CN111037331B - 一种异形零件夹具及利用该夹具加工异形零件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异形零件夹具，包括第一夹具体(1)，与机加平口钳固定钳体(4)固连，且其上表面上间隔设置两个第一支撑凸起(11)；第二夹具体(2)，上表面上设有下凹的弧形台阶(21)，所述弧形台阶(21)的弧形侧面与所述斜传动盖(3)的弧形端匹配，与所述弧形台阶(21)的弧形侧面相邻的底面上间隔设置两个第二支撑凸起(22)；所述第二夹具体(2)背对所述弧形台阶(21)的一侧与机加平口钳活动钳体(5)固连；所述弧形台阶(21)和所述机加平口钳固定钳体(4)卡在所述斜传动盖(3)的两端。还公开了一种利用该夹具加工异形零件的加工方法，该方法二次装夹斜传动盖并精铣加工表面，加工质量提高，从而提高了合格率。

Description

一种异形零件夹具及利用该夹具加工异形零件的方法

技术领域

本发明属于工装夹具技术领域，特别是指一种异形零件夹具及利用该夹具加工异形零件的方法。

背景技术

斜传动盖这样的异形件(图7、8)的平面加工常采用的方案是先找到一个平面或者一条直的短平面支靠在机加平口钳固定钳口上，在机加平口钳导轨上安装垫铁进行支撑，最后夹紧机加平口钳，将斜传动盖固定在平口钳上进行加工，但是会出现如下问题：使用垫铁支撑斜传动盖无法达到加工要求，往往使加工出的平面偏离了正确的角度；另外使用机加平口钳直接安装斜传动盖，加工过程中容易产生震动，导致斜传动盖3加工完毕后表面有振纹产生，表面粗糙度达不到要求，从而导致该斜传动盖3合格率不高，甚至是成批超差报废。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种斜传动盖夹具及利用该夹具加工斜传动盖的方法，提高加工表面质量，从而提高加工合格率。

本发明一种异形零件夹具，包括相对配置的固定钳体和活动钳体，还包括：

第一夹具体，其可拆卸的固连在所述固定钳体与所述活动钳体中的一方上，且其上间隔设置多个向上凸的第一支撑凸起；

第二夹具体，其可拆卸的固连在所述固定钳体与所述活动钳体中的另一方上，与所述第一夹具体相对，且其上表面上设有下凹的台阶部，所述台阶部朝向所述第一夹具体的端部开放，所述台阶部具有与所述异形零件的异形端匹配的侧表面，在所述台阶部的底面上间隔设置多个第二支撑凸起；

所述第一、二支撑凸起用于支撑所述异形零件。

由上，异形零件斜传动盖的上表面边缘由第一、二夹具上的第一、二支撑凸起支撑，设计基准与加工基准重合，保证了加工精度；第一、二夹具体分别与机加平口钳的固定、活动钳体4，5可拆卸的固连，第一、二支撑凸起支撑斜传功盖的上表面边缘，将斜传功盖夹持在机加平口钳固定钳体和第二夹具体的台阶部之间，加工表面不会出现振纹，加工质量提高，从而提高了合格率。

