CN111451818B - 车削异形壳体零件空间管嘴的夹具及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车削异形壳体零件空间管嘴的夹具及其加工方法，属于机械加工技术领域。所述夹具包括连接盘、定位支座、压杆、螺母、连接架和螺栓。本发明基于“一面两孔”定位方式，通过一次零件装夹即可实现五个空间管嘴的车削加工，避免基准转换误差，本发明加工精度高、管嘴之间相对位置精度高；同时只需要一套夹具即可实现五个空间管嘴的加工，成本低、经济性好、通用性好；另外，通过调整专用夹具的组成部件的相互关系即可完成五个空间管嘴的转换，效率高、劳动强度低。

Description

车削异形壳体零件空间管嘴的夹具及其加工方法
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，涉及一种车床用车管嘴专用夹具及其加工方法，尤其涉及一种适用于车削异形壳体零件空间管嘴的夹具及其加工方法。
背景技术
异形壳体零件在机加领域中应用广泛，根据不同的使用需要，异形壳体零件经常会存在多个空间管嘴。如图1所示，本发明涉及的异形壳体零件存在五个空间管嘴，其中两个管嘴在一个平面上，另三个管嘴在与其相互垂直的平面上，每个管嘴中存在内螺纹、凹槽、锥面等特征，需要在卧式车床上加工。
异形壳体类零件毛坯类型为铸件，零件结构复杂，加工难度大，且异形壳体零件的五个管嘴为空间布置，现有加工方法为：制造五套拼装夹具用于车削加工对应的五个管嘴。在产品研制阶段该方法虽然可以勉强完成零件加工，但如果对零件批量加工时，会暴露如下缺点：①拼装夹具不稳定，拼装周期长，五个管嘴需要五套拼装夹具，生产准备时间长，影响交付周期；②零件需要多次定位装夹，由于定位基准变化，导致定位误差，影响产品加工质量，由于误差累积，容易出现产品报废；③拼装夹具笨重，工人安装拆卸劳动强度大；④五套拼装夹具制造成本和保管成本均较高。
发明内容
为解决上述技术问题，本发提供一种车削异形壳体零件空间管嘴的夹具及其加工方法，该夹具可以通过调整相应组成部件的位置关系，实现一次装夹零件、连续加工五个空间管嘴，达到快速更换、调整迅速、操作方便、结构简单、通用性好、基准统一、定位准确的效果，同时有效降低成本和工人劳动强度。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种车削异形壳体零件空间管嘴的夹具，包括连接盘1、定位支座2、压杆3、螺母4、连接架5和螺栓6。
所述连接盘1下表面设有与通用花盘配合的凸台1-12；连接盘1上设有多个螺纹通孔。
所述定位支座2的两个对角均设有通孔；另两个对角均设有圆柱销，两圆柱销分别与异形壳体零件上的两定位孔配合定位；定位支座2中线处设有两个螺柱。所述压杆3两端设有通孔，压杆3上的通孔分别穿过两螺柱，并通过螺母4固定在两螺柱间，实现异形零件夹紧。
所述连接架5为底板和三角形筋组成的结构；底板上设有与定位支座2通孔位置相对应的通孔，连接架5的三角形筋侧面设有与连接盘1连接的通孔。
在加工管嘴A7、管嘴B8、管嘴C9时，螺栓6穿过定位支座2上的通孔与连接盘1相应的螺纹通孔，通过螺纹配合实现固定；在加工管嘴D10或管嘴E11时，将定位支座2的通孔和连接架5底板上的通孔通过螺栓6、螺母4配合实现固定，将连接架5三角形筋侧面的通孔与连接盘1相应的螺纹通孔通过螺栓6实现固定。
采用上述夹具进行加工的方法，包括以下步骤：
步骤1)安装连接盘
将连接盘1的凸台1-12插入通用花盘中，采用螺栓将连接盘1与通用花盘连接；
步骤2)装夹零件
将异形壳体零件的定位面H放在定位支座2的上表面，异形壳体零件的定位孔分别与定位支座2的两圆柱销配合定位；压杆3通过螺母固定在两螺柱间，实现异形零件夹紧在定位支座2上；
步骤3)粗精车加工管嘴A7、管嘴B8和管嘴C9
将装夹零件的定位支座2与连接盘1通过螺栓6固定，使管嘴A7、管嘴B8或管嘴C9的中心位于连接盘1的中心，即机床主轴中心，分别对管嘴A7、管嘴B8或管嘴C9进行粗车和精车加工；
步骤4)安装连接架5
将定位支座2的通孔和连接架5底板上的通孔通过螺栓6、螺母4配合连接，实现定位支座2与连接架5固定；
步骤5)粗精加工管嘴D10和管嘴E11
将连接架5和连接盘1通过螺栓6固定，使管嘴D10或管嘴E11的中心位于连接盘1的中心，即机床主轴中心，分别对管嘴D10或管嘴E11进行粗车和精车加工；
