CN114850922B - 一种压缩机排气座加工工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及零件加工工装领域，尤其是一种压缩机排气座加工工装，包括：下部定位装置和设置在下部定位装置上方的夹紧装置；夹紧装置包括：与下部定位装置的位置保持相对恒定的固定板；位于固定板和下部定位装置之间的移动板；以及设置在固定板上、并向下凸出固定板底面的夹紧块；移动板能在竖直方向上移动，调节移动板与下部定位装置之间的距离；在固定板和移动板之间设置有用于在夹紧时将固定板和移动板之间的位置相对锁定的锁紧装置；夹紧时，锁紧装置将夹紧块的位置锁定，使夹紧块向下施力作用在排气座上，将排气座夹紧在下部定位装置上。本发明在下部定位装置上方设置纵向移动的移动板，来调节下部定位装置上方的空间，便于排气座安装定位。

Description

一种压缩机排气座加工工装

技术领域

本发明涉及零件加工工装领域，尤其是一种压缩机排气座加工工装。

背景技术

在压缩机中，排气座属于高精密配件，其加工精度将直接影响压缩机的工作效率，而夹具是影响加工精度的主要原因之一，因此对加工所需的夹具提出了较高的定位要求。并且压缩机排气座的主要加工面为用于与机身和其它配件进行装配的前端面和后端面。

在现有的排气座夹具中，例如中国实用新型专利（公开号：CN212146073U，公开日：20201215）公开了一种排气座的多工位工装，包括底座，底座上设有至少两个工位，工位上设有压紧组件和多个定位支撑，多个定位支撑设置在工位四周，定位支撑上端设有定位件，定位件一端与定位支撑固定，压紧组件包括螺杆和用于压紧工件的压板，螺杆底部与底座连接，压板与螺杆上端连接。该实用新型提供了一种排气座的多工位工装，能同时容纳多个工件，拆装一次就能完成加工多个工件，提高了生产效率。

但上述排气座工装存在以下问题：

1.将排气座的轴线沿纵向进行定位，使得在定位完成后，仅能对位于上方的那个面进行加工，对于本申请的排气座而言，不能同时对前端面和后端面进行加工，需要在加工一个面后，拆卸、再安装才能对另一面进行加工。也就是说定位方式不合理，导致了加工效率低。

2.在对排气座进行上下料时，虽然能横向移动螺杆，避免与排气座发生干涉，从而螺杆不用进行拆卸，简化了拆装步骤，但是螺杆上的压板在竖直方向调节的距离十分有限，留给排气座的安装空间太小，导致排气座不能顺利的进入下方的定位装置中。

发明内容

为解决上述排气座安装空间小，排气座不方便安装的问题，本发明的目的是提供一种压缩机排气座加工工装，在下部定位装置的上方设置有固定板和移动板，移动板能在竖直方向上相对移动，从而便于排气座的安装，并且在夹紧时，通过锁紧装置来锁定移动板的位置，将移动板上的夹紧块夹紧在排气座上，使排气座被夹紧在下部定位装置中。

为本发明的目的，采用以下技术方案予以实施：

一种压缩机排气座加工工装，包括：下部定位装置和设置在下部定位装置上方的夹紧装置；夹紧装置包括：与下部定位装置的位置保持相对恒定的固定板；位于固定板和下部定位装置之间的移动板；以及设置在固定板上、并向下凸出固定板底面的夹紧块；移动板能在竖直方向上移动，调节移动板与下部定位装置之间的距离；在固定板和移动板之间设置有用于在夹紧时将固定板和移动板之间的位置相对锁定的锁紧装置；夹紧时，锁紧装置将夹紧块的位置锁定，使夹紧块向下施力作用在排气座上，将排气座夹紧在下部定位装置上。