较佳的，所述异形零件被所述第二夹具体和固定所述第一夹具体的所述固定钳体或所述活动钳体夹持。

较佳的，所述第一、二支撑凸起的顶部在同一平面内，用于支撑所述异形零件的上表面边缘，

在所述异形零件的上表面边缘上间隔设有多个凸台，所述第一、二支撑凸起支撑所述上表面边缘的位于多个所述凸台之间的部位。

较佳的，所述第二夹具体上间隔设置两个贯穿其两相对侧面的第二螺栓孔，所述第二夹具体通过所述第二螺栓孔与所述活动钳体固连。

较佳的，所述异形零件的上表面边缘上间隔设有第一至第十一凸出的圆柱，

所述第一支撑凸起为两个，支撑所述异形零件的所述上表面边缘时分别支撑在第一、十一圆柱之间以及第九、十圆柱之间，

所述第二支撑凸起为两个，支撑所述斜传动盖的所述上表面边缘时分别支撑在第三、四圆柱之间和第六、七圆柱之间。

由上，第一支撑凸起支撑在第一、十一圆柱之间以及第九、十圆柱之间，第二支撑凸起支撑在第三、四圆柱和第六、七圆柱之间，支撑斜传动盖更平稳，提高表面加工质量。

较佳的，所述第一夹具体上间隔设置两个贯穿其两相对侧面的第一螺栓孔，所述第一夹具体通过所述第一螺栓孔与所述固定钳体固连。

一种在以上任一所述的异形零件夹具夹持下加工异形零件的方法，所述异形零件的上表面边缘上间隔设有第一至第十一凸出的圆柱，其包括：

S1，将机加平口钳安装在机床工作台上：

S2，将所述机加平口钳的固定钳口和活动钳口分别取下，将第一、二夹具体从侧面分别安装在所述固定钳体和所述活动钳体上，且所述第二夹具体的台阶部朝向所述第一夹具体设置：

S3，将异形零件倒置在所述第一、二夹具体上并以第一夹紧力紧固；

S4，将铣刀安装在铣床上；

S5，对所述异形零件的底面进行粗铣；

S6，以比第一夹紧力小的第二夹紧力重新装夹所述异形零件；

S7，对所述异形零件的底面进行精铣。

由上，经过用较小的第二夹紧力二次装夹并精加工斜传动盖，消除了第一次以较大的第一夹紧力装夹后粗加工时产生的变形和在斜传动盖内产生的应力，加工质量提高，达到图纸设计要求，加工产品合格率高。

较佳的，在S5中，对所述异形零件的底面进行粗铣的方法是：

S51，启动铣床主轴驱使转位铣刀转动，机床工作台带着所述异形零件沿着X轴正方向移动使所述转位铣刀接触所述异形零件(3)的底面，然后所述机床工作台沿着X轴负方向移动使所述转位铣刀退出所述异形零件的底面；

S52，根据所述异形零件的底面的总加工余量与精加工余量之差将所述机床工作台带着所述异形零件沿着Z轴正方向上升；

S53，所述机床工作台沿着X轴正方向移动对所述异形零件的底面铣削直至加工完毕，所述机床工作台沿着X轴负方向移动退刀完成粗铣，铣床主轴停转。

较佳的，在步骤S53中铣床主轴转速600转每分钟，所述机床工作台的走刀速度118mm每分钟，所述第一夹紧力为10Kg，所述第二夹紧力为0.5Kg。

较佳的，在S7中，对所述异形零件的底面进行精铣的方法是：

S71，启动铣床主轴驱使所述转位铣刀转动，所述机床工作台沿Z轴正方向上升精加工加工余量；

S72，所述机床工作台沿X轴正方向移动，对所述异形零件的底面精铣直至加工完毕，所述机床工作台沿着X轴负方向移动退刀完成精铣，铣床主轴停转。

附图说明

图1为斜传动盖夹具在机床上的安装主视图；

图2为斜传动盖夹具在机床上的安装俯视图；

图3为第一夹具体的主视图；

图4为第一夹具体的俯视图；

图5为第二夹具体的主视图；

图6为第二夹具体的俯视图；

图7为斜传动盖的俯视图；

图8为斜传动盖的剖视图；

图9为斜传动盖的仰视图。

具体实施方式

本发明针对斜传动盖加工过程中出现的问题，研制一种斜传动盖夹具，增加了斜传动盖的夹持平稳性，大大减小了夹紧力，降低了加工之后产生变形的可能，且不用将斜传动盖直接安装在机加平口钳上，不会导致斜传动盖的加工平面有振纹出现。另外本发明在加工完后采用二次装夹加工，再一次减小了夹紧力，并且消除了第一次装夹加工后斜传动盖3所产生的变形，最终符合加工要求。

请参考图1至图9，该斜传动盖夹具包括分别与机加平口钳的固定钳体4和活动钳体5固连且相对设置的第一、二夹具体1、2，斜传动盖3被第一、二夹具体1、2夹持在两者之间。

如图3、4所示，第一夹具体1为一立方体，其上表面上设置两个支撑凸起11，分别支撑斜传动盖3底面上的A1和A2两处，在第一夹具体1上还设置两个贯穿其两个侧面的螺栓孔12，螺栓穿过两个螺栓孔12与机加平口钳固定钳体4固连。

