CN109746628B - 托板螺母加工方法及用于加工托板螺母的工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机加工技术领域，具体涉及一种托板螺母加工方法及用于加工托板螺母的工装。托板螺母加工方法包括以下步骤：步骤一，将托板螺母的托板定位在工装上设置的与托板形状适配的定位型腔中并固定，使托板的待钻孔部位与定位型腔的底壁上设置的避让通道对应；步骤二，将工装装夹到机床上，使托板螺母的托板与机床主轴垂直，在托板上钻出铆接孔；步骤三，在托板背向直口部的一侧进行铣削，加工出弧面。在工装上加工出与托板螺母的托板定位配合的定位型腔，减少了找正的步骤，并且通过控制定位型腔的加工精度就能够保证托板螺母的定位精度，操作简单，误差小，操作人员在实操时直接将托板螺母固在定位型腔中，加工效率高。

Description

托板螺母加工方法及用于加工托板螺母的工装

技术领域

本发明涉及机加工技术领域，具体涉及一种托板螺母加工方法及用于加工托板螺母的工装。

背景技术

托板螺母是机械领域中经常使用到的一种零件，其结构如图1及图2所示，托板螺母10主要由两部分组成，分别为托板13和设置在托板13正面上的直口部14，托板13上设置有两个铆接孔11，直口部14为与托板13垂直布置的空心圆柱体，直口部14内加工有内螺纹，能够与对应的螺栓螺接适配。与设置有直口部14的托板13正面相对布置的是，具有一定弧度，其轮廓为圆弧形的托板底面12。

在现有技术中对托板螺母10进行加工时，操作人员需要在已加工直口部14的坯料上加工出弧面及铆接孔。在实操中，操作人员会对直口部进行夹持，在托板上钻出两铆接孔，然后再将已经完成钻孔作业的托板底面上铣出所要求的圆弧面。在加工钻孔过程中，由于是将圆柱体的直口部14作为夹持部位来在托板上钻孔，直口部14圆滑的外周面存在着难以找正的问题，操作人员往往需要大量时间来将其进行定位找正，加工效率低；而在铣弧面的工序中，也是依靠直口部14进行夹持来对托板螺母进行定位，其中找正步骤浪费了大量时间，降低了加工效率，并且在对托板底面进行铣削作业时，铣刀的回转轴线与托板所在平面垂直，操作人员采用采用有限元方法进行数控编程，铣刀在底板上以行切法的走刀路线进行铣削，托板螺母的位置固定不动，仅依靠铣刀的运动来进行加工，效率低下。总的来说，现有技术中对托板螺母进行加工时效率低下，所以，提出一种提高托板螺母加工效率的加工方法是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种托板螺母加工方法，能够解决现有技术中对托板螺母进行加工时效率低的问题；本发明另外的目的在于一种用于加工托板螺母的工装，能够提高托板螺母的加工效率。

为实现上述目的，本发明中的托板螺母加工方法采用如下技术方案：

一种托板螺母加工方法，包括以下步骤，步骤一，将托板螺母的托板定位在工装上设置的与托板形状适配的定位型腔中并固定，使托板的待钻孔部位与定位型腔的底壁上设置的避让通道对应；步骤二，将工装装夹到机床上，使托板螺母的托板与机床主轴垂直，在托板上钻出铆接孔；步骤三，在托板背向直口部的一侧进行铣削，加工出弧面。

其有益效果在于：在工装上加工出与托板螺母的托板定位配合的定位型腔，减少了找正的步骤，并且通过控制定位型腔的加工精度就能够保证托板螺母的定位精度，操作简单，误差小，操作人员在实操时直接将托板螺母固在定位型腔中，加工效率高。

进一步的，托板螺母是以直口部背向工装的方式定位在定位型腔中，定位型腔的底壁上设有与托板螺母同轴布置的螺纹孔，托板螺母是通过由直口部穿向托板侧的螺钉固定在所述螺纹孔中。