作为优选，在移动板上连接有用于驱动移动板发生移动的驱动部件。

作为优选，锁紧装置包括：设置在固定板上、并在内部具有纵向贯穿的导向孔的导向套；位于导向孔中、并沿导向孔轴线方向移动的顶杆；以及设置在导向套上、在夹紧时将顶杆的位置与导向孔相对锁定的锁定组件；顶杆的位置与移动板对应，夹紧时，顶杆的底部抵接在移动板或夹紧块上，将夹紧块的位置固定。

作为优选，移动板上设置有用于安装夹紧块的安装孔，夹紧块沿着安装孔的轴线方向活动设置在安装孔中；这时顶杆的位置与夹紧块位置对应。

作为优选，安装孔的内部设置有阻挡面，阻挡面与夹紧块配合，防止夹紧块从安装孔下方掉出。

作为优选，在顶杆的底部与夹紧块的顶部之间可拆卸的设置有垫块，当夹紧时，垫块安装在顶杆和夹紧块之间，通过垫块将顶杆的力传递到夹紧块上；当进行上下料时，垫块从顶杆和夹紧块之间取出，给移动板留出向上移动的空间。

作为优选，在顶杆的底部设置有定位端，垫块的顶部设置有向下凹陷的定位槽，顶杆与垫块配合时，定位端位于定位槽内。

作为优选，锁定组件包括设置在导向套上的螺母和设置在螺母上的螺杆，螺杆纵向设置，螺杆的下端与顶杆的上端连接，螺杆在螺母中旋转，带动顶杆上下移动。

作为优选，顶杆的上端设置有连接口，连接口为倒T形的连接槽；在螺杆的下端设置有径向收缩的收缩段，收缩段配合在连接口中，从而螺杆旋转时不会带动顶杆旋转。

作为优选，固定板上设置有纵向延伸的导向杆，移动板滑动设置在导向杆上。

综上所述，本发明的优点是通过在下部定位装置的上方设置能纵向移动的移动板，来调节下部定位装置上方的空间，便于排气座的安装定位。在夹紧时，通过锁紧装置将移动板上的夹紧块的位置进行固定，从而保证夹紧力，保证加工质量。

附图说明

图1为排气座的结构示意图。

图2为排气座底部的结构示意图。

图3和图4为下部定位装置的结构示意图。

图5和图6为排气座工装的结构示意图。

图7和图8为排气座安装在工装上的结构示意图。

图9为夹紧装置升起且垫轴取出时工装的结构示意图。

图10为锁紧装置的爆炸结构示意图。

图11为工装的剖视图。

具体实施方式

一种压缩机排气座加工夹具，其用于对压缩机的排气座进行定位以及夹紧，便于对排气座进行进一步加工。该夹具包括用于对排气座进行定位的下部定位装置10和用于对排气座进行夹紧的夹紧装置20，下部定位装置10采用六点定位原理进行定位，为了更加清楚的描述如何实现定位，以下首先介绍排气座的基本结构。

如图1和图2所示，排气座50包括位于排气座本体51前侧的前端面52和位于排气座本体51后侧的后端面53，前端面52和后端面53均围绕排气座本体51的四周向外延伸，这尤其体现在排气座本体51的中下侧，例如在图2中，排气座本体51相对凹陷的位于前端面52和后端面53之间并在凹陷处形成有凹陷区54。在凹陷区54中，排气座本体51中下位置的外表面511为多个圆弧连接形成。如图1所示，排气座本体51的顶部设置有基本在水平方向延伸的平台512，平台512的左右两侧为基本竖直的连接面513，连接面513与平台512之间通过圆弧面514过渡。

如图1和图2所示，前端面52具有一圈略微向外延伸的凸缘521，在凸缘521的后侧形成较为平坦的后壁面522，凸缘521底部的一侧（例如图1中左侧）形成有由直线与圆弧相连接的第一过渡面523，在凸缘521底部的另一侧（例如图1中右侧）形成有向下凸出的第一平面524。

如图1和图2所示，后端面53具有一圈向外延伸出一段距离的薄板531，薄板531的前侧形成较为平坦的前壁面532，薄板531底部的一侧（例如图1中左侧）形成有由直线和圆弧相连接的第二过渡面533，在薄板531底部的另一侧（例如图1中右侧）形成有向下凸出的第二平面534，并在第二平面534上设置有回油孔535。