如右图5、6所示，第二夹具体2也为一立方体，其上表面设置有下凹的弧形台阶21，该弧形台阶21的竖直侧面(侧表面)与斜传动盖3的弧形端相匹配；且在该弧形台阶21的底面上贴近台阶侧面设置两个不高于第二夹具体2上表面的支撑凸起22，用于支撑斜传动盖3上表面边缘上的B1和B2两处；在第二夹具体2上同样设置两个贯穿其两侧面的螺栓孔23，螺栓穿过两个螺栓孔23与机加平口钳活动钳体5固连，只是第二夹具体2与机加平口钳活动钳体5相连时，弧形台阶21朝向第一夹具体1的一端开放(具有朝向第一夹具体1的开口)。

所述斜传动盖3被弧形台阶21的侧表面和机加平口钳固定钳体4的朝向机加平口钳活动钳体5的表面夹持。

利用第一、二夹具体夹持斜传动盖加工其底面的方法包括：

第一步，将机加平口钳安装在机床工作台上；

通过机床导轨间T型槽把机加平口钳放置在机床工作台上，并利用机加平口钳定位键进行定位，用机加平口钳紧固螺栓穿过机加平口钳安装U型槽将机加平口钳固定在机床工作台上。

第二步，将第一、二夹具体分别对应安装在机加平口钳固定钳体和活动钳体上：

用6mm内六方扳手分别松开机加平口钳固定钳口和活动钳口的紧固螺栓，将机加平口钳固定钳口和活动钳口分别拆下，将第一夹具体1放置于机加平口钳导轨上，且将第一夹具体1的两个螺栓孔12对准机加平口钳固定钳体上的螺栓孔，用螺栓将第一夹具体1与机加平口钳固定钳体4连接并紧固安装；将第二夹具体2放置于机加平口钳导轨上，将第二夹具体2上的螺栓孔23对准机加平口钳活动钳体5上的安装螺栓孔，用螺栓将第二夹具体2与机加平口钳活动钳体5连接并紧固安装。

将第一、二夹具体1,2分别装夹在机加平口钳固定钳体4和活动钳体5上，在对斜传动盖3的下表面加工时不会因为将斜传动盖3直接安装在机床上而产生振纹，提高了加工稳定性。

第三步，将斜传动盖装夹在第一、二夹具体上；

如图7至9所示，斜传动盖3的上表面33的边缘上设置有11个凸起的圆柱31(凸台)，从图7中右上角的那一个开始向逆时针方向分别为第一至十一圆柱，在对斜传动盖3的底面32进行加工时，需要将斜传动盖3反过来对其上表面33进行支撑，但是斜传动盖3的设计基准是以上表面为基准进行尺寸标注的，加工基准应与设计基准一致才能保证加工精度，所以需要对斜传动盖3的上表面进行支撑，而不是支撑凸出上表面的圆柱31。

将斜传动盖3反过来，将其上表面上的A1(第一、十一圆柱之间)、A2(第九、十圆柱之间)两处分别对应支靠在第一夹具体1上的两个支撑凸起11上，将斜传动盖3上B1(第三、四圆柱之间)、B2(第六、七圆柱之间)两处分别对应支靠在第二夹具体2上的两个支撑凸起22上，拧紧机加平口钳紧固螺母51，使得机加平口钳活动钳体5上的第二夹具体2的弧形台阶21的竖直侧面与斜传动盖3的侧面贴合，对机加平口钳紧固螺母51施加10KG的夹紧力(第一夹紧力)，使得斜传动盖3被固定钳口4第二夹具体2前后夹持，用榔头敲击斜传动盖3的底面，直至斜传动盖3的上表面边缘与第一、二夹具体1、2的四个支撑凸起完全贴合为止，此时斜传动盖3被第一、二夹具体1、2支撑。

斜传动盖3第一次在第一、二夹具体1、2的夹持下对其底面32加工，斜传动盖3被第一、二夹具体1、2上的四个支撑凸起支撑，由于四个支撑凸起在同一平面内，设计基准与加工基准相同，从理论上保证了加工精度，加工面没有跑偏，底面32的加工达到平面度要求。

第四步，将铣刀安装在铣床上；

将可转位铣刀通过铣床安装锥孔与铣床连接并使之固定在床头上。

第五步，对斜传动盖的底面进行粗铣；

启动机床主轴，机床工作台带着斜传动盖3沿着X轴正方向移动使转位铣刀接触斜传动盖3的底面32，然后机床工作台沿着X轴负方向移动使转位铣刀退出斜传动盖3的底面32；

根据底面32的总加工余量和精加工余量之差将机床工作台沿着Z轴正方向上升；

机床主轴驱动机床工作台沿着X轴正方向移动,机床主轴转速600转每分钟，走刀速度118mm每分钟直至加工完毕，机床工作台沿着X轴负方向移动退刀完成粗铣，机床主轴停转。