其有益效果在于：螺钉与螺纹孔配合能够将托板螺母固定在两者之间，保证了托板螺母的安装强度。

进一步的，定位型腔的底壁上设有与托板螺母的直口部部插入的避让通孔，加工弧面时，托板螺母是通过从避让通孔的另一端穿过并与直口部的内螺纹连接的螺栓固定在工装上。

其有益效果在于：使用螺栓能够保证托板螺母的固定强度，并且直接依靠直口部内的螺纹来固定托板螺母，减少了加工量，降低了操作人员的劳动强度。

进一步的，所述避让通孔为光孔，工装上同时设有所述避让通孔和所述螺纹孔，与避让通孔的定位型腔和与螺纹孔对应的定位型腔分别设置在工装的两个相背表面上。

其有益效果在于：将避让通孔设置为光孔，减少避让通孔直口部的阻力，使托板螺母能够更加方便的穿入到工装中，并且在工装两面分别设置定位型腔，能够提高工装的利用率，降低加工成本。

进一步的，加工弧面前托板螺母是以托板平行于机床主轴的方式定位在定位型腔中。

其有益效果在于：托板平行于机床主轴时，可以更好地利用多轴联动与立铣刀配合来加工弧面，加工的效率高。

为实现上述目的，本发明中的用于加工托板螺母的工装采用如下技术方案：

用于加工托板螺母的工装，包括主体，主体上设置有与托板形状适配的定位型腔，定位型腔的底壁上设有与定位型腔的中心轴线同轴布置的螺纹紧固件穿孔，还设有与托板上的待钻孔部位对应的避让通道。

其有益效果在于：在工装上加工出与托板螺母的托板定位配合的定位型腔，减少了找正的步骤，并且通过控制定位型腔的加工精度就能够保证托板螺母的定位精度，操作简单，误差小，操作人员在实操时直接将托板螺母固在定位型腔中，加工效率高，另外工装装夹到机床上，可以利用机床的多轴联动来对托板螺母的弧面进行加工。

进一步的，所述螺纹紧固件穿孔包括靠近定位型腔的一端设有内螺纹的螺纹孔，所述工装还包括用于从托板螺母的直口部穿向托板侧以固定到所述内螺纹中的螺钉。

其有益效果在于：螺钉与螺纹孔配合能够将托板螺母固定在两者之间，保证了托板螺母的安装强度。

进一步的，所述螺纹紧固件穿孔包括供托板螺母的直口部插入的避让通孔，避让通孔是与所述螺纹孔平行的光孔，所述工装还包括用于从避让通孔远离定位型腔的一端穿过并与直口部的内螺纹连接以固定托板螺母的螺栓。

其有益效果在于：使用螺栓能够保证托板螺母的固定强度，并且直接依靠直口部内的螺纹来固定托板螺母，减少了加工量，降低了操作人员的劳动强度。

进一步的，与避让通孔对应的定位型腔和与螺纹孔对应的定位型腔分别设置在工装的两个相背表面上。

其有益效果在于：在工装两面分别设置定位型腔，能够提高工装的利用率，降低加工成本。

进一步的，与避让通孔对应的定位型腔设置在主体的其中一侧边缘且定位型腔的长轴垂直于与螺纹孔对应的定位型腔的长轴。

其有益效果在于：与避让通孔对应的定位型腔设置在主体的边缘处，便于铣刀朝向工件靠近以进行铣削作业，减少了铣刀的空行程，并且与避让通孔对应定位型腔的长轴垂直于与螺纹孔对应的定位型腔的长轴，以这种形式布置，使各与避让通孔对应的定定位型腔布置的更加紧凑，同样减少了铣刀的空行程。

附图说明

图1为现有技术中托板螺母的局部剖视图；

图2为现有技术中托板螺母的正视图；

图3为本发明中用于加工托板螺母的工装的结构示意图；

图4为沿图3中A-A线的剖视图；

图5为沿图3中B-B线的剖视图；

图6为托板螺母与本发明中的工装装配后进行钻孔作业时的结构示意图；

图7为托板螺母与本发明中的工装装配后进行铣削作业时的结构示意图。

图中：10.托板螺母；11.铆接孔；12.托板底面；13.托板；14.直口部；20.工装主体；21.正面定位型腔；22.反面定位型腔；23.退刀槽；24.螺纹孔；25.避让通孔；26.避让通道；27.螺钉；28.螺栓。

