CN109623444A - 一种大型锥形回转体的可调节铣削夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大型锥形回转体的可调节铣削夹具，主要包括底座、主轴套、主轴、电动推杆、支撑板、减震板、减震块，其特征在于：夹具整体通过底座边缘均布的U型槽与机床固定，弓形压板、垫块、T型槽螺栓均布在底座外侧，主轴套和主轴置于底座表面的中心，多种支撑板通过支撑板连接杆连接组成支撑板面组，上支撑板和主轴、下支撑板和主轴套之间通过电动推杆连接，多种减震板通过减震板连接杆组成减震板面组，支撑板面组和减震板面组之间排列有多个钢丝减震器，减震板和减震块通过螺钉配合，下减震板装有小滚轮，下支撑板装有大滚轮；本发明能实现加工不同直径、不同锥度、不同高度的锥形回转体，具有适用范围广、方便快捷的特点。

Description

一种大型锥形回转体的可调节铣削夹具

技术领域

本发明涉及一种锥形回转体铣削加工夹具，具体涉及一种大型锥形回转体的可调节铣削夹具。

背景技术

在航空、船舶、风电等大型装备中有许多大型锥形回转体零件。该类零件的制造工艺中，都是采用铣削加工去除绝大部分多余材料。为了完成该类零件的铣削加工，需要设计专用的铣削夹具。但是，目前的夹具主要是针对某固定形状的工件而设计的专用夹具。大型锥形回转体有不同的直径、不同的锥度和不同的高度，回转体内部有多种类型的加强肋。如若为每一种零件单独设计专用夹具必然会造成成本过高，开发时间过长，使用可靠性低。同时，在铣削过程中，由于现有的工艺及装备限制，加工过程的震动也会影响加工质量。因此，为了解决目前此类零件铣削加工专用夹具的柔性差，生产成本过高、设计周期长等问题，本发明设计了一种大型锥形回转体的可调节铣削夹具，实现铣削夹具的直径、高度和锥度的自动调节。

发明内容

本发明创造的目的是为了解决上述问题，提出一种大型锥形回转体的可调节铣削夹具。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种大型锥形回转体的可调节铣削夹具，主要包括底座、主轴套、主轴、电动推杆、支撑板、减震板、减震块，其特征在于：夹具整体通过底座边缘均布的U型槽与机床固定，弓形压板、垫块、T型槽螺栓均布在底座外侧，主轴套置于底座表面的中心并通过螺钉连接，主轴置于主轴套内部并通过双头螺柱连接固定，上支撑板、中支撑板、下支撑板通过支撑板连接杆连接组成支撑板面组，连接块的矩形端通过螺钉固定在上支撑板和下支撑板内侧，凸起端与主轴、主轴套通过电动推杆连接，上减震板、中减震板下减震板通过减震板连接杆串联组成减震板面组，支撑板面组和减震板面组之间装有多个钢丝减震器，减震块矩形端通过螺钉与减震板面组配合，圆弧面与工件配合，下减震板和下支撑板均装有滚轮；

底座表面均匀开设滚轮滑槽、U型槽、T型槽，弓形压板均匀置于底座表面，一端贴合底座表面，另一端贴合待夹紧的工件凸圆，T型槽螺栓置于T型槽中并穿过置于底座表面的弓形压板和置于弓形压板上的垫块并用螺母拧紧，底座表面滚轮滑槽与下支撑板上的滚轮配合；

上支撑板开设有两排通孔，第一排通孔和连接块连接，第二排通孔和钢丝减震器连接配合，中支撑板开设有一排通孔和钢丝减震器连接，下支撑板开设有两排通孔，第一排通孔和钢丝减震器连接，第二排通孔和连接块连接配合，同时上支撑板、中支撑板、下支撑板两则均开有与支撑板连接杆配合的连接孔，下支撑板底部设置有与滚轮配合的滚轮支架；

上减震板、中减震板和下减震板开设有三排通孔，第一排和第三排通孔连接减震块，第二排通孔连接钢丝减震器，同时上减震板、中减震板、下减震板两则均开有与减震板连接杆配合连接孔，下减震板底部设有与滚轮配合的滚轮支架.