在后续加工排气座50时，主要针对前端面52和后端面53进行加工，因此在定位时，不宜将排气座50的轴线沿纵向设置，而应该将轴线沿横向设置，这样前端面52和后端面53分别朝向前侧和后侧，便于前端面52和后端面53的加工。

如图3和图4所示（最好同时参考图7和图8），下部定位装置10包括：用于从下方对第一过渡面523进行定位的第一前侧支承11；用于从下方对第一平面524进行定位的第二前侧支承12；用于从下方对第二过渡面533进行定位的第一后侧支承13；用于从下方对第二平面534进行定位的第二后侧支承14；用于从前后水平方向对后壁面522或前壁面532进行定位的两个横向支承15；以及用于从左右水平方向对外表面511进行定位的侧面支承16。

由六点定位原理可知，第一前侧支承11、第二前侧支承12、第一后侧支承13和第二后侧支承14相互配合，可以对排气座50的底面进行定位，即限制了排气座50的三个自由度（具体为沿纵向的平移，沿前后轴线方向的旋转和沿左右轴线方向的旋转）。两个横向支承15从其中一个水平方向（在图3中理解为前后方向）对排气座50进行定位，即限制了排气座50的两个自由度（具体为沿前后方向的平移和沿上下轴线方向的旋转）。一个侧面支承16从另一个水平方向（在图3中理解为左右方向）对排气座50进行定位，限制了最后一个自由度（具体为沿左右方向的平移），此时排气座50被完全定位。

如图3所示，在一个较好的实施例中，第一前侧支承11和第二前侧支承12均采用平面的形式进行定位，以提高定位精度。为了与排气座50前端面52的外形相匹配，第一前侧支承11的高度略低于第二前侧支承12。为了进一步提高定位的精度，可以将第一前侧支承11和第二前侧支承12都设置在一块前侧支承板101上，这样便于加工第一前侧支承11和第二前侧支承12，也能保证第一前侧支承11和第二前侧支承12的位置精度。

如图4所示，第一后侧支承13和第二后侧支承14均采用纵向朝上设置的球头支承钉，在定位时，第二后侧支承14的顶端位于排气座50的回油孔535中，以提高定位精度。为了与排气座50后端面53的外形相匹配，第一后侧支承13的高度略低于第二后侧支承14。第一后侧支承13和第二后侧支承14共同安装在一块后侧支承板102上。

如图3所示，在前侧支承板101和后侧支承板102之间设置有中部支承板103，中部支承板103的高度高于前侧支承板101和后侧支承板102。横向支承15沿前后方向安装在中部支承板103上，并且两个横向支承15呈左右分布在中部支承板103上。两个横向支承15均采用球头支承钉。在图3中，侧面支承16有两个，并且都集成在位于中部支承板103上端左右两侧的支承部1031上，支承部1031向上隆起，支承部1031的内侧面从左右两侧对排气座50进行定位。为了更好的定位排气座本体51，中部支承板103整个上端面1032的外形与外表面511相匹配，在图3中上端面1032体现为具有多段圆弧连接形成的形状。当排气座50定位完成时，排气座本体51的外表面511恰好贴合在中部支承板103的上端面1032上。

如图5和图6所示，夹紧装置20包括四根纵向设置的导向杆21，下部定位装置10位于四根导向杆21组成的矩形的内部，在四根导向杆21的顶部设置有用于将导向杆21相对固定的固定板22，在固定板22的上端面上纵向设置有气缸23，气缸23的活塞杆朝下设置并且延伸到固定板22的下方，在活塞杆上连接有移动板24，移动板24的四周分别滑动安装在四根导向杆21上，通过气缸23的进气和出气控制移动板24的上下移动。为了实现对排气座50的夹紧，在移动板24上设置有夹紧块25，夹紧块25的下端向下凸出移动板24的底面，并且夹紧块25的位置与下部定位装置10对应，从而当移动板24向下移动时，夹紧块25的底部与排气座50的顶部接触，并施力作用在平台512上，将排气座50向下夹紧在下部定位装置10上。

