CN113714833A - 空气燃油散热器芯子组件铣床夹具及装夹方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种空气燃油散热器芯子组件铣床夹具及装夹方法，铣床夹具包括法兰定位板、安装支座、调节螺杆、定位块、压紧板和连接锁紧件。法兰定位板相对安装支座可以旋转调节角度，调节螺杆和定位块可以升降从而形成对空气燃油散热器芯子组件的支撑和限位，压紧板和连接锁紧件用于将压紧板和连接锁紧件固定在法兰定位板上。本发明方便调整定位加工，提升了工作效率，保证了产品性能一致性，同时提升了产品外观质量。

Description

空气燃油散热器芯子组件铣床夹具及装夹方法
技术领域
本发明涉及一种装铣床用夹具及采用该夹具的装夹方法，特别是适合于空气燃油散热器芯子组件的夹具和装夹方法，属于机械加工技术领域。
背景技术
空气燃油散热器作为飞机环控系统中一个部分，空气燃油散热器中的芯子组件是重要的产品组件，其制造质量的一致性特别重要，产品重量要求比较严格，特别是产品外观质量更重要。如图5所示，为空气燃油散热器芯子组件的立体图，空气燃油散热器芯子组件是一个空腔立方体状的壳体零件，壳体零件的一个端面上有一圈法兰连接盘C，法兰连接盘C需保证法兰面平整，后续安装和加工过程中，法兰连接盘C的法兰面作为安装定位基准面，壳体零件的左、右两端各有一个接头，图5中画出了需要铣加工的位置包括减轻下陷平面A(共2处，上、下各有一个减轻下陷平面A，且两个减轻下陷平面A平行)，以及腰形槽B(共10个，沿着空气燃油散热器芯子组件一端的边缘周向分布)。
对于图5中空气燃油散热器芯子组件的两个待铣加工位置，现有的装夹方式是采用拼装夹具，以法兰连接盘C作为定位面贴紧夹具，然后从腰形槽所在端面施加垂直于法兰面的压力把空气燃油散热器芯子组件压紧，这种传统找正调节定位装夹方式，不仅找正装夹困难(当法兰连接盘C作为定位面贴紧夹具后，无法相对铣床的平台旋转，同时缺少辅助支撑点，且辅助支撑力的大小不可调)，产品质量不好，而且很容易造成组件装夹加工变形(从腰形槽一端施加压力容易造成腰形槽所在端面被挤压变形，此外由于法兰连接盘缺乏压紧结构，当腰形槽和减轻下陷平面加工后，法兰连接盘的法兰面不再平整)，造成产品报废，为了生产实际需要，急需设计一套用于空气燃油散热器芯子组件的铣床夹具和相应的装夹方法。
发明内容
本发明旨在提供一种空气燃油散热器芯子组件铣床夹具及装夹方法，其中，铣床夹具为一种装配结构夹具，具有组合定位、定位锁紧后压紧的功能，能进行数控铣切加工，确保飞机上的空气燃油散热器满足性能加工要求，装夹方法和铣床夹具方便调整定位加工，减少产品变形，提升工作效率，保证产品性能一致性，同时提升产品外观质量。
本发明是通过如下技术方案予以实现的：
空气燃油散热器芯子组件铣床夹具，包括，
法兰定位板，所述法兰定位板的端面上开有第一连接孔，法兰定位板的左、右两侧端面上开有第二连接孔；
安装支座，两个所述安装支座分别与法兰定位板的左侧端面和右侧端面可转动连接，安装支座包括底座和支臂，底座上设置有第三连接孔，支臂上设置有第四连接孔，且当安装支座与法兰定位板连接时，底座上端面与法兰定位板下端面之间形成第一间隔，底座前端面与法兰定位板前端面之间形成第二间隔；第一间隔作为空气燃油散热器芯子组件下端支撑限位调整的空间，第二间隔作为设置空气燃油散热器芯子组件下端支撑限位结构的空间；