减震块表面开有矩形槽，避免与工件内壁的加强肋干涉，有利于排出孔加工时产生的切屑和防止对工件内壁造成加工损伤，同时矩形槽槽内设有一排沉孔。

主轴和主轴套共同组成高度调节部分，主轴的主体上开有三个径向主轴通孔、顶部设有均匀分布的多对主轴吊耳用于连接电动推杆大端，主轴套的主体上开设有两个径向通孔、通孔外还设有主轴套凸台，底部设有均匀分布的螺纹孔和多对主轴套吊耳，主轴套吊耳用于连接电动推杆大端，通过提或降低一格主轴在主轴套中的位置并用双头螺栓固定，同时增加或减少一组中支撑板-中减震板的数量来实现夹具的高度变化。

所述电动推杆在上支撑板和主轴、下支撑板和主轴套之间分上下两层周向均匀布置，上层电动推杆小端与上支撑板通过连接块连接，下层电动推杆小端与下支撑板通过连接块连接，通过控制上下两层电动推杆便能实现调节夹具体整体直径或夹具体的锥度。。

本发明的有益效果：

1.依托电动推杆和可拆式减震块，通过控制电动推杆或更换减震块可以轻松实现夹具的整体直径和锥度变化，实现了一款夹具可加工多种直径尺寸和不同锥度的大型锥形回转体，节约了大量的设计成本,具有自动化和高精度的特点。同时，下支撑板和下减震板均安装有滚轮，使夹具变径过程更加轻松。

2.高度的模块化设计可实现加工不同高度的大型锥形回转体，上支撑板部分和下支撑板部分均已确定，调节高度时只需要增加或减少中减震板、钢丝减震器、支撑板的数量即可，结构简单，便于安装与拆卸。

3.减震块和钢丝减震器配合使用具有明显的减震保护作用，提高了加工质量。同时减震块均为小模块，可随时局部拆卸，有利于避开不同锥形回转体内壁的加强肋，使该夹具的适用范围更广。

附图说明

图1为锥形回转体铣削加工夹具的装夹工件示意图；

图2为锥形回转体铣削加工夹具装配意图；

图3为锥形回转体铣削加工夹具的装配全剖视图；

图4为底座示意图；

图5为减震板、钢丝减震器、支撑板装配示意图；

图6为减震块示意图；

图7为主轴和主轴套的装配示意图；

图8为上支撑板、中支撑板与下支撑板装配示意图；

图9为支撑板与主轴和电动推杆装配示意图；

图中：1-工件；2-工件凸圆；3-连接块；4-减震块；5-底座；6-上支撑板；7-中支撑板；8-电动推杆；9-主轴；10-上减震板；11-中减震板；12-主轴套；13-双头螺栓；14-弓形压板；15-垫块；16-T型槽螺栓；17-滚轮滑槽；18-U型槽；19-T型槽；20-支撑板连接杆；21-减震板连接杆；22-下减震板；23-滚轮支架；24-钢丝减震器；25-下支撑板；26-滚轮支架；27-矩形槽；28-主轴吊耳；29-主轴通孔；30-主轴套凸台；31-主轴套吊耳；32-螺纹孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1-3所示，一种大型锥形回转体的可调节铣削夹具，主要包括底座5、主轴套12、主轴9、电动推杆8、支撑板6、减震板10、减震块4，其特征在于：夹具整体通过底座5边缘均布的U型槽18与机床固定，弓形压板14、垫块15、T型槽螺栓16均布在底座5外侧，主轴套12置于底座5表面的中心并通过螺钉连接，主轴9置于主轴套12内部并通过双头螺柱13连接固定，上支撑板6、中支撑板7、下支撑板25通过支撑板连接杆20连接组成支撑板面组，连接块3的矩形端通过螺钉固定在上支撑板6和下支撑板25内侧，凸起端与主轴9、主轴套12通过电动推杆8连接，上减震板10、中减震板11下减震板22通过减震板连接杆21串联组成减震板面组，支撑板面组和减震板面组之间装有多个钢丝减震器24，减震块4矩形端通过螺钉与减震板面组配合，圆弧面与工件1配合，下减震板22和下支撑板25均装有滚轮。

