CN111922763A - 一种用于阀体机加工的定位工装及其定位方法 - Google Patents

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季石华
曾礼
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    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
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    • B23Q2703/02Work clamping means
    • B23Q2703/10Devices for clamping workpieces of a particular form or made from a particular material

Abstract

本发明涉及一种用于阀体机加工的定位工装及其定位方法,阀体两侧均预铸造有一个一号定位凸台和一个二号定位凸台,定位工装包括工装底板、安装在工装底板上的一号定位基座、二号定位基座、三号定位基座和四号定位基座,一号定位基座上安装可调支撑柱,二号定位基座上设置有第一固定支撑平台,可调支撑柱和第一固定支撑平台分别用来支撑住两个一号定位凸台;三号定位基座上安装浮动支撑柱,四号定位基座上安装第二固定支撑平台,当阀体进行定位时,浮动支撑柱和定位销分别用来插进两个二号定位凸台底面的定位内凹槽孔中。本定位工装采用两个固定支撑、一个可调支撑、一个浮动支撑实现对阀体的定位,操作方便,定位精度高。

Description

一种用于阀体机加工的定位工装及其定位方法
技术领域
本发明涉及机加工定位技术领域,具体地讲,涉及一种用于阀体机加工的定位工装及其定位方法。
背景技术
石油管道输送控制阀阀体首先经铸造成型后再需要在卧式加工中心进行精加工,因此就需要有专门的定位工装将阀体装夹在卧式加工中心上进行精加工,由于阀体表面通常是不规则的曲面,因此目前常用四边推挤的定位方式对阀体进行定位,例如授权公告号为CN204771684U的中国专利:一种用于阀体加工的组合工装,该专利中就是采用四边推挤的定位方式实现阀体定位,这种定位方式易使阀体受装夹应力产生变形,并且定位操作麻烦、不精准。故有必要设计一种定位操作方便、精准的用于阀体机加工的定位工装。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足,而提供一种结构设计合理、操作方便、定位精度高的用于阀体机加工的定位工装,并给出其定位方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是:一种用于阀体机加工的定位工装,阀体两侧均预铸造有一个一号定位凸台和一个二号定位凸台,两个一号定位凸台呈对角线分布,两个二号定位凸台呈对角线分布,一号定位凸台和二号定位凸台的底面均为平面,其中二号定位凸台的底面开设有定位内凹槽孔;定位工装包括工装底板,其特征在于:所述定位工装还包括安装在工装底板上的一号定位基座、二号定位基座、三号定位基座和四号定位基座,四个定位基座呈矩形分布,其中一号定位基座和二号定位基座呈对角线分布,三号定位基座和四号定位基座呈对角线分布,所述一号定位基座上竖向安装有一个高度能调节的可调支撑柱,所述二号定位基座上设置有一个第一固定支撑平台,可调支撑柱和第一固定支撑平台分别用来支撑住两个一号定位凸台;所述三号定位基座上安装有一个可上下浮动的浮动支撑柱,所述浮动支撑柱的上部为锥形,所述四号定位基座上安装有一个第二固定支撑平台,并在所述第二固定支撑平台上安装一个定位销,当阀体进行定位时,浮动支撑柱和定位销分别用来插进两个二号定位凸台底面的定位内凹槽孔中;四个定位基座均配置一个用于对各自所定位的那个定位凸台进行竖向方向夹紧的压紧块。
