CN112658334A - 一种铝合金薄壁框架用的精镗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝合金薄壁框架用的精镗装置，包括底座，所述底座上端面上设有底座固定孔和螺孔，所述底座上端面上还设有用于支撑薄壁框架的方凸台，方凸台上设有框架固定孔，所述薄壁框架上端设有压紧组件，所述压紧组件包括平压板，平压板经双头螺杆与底座固定连接，平压板下端面上设有用于安装钢球的沉窝，平压板的两侧端面的中间部位设有上下贯穿式的凹槽，平压板的上端面上设有上下贯穿式的腰槽，所述双头螺杆的上端经压紧螺母和垫片与腰槽固定，双头螺杆的下端固定在底座上的螺孔内。本发明有效减少装夹变形、避免切削振动，提高装夹稳定性，解决了薄壁框架装夹变形及加工振动的问题。

Description

一种铝合金薄壁框架用的精镗装置

技术领域

本发明涉及一种铝合金薄壁框架用的精镗装置。

背景技术

新一代的航空产品以高精度、轻量化、高可靠性为典型技术特征，广泛应用铝合金材料以达到减重、薄壁、高强度的效果。小型铝合金框架铣削后壁厚5～8mm，框架上沟槽结构的最薄处厚度1～2mm，具有强度高、质量轻等优点，是铝合金薄壁件中较典型的一类。

精镗是框架加工的关键工序，对加工精度起着决定性作用。精镗的装夹方法是影响加工质量的重要因素，常规装夹方法是若干个等高块支承框架下端分离的加工定位面，框架上端搭若干个独立的小压板夹紧固定。

然而，铝合金薄壁框架零件的特点是刚性差、精度高、难加工，使用常规方法装夹，如果装夹力偏大，铝合金薄壁框架容易被挤压变形，如果装夹力偏小，又容易发生震刀甚至工件移动现象，使得框架孔、孔系轴线、端面及内端面的尺寸精度和形状/位置精度达不到微米级加工要求。

发明内容

本发明其目的就在于提供一种铝合金薄壁框架用的精镗装置，以解决上述背景技术中的问题。

为实现上述目的而采取的技术方案是，一种铝合金薄壁框架用的精镗装置，包括底座，所述底座上端面上设有底座固定孔和螺孔，所述底座上端面上还设有用于支撑薄壁框架的方凸台，方凸台上设有框架固定孔，所述薄壁框架上端设有压紧组件，所述压紧组件包括平压板，平压板经双头螺杆与底座固定连接，平压板下端面上设有用于安装钢球的沉窝，平压板的两侧端面的中间部位设有上下贯穿式的凹槽，平压板的上端面上设有上下贯穿式的腰槽，所述双头螺杆的上端经压紧螺母和垫片与腰槽固定，双头螺杆的下端固定在底座上的螺孔内。

进一步，所述底座上端面上设有多个方凸台，多个方凸台的上端面共同支承薄壁框架下端的加工定位面，方凸台的高度尺寸大于薄壁框架上加工定位面与薄壁框架下端的框架凸台下端面的高低差。

进一步，所述平压板的下端面上设有若干个90°的沉窝，钢球置于沉窝内，平压板点压钢球夹紧薄壁框架。

有益效果

与现有技术相比本发明具有以下优点。

1、本发明中底座上、下两端面的平行度公差达到微米级，通过底座上端方凸台的端面与薄壁框架下端加工定位面的高精度配合，将框架上分离凹陷的窄小加工定位面转移至底座下端面，保证了加工定位稳定性；

2、压紧组件中的平压板作为一个整体通过各钢球点压薄壁框架，锁紧双头螺杆、压紧螺母时，薄壁框架上端各压紧点的接触面积小，框架只受到垂直于加工定位面的压紧力且受力均衡，可以防止压板直接带动零件产生扭曲变形，最大程度的降低了装夹力引起的框架变形；

3、本发明结构简单、经济可行；经实践证明：三坐标测量机检测铝合金薄壁框架精镗后的加工精度合格，能够保证薄壁框架精镗的装夹要求。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步详述。

图1为本发明的精镗工装安装框架时的结构示意图；

图2为本发明的底座主视图；

图3为本发明的底座俯视图；

图4为本发明的平压板仰视图；

图5为本发明的平压板主视图；

图6为本发明的待加工框架结构示意图；

图中所示：1-底座、2-压紧组件、3-薄壁框架、21-平压板、22-钢球、23-双头螺杆、24-压紧螺母、25-垫片、11-方凸台、12-框架固定孔、13-固定孔、14-螺孔、211-凹槽、212-腰槽、213-沉窝、31-加工定位面、32-框架凸台。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述。

一种铝合金薄壁框架用的精镗装置，包括底座1，如图1-图6所示，所述底座1上端面上设有底座固定孔13和螺孔14，所述底座1上端面上还设有用于支撑薄壁框架3的方凸台11，方凸台11上设有框架固定孔12，所述薄壁框架3上端设有压紧组件2，所述压紧组件2包括平压板21，平压板21经双头螺杆23与底座1固定连接，平压板21下端面上设有用于安装钢球22的沉窝213，平压板21的两侧端面的中间部位设有上下贯穿式的凹槽211，平压板21的上端面上设有上下贯穿式的腰槽212，所述双头螺杆23的上端经压紧螺母24和垫片25与腰槽212固定，双头螺杆23的下端固定在底座1上的螺孔14内。