为了保证移动板24移动时的平稳，气缸23设置有两个且相互平行，同时移动板24四周通过线性轴承滑动设置在导向杆21上。上述气缸23的作用仅仅是为了实现移动板24的上下滑动，因此将其替换为其它的驱动部件都是可行的，例如电机带动丝杆或齿轮齿条进行传动等。由于排气座50具有一定的宽度，因此为了保证夹紧的可靠，夹紧块25有两个，并且都用于压紧位于排气座50上部的平台512。本领域技术人员可以预见，当只有一个夹紧块25时，也能实现对排气座50的夹紧。

如图7和图8所示，注意到排气座50具有较大的高度，而下部定位装置10仅对排气座50的中下部进行定位，这使得排气座50在下部定位装置10中定位后，排气座50的中上部分露出在下部定位装置10的上方，当这部分受到水平方向的外力时容易使排气座50发生倾覆。为了避免这样的情况发生，在移动板24的底部设置有用于定位排气座50中上部的上部定位装置30，但应当理解将上部定位装置30设置在移动板24上只是一种较好的实施方式，例如也可以将上部定位装置30滑动安装在导向杆21上。

如图6并结合图7和图8所示，上部定位装置30包括两个呈左右分布且相向设置的上部定位块31，两个上部定位块31分别用于定位位于排气座50上部的左右两侧。在上部定位块31的内侧（两个上部定位块31相向的那侧）形成有定位面311，定位面311的下部为纵向延伸的竖直平面，该平面用于定位排气座本体51左右两侧的连接面513。定位面311的上部为与圆弧面514对应的弧形面，使得上部定位块31在从侧面定位排气座50的同时也能对排气座50的顶部进行定位，进一步确保排气座50的定位精度。

如图6所示，在每个上部定位块31上均设置有一个前后方向延伸的上部支承32，上部支承32用于对薄板531上部的前壁面532进行定位。并且最好是上部支承32定位前壁面532，同时横向支承15定位后壁面522，这样排气座50的前后两侧都能进行定位，进一步避免了倾覆现象的发生。

采用上部定位块31和上部支承32后，能对排气座50的上部进行定位。具体地说，在移动板24向下移动之后，上部定位块31能首先接触到排气座50的左右两侧，对排气座50的左右两侧进行定位，接着上部定位块31内侧定位面311的上部还能对排气座50的顶部进行定位，然后人工将排气座50的上部靠向上部支承32，使得排气座50的前壁面532紧贴在上部支承32上，从而确保排气座50得到有效的定位，避免发生倾覆。

如图6所示，在固定板22上设置有用于控制气缸23中换向阀开闭的操作手柄26。使用过程如下：当上下料时，旋转操作手柄26，使气缸23通气，气缸23的活塞杆向上移动，从而带动移动板24向上滑动，使得夹紧块25远离下部定位装置10。这时下部的空间增大，便于将排气座50安装到下部定位装置10上。当排气座50安装到位后，旋转操作手柄26，使气缸23断气，此时气缸23的活塞杆由于受到移动板24的重力将向下移动，移动板24向下滑动，使得上部定位装置30和夹紧块25向位于下方的排气座50移动，上部定位装置30首先对排气座50的上部进行定位，然后夹紧块25压紧在位于排气座50上部的平台512上，这时排气座50被夹紧在下部定位装置10上。

由上文可知，当夹紧时，气缸23处于断气状态，仅仅靠移动板24的重力将排气座50夹紧在下部定位装置10上，这显然是不可靠的，为了保证排气座50的夹紧效果，在移动板24和固定板22之间设置有用于保持移动板24和固定板22不发生相对移动的锁紧装置40。

