CN115255990A - 一种薄板类零件面铣削夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种薄板类零件面铣削夹具，包括T型块1、夹紧块2、螺钉4、弧形垫片5及弧状T型螺母3；T型块通过其两侧的水平台阶面装配于机床工作台的T型槽内，T型块上部侧面与夹紧块一侧底部采用配合的弧面接触；夹紧块另一侧圆弧面用于侧向顶紧工件；弧状T型螺母的两侧台阶面为弧面，即弧状T型螺母通过其两侧的弧形台阶面装配于机床工作台的T型槽内；夹紧块中部形成内凹部，所述内凹部配合放置有弧形垫片，夹紧块的内凹部贯穿开有腰形孔；螺钉穿过弧形垫片及腰形孔后螺纹连接弧状T型螺母。本发明利用工作台T型槽，并通过圆弧面配合形成的运动副，将螺钉向下的位移转换为夹具相对工件水平和垂直方向的位移，完成对薄板类工件的夹紧。

Description

一种薄板类零件面铣削夹具

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体为一种薄板类零件面铣削夹具，用于实现高效率铣削高精度薄板类零件。

背景技术

高精度薄板类零件的平面铣削加工一直是个困难的问题。金属薄板在加工中心上加工时，在夹持过程中夹板的夹持力度过大会导致金属薄板变形，夹持力度太小又夹不住，使用压板、吸盘常常会导致薄板加工后的回弹，无法保证平面度的要求。加工过程中切削力、切削热导致的加工变形，切削残余应力释放带来的变形，使工件产生较大的不规则变形、常常使薄板零件出现扭曲现象。

目前薄板类零件加工时常见的装夹方式主要有压板、虎钳、OK钳、真空吸盘等，其主要缺点：

1）虎钳、OK钳是薄板类零件的基本装夹装置，依靠钳口夹紧或四周压板压紧。薄板类零件的四周面往往不相互垂直，用虎钳或OK钳夹持这些零件四周时会使零件一边翘起，导致工件装夹不牢固，使工件加工精度达不到要求。

2）压板、真空吸盘的方式对零件结构有一定的要求，要有能吸附的位置而且不漏气且工件刚性比较好，否则加工出来就只能保证两大面等厚。在实际使用中往往平行精度还可以，但平面度达不到要求。

现需一种专用于薄板类零件的夹具，用于平面铣削加工，满足零件的精度及加工需求。

发明内容

本发明主要目的是设计一种薄板类零件面铣削夹具，避免薄板类零件在装夹过程中发生变形，避免夹紧力对工件加工精度的影响；之后通过合理编排加工工艺，确定刀具参数，优化切削参数，满足精度要求的同时，最大限度提高工作效率。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种薄板类零件面铣削夹具，包括T型块、夹紧块、螺钉、弧形垫片及弧状T型螺母。

所述T型块通过其两侧的水平台阶面装配于机床工作台的T型槽内，所述T型块上部侧面与夹紧块一侧底部采用配合的弧面接触；所述夹紧块另一侧圆弧面用于侧向顶紧工件。

所述弧状T型螺母的两侧台阶面为弧面，即所述弧状T型螺母通过其两侧的弧形台阶面装配于机床工作台的T型槽内。

所述夹紧块中部形成内凹部，所述内凹部配合放置有弧形垫片，所述夹紧块的内凹部贯穿开有腰形孔。

所述螺钉穿过弧形垫片及腰形孔后螺纹连接弧状T型螺母。

使用时，每块薄板类工件采用四套夹具采用侧顶的装夹方式进行夹紧。为了提高薄板类零件的加工精度和加工效率，设计夹具，调整加工工艺，选择合适的刀具和切削参数。

（1）设计夹具。采用侧顶的装夹方式，使薄板件接触夹具的部位受到侧向的夹紧力和少量垂直于工作台面的夹紧力，减少工件受到垂直于工作台面的夹紧力，避免工件上翘，同时减小薄板类零件因夹紧力产生形变，让工件处在一种相对自由的状态下，避免夹具解锁后工件的回弹，通常能够得到较高的加工精度。

