CN110587520B - 一种空气压缩机齿轮箱加工工装 - Google Patents

Abstract

本发明空气压缩机齿轮箱加工工装，包括校位工装和定位夹紧工装，校位工装包括定位环Ⅰ、定位环Ⅱ、支撑立柱Ⅰ、支撑立柱Ⅱ。定位夹紧工装包括底板、三爪自定内圆卡盘、底部支撑组件、外侧压紧组件、内腔支撑组件，三爪自定内圆卡盘定位在底板的中部，底部支撑组件包括设置在三爪自定内圆卡盘周缘底板上表面上的多个用于支撑空气压缩机齿轮箱下连接端面的短支柱；外侧压紧组件包括设置在底板上表面并位于短支柱外侧的多套压紧装置，每套压紧装置包括压板立柱、设置在压板立柱上的压板及连接在压板立柱上端用于锁紧压板的锁紧螺母Ⅰ；内腔支撑组件定位在三爪自定内圆卡盘的圆盘上。采用本发明工装能够提高生产效率并保证产品质量。

Description

一种空气压缩机齿轮箱加工工装

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及一种空气压缩机齿轮箱加工工装。

背景技术

空气压缩机齿轮箱结构如图1至3所示，包括壳体1，壳体1两端分别设有连接端面，其中下侧设有两个连接端面，下侧的连接端面为下连接端面5，上侧的连接端面为上连接端面Ⅰ2和上连接端面Ⅱ3，上连接端面Ⅰ2和上连接端面Ⅱ3不共面。上述空气压缩机齿轮箱是先通过铸造得到铸件，后对铸件进行机加工得到。由于该空气压缩机齿轮箱不是常规形状，加工其任何一个连接端面都需要多套夹具共同装夹定位，才能够将空气压缩机齿轮箱工件定位在工作台上进行机加工，特别是加工位于同一侧的上连接端面Ⅰ和上连接端面Ⅱ时，装夹难度更大。同时由于壳体内腔较大，在机加工过程中工件振动较大，工件振动极易降低产品的加工精度，加工出来的产品常因精度达不到要求而报废，使得生产成本高，生产效率低。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种能够提高生产效率并保证产品质量的空气压缩机齿轮箱加工工装。

本发明为实现上述目的采用的技术方案是：一种空气压缩机齿轮箱加工工装，包括校位工装和定位夹紧工装，校位工装包括定位环Ⅰ、定位环Ⅱ、支撑立柱Ⅰ、支撑立柱Ⅱ，定位环Ⅰ与定位环Ⅱ通过截面为倒L形的中部连接板连为一体，定位环Ⅰ一侧连接有与支撑立柱Ⅰ顶端连接的连接板Ⅰ，定位环Ⅱ一侧连接有与支撑立柱Ⅱ顶端连接的连接板Ⅱ；定位夹紧工装包括底板、三爪自定内圆卡盘、底部支撑组件、外侧压紧组件、内腔支撑组件，三爪自定内圆卡盘定位在底板的中部，底部支撑组件包括设置在三爪自定内圆卡盘周缘底板上表面上的多个用于支撑空气压缩机齿轮箱下连接端面的短支柱；外侧压紧组件包括设置在底板上表面并位于短支柱外侧的多套压紧装置，每套压紧装置包括压板立柱、设置在压板立柱上的压板及连接在压板立柱上端用于锁紧压板的锁紧螺母Ⅰ；内腔支撑组件定位在三爪自定内圆卡盘的圆盘上。

本发明的进一步技术方案是：所述底板上相对两侧分别设有限位板，限位板垂直连接在底板一侧上表面，其中一块限位板上设有供三爪自定内圆卡盘调节拨杆穿过的通槽，三爪自定内圆卡盘调节拨杆外侧穿过限位板的通槽延伸至底板外侧。

本发明的进一步技术方案是：所述两块限位板上端中部分别向下凹陷设有定位凹槽，空气压缩机齿轮箱的下连接端面外侧边缘突出设有定位在定位凹槽中的凸块。

本发明的进一步技术方案是：所述短支柱和压板立柱以环形矩阵的方式设置在三爪自定内圆卡盘周缘底板上表面，短支柱和压板立柱的数量相等。

本发明的进一步技术方案是：所述短支柱是高度可调节的支柱，短支柱包括焊接在底板表面的螺母Ⅲ及连接在螺母Ⅲ中的一条螺栓，转动螺栓可调整短支柱的整体高度。

本发明的进一步技术方案是：所述内腔支撑组件包括三条立杆及连接在相邻立杆之间的横杆，横杆被支撑组件压紧装置压紧在三爪自定内圆卡盘的圆盘上方。

本发明的进一步技术方案是：所述支撑组件压紧装置包括拉杆、定位压板、横杆压板及两颗锁紧螺母Ⅱ，拉杆表面设有外螺纹，拉杆底端定位在三爪自定内圆卡盘圆盘中心孔中，定位压板和横杆压板分别套在拉杆上，且定位压板位于横杆压板的下侧，一颗锁紧螺母Ⅱ压紧在定位压板上并使定位压板两端压在三爪自定内圆卡盘的圆盘表面，另一颗锁紧螺母Ⅱ压紧在横杆压板上并使横杆压板两端压在两条横杆上。