调节螺杆，所述调节螺杆的下端与底座上的第三连接孔连接；
定位块，所述定位块的一端与调节螺杆的上端可拆卸连接；
压紧板和连接锁紧件，所述压紧板通过连接锁紧件可拆卸连接在法兰定位板的第一连接孔处。
作为一种选择，所述法兰定位板上且平行于第一连接孔轴线方向开有贯穿状的窗口，法兰定位板左端和右端设置有平行于第一连接孔轴线方向的延伸段，延伸段上开有第二连接孔。贯穿状的窗口一方面是作为减重结构，一方面是方便将空气燃油散热器芯子组件从法兰定位板上拆卸下来。
作为一种选择，所述支臂上的第四连接孔包括圆孔和腰形槽，安装支座通过圆孔和腰形槽与法兰定位板左侧端面或右侧端面连接。当安装支座通过圆孔和腰形槽与法兰定位板连接时，法兰定位板可以以圆孔为旋转轴线，腰形槽的两端作为限位，腰形槽的长度作为转动弧长实现相对安装支座旋转。
作为一种选择，所述调节螺杆上设置有第一螺纹段和第二螺纹段，第一螺纹段与底座上的第三连接孔螺纹连接，第二螺纹段与定位块螺纹连接。
作为一种选择，所述第一螺纹段和第二螺纹段之间为调节块，调节块表面包括一对平行的平面和连接着前述一对平面的弧形面，弧形面表面有滚花花纹。
作为一种选择，所述定位块上端面为定位平面，下端面开有与调节螺杆上端连接的螺纹孔。
作为一种选择，所述压板上开有贯穿孔，且压板通过贯穿孔与连接锁紧件、第一连接孔连接。
作为一种选择，所述压紧板以连接锁紧件为旋转轴可转动连接在法兰定位板端面上。
作为一种选择，所述连接锁紧件为蝶形螺栓。
空气燃油散热器芯子组件的装夹方法，所述空气燃油散热器芯子组件是一个空腔立方体状的壳体零件，壳体零件的一个端面上有一圈法兰连接盘，壳体零件的上、下端面上各有一个待铣削的减轻下陷平面，壳体零件上与法兰连接盘相对的端面边缘周向分布有多个待铣削的腰形槽，采用前述的铣床夹具，包括，
步骤一，拆卸压紧板，然后将空气燃油散热器芯子组件的法兰连接盘贴近法兰定位板端面；
步骤二，调整调节螺杆的高度，使得调节螺杆上端的定位块与空气燃油散热器芯子组件下端面接触；
步骤三，通过调整调节螺杆的高度和\或旋转法兰定位板与安装支座之间的相对角度，从而找平空气燃油散热器芯子组件；
步骤四，安装压紧板，使得压紧板将空气燃油散热器芯子组件的法兰连接盘与法兰定位板相对固定，锁紧法兰定位板与安装支座；
步骤五，将空气燃油散热器芯子组件与铣床夹具作为整体放入铣床定位并压紧；
步骤六，对空气燃油散热器芯子组件进行铣加工。
与现有技术相比较，本发明的空气燃油散热器芯子组件铣床夹具及装夹方法具备以下特点：
(1)空气燃油散热器芯子组件铣床夹具不仅制造相对简单，而且在使用过程中较为方便，其装夹位置不会造成空气燃油散热器芯子组件的变形(法兰连接盘作为定位基准面的同时采用压紧板压紧法兰连接盘C的另一侧端面，避免铣削加工后法兰面不平整，不再从腰形槽所在端面施加压紧力)，其安装位置(采用可调高度的定位块从空气燃油散热器芯子组件下端非加工位置辅助支撑，支撑高度可调，支撑点位置可调，支撑力大小可调)不会干涉铣削加工，还能减少加工变形量(定位块的辅助支撑位置更加靠近腰形槽的铣削位置和减轻下陷平面)；
(2)将套管式空气燃油散热器芯子组件单独装入铣床夹具中，较为方便调整协调限位，特别是找平过程非常方便，当需要找平时，通过安装支座上的圆孔和腰形槽旋转套管式散热器芯子组件，通过调节螺杆和定位块调整支撑高度，从而实现找平；
