CN108942112A - 一种定位夹爪的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及夹爪加工技术领域，公开了一种定位夹爪的加工方法。所述定位夹爪的加工方法包括如下步骤：制作用于形成三个夹爪的一体式长方体坯料；在所述长方体坯料的一端同时成型三个所述夹爪的定位台阶；在所述长方体坯料的另一端加工成型三个所述夹爪的圆弧槽，相邻两个所述圆弧槽之间间隔预设距离；在所述长方体坯料的上表面加工成型三个所述夹爪的安装槽，所述安装槽的两侧面预留加工余量；分割三个所述夹爪，使每个所述夹爪的两个侧面均预留加工余量；精磨安装槽和每个夹爪的两个侧面。本发明用于解决现有技术中的夹爪加工完成后，无法满足使用需求的问题。

Description

一种定位夹爪的加工方法

技术领域

本发明涉及夹爪加工技术领域，尤其涉及一种定位夹爪的加工方法。

背景技术

如图1和图2所示，现有应用于摩擦焊的夹具每套由三个夹爪10组成，夹具夹持的工件为圆柱棒料，每个夹爪10的前端设置有用于夹持圆柱棒料的圆弧槽12，实际加工过程中需要保证如图1所示的尺寸E，三个夹爪10单独加工时，可以满足图纸的需求，但是因加工和安装过程中的累积误差，导致三个夹爪10安装在设备上之后，无法保证夹持圆柱棒料后的圆柱度。

同时，夹爪10的一侧设置有安装槽13，夹爪10通过上述安装槽13与加工设备配合安装，安装槽13的长度沿夹持后的圆柱棒料的径向设置，安装槽13的对称度对夹持后的圆柱棒料有放大误差的作用。

现有技术中，为方便夹持圆柱棒料，在圆弧槽12上设置有锯齿结构，导致在加工完成后，对圆弧槽12的圆心无法确定，因此，在质检时，通过一根标准圆柱棒料作为辅助，标准圆柱棒料靠紧在圆弧槽12上，通过标准圆柱棒料从而检测图中E的尺寸是否合格，上述检测过程中，本身的检测方式不准确，且检测过程中误差随机性大，即使单个的夹爪10在质检合格后，仍然不能够保证三个夹爪10配合后满足使用要求。同时，夹爪10在加工过程中，加工人员无法检测安装槽13的对称度，需要通过三坐标仪才能够对安装槽13的对称度进行检测，检测方式复杂，不利于加工人员在加工过程中控制夹爪10的加工精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种定位夹爪的加工方法，用于解决现有技术中的夹爪加工完成后，无法满足使用需求的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种定位夹爪的加工方法，包括如下步骤：