本发明空气压缩机齿轮箱加工工装具有如下有益效果：本发明设置校位工装和定位夹紧工装，校位工装的定位环Ⅰ与定位环Ⅱ能够有效的定位空气压缩机齿轮箱上端两个待加工面（上连接端面Ⅰ和上连接端面Ⅱ）的位置，经过校位工装校正两个待加工面的位置，后由定位夹紧工装将空气压缩机齿轮箱压紧，且定位夹紧工装包括定位内圆的三爪自定内圆卡盘、定位底面的底部支撑组件，压紧外侧突出端面的外侧压紧组件，并在三爪自定内圆卡盘上侧设置内腔支撑组件，将空气压缩机齿轮箱压紧后振动大幅度降低，能够保证加工精度；在底板上表面设置三爪自定内圆卡盘，能够快速定位工件内侧圆周面，不但能够提高效率，且定位精度高，也有利于保证产品的加工精度。

下面结合附图和实施例对本发明空气压缩机齿轮箱加工工装作进一步的说明。

附图说明

图1是空气压缩机齿轮箱的结构示意图；

图2是图1所示空气压缩机齿轮箱的另一方向视图；

图3是图1所示空气压缩机齿轮箱的又一方向视图；

图4是本发明空气压缩机齿轮箱加工工装的校位工装的定位环Ⅰ与定位环Ⅱ的结构示意图；

图5是本发明空气压缩机齿轮箱加工工装的定位夹紧工装的定位工作台上的结构示意图；

图6是图5的局部分解图；

图7是本发明空气压缩机齿轮箱加工工装的校位工装和定位夹紧工装一同校位夹紧工件的结构示意图；

图8是图7的另一方向视图；

图9是拆除校位工装后，定位夹紧工装独自夹紧空气压缩机齿轮箱的结构示意图；

图10是图9的另一方向视图；

附图标号说明：1-壳体,2-上连接端面Ⅰ,3-上连接端面Ⅱ,4-安装面,5-下连接端面,6-台阶面,7-中间平面,8-定位环Ⅱ,9-连接板Ⅱ,10-中部连接板,11-定位环Ⅰ,12-连接板Ⅰ,13-工作台,14-底板,15-底部支撑组件,16-支撑组件压紧装置,17-内腔支撑组件,18-三爪自定内圆卡盘,19-外侧压紧组件,20-限位板,21-调节拨杆,22-螺母Ⅲ,23-螺栓,24-圆盘,25-卡爪,26-立杆,27-横杆,28-锁紧螺母Ⅱ,29-横杆压板,30-定位压板,31-拉杆,32-压板,33-压板立柱,34-锁紧螺母Ⅰ,35-定位凹槽,36-支撑立柱Ⅱ,37-支撑立柱Ⅰ,38-凸块,39-上侧连接孔,40-通槽。

具体实施方式

如图4至图10所示，本发明空气压缩机齿轮箱加工工装，包括校位工装和定位夹紧工装。

如图4及图7、8所示，其中校位工装包括定位环Ⅰ11、定位环Ⅱ8、支撑立柱Ⅰ37、支撑立柱Ⅱ36，定位环Ⅰ11与定位环Ⅱ8通过截面为倒L形的中部连接板10连为一体，定位环Ⅰ11一侧连接有与支撑立柱Ⅰ37顶端连接的连接板Ⅰ12，定位环Ⅱ8一侧连接有与支撑立柱Ⅱ36顶端连接的连接板Ⅱ9。定位环Ⅰ11的轮廓与空气压缩机齿轮箱上连接端面Ⅰ2的轮廓基本相同，定位环Ⅱ8的轮廓与空气压缩机齿轮箱上连接端面Ⅱ3的轮廓基本相同，中部连接板10上设有定位连接孔。