(3)利用连接锁紧件配合压紧板锁紧产品，保证产品加工尺寸的要求，该铣床夹具机构简单紧凑，定位夹紧操作方便(法兰定位板相对安装支座可以旋转，调节螺杆相对安装支座可以升降)，调节定位装夹方便(压紧板采用旋转调整和正向压紧)，非常实用；
(4)空气燃油散热器芯子组件铣床夹具便于重新复位和重复定位(夹具上各调整结构协调一致，可重复调整定位)，使用效果好，质量稳定可靠，确保了空气燃油散热器的外观质量要求，满足空气燃油散热器的重量要求；
(5)空气燃油散热器芯子组件铣床夹具不仅确保了产品有质量的顺利交付，同时创造了良好的经济效益。
附图说明
图1为空气燃油散热器芯子组件铣床夹具装置简图；
图2为图1的左视图；
图3为图1的俯视图；
图4为空气燃油散热器芯子组件铣床夹具装置立体图；
图5为空气燃油散热器芯子组件产品立体图；
图6为空气燃油散热器芯子组件铣床夹具上装有产品时的状态示意图；
图7为法兰定位板示意图；
图8为图7的左视图；
图9为图7的剖面图；
图10为法兰定位板立体图；
图11为安装支座前视图；
图12为图11的左视图；
图13为图11的后视图；
图14为图11的俯视图；
图15为图14逆时针旋转90度后的视图；
图16为安装支座立体示意图；
图17为调节螺杆示意图；
图18为定位块示意图；
图19为压紧板示意图；
图中：1.法兰定位板，2.安装支座，3.调节螺杆，4.定位块，5.压紧板，6.连接锁紧件，A.减轻下陷平面，B.腰形槽，C.法兰连接盘。
具体实施方式
下面结合说明书附图进一步描述本发明的实施方式，但本发明的权利要求保护范围并不局限于本实施例中列举的内容。
本实施例中，空气燃油散热器芯子组件铣床夹具包括：法兰定位板1、安装支座2、调节螺杆3、定位块4、压紧板5和连接锁紧件6等。空气燃油散热器芯子组件铣床夹具各视图见图1～图4所示；空气燃油散热器芯子组件的结构图见图5，空气燃油散热器芯子组件铣床夹具上装有芯子组件产品的简图见图6。
空气燃油散热器芯子组件铣床夹具中各组件的功能和结构特点如下：
1、法兰定位板1，参看图7～图10所示，法兰定位板1是空气燃油散热器芯子组件铣床夹具的产品安装定位板，其主要功能是安装定位并调节限位空气燃油散热器芯子组件，法兰定位板1主体呈矩形框架，端面上开有6个用于安装压紧板5和连接锁紧件6的第一连接孔(螺纹孔)，法兰定位板1左右两端各有一段延伸段，如图9所示，延伸段的侧端面上开有第二连接孔；
2、安装支座2，参看图11～图16所示，安装支座2是空气燃油散热器芯子组件铣床夹具装的分体安装定位组合底架，其主要功能是安装定位夹具法兰定位板1和安装调节螺杆3，安装支座2分为底座和支臂，支臂上开有一个圆孔和一个腰形槽，圆孔和腰形槽的组合用于让法兰定位板1绕圆孔轴线相对安装支座2旋转一定角度，底座上设置有安装调节螺杆3的第三连接孔；
3、调节螺杆3，参看图17所示，调节螺杆3是空气燃油散热器芯子组件铣床夹具的调节辅助支撑部件，其主要功能调节锁紧并限位好空气燃油散热器的芯子组件，调节螺杆3上有第一螺纹段和第二螺纹段，分别用于连接定位块4和底座上的第三连接孔，调节螺杆3的数量根据空气燃油散热器芯子组件的宽度来确定，其设置原则是选择靠近减轻下陷平面A和腰形槽B的位置，本实施例中采用了四根调节螺杆3，大致位于减轻下陷平面A的四个转角处，其中两根接近腰形槽B所在端面的边缘；