如图9和图10所示，锁紧装置40包括设置在固定板22上的导向套41，导向套41与固定板22之间相对固定（例如通过螺钉进行连接），防止导向套41发生移动。在导向套41的内部设置有纵向贯穿的导向孔411，在导向孔411中滑动设置有顶杆42，顶杆42的上部连接有纵向设置的螺杆43，螺杆43与顶杆42之间同步上下移动。在螺杆43周向的侧面上设置有外螺纹，并且螺杆43通过外螺纹连接在位于导向套41顶部的螺母44内部，螺母44与导向套41之间相对固定，防止螺母44发生移动，在螺母44的内部设置有具有内螺纹的螺纹孔441，螺杆43配合设置在螺纹孔441中，当螺杆43旋转时，将在螺母44的内部进行上下移动，从而使得螺杆43下方的顶杆42跟随螺杆43一起上下移动。当顶杆42向下移动时，顶杆42的下部将向下施力，使得夹紧块25具有向下移动的趋势，并将将夹紧块25抵接在排气座50上，从而能对夹紧块25的位置进行固定。

显然上文中通过螺杆43和螺母44相配合实现顶杆42上下移动并相对锁定只是一种较好的实施方式，也可以采用其它的具有类似锁定功能的锁定组件。

如图10所示，公开了一种顶杆42与螺杆43之间较好的连接结构：在顶杆42顶部设置有连接口421，连接口421为倒T形的连接槽。在螺杆43的下部设置有径向向内收缩的收缩段431，使得从螺杆43的侧面看，螺杆43上位于收缩段431以下的位置也大致呈倒T形。安装时，螺杆43通过收缩段431安装在连接口421中，使得顶杆42与螺杆43能同步进行上下移动。这样连接的好处是在螺杆43进行旋转时，只会带动顶杆42进行上下移动，而不会使顶杆42旋转。

为了保证移动板24具有一定的行程，给下方的下部定位装置10留出足够的位置安装排气座50，顶杆42的底部不宜直接与移动板24或夹紧块25连接，因为这样会使得顶杆42需要向上移动较大的距离，才能给下方的移动板24留出的足够的距离进行移动，操作起来会很麻烦。

为解决此问题，如图10所示，在顶杆42的底部可拆卸的设置有垫块45，垫块45需要具有一定的长度，例如100mm-500mm。当需要进行夹紧时，将垫块45安装到顶杆42的底部，通过垫块45传到顶杆42的压力。而在松开时，如图9所示，将垫块45从顶杆42的底部取出，这样在移动板24和顶杆42之间就留出了一段距离，供移动板24向上移动。

垫块45的形状可以是长方体、圆柱体等容易抓取的外形，同时垫块45需要具备一定的刚性，以承受夹紧力。为了确保顶杆42能准确的压在垫块45的顶部，在垫块45的顶部设置有向下凹陷的定位槽451，顶杆42的底部具有与定位槽451相匹配的定位端422，定位端422能伸进定位槽451中，对垫块45进行定位，便于垫块45的安装。最好的，在垫块45的上下两端均设置有定位槽451，这样垫块45就不需要再区分上端与顶杆42连接还是下端与顶杆42连接。

当采用锁紧装置40对移动板24进行锁紧时，为了避免夹紧块25在向下移动的过程中将排气座50压坏，夹紧块25可以相对移动板24在竖直方向上移动。例如在图10和图11中，在移动板24上设置有纵向贯穿的安装孔241，夹紧块25安装在安装孔241中，并且安装孔241内形成有阻挡面，用于阻挡夹紧块25从安装孔241的下方掉出。这样使得移动板24在向下移动的过程中，夹紧块25的底部首先与排气座50接触，但由于夹紧块25与移动板24之间可相对移动，夹紧块25的底部仅仅是与排气座50的顶面接触，不会给排气座施加很大的压力，直到移动板24移动到极限位置（在极限位置时，移动板24也不会与排气座50直接接触，两者之间仍然留有一段距离）。这时，再将垫块45安装到夹紧块25的顶部，并通过螺杆43带动顶杆42向下移动，进而使得垫块45将夹紧块25向下压，从而夹紧块25向下施力在排气座50上，将排气座50夹紧在下部定位装置10中。需要注意的是，这时垫块45的位置必须与夹紧块25的位置对应，以便于对夹紧块25施力。