具体实施方式

现结合附图来对本发明中的托板螺母加工方法及用于加工托板螺母的工装的具体实施方式进行说明。

如图3及图5所示，为本发明中用于加工托板螺母的工装的实施例，该工装包括由方形钢板制成的主体，工装主体20为板型，具有面积大于其他侧面的正反两面，在工装的正面上设置有与未铣削的托板形状适配的正面定位型腔21，在正面定位型腔21的底壁上设置有与该型腔的中心线同轴布置的螺纹紧固件穿孔，还设置有与托板上待钻孔部位对应的避让通道26。

定义与正面定位型腔21对应的螺纹紧固件穿孔为正面穿孔，正面穿孔包括靠近正面定位型腔21一端的、设置有内螺纹的螺纹孔24，本工装还包括与该螺纹孔24对应的螺钉27。

在操作人员使用正面定位型腔21来对托板螺母进行钻孔作业时，正面定位型腔21能够与托板贴合，以托板为加工基准进行定位，并且当托板螺母与正面定位型腔21配合时，托板螺母的直口部是位于托板上方的，操作人员使用螺钉27从直口部上穿入到工装中，螺钉27头与直口部的端面挡止配合，螺钉27的杆部穿入到螺纹孔24中并与螺纹孔24螺接，从而实现对托板螺母的固定。操作人员使用钻头在托板上钻出铆接孔，而避让通道26能够对钻头的钻削运动进行避让。

上述的正面定位型腔21设置有多个，操作人员仅需要将装夹多个工件的工装与机床固定就可以实现对多个工件的加工，效率高，当完成整批工件的加工后，操作人员可以将一整批完成钻孔作业的工件取下，进行下一步的加工。

如图4所示，在工装的反面上，设置有反面定位型腔22，该定位型腔的底壁与未铣削的托板形状适配。反面定位型腔22的长轴与正面定位型腔21的长轴垂直。两定位型腔的长轴为可以认为在该型腔中与托板螺母的铆接孔对应两点之间的连线。在反面定位型腔22的底壁上设置有与该型腔的中心线同轴布置的螺纹紧固件穿孔，定义与反面定位型腔22对应的螺纹紧固件穿孔为反面穿孔，反面穿孔包括供直口部插入的避让通孔25，该避让通孔25是与正面穿孔中螺纹孔24平行布置的光孔，本工装还包括与直口部螺接适配的螺栓28。

在操作人员使用反面定位型腔22来对已经完成钻孔作业的托板螺母进行铣削加工时，将托板螺母的直口部插入到反面穿孔的避让通孔25中，然后使用螺栓28从避让通孔25的远离反面定位型腔22的一端穿入到工装中，使该螺栓28与托板螺母的直口部螺接，从而实现将托板螺母固定在反面型腔中。为了减少铣刀的空行程，反面定位型腔22设置在主体的一侧边缘上，同时在边缘上设置有供铣刀通过的退刀槽23。

本发明中对托板螺母的加工方法如下：

步骤一：如图6所示，将托板螺母的托板定位在上述工装中与托板形状适配的正面定位型腔21中，并使用螺钉27将托板螺母固定，使托板的待钻孔部位与设置在正面定位型腔21底壁上的避让通道26对应。其中，托板螺母是以直口部背向工装的方式定位在定位型腔中，定位型腔的底壁上设有与托板螺母同轴布置的螺纹孔24，托板螺母是通过由直口部穿向托板侧的螺钉27固定在螺纹孔24中。