4、定位块4，参看图18所示，定位块4是空气燃油散热器芯子组件铣床夹具的辅助支撑的定位部件，定位块4能防止转动(防止空气燃油散热器芯子组件相对铣床夹具转动)，可以保护产品定位的接触表面，其主要功能是承载产品，定位块4的数量根据空气燃油散热器芯子组件的宽度来确定，定位块4的支撑接触表面大小按照不干涉铣削的前提下越大越好来确定，通过定位块4的数量和支撑接触面积大小来减少铣削加工变形量；
5、压紧板5，参看图19所示，压紧板5是空气燃油散热器芯子组件铣床夹具的定位压紧部件，其主要功能是压锁紧产品在铣床夹具上，特别是将法兰连接盘C压紧在法兰定位板1上形成两端夹持受力的情况，保证加工前后法兰连接盘C的法兰面平整；
6、连接锁紧件6，参看图2～图4，连接锁紧件6是空气燃油散热器芯子组件铣床夹具的连接锁紧零件，其主要功能是连接锁紧和压紧压紧块5；
空气燃油散热器芯子组件铣床夹具中的法兰定位板1、安装支座2、调节螺杆3、定位块4、压紧板5和连接锁紧件6是依据下列关系组装在一起的：
1、法兰定位板1组合安装在两个安装支座2之间并与两个安装支座2螺栓连接；2、调节螺杆3安装在安装支座2的底座上；
3、定位块4安装在调节螺杆3的上端，其定位平面支撑定位产品；
4、压紧板5安装在法兰定位板1端面上，定位、压、锁紧产品；
5、连接锁紧件6将压紧板5连接锁紧和压紧在法兰定位板1端面上，且压紧板5可绕连接锁紧件6旋转。
使用本发明的空气燃油散热器芯子组件铣床夹具进行装夹的方法包括：
1、第一步将压紧板5从铣床夹具中卸下，并且将空气燃油散热器芯子组件装入铣床夹具上，空气燃油散热器芯子组件的法兰连接盘C与法兰定位板1的端面贴近；
2、第二步将空气燃油散热器芯子组件安装在法兰定位板上1协调定位，利用调节螺杆3初步压紧限位(从空气燃油散热器芯子组件下方支撑顶紧)；
3、第三步利用铣床夹具的旋转功能(法兰定位板1通过圆孔和腰形槽可相对安装支座2旋转一定角度)和辅助支撑(调整调节螺杆3的高度)调节对空气燃油散热器芯子组件进行找平，然后进行限位压紧和锁紧活动部件，包括拧紧法兰定位板1与安装支座2之间的连接螺栓，旋转压紧块5压住空气燃油散热器芯子组件的法兰连接盘C端面，拧紧连接锁紧件6压紧压紧块5，通过调节螺杆3上的调节块(调节块表面包括一对平行的平面和连接着前述一对平面的弧形面，弧形面表面有滚花花纹)升降调节螺杆3，使得定位块4的定位平面顶紧空气燃油散热器芯子组件的下端面；
4、第四步将空气燃油散热器芯子组件和铣床夹具一起放入铣床上定位压紧；
5、第五步按图纸要求和工艺规程要求进行加工减轻下陷平面A和腰形槽B；
6、第六步按工艺要求进行加工过程检查，完成加工，将完成加工的产品从铣床夹具卸下，清理交检。
上述实施例并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案基础上所做出的变形、修饰或等同替换等，均应落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.空气燃油散热器芯子组件铣床夹具，其特征在于：包括，
法兰定位板(1)，所述法兰定位板(1)的端面上开有第一连接孔，法兰定位板(1)的左、右两侧端面上开有第二连接孔；