优选的,所述可调支撑柱通过采用与定位基座螺纹连接的方式实现高度可调;所述定位基座开设有竖向的螺纹孔,所述可调支撑柱采用具有外螺纹的螺柱;可调支撑柱安装在螺纹孔中,并且其上部从螺纹孔中伸出。
优选的,所述浮动支撑柱呈下部粗上部细的阶梯柱,所述三号定位基座上开设一个下部粗上部细、与浮动支撑柱相匹配的阶梯容纳孔,所述阶梯容纳孔的下部安装有一个浮动调节弹簧,浮动支撑柱安装在阶梯容纳孔中,并且浮动调节弹簧的上端与浮动支撑柱的底端接触,浮动支撑柱的顶端从阶梯容纳孔中露出。
优选的,所述定位基座顶部两侧均向上延伸形成两侧限位板,压紧块放置在两侧限位板之间,并且压紧块与定位基座通过压紧螺柱连接。
优选的,在两侧限位板之间设置有压紧导向柱,所述压紧块上开设有能使压紧导向柱穿进的导向孔。
优选的,所述第一固定支撑平台的顶面和第二固定支撑平台的顶面等高。
本发明还提供了用于阀体机加工的定位工装的定位方法:
首先,利用三点共面原理对两个二号定位凸台和一个一号定位凸台进行定位:二号定位基座上的第一固定支撑平台支撑住一个一号定位凸台,三号定位基座上的浮动支撑柱和四号定位基座上的定位销分别插进两个二号定位凸台底面的定位内凹槽孔中实现对阀体水平移动进行限制,第二固定支撑平台对其中一个二号定位凸台进行支撑;
然后,手动调节可调支撑柱,使可调支撑柱支撑住另一个一号定位凸台,调节到位后,可调支撑柱与一号定位凸台的接触面、第一固定支撑平台与一号定位凸台的接触面、第二固定支撑平台与二号定位凸台的接触面以及浮动支撑柱与二号定位凸台的接触面位于同一平面内;
最后,利用压紧块将各个定位凸台进行竖向方向夹紧,完成定位。
本发明与现有技术相比,具有以下优点和效果:
1、本定位工装采用两个固定支撑、一个可调支撑、一个浮动支撑实现对阀体的定位,操作方便,定位精度高,并且不会产生装夹应力,避免阀体因装夹应力产生变形;
2、考虑到阀体两侧的两个二号定位凸台的底面的定位内凹槽孔存在尺寸误差,因此将浮动支撑柱的上部设计为锥形,保证了浮动支撑柱和定位销能插进两个定位内凹槽孔中;
3、定位方法中首先采用两个固定支撑和一个浮动支撑实现三点共面定位,然后在利用可调支撑实现四点共面定位,定位效果好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中阀体的结构示意图。
图2是本发明实施例中定位工装的立体结构示意图。
图3是本发明实施例中定位工装对阀体进行定位的立体结构示意图。
图4是图3的俯视结构示意图。
图5是本发明实施例中一号定位基座的立体结构示意图。
图6是本发明实施例中二号定位基座的立体结构示意图。
图7是本发明实施例中四号定位基座的立体结构示意图。
图8是本发明实施例中三号定位基座的立体结构示意图。
图9是本发明实施例中三号定位基座的主视结构示意图。
图10是图9的A-A向剖视结构示意图。
附图标记说明:
阀体1、一号定位凸台2、二号定位凸台3、定位内凹槽孔31、
工装底板4、一号定位基座5、二号定位基座6、三号定位基座7、四号定位基座8、
可调支撑柱51、
第一固定支撑平台61、
浮动支撑柱71、阶梯容纳孔72、浮动调节弹簧73、
第二固定支撑平台81、定位销82、
压紧块9、压紧螺柱10、压紧导向柱111、导向孔91。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明,以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例。
参见图1至图10。
本实施例公开了一种用于阀体机加工的定位工装,阀体经铸造模具成型后需要在卧式加工中心进行精加工,因此需要相应的定位工装将阀体固定在加工中心上,为了定位阀体,在阀体1两侧均预铸造有一个一号定位凸台2和一个二号定位凸台3,两个一号定位凸台2呈对角线分布,两个二号定位凸台3呈对角线分布,一号定位凸台2和二号定位凸台3的底面均为平面,其中二号定位凸台3的底面开设有定位内凹槽孔31。