如图5、6所示，定位夹紧工装包括底板14、三爪自定内圆卡盘18、底部支撑组件15、外侧压紧组件19、内腔支撑组件17。

三爪自定内圆卡盘18定位在底板14的中部，底板14上表面中部凹陷设有与三爪自定内圆卡盘18的圆盘24相互配合的圆形凹槽，三爪自定内圆卡盘18安装在底板14的圆形凹槽中，三爪自定内圆卡盘18是机械加工领域中常用的三爪卡盘，但本发明不是利用三爪卡盘的三个卡爪25内侧夹紧待加工的圆形杆件，而是利用三爪卡盘三个卡爪25的外侧末端同时定位空气压缩机齿轮箱的下连接端面5内侧圆形腔体侧壁。转动三爪卡盘的调节拨杆21，三个卡爪25的外侧末端能够同时向外伸出而顶住下连接端面5内侧圆形腔体侧壁，再反转三爪卡盘的调节拨杆21，三个卡爪25的外侧末端能够同时向内缩而离开下连接端面5内侧圆形腔体侧壁，利用三爪卡盘能够实现快速装夹定位空气压缩机齿轮箱下连接端面5内侧圆形腔体侧壁。所述底板14上相对两侧分别设有限位板20，限位板20垂直连接在底板14一侧上表面，其中一块限位板20上设有供三爪自定内圆卡盘18调节拨杆21穿过的通槽40，三爪自定内圆卡盘18调节拨杆21外侧穿过限位板20的通槽40延伸至底板14外侧。所述两块限位板20上端中部分别向下凹陷设有定位凹槽35，空气压缩机齿轮箱的下连接端面5外侧边缘突出设有定位在定位凹槽35中的凸块38。

底部支撑组件15包括设置在三爪自定内圆卡盘18周缘底板14上表面上的多个用于支撑空气压缩机齿轮箱下连接端面5的短支柱。所述短支柱是高度可调节的支柱，短支柱包括焊接在底板14表面的螺母Ⅲ22及连接在螺母Ⅲ22中的一条螺栓23，转动螺栓23可调整短支柱的整体高度。外侧压紧组件19包括设置在底板14上表面并位于短支柱外侧的多套压紧装置，每套压紧装置包括压板立柱33、设置在压板立柱33上的压板32及连接在压板立柱33上端用于锁紧压板32的锁紧螺母Ⅰ34。内腔支撑组件17定位在三爪自定内圆卡盘18的圆盘24上。所述短支柱和压板立柱33以环形矩阵的方式设置在三爪自定内圆卡盘18周缘底板14上表面，短支柱和压板立柱33的数量相等。

所述内腔支撑组件17包括三条立杆26及连接在相邻立杆26之间的横杆27，横杆27被支撑组件压紧装置16压紧在三爪自定内圆卡盘18的圆盘24上方。所述支撑组件压紧装置16包括拉杆31、定位压板30、横杆压板29及两颗锁紧螺母Ⅱ28，拉杆31表面设有外螺纹，拉杆31底端定位在三爪自定内圆卡盘18圆盘24中心孔中，定位压板30和横杆压板29分别套在拉杆31上，且定位压板30位于横杆压板29的下侧，一颗锁紧螺母Ⅱ28压紧在定位压板30上并使定位压板30两端压在三爪自定内圆卡盘18的圆盘24表面，另一颗锁紧螺母Ⅱ28压紧在横杆压板29上并使横杆压板29两端压在两条横杆27上。

工作时，如图7、8所示，校位工装的支撑立柱Ⅰ37、支撑立柱Ⅱ36设置在工作台13上，并位于定位夹紧工装底板14的相对两侧。先将空气压缩机齿轮箱定位在定位夹紧工装上，由多个短支柱共同支撑空气压缩机齿轮箱底端的下连接端面5，内腔支撑组件17的三条立杆26顶端顶住空气压缩机齿轮箱内腔中上部，下连接端面5外侧边缘突出凸块38分别与两块限位板20是定位凹槽35相互配合。转动三爪卡盘的调节拨杆21使得三爪卡盘的三个卡爪25外侧末端初步定位空气压缩机齿轮箱底部内腔（即下连接端面5内侧圆形腔体）。将定位环Ⅰ11和定位环Ⅱ8分别定位在上连接端面Ⅰ2和上连接端面Ⅱ3上，在中部连接板10的定位连接孔中装上连接螺栓，上连接端面Ⅰ2和上连接端面Ⅱ3的位置即与定位环Ⅰ11和定位环Ⅱ8相互对应。定位环Ⅰ11一侧连接的连接板Ⅰ12与支撑立柱Ⅰ37顶端连接，定位环Ⅱ8一侧连接的连接板Ⅱ9与支撑立柱Ⅱ36顶端连接。此时完成上连接端面Ⅰ2和上连接端面Ⅱ3位置定向校正。接着再转动三爪卡盘的调节拨杆21使得三爪卡盘的三个卡爪25外侧末端顶紧空气压缩机齿轮箱底部内腔。转动外侧压紧组件19每一套压紧装置压板立柱33上的压板32压在空气压缩机齿轮箱下连接端面5背部形成的台阶面6，扭动锁紧螺母Ⅰ34使得压板32压紧下连接端面5背部形成的台阶面6。此时空气压缩机齿轮箱工件被稳定的夹紧，最后拆除校位工装，如图9、图10所示，再对空气压缩机齿轮箱进行机加工，可直接加工上连接端面Ⅰ2、上连接端面Ⅱ3、中间平面7、上侧连接孔39及壳体1两侧的安装面4。