安装支座(2)，两个所述安装支座(2)分别与法兰定位板(1)的左侧端面和右侧端面可转动连接，安装支座(2)包括底座和支臂，底座上设置有第三连接孔，支臂上设置有第四连接孔，且当安装支座(2)与法兰定位板(1)连接时，底座上端面与法兰定位板(1)下端面之间形成第一间隔，底座前端面与法兰定位板(1)前端面之间形成第二间隔；
调节螺杆(3)，所述调节螺杆(3)的下端与底座上的第三连接孔连接；
定位块(4)，所述定位块(4)的一端与调节螺杆(3)的上端可拆卸连接；
压紧板(5)和连接锁紧件(6)，所述压紧板(5)通过连接锁紧件(6)可拆卸连接在法兰定位板(1)的第一连接孔处。
2.根据权利要求1所述的空气燃油散热器芯子组件铣床夹具，其特征在于：所述法兰定位板(1)上且平行于第一连接孔轴线方向开有贯穿状的窗口，法兰定位板(1)左端和右端设置有平行于第一连接孔轴线方向的延伸段，延伸段上开有第二连接孔。
3.根据权利要求1所述的空气燃油散热器芯子组件铣床夹具，其特征在于：所述支臂上的第四连接孔包括圆孔和腰形槽，安装支座(2)通过圆孔和腰形槽与法兰定位板(1)左侧端面或右侧端面连接。
4.根据权利要求1所述的空气燃油散热器芯子组件铣床夹具，其特征在于：所述调节螺杆(3)上设置有第一螺纹段和第二螺纹段，第一螺纹段与底座上的第三连接孔螺纹连接，第二螺纹段与定位块(4)螺纹连接。
5.根据权利要求4所述的空气燃油散热器芯子组件铣床夹具，其特征在于：所述第一螺纹段和第二螺纹段之间为调节块，调节块表面包括一对平行的平面和连接着前述一对平面的弧形面，弧形面表面有滚花花纹。
6.根据权利要求1所述的空气燃油散热器芯子组件铣床夹具，其特征在于：所述定位块(4)上端面为定位平面，下端面开有与调节螺杆(3)上端连接的螺纹孔。
7.根据权利要求1所述的空气燃油散热器芯子组件铣床夹具，其特征在于：所述压板(5)上开有贯穿孔，且压板(5)通过贯穿孔与连接锁紧件(6)、第一连接孔连接。
8.根据权利要求7所述的空气燃油散热器芯子组件铣床夹具，其特征在于：所述压紧板(5)以连接锁紧件(6)为旋转轴可转动连接在法兰定位板(1)端面上。
9.根据权利要求1所述的空气燃油散热器芯子组件铣床夹具，其特征在于：所述连接锁紧件(6)为蝶形螺栓。
10.空气燃油散热器芯子组件的装夹方法，所述空气燃油散热器芯子组件是一个空腔立方体状的壳体零件，壳体零件的一个端面上有一圈法兰连接盘，壳体零件的上、下端面上各有一个待铣削的减轻下陷平面，壳体零件上与法兰连接盘相对的端面边缘周向分布有多个待铣削的腰形槽，其特征在于：采用权利要求1所述的铣床夹具，包括，
步骤一，拆卸压紧板(5)，然后将空气燃油散热器芯子组件的法兰连接盘贴近法兰定位板(1)端面；
步骤二，调整调节螺杆(3)的高度，使得调节螺杆(3)上端的定位块(4)与空气燃油散热器芯子组件下端面接触；
步骤三，通过调整调节螺杆(3)的高度和\或旋转法兰定位板(1)与安装支座(2)之间的相对角度，从而找平空气燃油散热器芯子组件；
步骤四，安装压紧板(5)，使得压紧板(5)将空气燃油散热器芯子组件的法兰连接盘与法兰定位板(1)相对固定，锁紧法兰定位板(1)与安装支座(2)；
步骤五，将空气燃油散热器芯子组件与铣床夹具作为整体放入铣床定位并压紧；
步骤六，对空气燃油散热器芯子组件进行铣加工。
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