；

步骤2：所述步骤三所述加工夹具还包括拨杆，所述加工端的外侧还设有凹槽，将拨杆的一端伸入凹槽内并与所述圆锥体形衬套紧贴，再将拨杆的中部倚靠在凹槽的边缘，向拨杆的另一端施加作用力，使所述圆锥体形衬套的端面与所述加工端的端面分离；

步骤3：通过手持方式将步骤2中与所述加工端端面分离后的圆锥体形衬套从步骤三所述凸台上取下。

所述步骤一中所述衬套孔与步骤五中所述侧面孔连通。

所述步骤二中所述机床是钻床。

本发明的有益效果在于：

采用本发明所提供的在圆锥体形衬套表面钻孔的加工夹具，当在圆锥形工件的外表面上加工钻孔时，只需将工件套装在夹具体上的凸台上，并通过手柄将工件压紧，就使工件获得了准确的定位，而无需对工件进行找正等操作，简化了钻孔加工工序，操作方便，加工过程中，有效防止了工件跑位，提高了加工精度，只需对手柄进行转动操作即可轻松装卸工件，大大节省了工件的装卸时间，特别适用于对大批量的圆锥形工件的外表面上进行钻孔加工，节省了大量的工艺辅助时间，提高了生产效率，同时，加工夹具制造成本低廉，可重复使用多次，保证了大批量生产时成品零件的加工一致性。

附图说明

图1是本发明的主视示意图；

图2是本发明的左视示意图；

图3是本发明的俯视示意图；

图4是本发明工件与夹具体连接示意图；

图5是本发明夹具体的结构示意图；

图6是本发明手柄与铰座的连接示意图。

图中：1-夹具体，2-手柄，3-固定端，4-加工端，5-凸台，6-铰座，7-虎钳，8-台阶销，9-拨杆，10-工件，11-衬套孔，12-主轴，13-工作台，14-刀具，15-侧面孔，16-凹槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述；

本发明提供了一种在圆锥体形衬套表面钻孔的加工夹具及加工方法，如图1至图6所示，加工夹具包括夹具体1和手柄2，夹具体1的一端为固定端3，夹具体1的另一端为加工端4，固定端3与机床工作台13固定连接，加工端4的端面设有凸台5，加工端4的外侧设有铰座6，手柄2的一端与铰座6转动连接，手柄2的另一端可活动地盖合于凸台5的端面。

采用本发明提供的技术方案，当在圆锥形工件的外表面上加工钻孔时，只需将工件套装在夹具体上的凸台上，并通过手柄将工件压紧，就使工件获得了准确的定位，而无需对工件进行找正等操作，简化了钻孔加工工序，操作方便，加工过程中，有效防止了工件跑位，提高了加工精度，只需对手柄进行转动操作即可轻松装卸工件，大大节省了工件的装卸时间，特别适用于对大批量的圆锥形工件的外表面上进行钻孔加工，节省了大量的工艺辅助时间，提高了生产效率，同时，加工夹具制造成本低廉，可重复使用多次，保证了大批量生产时成品零件的加工一致性。

进一步地，手柄2为L形。进一步地，手柄2可绕铰座6转动范围小于180度。这样使手柄无法影响加工过程，也使手柄不会应为停止生产时而随意的丢弃导致遗失等情况。

进一步地，固定端3的截面为矩形。进一步地，固定端3通过虎钳7与机床工作台13固定连接。这样使夹具体的安装操作变得十分简单，并虎钳所能夹持的夹具体大小可根据需要进行变化，提高了加工夹具的通用性，使加工夹具能够适用于各种尺寸大小的圆锥形衬套零件的钻孔加工。

进一步地，手柄2与铰座6连接处端部为圆弧形。进一步地，铰座6的端部位圆弧形。这样使手柄在转动过程中，减小了与铰座之间的摩擦力，使操作人员操作时更省力，减轻了劳动强度。