步骤6)拆卸零件
将异形壳体零件从夹具上拆下，更换下一个待加工零件。
本发明的有益效果：本发明提供了一种车削异形壳体零件空间管嘴的夹具及其加工方法，基于“一面两孔”定位方式，通过一次零件装夹即可实现五个空间管嘴的车削加工，避免基准转换误差，本发明加工精度高、管嘴之间相对位置精度高；同时只需要一套夹具即可实现五个空间管嘴的加工，成本低、经济性好、通用性好；另外，通过调整专用夹具的组成部件的相互关系即可完成五个空间管嘴的转换，效率高、劳动强度低。
附图说明
图1为异形壳体零件结构示意图。
图2为异形壳体零件主视图。
图3为异形壳体零件侧视图。
图4为本发明所述夹具的连接盘结构示意图。
图5为本发明所述夹具的连接盘主视图。
图6为本发明所述夹具的定位支座、压杆和螺母连接示意图。
图7为本发明所述夹具的连接架结构示意图。
图8为异形壳体零件装夹在定位支座状态的结构示意图。
图9为本发明所述夹具加工管嘴A状态的主视图。
图10为本发明所述夹具加工管嘴B状态的主视图。
图11为本发明所述夹具加工管嘴C状态的主视图。
图12为本发明所述夹具加工管嘴D状态的主视图。
图13为本发明所述夹具加工管嘴E状态的主视图。
图14为本发明所述夹具加工管嘴A状态的结构示意图。
图15为本发明所述夹具加工管嘴E状态的结构示意图。
图中：1连接盘；2定位支座；3压杆；4螺母；5连接架；6螺栓；7管嘴A；8管嘴B；9管嘴C；10管嘴D；11管嘴E；12定位孔A；13定位孔B；1-1螺纹通孔A；1-2螺纹通孔B；1-3螺纹通孔C；1-4螺纹通孔D；1-5螺纹通孔E；1-6螺纹通孔F；1-7螺纹通孔G；1-8螺纹通孔I；1-9螺纹通孔J；1-10螺纹通孔K；1-11螺纹通孔L；1-12凸台；2-1通孔A；2-2通孔B；2-3圆柱销A；2-4圆柱销B；2-5螺柱A；2-6螺柱B；5-1通孔C；5-2通孔D；5-3通孔E；5-4通孔F。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明具体实施方式作进一步详细说明，帮助本领域技术人员对本发明有更完整深入的理解。
一种车削异形壳体零件空间管嘴的夹具，包括连接盘1、定位支座2、压杆3、螺母4、连接架5和螺栓6。
如图4和图5所示，连接盘1下表面设有与通用花盘配合的凸台1-12；连接盘1上设有多个螺纹通孔。
如图6所示，定位支座2的两个对角分别设有通孔A2-1和通孔B2-2；另两个对角分别设有圆柱销A2-3和圆柱销B2-4，圆柱销A2-3与异形壳体零件的定位孔B13配合定位，圆柱销B2-4与异形壳体零件的定位孔A12配合定位；定位支座2中线处分别设有螺柱A2-5和螺柱B2-6。压杆3两端的通孔分别穿过两螺柱，并通过螺母4固定在两螺柱间，实现异形零件夹紧。
如图7所示，连接架5为底板和三角形筋组成的一体结构；底板上设有通孔E5-3和通孔F5-4，通孔E5-3和通孔F5-4与定位支座2上的两通孔位置相对应；连接架5的三角形筋侧面设有与连接盘1连接的通孔C5-1和通孔D5-2。
在加工管嘴A7、管嘴B8、管嘴C9时，通过螺栓6将定位支座2与连接盘1相固定；在加工管嘴D10或管嘴E11时，通过螺栓6将定位支座2与连接架5固定，通过螺栓6将连接架5与连接盘1固定。
一种车削异形壳体零件空间管嘴的专用夹具的加工方法，包括以下步骤：
步骤1)安装连接盘
将连接盘1的凸台1-12插入通用花盘中用于定位，采用螺栓将连接盘1的螺纹通孔K1-10和螺纹通孔L1-11与通用花盘连接；
步骤2)装夹零件
将异形壳体零件的定位面H放在定位支座2的上表面，异形壳体零件的定位孔B13与定位支座2的圆柱销A2-3配合定位，异形壳体零件的定位孔A12与定位支座2的圆柱销B2-4配合定位；压杆3两端穿过螺柱A2-5和螺柱B2-6，并通过螺母4配合锁紧压杆3，实现异形零件夹紧在定位支座2上；
步骤3)粗精车加工管嘴A7
将定位支座2的通孔A2-1、通孔B2-2通过螺栓6分别与连接盘1的螺纹通孔A1-1、螺纹通孔B1-2连接，使装夹零件的定位支座2与连接盘1固定，此时管嘴A7的中心位于连接盘1的中心，即机床主轴中心，对管嘴A7进行粗车和精车加工；
步骤4)粗精车加工管嘴B8