制作用于形成三个夹爪的一体式长方体坯料；

在所述长方体坯料的一端同时成型三个所述夹爪的定位台阶；

在所述长方体坯料的另一端加工成型三个所述夹爪的圆弧槽，相邻两个所述圆弧槽之间间隔预设距离；

在所述长方体坯料的上表面加工成型三个所述夹爪的安装槽，所述安装槽的两侧面预留加工余量；

分割三个所述夹爪，使每个所述夹爪的两个侧面均预留加工余量；

精磨安装槽和每个夹爪的两个侧面。

优选地，所述制作用于形成三个夹爪的一体式长方体坯料包括：

下料，制作用于形成三个所述夹爪的一体式长方体板料；

粗铣所述长方体板料的六个面，并留加工余量；

热处理，对粗铣后的长方体板料淬火回火，并使其硬度达到HRC58-62。

优选地，在所述长方体坯料的一端同时成型三个所述夹爪的定位台阶包括：

预加工所述定位台阶，预留0.15的加工余量，同时加工出所述定位台阶的直角处的第一退刀槽；

对所述定位台阶精磨到位；

对所述定位台阶的尺寸进行检验。

优选地，在加工成型圆弧槽之前，还包括：

自所述长方体坯料的上表面向下表面铣出第一倾斜面，所述第一倾斜面位于所述圆弧槽的斜上方，所述圆弧槽的厚度小于长方体坯料的厚度。

优选地，在所述长方体坯料的另一端加工成型三个所述夹爪的圆弧槽，相邻两个所述圆弧槽之间间隔预设距离，包括：

通过线切割工艺一次性成型三个所述夹爪的圆弧槽，同时加工出所述长方体坯料两侧的基准面，并在相邻两个所述夹爪之间切割预设长度的豁口；

通过检测所述基准面与所述豁口的侧面之间的距离，或相邻两个所述豁口之间的距离判断所述圆弧槽是否对称度合格。

优选地，所述安装槽的长度沿所述长方体坯料的长度设置，且延伸至所述第一倾斜面。

优选地，分割三个所述夹爪包括：

利用线切割分割相邻两个所述圆弧槽之间间隔的预设距离区域。

优选地，分割三个所述夹爪之前，还包括：

在每个所述夹爪的预定位置打标。

本发明的有益效果：本实施例中提供的夹爪的加工方法，按照优化后加工工艺制作的零件，产品质量稳定，主要是形位公差通过工艺流程得到保证。同时避免了后续检验过程中检测对称度难度大，检测误差大，且工作效率低，产品的废品率高的问题。同时，也提高了客户对产品的认可度。

同样操作水平的操作工，采用改进后的工艺后，加工的产品质量稳定可靠，加工用时显著缩短，操作人员可以直接在加工过程中测量加工尺寸，判定上一步工序加工完成后，工件是否合格。

附图说明

图1是现有技术中的夹爪的正视图；

图2是现有技术中的夹爪的结构示意图；

图3是本发明的三个夹爪分割后的结构示意图；

图4是本发明的三个夹爪分割后的正视图；

图5是本发明的三个夹爪分割后的侧视图；

图6是本发明的图5的A处的结构放大图；

图7是本发明的三个夹爪未分割时的正视图；

图8是本发明的图7的B处的结构放大图；

图9是本发明的图7的C处的结构放大图；

图10是本发明的三个夹爪分割后的俯视图；

图11是本发明的图10的D处的结构放大图。

图中：

1、长方体坯料；10、夹爪；

11、定位台阶；111、第一退刀槽；12、圆弧槽；13、安装槽；131、第二退刀槽；14、第一倾斜面；15、第二倾斜面；16、豁口；17、基准面。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图3所示，本实施例中提供了一种夹紧结构，夹紧结构包括三个夹爪10，每三个夹爪10为一组，每个夹爪10大致呈长方体结构，夹爪10的一端设置有圆弧槽12，圆弧槽12用于夹紧圆柱形工件。在夹爪10的一侧面上设置有安装槽，安装槽为通槽，与圆弧槽12的径向垂直，通过安装槽使夹爪10与加工设备配合安装。在夹爪10上与设置有圆弧槽12的相对一端还设置有定位台阶11。定位台阶11呈直角形，在直角处设置有第一退刀槽111。

此外，为了避免三个夹爪10在夹紧工件的过程中与工件产生干涉或相互之间产生干涉，因此，在设置圆弧槽12的一端，圆弧槽12的厚度小于设置有凹槽结构部分的厚度，厚度是指圆弧槽12沿轴向的尺寸。

为了避免三个夹爪10在加工完成后，单独检验均能够满足图纸要求，但三者在配合使用夹紧圆柱形棒料后的圆柱度差的问题。因此，如图4-6所示，本实施例中还提供了一种定位夹爪10的加工方法，包括：