第六步，重新装夹斜传动盖3；

松开机加平口钳活动钳体5上的紧固螺母51，对紧固螺母51施加0.5KG的夹紧力(第二夹紧力)使得第二夹具体2的弧形台阶21的侧面与斜传动盖3的弧形端贴合，用榔头轻轻敲击斜传动盖3的已加工底面，使得斜传动盖3的上表面与第一、二夹具体的四个支撑凸起紧密贴合。

对夹斜传动盖3采用二次装夹，由于第二次装夹时夹紧力较小，消除了第一次装夹后粗加工时由于夹紧力过大造成的变形以及在斜传动盖3内产生的应力。

第七步，对斜传动盖的已加工底面进行精铣；

启动机床主轴，机床工作台沿Z轴正方向上升精加工加工余量，一般为0.2至0.3mm，再沿X轴正方向移动，机床主轴转速为900转每分钟，走刀速度为150mm每分钟，直至加工完毕，退刀，机床主轴停止转动。

精加工时对斜传动盖的夹紧力远小于粗加工时的夹紧力，防止了斜传动盖3二次变形的可能，并且消除了粗加工时斜传动盖3产生的变形，并且通过精加工消除了零件在加工后的变形，最终达到符合图纸要求。

本发明能够快捷、精确、方便的将零件安装在自制夹具中，夹紧力充分，零件不易变形，加工稳定性好，受力均匀，提高了零件表面质量与平面度要求，避免了在装夹过程中的变形，消除了零件在加工后的变形，充分提高了加工效率和加工质量，提高了一次校检合格率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

例如，在上述实施方式中，以斜传动盖3作为异形零件的一例进行了说明，然而本发明也可以适用于其他异形零件。

另外，在上述实施方式中，第一夹具体1固定在机加平口钳固定钳体4上，第二夹具体2固定在机加平口钳活动钳体5上，然而，也可以是第一夹具体1固定在机加平口钳活动钳体5上，第二夹具体2固定在机加平口钳固定钳体4上。

另外，在上述实施方式中，由第二夹具体2和机加平口钳固定钳体4从两侧夹持斜传动盖3，然而，本发明并不限于此，例如，也可以在第一夹具体1上形成下凹的台阶凹部，使斜传动盖3被第一夹具体1上的该台阶凹部和第二夹具体2上的弧形台阶21夹持。特别是，对于两端皆为异形的零件，可以使第一夹具体1上形成与异形零件的形状匹配的台阶凹部。

Claims (10)

1.一种异形零件夹具，包括相对配置的固定钳体(4)和活动钳体(5)，所述固定钳体(4)与所述活动钳体(5)中的一方具有在水平方向上朝向另一方的夹持表面，其特征在于，还包括：

第一夹具体(1)，其可拆卸的固连在所述固定钳体(4)与所述活动钳体(5)中的一方上，且其上表面上间隔设置多个向上凸的第一支撑凸起(11)；

第二夹具体(2)，其可拆卸的固连在所述固定钳体(4)与所述活动钳体(5)中的另一方上，与所述第一夹具体(1)相对，且其上表面上设有下凹的台阶部(21)，所述台阶部(21)朝向所述第一夹具体(1)的端部开放，所述台阶部(21)具有与异形零件(3)的异形端匹配的侧表面，该侧表面在水平方向上朝向所述夹持表面，用于对所述异形零件(3)的所述异形端进行夹持，在所述台阶部(21)的朝向上方的底面上间隔设置多个第二支撑凸起(22)，所述多个第二支撑凸起(22)不高于所述第二夹具体(2)的上表面；

在所述异形零件(3)被装夹在所述异形零件夹具上的状态下，所述异形零件(3)在水平方向上被所述台阶部(21)的所述侧表面和所述夹持表面夹持，所述第一、二支撑凸起(11，22)从下方支撑所述异形零件(3)；

所述第一、二支撑凸起(11，22)的顶部在同一平面内，用于支撑所述异形零件(3)的上表面边缘，

在所述异形零件(3)的上表面(33)边缘上间隔设有多个凸台，所述第一、二支撑凸起(11，22)支撑所述异形零件(3)的上表面(33)边缘的位于多个所述凸台之间的部位，以用于保证所述异形零件(3)的底面(32)的加工精度。