以上实施例仅为本发明的较佳实施例，本发明的结构并不限于上述实施例列举的形式，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种空气压缩机齿轮箱加工工装，其特征在于，包括校位工装和定位夹紧工装，校位工装包括定位环Ⅰ（11）、定位环Ⅱ（8）、支撑立柱Ⅰ（37）、支撑立柱Ⅱ（36），定位环Ⅰ（11）与定位环Ⅱ（8）通过截面为倒L形的中部连接板（10）连为一体，定位环Ⅰ（11）一侧连接有与支撑立柱Ⅰ（37）顶端连接的连接板Ⅰ（12），定位环Ⅱ（8）一侧连接有与支撑立柱Ⅱ（36）顶端连接的连接板Ⅱ（9）；定位夹紧工装包括底板（14）、三爪自定内圆卡盘（18）、底部支撑组件（15）、外侧压紧组件（19）、内腔支撑组件（17），三爪自定内圆卡盘（18）定位在底板（14）的中部，底部支撑组件（15）包括设置在三爪自定内圆卡盘（18）周缘底板（14）上表面上的多个用于支撑空气压缩机齿轮箱下连接端面的短支柱；外侧压紧组件（19）包括设置在底板（14）上表面并位于短支柱外侧的多套压紧装置，每套压紧装置包括压板立柱（33）、设置在压板立柱（33）上的压板（32）及连接在压板立柱（33）上端用于锁紧压板（32）的锁紧螺母Ⅰ（34）；内腔支撑组件（17）定位在三爪自定内圆卡盘（18）的圆盘（24）上；所述底板（14）上相对两侧分别设有限位板（20），限位板（20）垂直连接在底板（14）一侧上表面，其中一块限位板（20）上设有供三爪自定内圆卡盘（18）调节拨杆（21）穿过的通槽（40），三爪自定内圆卡盘（18）调节拨杆（21）外侧穿过限位板（20）的通槽（40）延伸至底板（14）外侧；两块所述限位板（20）上端中部分别向下凹陷设有定位凹槽（35），空气压缩机齿轮箱的下连接端面外侧边缘突出设有定位在定位凹槽（35）中的凸块（38）；所述内腔支撑组件（17）包括三条立杆（26）及连接在相邻立杆（26）之间的横杆（27），横杆（27）被支撑组件压紧装置（16）压紧在三爪自定内圆卡盘（18）的圆盘（24）上方；所述支撑组件压紧装置（16）包括拉杆（31）、定位压板（30）、横杆压板（29）及两颗锁紧螺母Ⅱ（28），拉杆（31）表面设有外螺纹，拉杆（31）底端定位在三爪自定内圆卡盘（18）圆盘（24）中心孔中，定位压板（30）和横杆压板（29）分别套在拉杆（31）上，且定位压板（30）位于横杆压板（29）的下侧，一颗锁紧螺母Ⅱ（28）压紧在定位压板（30）上并使定位压板（30）两端压在三爪自定内圆卡盘（18）的圆盘（24）表面，另一颗锁紧螺母Ⅱ（28）压紧在横杆压板（29）上并使横杆压板（29）两端压在两条横杆（27）上。

2.如权利要求1所述的空气压缩机齿轮箱加工工装，其特征在于，所述短支柱和压板立柱（33）以环形矩阵的方式设置在三爪自定内圆卡盘（18）周缘底板（14）上表面，短支柱和压板立柱（33）的数量相等。

3.如权利要求1所述的空气压缩机齿轮箱加工工装，其特征在于，所述短支柱是高度可调节的支柱，短支柱包括焊接在底板（14）表面的螺母Ⅲ（22）及连接在螺母Ⅲ（22）中的一条螺栓（23），转动螺栓（23）可调整短支柱的整体高度。