制作用于形成三个夹爪10的一体式长方体坯料1；

在长方体坯料1的一端同时成型三个夹爪10的定位台阶11；

在长方体坯料1的另一端加工成型圆弧槽12，相邻两个圆弧槽12之间间隔预设距离；

在长方体坯料1的上表面加工成型安装槽13，安装槽13的两侧面预留加工余量，这里长方体坯料1的下表面与圆弧槽12的一端平齐设置；

分割三个夹爪10，使每个夹爪10的两个侧面均预留加工余量；

精磨安装槽13和每个夹爪10的两个侧面。

其中，制作用于形成三个夹爪10的一体式长方体坯料1包括：

下料；确定长方体板料尺寸为(b+5)*165*(c+5)；

粗铣上述长方体板料的各个面；具体地，包括去除各个面的杂质和表面的氧化层，为后续热处理和精加工做准备，粗铣后长方体板料的各个面的尺寸为(b+2.5)*162.5*(c+0.5)；其中，还包括在坯料圆弧槽12的一端自上表面向下表面粗铣出第一倾斜面14，第一倾斜面14位于圆弧槽12的斜上方，与第一倾斜面14连接的长方体结构以供后续加工圆弧槽12，圆弧槽12的一端面与长方体坯料1的下表面平齐，加工圆弧槽12的长方体结构的厚度小于长方体坯料1的厚度。

对上述粗铣后的长方体板料进行热处理；具体地，热处理为淬火后回火使其坯料的硬度达到HRC58-62；

对热处理后的坯料进行磨削加工；具体地，磨削后b尺寸和c尺寸到位，此时，坯料的尺寸为b*162*c。磨削五个面的目的是为了去除上述热处理的应力和热处理过程中坯料变形产生的尺寸变化。同时，为后续加工提供基准面17。

其中，在长方体坯料1的一端同时成型三个夹爪10的定位台阶11包括：

预加工定位台阶11；

通过线切割自上述磨削后的坯料的上侧面的预设位置沿厚度方向开始切割，之后沿长度方向切割，在上侧面和右侧面处形成直角形定位台阶11，且在直角处线切割出2*2的第一退刀槽111(如图5和图6所示)，第一退刀槽111的两个直角面之间圆弧过渡，过渡圆角半径为0.5mm-0.8mm，加工后的定位台阶11的两个面均留0.15的磨削量；

对定位台阶11精磨到位；即对定位台阶11的竖直面和水平面的尺寸和精度磨削到位。

在上述预加工的定位台阶11的基础上，对定位台阶11的竖直面和水平面进行精磨削。磨削后的定位台阶11在后续与加工设备装配过程中为基准面17或承力面，因此，要求上述两个面之间的直角处要清根，且要保证此处的应力小，防止后续承重而在直角处出现裂纹断裂，影响夹爪10的使用寿命。

因此，需要在上述通过线切割预加工定位台阶11时，一起切割出第一退刀槽111，且第一退刀槽111的两个面之间圆弧过渡。

具体地，设置第一退刀槽111是为了在此磨削工序中定位台阶11的两个面时，磨削到位，不会出现定位台阶11的直角处的磨削不到位，留有余量，不能清根的问题。若不设置第一退刀槽111，会导致磨削定位台阶11的两个面的过程中，需要不断的修整磨削刀具，使刀具保持厚度小于直角处的尺寸，才能对直角处进行磨削，因此，基本上会导致磨削的刀具接近于尖的状态，才能够完成对直角处的清根工作。但是加工完成后，因定位台阶11的两个面的直角处的应力集中，导致在后续使用过程中，极易出现裂纹，使用一段时间后，裂纹扩散，会导致夹爪10断裂，报废。夹具的使用寿命变短，导致生产成本提高，且客户的体验度不好。

如图7-9所示，在坯料的另一端加工成型三个夹爪10的圆弧槽12，相邻两个圆弧槽12之间间隔预设距离包括：

通过线切割工艺一次性成型三个夹爪10的圆弧槽12，同时加工出两侧的基准面17并在两个夹爪10之间切割预设长度的豁口16；

通过检测基准面17与豁口16的侧面之间的距离，或豁口16和豁口16之间的距离保证圆弧槽12是否对称度合格。

具体地，通过线切割一次性加工三个夹爪10的圆弧槽12，以及在圆弧槽12左右两侧的第二倾斜面15；

此外，此处经过线切割后，在如7图中左右方向即三个夹爪10依次排列的方向的两侧侧面预留预定的余量，为后续磨削作准备。此处，预留的单侧的磨削量范围为0.1-0.15mm。