2.根据权利要求1所述的异形零件夹具，其特征在于，

所述异形零件(3)被所述第二夹具体(2)和固定所述第一夹具体(1)的所述固定钳体(4)或所述活动钳体(5)夹持。

3.根据权利要求1所述的异形零件夹具，其特征在于，

包括两个所述第一支撑凸起(11)与两个所述第二支撑凸起(22)。

4.根据权利要求1或2所述的异形零件夹具，其特征在于，所述第二夹具体(2)上间隔设置两个贯穿其两相对侧面的第二螺栓孔(23)，所述第二夹具体(2)通过所述第二螺栓孔(23)与所述活动钳体(5)固连。

5.根据权利要求1或2所述的异形零件夹具，其特征在于，

所述异形零件(3)的上表面边缘上间隔设有第一至第十一凸出的圆柱(31)，

所述第一支撑凸起(11)为两个，支撑所述异形零件(3)的所述上表面边缘时分别支撑在第一、十一圆柱(31)之间以及第九、十圆柱(31)之间，

所述第二支撑凸起(22)为两个，支撑所述异形零件(3)的所述上表面边缘时分别支撑在第三、四圆柱(31)之间和第六、七圆柱(31)之间。

6.根据权利要求5所述的异形零件夹具，其特征在于，所述第一夹具体(1)上间隔设置两个贯穿其两相对侧面的第一螺栓孔(12)，所述第一夹具体(1)通过所述第一螺栓孔(12)与所述固定钳体(4)固连。

7.一种在权利要求1至6任一所述的异形零件夹具夹持下加工异形零件的方法，所述异形零件(3)的上表面边缘上间隔设有第一至第十一凸出的圆柱(31)，其特征在于，其包括：

S1，将机加平口钳安装在机床工作台上：

S2，将所述机加平口钳的固定钳体(4)和活动钳体(5)分别取下，将第一、二夹具体(1,2)从侧面分别安装在所述固定钳体(4)和所述活动钳体(5)上，且所述第二夹具体(2)的台阶部朝向所述第一夹具体(1)设置：

S3，将异形零件(3)倒置在所述第一、二夹具体(1,2)上并以第一夹紧力紧固，之后，对所述异形零件(3)施力以使所述异形零件(3)同所述第一支撑凸起(11)、所述第二支撑凸起(22)贴合；

S4，将铣刀安装在铣床上；

S5，对所述异形零件(3)的底面(32)进行粗铣；

S6，以比第一夹紧力小的第二夹紧力重新装夹所述异形零件(3)；

S7，对所述异形零件(3)的底面(32)进行精铣。

8.根据权利要求7所述的加工异形零件的方法，其特征在于，在S5中，对所述异形零件(3)的底面(32)进行粗铣的方法是：

S51，启动铣床主轴驱使转位铣刀转动，机床工作台带着所述异形零件(3)沿着X轴正方向移动使所述转位铣刀接触所述异形零件(3)的底面(32)，然后所述机床工作台沿着X轴负方向移动使所述转位铣刀退出所述异形零件(3)的底面(32)；

S52，根据所述异形零件(3)的底面(32)的总加工余量与精加工余量之差将所述机床工作台带着所述异形零件(3)沿着Z轴正方向上升；

S53，所述机床工作台沿着X轴正方向移动对所述异形零件(3)的底面(32)铣削直至加工完毕，所述机床工作台沿着X轴负方向移动退刀完成粗铣，铣床主轴停转。

9.根据权利要求8所述的加工异形零件的方法，其特征在于，在步骤S53中铣床主轴转速600转每分钟，所述机床工作台的走刀速度118mm每分钟，所述第一夹紧力为10Kg，所述第二夹紧力为0.5Kg。

10.根据权利要求8所述的加工异形零件的方法，其特征在于，在S7中，对所述异形零件(3)的底面(32)进行精铣的方法是：

S71，启动铣床主轴驱使所述转位铣刀转动，所述机床工作台沿Z轴正方向上升精加工加工余量；

S72，所述机床工作台沿X轴正方向移动，对所述异形零件(3)的底面(32)精铣直至加工完毕，所述机床工作台沿着X轴负方向移动退刀完成精铣，铣床主轴停转。

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