夹紧块25的外形可以是回转体，例如在图11中为上部直径大于下部的台阶轴，这时上文中的阻挡面可以是设置在安装孔241内的台阶面（参见图11）。当然，夹紧块25也可以是下小上大的锥型，则相应的阻挡面也可以是下小上大的锥型斜面。

该夹具保证排气座50在一个坐标下完成四个基准面的加工，保证高精密配件的加工精度。

以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施列，而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种压缩机排气座加工工装，其特征在于，包括：下部定位装置（10）和设置在下部定位装置（10）上方的夹紧装置（20）；夹紧装置（20）包括：与下部定位装置（10）的位置保持相对恒定的固定板（22）；位于固定板（22）和下部定位装置（10）之间的移动板（24）；以及设置在固定板（22）上、并向下凸出固定板（22）底面的夹紧块（25）；移动板（24）能在竖直方向上移动，调节移动板（24）与下部定位装置（10）之间的距离；在固定板（22）和移动板（24）之间设置有用于在夹紧时将固定板（22）和移动板（24）之间的位置相对锁定的锁紧装置（40）；夹紧时，锁紧装置（40）将夹紧块（25）的位置锁定，使夹紧块（25）向下施力作用在排气座（50）上，将排气座（50）夹紧在下部定位装置（10）上；

锁紧装置（40）包括：设置在固定板（22）上、并在内部具有纵向贯穿的导向孔（411）的导向套（41）；位于导向孔（411）中、并沿导向孔（411）轴线方向移动的顶杆（42）；以及设置在导向套（41）上、在夹紧时将顶杆（42）的位置与导向孔（411）相对锁定的锁定组件；顶杆（42）的位置与移动板（24）对应，夹紧时，顶杆（42）的底部抵接在移动板（24）或夹紧块（25）上，将夹紧块（25）的位置固定；

移动板（24）上设置有用于安装夹紧块（25）的安装孔（241），夹紧块（25）沿着安装孔（241）的轴线方向活动设置在安装孔（241）中；这时顶杆（42）的位置与夹紧块（25）位置对应；安装孔（241）的内部设置有阻挡面，阻挡面与夹紧块（25）配合，防止夹紧块（25）从安装孔（241）下方掉出；

在顶杆（42）的底部与夹紧块（25）的顶部之间可拆卸的设置有垫块（45），当夹紧时，垫块（45）安装在顶杆（42）和夹紧块（25）之间，通过垫块（45）将顶杆（42）的力传递到夹紧块（25）上；当进行上下料时，垫块（45）从顶杆（42）和夹紧块（25）之间取出，给移动板（24）留出向上移动的空间；在顶杆（42）的底部设置有定位端（422），垫块（45）的顶部设置有向下凹陷的定位槽（451），顶杆（42）与垫块（45）配合时，定位端（422）位于定位槽（451）内；

锁定组件包括设置在导向套（41）上的螺母（44）和设置在螺母（44）上的螺杆（43），螺杆（43）纵向设置，螺杆（43）的下端与顶杆（42）的上端连接，螺杆（43）在螺母（44）中旋转，带动顶杆（42）上下移动；顶杆（42）的上端设置有连接口（421），连接口（421）为倒T形的连接槽；在螺杆（43）的下端设置有径向收缩的收缩段（431），收缩段（431）配合在连接口（421）中，从而螺杆（43）旋转时不会带动顶杆（42）旋转。

2.根据权利要求1所述的一种压缩机排气座加工工装，其特征在于，在移动板（24）上连接有用于驱动移动板（24）发生移动的驱动部件。

3.根据权利要求1所述的一种压缩机排气座加工工装，其特征在于，固定板（22）上设置有纵向延伸的导向杆（21），移动板（24）滑动设置在导向杆（21）上。

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