同时，在如7和图8所示，左右方向即三个夹爪10依次排列的方向的两侧侧面的沿上下方向即每个夹爪10的长度方向上切割预设长度的台阶，此时，线切割后，两个台阶沿上下方向的面作为后续作为上述留有加工余量的两个侧面磨削的基准面17。

此外，如图7和图9所示，在线切割圆形槽的同时，在相邻的两个夹爪10之间预切割预设长度的的豁口16，豁口16沿图中上下方向延伸，具体尺寸可根据实际需要确定。设置豁口16的目的是为了后续分割三个夹爪10提供基准。

加工安装槽13，即在长方体坯料1的上表面加工成型三个夹爪10的安装槽13，并在安装槽13的两侧面预留加工余量；

具体地，参照图10和图11所示，通过线切割加工出每个夹爪10上的安装槽13，并预留单边预留为0.15mm。安装槽13为长方形槽，线切割过程中，在每个槽的侧边与槽底的拐角处加工有第二退刀槽131，第二退刀槽131呈直角形，在第二退刀槽131的直角拐角处圆弧过渡，设置第二退刀槽131的目的和上述在定位台阶11设置第一退刀槽111的目的相同。同时设置上述第二退刀槽131是为了在后续磨削安装槽13的两个侧边时，磨削到位，清根。

打标；

按照图号打标，做好此三件夹爪10为一套的标识，能够容易辨认哪三个夹爪10为一组，同时使用才能够保证装夹精度。

分割三个夹爪10；

在打标完成后，再次利用线切割分割两个圆弧槽12之间间隔的预设距离区域，即将电极丝设置于上述切割的豁口16之间，尽量保持电极丝不与豁口16的两个侧面接触，通过线切割将三个夹爪10分割。分割后的结构如图3和图4所示。

精磨安装槽13和每个夹爪10的两个侧面，具体地：

在磨床上单独对每一个夹爪10进行磨削，先磨削安装槽13的两个侧边，再对每个夹爪10的两个侧边进行磨削，因上述两个夹爪10之间预留有磨削量，因此，在此步的磨削过程中，磨削的是预留量，磨削的并不是夹爪10的实际的结构尺寸。因此，并不会存在圆弧槽12因此步的磨削导致圆弧槽12的对称度不准的问题，此步的磨削完全保证了夹爪10的结构尺寸。

在上述磨削完成后，只需要保证每个夹爪10的左右两个侧面的光洁度，美观度即可，并不需要保证两个侧边的对称度，因此也避免了后续检测夹爪10的对称度，可以大大的减少检测人员的工作量，提高工作效率，同时，保证加工质量。

此外，在线切割安装槽13之前，还可以通过CNC加工夹爪10上用于与设备固定安装的安装孔。

本实施例中提供的夹爪10的加工方法，按照优化后加工工艺制作的零件，产品质量稳定，主要是形位公差通过工艺流程得到保证。同时避免了后续检验过程中检测对称度难度大，检测误差大，且工作效率低，产品的废品率高的问题。同时，也提高了客户对产品的认可度。

同样操作水平的操作工，采用改进后的工艺后，加工的产品质量稳定可靠，加工用时显著缩短。操作人员可以直接在加工过程中测量加工尺寸判定上一步工序加工完成后，工件是否合格。