进一步地，在圆锥体形衬套表面钻孔的加工夹具还包括台阶销8，铰座6通过台阶销8与手柄2连接在一起。进一步地，台阶销可与手柄或铰座中的其中一个零件焊接固定，进一步减小手柄在转动过程中各个零件之间的摩擦力，减轻操作者劳动强度。

进一步地，在圆锥体形衬套表面钻孔的加工夹具还包括拨杆9，加工端4的外侧还设有凹槽16，拨杆9可活动地套合于凹槽16内。通过拨杆，可方便地使加工成形的零件成品轻松脱离夹具体，从而方便将成品零件取出，减轻操作者劳动强度。

进一步地，拨杆9的截面为矩形。这样便于操作人员手持操作，防止拨杆从操作者手中脱落。

本发明还提供一种在圆锥体形衬套表面钻孔的加工方法，包括以下步骤：

步骤一：准备工件10：准备一块圆锥体形工件10，工件10至少有一端设有衬套孔11；

步骤二：准备机床和安装刀具14：准备一台机床，机床具有主轴12和工作台13，准备机械加工用切削刀具14，并将该刀具14固定安装于机床主轴12上；进一步地，机床优选为钻床，刀具14优选为直柄麻花钻，安装简单。

步骤三：准备加工夹具：加工夹具包括夹具体1和手柄2，夹具体1的一端为固定端3，夹具体1的另一端为加工端4，加工端4的端面设有凸台5，加工端4的外侧设有铰座6，手柄2的一端与铰座6转动连接，手柄2的另一端可活动地盖合于凸台5的端面；

步骤四：安装加工夹具：将步骤一工件10的衬套孔11套装于步骤三凸台5上，转动步骤三手柄2，使工件10的一端紧贴于凸台5的端面，工件10的另一端与手柄2紧贴，使用虎钳7将步骤三固定端3夹持固定在虎钳7的钳口处，再将虎钳7安装于步骤二机床工作台13上，并使工件10中心轴线与刀具14中心轴线位于同一个平面内；进一步地，步骤三安装加工夹具还包括使工件10中心轴线与刀具14中心轴线垂直，这样刀具进给移动的方向在竖直平面内，操作人员操作也更加方便。

步骤五：钻孔：启动步骤四安装好加工夹具的机床，使机床主轴12沿着其中心轴线方向迎向工件10移动，在工件10外表面上钻削加工出侧面孔15，获得圆锥体形衬套；进一步地，衬套孔11与侧面孔15连通。

步骤六：取下圆锥体形衬套：将步骤五加工好侧面孔15的圆锥体形衬套从加工夹具中取下。进一步地，取下圆锥体形衬套还包括以下步骤：

步骤1：停止机床，使机床主轴12沿着其中心轴线方向背向工件10移动，使刀具14脱离工件10外表面；

步骤2：转动步骤三手柄2，使手柄2脱离步骤六圆锥体形衬套的端面；

步骤3：步骤三加工夹具还包括拨杆9，加工端4的外侧还设有凹槽16，将拨杆9的一端伸入凹槽16内并与圆锥体形衬套紧贴，再将拨杆9的中部倚靠在凹槽16的边缘，向拨杆9的另一端施加作用力，使圆锥体形衬套的端面与加工端4的端面分离；

步骤4：通过手持方式将步骤2中与加工端4端面分离后的圆锥体形衬套从步骤三凸台5上取下。

Claims (10)

1.一种在圆锥体形衬套表面钻孔的加工夹具，其特征在于：包括夹具体(1)和手柄(2)，所述夹具体(1)的一端为固定端(3)，所述夹具体(1)的另一端为加工端(4)，所述固定端(3)与机床工作台(13)固定连接，所述加工端(4)的端面设有凸台(5)，所述加工端(4)的外侧设有铰座(6)，所述手柄(2)的一端与所述铰座(6)转动连接，所述手柄(2)的另一端可活动地盖合于所述凸台(5)的端面。