所述底座1上端面上设有多个方凸台11，多个方凸台11的上端面共同支承薄壁框架3下端的加工定位面31，方凸台11的高度尺寸大于薄壁框架3上加工定位面31与薄壁框架3下端的框架凸台32下端面的高低差。

所述平压板21的下端面上设有若干个90°的沉窝213，钢球22置于沉窝213内，平压板21点压钢球22夹紧薄壁框架3。

本发明中，所述底座1上方凸台11的上端面支承薄壁框架3下端的加工定位面31，并用螺钉通过框架固定孔12将底座1与薄壁框架3组装成一体，平压板21通过钢球22点压薄壁框架3，从而将其夹紧固定以进行精镗加工。

本发明具体实施时，所述底座1上端有4处方凸台11，方凸台11的长、宽及位置尺寸与薄壁框架3下端的4处加工定位面31对应，高度尺寸略大于薄壁框架加工定位面31与薄壁框架下端的框架凸台32下端面的高低差；4处方凸台11的上端面共面且与下端面平行度小于0.003mm，4处方凸台11上端面上各有1处框架固定孔12用于安装框架3；底座1的上端面上有2处固定孔13用于将底座1固定在机床工作台上，并有2处螺孔14用于安装2根双头螺杆23。

所述平压板21的长侧面的中间部位设有凹槽211用于避让薄壁框架3两侧的框架凸台32，平压板21的端面上加工了2道腰槽212，腰槽212的宽度尺寸根据所选双头螺杆23直径确定，腰槽212的间距应大于待加工薄壁框架3的孔径以避免双头螺杆23干涉镗刀，平压板21的下端面上加工了4个90°的沉窝213，位置尺寸与薄壁框架3上端面上四角的4个90°的框架工艺沉窝对应。

所述的薄壁框架3为椭球形O型框架，待精镗有尺寸和形位公差要求的孔及相对应的端面（或内端面）共有4组，孔的上、下两端均有框架凸台32，薄壁框架3上端四角的4处小平面上加工了4个90°框架工艺沉窝用于钢球22定位，薄壁框架3下端四角的4处小平面是加工定位面31。

将薄壁框架3下端的4处加工定位面31装在底座1上端的4个方凸台11的上端面上，对角拧紧螺钉。将底座1及薄壁框架3置于卧式加工中心的工作台上并带上螺钉，待后续调整到位后再拧紧螺钉紧固。将4个钢球22分别置于薄壁框架3上端四角的4个90°框架工艺沉窝内，使用压紧组件2中的平压板21点压钢球22（钢球应对准平压板上对应的沉窝），将双头螺杆23穿过平压板21的腰槽212旋入底座1上端台阶面上的螺孔14内，并用压紧螺母24、垫片25紧固。

将千分表座吸在卧式加工中心主轴上，打表拉直薄壁框架3其中一端待精镗端面，调整到位后拧紧底座1上与机床工作台T形槽内的T形螺母联接的紧固螺钉。

将千分表头贴压在薄壁框架3待加工面上，测量锁紧压紧螺母24前后千分表的读数变动，变动值应控制在0.005mm以内，表明此状态薄壁框架3的装夹变形量满足加工要求。

校正：校薄壁框架3其中一端孔及端面，按图纸尺寸确定4组孔及相对应的端面（或内端面）坐标位置，再校其余3组孔及对应端面（或内端面），保证孔轴线同轴度要求、端面（或内端面）对称度要求，找正零件中心。

Claims (3)

1.一种铝合金薄壁框架用的精镗装置，包括底座（1），其特征在于，所述底座（1）上端面上设有底座固定孔（13）和螺孔（14），所述底座（1）上端面上还设有用于支撑薄壁框架（3）的方凸台（11），方凸台（11）上设有框架固定孔（12），所述薄壁框架（3）上端设有压紧组件（2），所述压紧组件（2）包括平压板（21），平压板（21）经双头螺杆（23）与底座（1）固定连接，平压板（21）下端面上设有用于安装钢球（22）的沉窝（213），平压板（21）的两侧端面的中间部位设有上下贯穿式的凹槽（211），平压板（21）的上端面上设有上下贯穿式的腰槽（212），所述双头螺杆（23）的上端经压紧螺母（24）和垫片（25）与腰槽（212）固定，双头螺杆（23）的下端固定在底座（1）上的螺孔（14）内。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金薄壁框架用的精镗装置，其特征在于，所述底座（1）上端面上设有多个方凸台（11），多个方凸台（11）的上端面共同支承薄壁框架（3）下端的加工定位面（31），方凸台（11）的高度尺寸大于薄壁框架（3）上加工定位面（31）与薄壁框架（3）下端的框架凸台（32）下端面的高低差。

3.根据权利要求1所述的一种铝合金薄壁框架用的精镗装置，其特征在于，所述平压板（21）的下端面上设有若干个90°的沉窝（213），钢球（22）置于沉窝（213）内，平压板（21）点压钢球（22）夹紧薄壁框架（3）。

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