将定位支座2的通孔A2-1、通孔B 2-2通过螺栓6分别与连接盘1的螺纹通孔C1-3、螺纹通孔D1-4连接，使装夹零件的定位支座2与连接盘1固定，此时管嘴B8的中心位于连接盘1的中心，即机床主轴中心，对管嘴B8进行粗车和精车加工；
步骤5)粗精车加工管嘴C9
将定位支座2的通孔A2-1、通孔B 2-2通过螺栓6分别与连接盘1的螺纹通孔螺纹通孔E1-5、螺纹通孔F1-6连接，使装夹零件的定位支座2与连接盘1固定，此时管嘴C9的中心位于连接盘1的中心，即机床主轴中心，对管嘴C9进行粗车和精车加工；
步骤6)安装连接架5
将定位支座2的通孔A2-1、通孔B 2-2与连接架5的通孔E5-3、通孔F5-4通过螺栓6、螺母4配合连接，实现定位支座2与连接架5固定；
步骤7)粗精加工管嘴D10
将连接架5的通孔C5-1、通孔D5-2通过螺栓6分别和连接盘1的螺纹通孔E1-5、螺纹通孔G1-7连接，实现连接架5和连接盘1位置固定，此时管嘴D10的中心位于连接盘1的中心，即机床主轴中心，对管嘴D10进行粗车和精车加工；
步骤8)粗精加工管嘴E11
将连接架5的通孔C5-1、通孔D5-2通过螺栓6分别与连接盘1的螺纹通孔I1-8、螺纹通孔J1-9连接，实现连接架5和连接盘1位置固定，此时管嘴E11的中心位于连接盘1的中心，即机床主轴中心，对管嘴E11进行粗车和精车加工；
步骤9)拆卸零件
将异形壳体零件从专用夹具上拆下，更换下一个待加工零件。
以上结合附图对本发明的实施作了详细的说明，但本发明不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (2)

1.一种车削异形壳体零件空间管嘴的夹具，所述异形壳体零件空间分布管嘴A(7)、管嘴B(8)、管嘴C(9)、管嘴D(10)和管嘴E(11)，其中管嘴A(7)、管嘴B(8)、管嘴C(9)位于同一平面上，管嘴D(10)和管嘴E(11)位于另一平面上，两平面互相垂直；所述异形壳体零件有定位孔和定位面，其特征在于，所述夹具包括连接盘(1)、定位支座(2)、压杆(3)和连接架(5)；
所述连接盘(1)下表面设有与花盘配合的凸台(1-12)；连接盘(1)上设有螺纹通孔；
所述定位支座(2)的两个对角均设有通孔，另两个对角均设有圆柱销，两圆柱销分别与异形壳体零件上的两定位孔配合定位；定位支座(2)中线处设有两个螺柱；所述压杆(3)两端的通孔分别固定在两螺柱上，实现异形零件夹紧；
所述连接架(5)为底板和三角形筋组成的结构；底板上设有与定位支座(2)通孔位置相对应的通孔，三角形筋侧面设有与连接盘(1)连接的通孔；
在加工管嘴A(7)、管嘴B(8)、管嘴C(9)时，将定位支座(2)固定在连接盘(1)相应位置处，使管嘴A(7)、管嘴B(8)或管嘴C(9)的中心位于连接盘(1)的中心；在加工管嘴D(10)或管嘴E(11)时，将定位支座(2)与连接架(5)底板连接，将连接架(5)三角形筋固定在连接盘(1)相应位置处，使管嘴D(10)或管嘴E(11)的中心位于连接盘(1)的中心。
2.采用如权利要求1所述的夹具进行加工的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1)安装连接盘：
将连接盘(1)的凸台(1-12)插入花盘中用于定位，将连接盘(1)与花盘连接；
步骤2)装夹零件：
将异形壳体零件的定位面放在定位支座(2)的上表面，异形壳体零件的两定位孔分别与定位支座(2)的两圆柱销配合定位；压杆(3)通过螺母(4)固定在两螺柱间，实现异形零件夹紧在定位支座(2)上；
步骤3)粗精车加工管嘴A、管嘴B和管嘴C：
将定位支座(2)与连接盘(1)通过螺栓(6)连接固定，使管嘴A(7)、管嘴B(8)或管嘴C(9)的中心位于连接盘(1)的中心，即机床主轴中心，分别对管嘴A(7)、管嘴B(8)或管嘴C(9)进行粗车和精车加工；
步骤4)安装连接架：
将定位支座(2)和连接架(5)通过螺栓(6)、螺母(4)配合连接，实现定位支座(2)与连接架(5)固定；
步骤5)粗精加工管嘴D和管嘴E：
将连接架(5)和连接盘(1)通过螺栓(6)固定，使管嘴D(10)或管嘴E(11)的中心位于连接盘(1)的中心，即机床主轴中心，对管嘴D(10)或管嘴E(11)进行粗车和精车加工；
步骤6)拆卸零件：
将异形壳体零件从夹具上拆下，更换下一个待加工零件。
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