步骤二：将工装装夹在机床上，使托板螺母的托板与机床主轴垂直，在托板上钻出铆接孔，直至装夹在正面上的全部工件完成钻孔作业。

步骤三：如图7所示，将托板螺母装夹到工装反面上的反面定位型腔22中，并转动工装使加工弧面前托板螺母是以托板平行于机床主轴的方式定位在反面定位型腔22中的，然后通过多轴联动的方式使托板与铣刀相对运动，在托板上加工出轮廓为圆弧形的托板底面，其中，反面定位型腔22的底壁上设有与托板螺母的直口部部插入的避让通孔25，加工弧面时，托板螺母是通过从避让通孔25的另一端穿过并与直口部的内螺纹连接的螺栓28固定在工装上。避让通孔25为光孔。

对于用于加工托板螺母的工装的实施例来讲，其中采用的技术手段还可以具有其他的替换形式，例如：

在其他实施例中，仅在工装主体的一面上设置有具有避让通孔的定位型腔和具有螺纹孔的定位型腔，进行钻孔作业的工件及进行铣削作业的工件固定在工装的一面上。

在其他实施例中，可以仅在工装主体上设置有定位型腔，该定位型腔加工出用于避让钻头的避让通道及用于避让托板螺母直口部的避让通孔，以直口部插入工装主体的形式将托板螺母固定在工装上，进行钻孔及铣削作业。

在其他实施例中，与避让通孔对应的定位型腔和与螺纹孔对应的定位型腔分别设置在工装的两个相背表面时，避让通孔对应的定位型腔即反面型腔的长轴和与螺纹孔对应的定位型腔及正面型腔的长轴平行布置，不再采用两者垂直的布置方式。

对于加工托板螺母的方法的实施例来讲，其中采用的技术手段还可以具有其他的替换形式，例如：

在其他实施例中，可以将托板螺母以其直口部插入工装的方式进行固定，对应地在工装上设置有定位型腔，在托板螺母固定后，先在托板螺母的托板上进行钻孔，然后直接在托板螺母上进行铣削作业，不进行拆除，直至铣出要求的圆弧面。

以上所述的具体实施方式，对本发明的发明目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡是在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.用于加工托板螺母的工装，其特征在于：包括主体，主体上设置有与托板形状适配的定位型腔，定位型腔的底壁上设有与定位型腔的中心轴线同轴布置的螺纹紧固件穿孔；

所述定位型腔包括正面定位型腔和反面定位型腔；

所述螺纹紧固件穿孔包括与正面定位型腔对应，且靠近正面定位型腔的一端设有内螺纹的螺纹孔，所述工装还包括用于从托板螺母的直口部穿向托板侧以固定到所述内螺纹中的螺钉，正面定位型腔的底壁上还设有与托板上的待钻孔部位对应的避让通道；

所述螺纹紧固件穿孔包括供托板螺母的直口部插入的避让通孔，避让通孔与所述反面定位型腔对应，避让通孔是与所述螺纹孔平行的光孔，所述工装还包括用于从避让通孔远离定位型腔的一端穿过并与直口部的内螺纹连接以固定托板螺母的螺栓。

2.根据权利要求1所述的工装，其特征在于：与避让通孔对应的反面定位型腔和与螺纹孔对应的正面定位型腔分别设置在工装的两个相背表面上。

3.根据权利要求2所述的工装，其特征在于：与避让通孔对应的反面定位型腔设置在主体的其中一侧边缘且反面定位型腔的长轴垂直于与螺纹孔对应的正面定位型腔的长轴。

4.一种托板螺母加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，将托板螺母的托板定位在如权利要求1-3中任一项所述的工装上设置的与托板形状适配的正面定位型腔中，并使用螺钉将托板螺母固定，使托板的待钻孔部位与设置在正面定位型腔底壁上的避让通道对应；

步骤二，将工装装夹到机床上，使托板螺母的托板与机床主轴垂直，在托板上钻出铆接孔；

步骤三，将托盘螺母装夹到工装反面上的反面定位型腔中，并转动工装使加工弧面前托板螺母是以托板平行于机床主轴的方式定位在反面定位型腔中的，然后通过多轴联动的方式使托板与铣刀相对运动，在托板上加工出弧面。

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