2.如权利要求1所述的一种在圆锥体形衬套表面钻孔的加工夹具，其特征在于：所述固定端(3)通过虎钳(7)与机床工作台(13)固定连接。

3.如权利要求2所述的一种在圆锥体形衬套表面钻孔的加工夹具，其特征在于：所述固定端(3)的截面为矩形。

4.如权利要求1所述的一种在圆锥体形衬套表面钻孔的加工夹具，其特征在于：所述手柄(2)为L形。

5.如权利要求1所述的一种在圆锥体形衬套表面钻孔的加工夹具，其特征在于：所述在圆锥体形衬套表面钻孔的加工夹具还包括台阶销(8)，所述铰座(6)通过台阶销(8)与所述手柄(2)连接在一起。

6.如权利要求1所述的一种在圆锥体形衬套表面钻孔的加工夹具，其特征在于：所述在圆锥体形衬套表面钻孔的加工夹具还包括拨杆(9)，所述加工端(4)的外侧还设有凹槽(16)，拨杆(9)可活动地套合于凹槽(16)内。

7.一种在圆锥体形衬套表面钻孔的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：准备工件(10)：准备一块圆锥体形工件(10)，所述工件(10)至少有一端设有衬套孔(11)；

步骤二：准备机床和安装刀具(14)：准备一台机床，所述机床具有主轴(12)和工作台(13)，准备机械加工用切削刀具(14)，并将该刀具(14)固定安装于机床主轴(12)上；

步骤三：准备加工夹具：所述加工夹具包括夹具体(1)和手柄(2)，所述夹具体(1)的一端为固定端(3)，所述夹具体(1)的另一端为加工端(4)，所述加工端(4)的端面设有凸台(5)，所述加工端(4)的外侧设有铰座(6)，所述手柄(2)的一端与所述铰座(6)转动连接，所述手柄(2)的另一端可活动地盖合于所述凸台(5)的端面；

步骤四：安装加工夹具：将步骤一所述工件(10)的衬套孔(11)套装于步骤三所述凸台(5)上，转动步骤三所述手柄(2)，使工件(10)的一端紧贴于所述凸台(5)的端面，工件(10)的另一端与所述手柄(2)紧贴，使用虎钳(7)将步骤三所述固定端(3)夹持固定在虎钳(7)的钳口处，再将虎钳(7)安装于步骤二所述机床工作台(13)上，并使工件(10)中心轴线与所述刀具(14)中心轴线位于同一个平面内；

步骤五：钻孔：启动步骤四所述安装好加工夹具的机床，使机床主轴(12)沿着其中心轴线方向迎向所述工件(10)移动，在工件(10)外表面上钻削加工出侧面孔(15)，获得圆锥体形衬套；

步骤六：取下圆锥体形衬套：将步骤五所述加工好侧面孔(15)的圆锥体形衬套从所述加工夹具中取下。

8.如权利要求7所述的一种圆锥体形衬套的加工方法，其特征在于：所述步骤六中所述取下圆锥体形衬套还包括以下步骤：

步骤1：停止机床，使所述机床主轴(12)沿着其中心轴线方向背向所述工件(10)移动，使所述刀具(14)脱离所述工件(10)外表面；

步骤2：转动步骤三所述手柄(2)，使手柄(2)脱离步骤六所述圆锥体形衬套的端面；

步骤2：所述步骤三所述加工夹具还包括拨杆(9)，所述加工端(4)的外侧还设有凹槽(16)，将拨杆(9)的一端伸入凹槽(16)内并与所述圆锥体形衬套紧贴，再将拨杆(9)的中部倚靠在凹槽(16)的边缘，向拨杆(9)的另一端施加作用力，使所述圆锥体形衬套的端面与所述加工端(4)的端面分离；

步骤3：通过手持方式将步骤2中与所述加工端(4)端面分离后的圆锥体形衬套从步骤三所述凸台(5)上取下。

9.如权利要求7所述的一种圆锥体形衬套的加工方法，其特征在于：所述步骤一中所述衬套孔(11)与步骤五中所述侧面孔(15)连通。

10.如权利要求7所述的一种圆锥体形衬套的加工方法，其特征在于：所述步骤二中所述机床是钻床。