本实施例中,定位工装包括工装底板4以及安装在工装底板4上的一号定位基座5、二号定位基座6、三号定位基座7和四号定位基座8,四个定位基座5、6、7、8呈矩形分布,其中一号定位基座5和二号定位基座6呈对角线分布,三号定位基座7和四号定位基座8呈对角线分布,四个定位基座和阀体两侧共四个定位凸台一一对应,一个定位基座作用于一个定位凸台。
本实施例中,一号定位基座5上竖向安装有一个高度能调节的可调支撑柱51,二号定位基座6上设置有一个第一固定支撑平台61,可调支撑柱51和第一固定支撑平台61分别用来支撑住两个一号定位凸台2。具体地讲,可调支撑柱51通过采用与定位基座5螺纹连接的方式实现高度可调;定位基座5开设有竖向的螺纹孔,可调支撑柱51采用具有外螺纹的螺柱;可调支撑柱51安装在螺纹孔中,并且其上部从螺纹孔中伸出,通过人工手动调节即可。
本实施例中,三号定位基座7上安装有一个可上下浮动的浮动支撑柱71,浮动支撑柱71的上部为锥形,四号定位基座8上安装有一个第二固定支撑平台81,并在第二固定支撑平台81上安装一个定位销82,第一固定支撑平台61的顶面和第二固定支撑平台81的顶面等高。当阀体进行定位时,浮动支撑柱71和定位销82分别用来插进两个二号定位凸台3底面的定位内凹槽孔31中,对阀体水平移动进行限制。具体地讲,浮动支撑柱71呈下部粗上部细的阶梯柱,三号定位基座7上开设一个下部粗上部细、与浮动支撑柱71相匹配的阶梯容纳孔72,阶梯容纳孔72的下部安装有一个浮动调节弹簧73,浮动支撑柱71安装在阶梯容纳孔72中,并且浮动调节弹簧73的上端与浮动支撑柱71的底端接触,浮动支撑柱71的顶端从阶梯容纳孔72中露出。
本实施例中,四个定位基座5、6、7、8均配置一个用于对各自所定位的那个定位凸台进行竖向方向夹紧的压紧块9。具体地讲,定位基座5、6、7、8顶部两侧均向上延伸形成两侧限位板a,压紧块9放置在两侧限位板a之间,并且压紧块9与定位基座5、6、7、8通过压紧螺柱10连接。在两侧限位板a之间设置有压紧导向柱111,压紧块9上开设有能使压紧导向柱111穿进的导向孔91。
本实施例中,还提供了用于阀体机加工的定位工装的定位方法:
首先,利用三点共面原理对两个二号定位凸台3和一个一号定位凸台2进行定位:二号定位基座6上的第一固定支撑平台61支撑住一个一号定位凸台2,三号定位基座7上的浮动支撑柱71和四号定位基座8上的定位销82分别插进两个二号定位凸台3底面的定位内凹槽孔31中实现对阀体水平移动进行限制,第二固定支撑平台81对其中一个二号定位凸台3进行支撑;
然后,手动调节可调支撑柱51,使可调支撑柱51支撑住另一个一号定位凸台2,调节到位后,可调支撑柱51与一号定位凸台2的接触面、第一固定支撑平台61与一号定位凸台2的接触面、第二固定支撑平台81与二号定位凸台3的接触面以及浮动支撑柱71与二号定位凸台3的接触面位于同一平面内;
最后,利用压紧块9将各个定位凸台进行竖向方向夹紧,完成定位。
本定位工装采用两个固定支撑(第一固定支撑平台61和第二固定支撑平台81)、一个可调支撑(可调支撑柱51)、一个浮动支撑(浮动支撑柱71)实现对阀体的定位,操作方便,定位精度高,并且不会产生装夹应力,避免阀体因装夹应力产生变形。定位方法中首先采用两个固定支撑和一个浮动支撑实现三点共面定位,然后在利用可调支撑实现四点共面定位,定位效果好。