通过豁口16和上述线切割的台阶的基准面17之间的距离，即可以判定加工过程中，每一步是否合格，从而保证圆弧槽12的对称度。

在加工过程中，未分割三个夹爪10之前，操作工通过卡尺测量台阶的侧面与豁口16的侧面之间的距离，或者两个豁口16之间的距离，即可以知道豁口16的切割位置是否有偏斜，在后续分割三个夹爪10的过程中，和后续的磨削过程中，可以调整切割位置和磨削量，保证夹爪10的加工尺寸。

通过豁口16的侧面和位于两侧的夹爪10上的基准面17是否被磨削，可以通过肉眼直接进行初步判断夹爪10零件是否合格。通过测量豁口16的侧面和位于两侧的夹爪10的基准面17之间的距离，即可以判断夹爪10的磨削余量是否被磨削过量，同时，在磨削完成后，再通过人工检测每个夹爪10的两个侧面的尺寸，即可以判断夹爪10是否合格。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种定位夹爪的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

制作用于形成三个夹爪(10)的一体式长方体坯料(1)；

在所述长方体坯料(1)的一端同时成型三个所述夹爪(10)的定位台阶(11)；

在所述长方体坯料(1)的另一端加工成型三个所述夹爪(10)的圆弧槽(12)，相邻两个所述圆弧槽(12)之间间隔预设距离；

在所述长方体坯料(1)的上表面加工成型三个所述夹爪(10)的安装槽(13)，所述安装槽(13)的两侧面预留加工余量；

分割三个所述夹爪(10)，使每个所述夹爪(10)的两个侧面均预留加工余量；

精磨安装槽(13)和每个夹爪(10)的两个侧面。

2.根据权利要求1所述的定位夹爪的加工方法，其特征在于，所述制作用于形成三个夹爪(10)的一体式长方体坯料(1)包括：

下料，制作用于形成三个所述夹爪(10)的一体式长方体板料；

粗铣所述长方体板料的六个面，并留加工余量；

热处理，对粗铣后的长方体板料淬火回火，并使其硬度达到HRC58-62。

3.根据权利要求1所述的定位夹爪的加工方法，其特征在于，在所述长方体坯料(1)的一端同时成型三个所述夹爪(10)的定位台阶(11)包括：

预加工所述定位台阶(11)，预留0.15的加工余量，同时加工出所述定位台阶(11)的直角处的第一退刀槽(111)；

对所述定位台阶(11)精磨到位；

对所述定位台阶(11)的尺寸进行检验。

4.根据权利要求1所述的定位夹爪的加工方法，其特征在于，在加工成型圆弧槽(12)之前，还包括：

自所述长方体坯料(1)的上表面向下表面铣出第一倾斜面(14)，所述第一倾斜面(14)位于所述圆弧槽(12)的斜上方，所述圆弧槽(12)的厚度小于长方体坯料(1)的厚度。

5.根据权利要求1所述的定位夹爪的加工方法，其特征在于，在所述长方体坯料(1)的另一端加工成型三个所述夹爪(10)的圆弧槽(12)，相邻两个所述圆弧槽(12)之间间隔预设距离，包括：

通过线切割工艺一次性成型三个所述夹爪(10)的圆弧槽(12)，同时加工出所述长方体坯料(1)两侧的基准面(17)，并在相邻两个所述夹爪(10)之间切割预设长度的豁口(16)；

通过检测所述基准面(17)与所述豁口(16)的侧面之间的距离，或相邻两个所述豁口(16)之间的距离判断所述圆弧槽(12)是否对称度合格。

6.根据权利要求4所述的定位夹爪的加工方法，其特征在于，所述安装槽(13)的长度沿所述长方体坯料(1)的长度设置，且延伸至所述第一倾斜面(14)。

7.根据权利要求1所述的定位夹爪的加工方法，其特征在于，分割三个所述夹爪(10)包括：

利用线切割分割相邻两个所述圆弧槽(12)之间间隔的预设距离区域。

8.根据权利要求1所述的定位夹爪的加工方法，其特征在于，分割三个所述夹爪(10)之前，还包括：

在每个所述夹爪(10)的预定位置打标。