如图2、3所示，电动推杆8在上支撑板6和主轴9、下支撑板25和主轴套12之间分上下两层周向均匀布置，上层电动推杆8小端与上支撑板6通过连接块3连接，下层电动推杆8小端与下支撑板25通过连接块3连接，通过控制上下两层电动推杆的同速伸缩实现夹具整体直径的变化，控制上下两层电动推杆的异速伸缩实现夹具整体的锥度变化。

如图4所示，底座5表面均匀开设滚轮滑槽17、U型槽18、T型槽19，弓形压板均匀置于底座5表面，一端贴合底座5表面，另一端贴合待夹紧的工件凸圆2，T型槽螺栓16置于T型槽(19中并穿过置于底座5表面的弓形压板14和置于弓形压板14上的垫块15并用螺母拧紧，底座5表面滚轮滑槽17与下支撑板25上的滚轮配合。

如图5所示，中减震板11和下减震板22开设有三排通孔，第一排和第三排通孔连接减震块4，第二排通孔连接钢丝减震器24，同时上减震板10、中减震板11、下减震板22两则均开有与减震板连接杆21配合连接孔，下减震板22底部设有与滚轮配合的滚轮支架23。

如图6所示，减震块4表面开有矩形槽27，避免与工件1内壁的加强肋干涉，有利于排出孔加工时产生的切屑和防止对工件1内壁造成加工损伤，同时矩形槽27槽内设有一排沉孔。

如图7、9所示，主轴9和主轴套12共同组成高度调节部分，主轴9的主体上开有三个径向主轴通孔29、顶部设有均匀分布的多对主轴吊耳28用于连接电动推杆8大端，主轴套12的主体上开设有两个径向通孔、通孔外还设有主轴套凸台30，底部设有均匀分布的螺纹孔32和多对主轴套吊耳31，主轴套吊耳31用于连接电动推杆8大端，通过提或降低一格主轴9在主轴套12中的位置并用双头螺栓13固定，同时增加或减少一组中支撑板7-中减震板11的数量来实现夹具的高度变化。

如图8所示，上支撑板6开设有两排通孔，第一排通孔和连接块3连接，第二排通孔和钢丝减震器24连接配合，中支撑板7开设有一排通孔和钢丝减震器24连接，下支撑板25开设有两排通孔，第一排通孔和钢丝减震器24连接，第二排通孔和连接块3连接配合，同时上支撑板6、中支撑板7、下支撑板25两则均开有与支撑板连接杆20配合的连接孔，下支撑板25底部设置有与滚轮配合的滚轮支架26。

具体实施例：

首先根据工件1的高度选择中减震板11-钢丝减震器24-中支撑板7组合的个数并调节主轴9在主轴套12中的位置并用双头螺栓13锁死，然后如图2所示组装好夹具，将整个夹具装置竖直安装在五轴立式加工中心的基座上；将电动推杆8连接上电源和电控系统，根据工件1上圈直径和下圈直径大小在电控系统中设置上层电动推杆和下层电动推杆的行程，推动减震板面组-钢丝减震器24-支撑板面组顺着滚轮滑槽17前进以实现夹具的直径和锥度与工件1相匹配。从上往下放入工件1，通过电控系统微调电动推杆8的行程，使减震块4完全贴合工件1。完全贴合工件1后，滑动T型槽螺栓16和弓形压板14的位置并拧紧螺母实现对工件1的夹紧作用。完成加工后，在电控系统中控制电动推杆8收回，带动减震板面组-钢丝减震器24-支撑板面组顺着滚轮滑槽17退回，保证减震块4与工件1完全分离，再拧松T型槽螺栓16的螺母并顺着T型槽19滑出弓形压板14，最后取下工件1。

Claims (3)