此外,需要说明的是,本说明书中所描述的具体实施例,其零、部件的形状、所取名称等可以不同,本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化,均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于阀体机加工的定位工装,阀体(1)两侧均预铸造有一个一号定位凸台(2)和一个二号定位凸台(3),两个一号定位凸台(2)呈对角线分布,两个二号定位凸台(3)呈对角线分布,一号定位凸台(2)和二号定位凸台(3)的底面均为平面,其中二号定位凸台(3)的底面开设有定位内凹槽孔(31);定位工装包括工装底板(4),其特征在于:所述定位工装还包括安装在工装底板(4)上的一号定位基座(5)、二号定位基座(6)、三号定位基座(7)和四号定位基座(8),四个定位基座(5、6、7、8)呈矩形分布,其中一号定位基座(5)和二号定位基座(6)呈对角线分布,三号定位基座(7)和四号定位基座(8)呈对角线分布;
所述一号定位基座(5)上竖向安装有一个高度能调节的可调支撑柱(51),所述二号定位基座(6)上设置有一个第一固定支撑平台(61),可调支撑柱(51)和第一固定支撑平台(61)分别用来支撑住两个一号定位凸台(2);
所述三号定位基座(7)上安装有一个可上下浮动的浮动支撑柱(71),所述浮动支撑柱(71)的上部为锥形,所述四号定位基座(8)上安装有一个第二固定支撑平台(81),并在所述第二固定支撑平台(81)上安装一个定位销(82),当阀体进行定位时,浮动支撑柱(71)和定位销(82)分别用来插进两个二号定位凸台(3)底面的定位内凹槽孔(31)中;
四个定位基座(5、6、7、8)均配置一个用于对各自所定位的那个定位凸台进行竖向方向夹紧的压紧块(9)。
2.根据权利要求1所述的用于阀体机加工的定位工装,其特征在于:所述可调支撑柱(51)通过采用与定位基座(5)螺纹连接的方式实现高度可调;所述定位基座(5)开设有竖向的螺纹孔,所述可调支撑柱(51)采用具有外螺纹的螺柱;可调支撑柱(51)安装在螺纹孔中,并且其上部从螺纹孔中伸出。
3.根据权利要求1所述的用于阀体机加工的定位工装,其特征在于:所述浮动支撑柱(71)呈下部粗上部细的阶梯柱,所述三号定位基座(7)上开设一个下部粗上部细、与浮动支撑柱(71)相匹配的阶梯容纳孔(72),所述阶梯容纳孔(72)的下部安装有一个浮动调节弹簧(73),浮动支撑柱(71)安装在阶梯容纳孔(72)中,并且浮动调节弹簧(73)的上端与浮动支撑柱(71)的底端接触,浮动支撑柱(71)的顶端从阶梯容纳孔(72)中露出。
4.根据权利要求1所述的用于阀体机加工的定位工装,其特征在于:所述定位基座(5、6、7、8)顶部两侧均向上延伸形成两侧限位板(a),压紧块(9)放置在两侧限位板(a)之间,并且压紧块(9)与定位基座(5、6、7、8)通过压紧螺柱(10)连接。
5.根据权利要求4所述的用于阀体机加工的定位工装,其特征在于:在两侧限位板(a)之间设置有压紧导向柱(111),所述压紧块(9)上开设有能使压紧导向柱(111)穿进的导向孔(91)。
6.根据权利要求1所述的用于阀体机加工的定位工装,其特征在于:所述第一固定支撑平台(61)的顶面和第二固定支撑平台(81)的顶面等高。
7.一种如权利要求1-6任一项权利要求所述的用于阀体机加工的定位工装的定位方法,其特征在于:
首先,利用三点共面原理对两个二号定位凸台(3)和一个一号定位凸台(2)进行定位:二号定位基座(6)上的第一固定支撑平台(61)支撑住一个一号定位凸台(2),三号定位基座(7)上的浮动支撑柱(71)和四号定位基座(8)上的定位销(82)分别插进两个二号定位凸台(3)底面的定位内凹槽孔(31)中实现对阀体水平移动进行限制,第二固定支撑平台(81)对其中一个二号定位凸台(3)进行支撑;
然后,手动调节可调支撑柱(51),使可调支撑柱(51)支撑住另一个一号定位凸台(2),调节到位后,可调支撑柱(51)与一号定位凸台(2)的接触面、第一固定支撑平台(61)与一号定位凸台(2)的接触面、第二固定支撑平台(81)与二号定位凸台(3)的接触面以及浮动支撑柱(71)与二号定位凸台(3)的接触面位于同一平面内;
最后,利用压紧块(9)将各个定位凸台进行竖向方向夹紧,完成定位。
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