1.一种大型锥形回转体的可调节铣削夹具，主要包括底座(5)、主轴套(12)、主轴(9)、电动推杆(8)、支撑板(6)、减震板(10)、减震块(4)，其特征在于：夹具整体通过底座(5)边缘均布的U型槽(18)与机床固定，弓形压板(14)、垫块(15)、T型槽螺栓(16)均布在底座(5)外侧，主轴套(12)置于底座(5)表面的中心并通过螺钉连接，主轴(9)置于主轴套(12)内部并通过双头螺柱(13)连接固定，上支撑板(6)、中支撑板(7)、下支撑板(25)通过支撑板连接杆(20)连接组成支撑板面组，连接块(3)的矩形端通过螺钉固定在上支撑板(6)和下支撑板(25)内侧，凸起端与主轴(9)、主轴套(12)通过电动推杆(8)连接，上减震板(10)、中减震板(11)下减震板(22)通过减震板连接杆(21)串联组成减震板面组，支撑板面组和减震板面组之间装有多个钢丝减震器(24)，减震块(4)矩形端通过螺钉与减震板面组配合，圆弧面与工件(1)配合，下减震板(22)和下支撑板(25)均装有滚轮；

底座(5)表面均匀开设滚轮滑槽(17)、U型槽(18)、T型槽(19)，弓形压板均匀置于底座(5)表面，一端贴合底座(5)表面，另一端贴合待夹紧的工件凸圆(2)，T型槽螺栓(16)置于T型槽(19)中并穿过置于底座(5)表面的弓形压板(14)和置于弓形压板(14)上的垫块(15)并用螺母拧紧，底座(5)表面滚轮滑槽(17)与下支撑板(25)上的滚轮配合；

上支撑板(6)开设有两排通孔，第一排通孔和连接块(3)连接，第二排通孔和钢丝减震器(24)连接配合，中支撑板(7)开设有一排通孔和钢丝减震器(24)连接，下支撑板(25)开设有两排通孔，第一排通孔和钢丝减震器(24)连接，第二排通孔和连接块(3)连接配合，同时上支撑板(6)、中支撑板(7)、下支撑板(25)两则均开有与支撑板连接杆(20)配合的连接孔，下支撑板(25)底部设置有与滚轮配合的滚轮支架(26)；

上减震板(10)、中减震板(11)和下减震板(22)开设有三排通孔，第一排和第三排通孔连接减震块(4)，第二排通孔连接钢丝减震器(24)，同时上减震板(10)、中减震板(11)、下减震板(22)两则均开有与减震板连接杆(21)配合连接孔，下减震板(22)底部设有与滚轮配合的滚轮支架(23)；

减震块(4)表面开有矩形槽(27)，避免与工件(1)内壁的加强肋干涉，有利于排出孔加工时产生的切屑和防止对工件(1)内壁造成加工损伤，同时矩形槽(27)槽内设有一排沉孔。

2.根据权利要求1所述的一种大型锥形回转体的可调节铣削夹具，其特征在于：主轴(9)和主轴套(12)共同组成高度调节部分，主轴(9)的主体上开有三个径向主轴通孔(29)、顶部设有均匀分布的多对主轴吊耳(28)用于连接电动推杆(8)大端，主轴套(12)的主体上开设有两个径向通孔、通孔外还设有主轴套凸台(30)，底部设有均匀分布的螺纹孔(32)和多对主轴套吊耳(31)，主轴套吊耳(31)用于连接电动推杆(8)大端，通过提或降低一格主轴(9)在主轴套(12)中的位置并用双头螺栓(13)固定，同时增加或减少一组中支撑板(7)-中减震板(11)的数量来实现夹具的高度变化。

3.根据权利要求1所述的一种大型锥形回转体的可调节铣削夹具，其特征在于：电动推杆(8)在上支撑板(6)和主轴(9)、下支撑板(25)和主轴套(12)之间分上下两层周向均匀布置，上层电动推杆(8)小端与上支撑板(6)通过连接块(3)连接，下层电动推杆(8)小端与下支撑板(25)通过连接块(3)连接，通过控制上下两层电动推杆便能实现调节夹具体整体直径或夹具体的锥度。