本夹具由T型块、夹紧块、弧状T型螺母、弧形垫片和螺钉组成， T型块需要卡在机床工作台的T型槽内，T型块上部侧面的圆弧部位与夹紧块一侧底部的圆弧尺寸一致，保证夹紧块上下活动时，T型块其他部位避免与夹紧块干涉；夹紧块中间预设有腰形孔，螺钉从孔内穿过与弧状T型螺母紧固，夹紧块的长度及高度根据需要做适当调整，宽度与机床工作台的T型槽适配即可，夹紧块一侧圆弧与T型块圆弧配合，另一侧圆弧面用于侧向顶紧工件，主要是保证紧固工件时达到该面与被夹紧面光顺贴合的目的，保证强度要求并兼顾螺钉头部伸出的高度，不高于工件的最终高度。弧形垫片与夹紧块中间圆弧内凹部配合，保证螺钉在紧固的过程，夹紧块可以顺利动作夹紧工件。

此夹具的装配结构是可拆卸的螺纹连接，T型块紧固在机床工作台的T型槽内；弧状T型螺母在机床工作台的T型槽内通过其两侧的弧形台阶面做滑动和沿圆弧面的滚动；夹紧块通过弧形垫片和螺钉与弧状T型螺母连接，夹紧块的一端与T型块圆弧面接触做沿圆弧面的滑动，另一端与工件接触。当紧固螺钉时，夹紧块沿T型块的圆弧面滑动，产生水平和垂直与工作台方向的位移，即顶紧工件，如图2所示。

（2）合理编排加工工艺。充分考虑铣削加工过程中的切削应力对零件精度的影响，选择粗铣两面后精铣两面的加工工艺。

（3）选择合适的刀具和切削参数，即要满足加工精度要求，又要兼顾加工效率。

本发明设计合理，利用工作台T型槽，并通过圆弧面配合形成的运动副，将螺钉向下的位移转换为夹具相对工件水平和垂直方向的位移，完成对薄板类工件的夹紧，具有很好的实际应用价值。

附图说明

图1表示本发明所述夹具示意图。

图2表示采用本发明所述夹具进行板类零件装夹示意图。

图3表示本发明所述夹具剖面装配示意图。

图4表示本发明所述夹具俯视示意图。

图5表示铣削走刀路径示意图。

图中：1-T型块，101-定位孔，2-夹紧块，201-腰形孔3-弧状T型螺母，4-螺钉，5-弧形垫片，6-工件，7-机床工作台，701-T型槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。

本发明实施例给出一种薄板类零件面铣削夹具，以方便在此基础上进行修改与制作，如图3、图4所示，包括T型块1、夹紧块2、螺钉4、弧形垫片5及弧状T型螺母3；T型块1通过其两侧的水平台阶面装配于机床工作台7的T型槽701内，T型块1设有定位孔101实现定位，T型块1上部侧面与夹紧块2一侧底部采用配合的弧面接触；夹紧块2另一侧圆弧面用于侧向顶紧工件6；弧状T型螺母3的两侧台阶面为弧面，即所述弧状T型螺母3通过其两侧的弧形台阶面装配于机床工作台7的T型槽701内；夹紧块2中部形成内凹部，内凹部配合放置有弧形垫片5，夹紧块2的内凹部贯穿开有腰形孔201；螺钉4穿过弧形垫片5及腰形孔201后螺纹连接弧状T型螺母3。螺钉4头部低于工件6高度。该工装可装夹板厚大于12mm的工件，进行平面的铣削加工。

某板类零件，材料为Q235，长度尺寸400mm，宽度尺寸300mm，厚度要求12±0.05，两个面的平面度要求0.05mm，平行度要求0.05mm，粗糙度1.6。

夹具如图1所示，此夹具的装配结构是可拆卸的螺纹连接，T型块通过定位孔及螺钉紧固在机床工作台的T型槽内；弧状T型螺母在机床工作台的T型槽内做滑动和沿圆弧面的滚动；夹紧块通过弧形垫片和螺钉与弧状T型螺母连接，夹紧块的一端与T型块圆弧面接触做沿圆弧面的滑动，另一端与工件接触。当紧固螺钉时，夹紧块沿T型块的圆弧面滑动，产生水平和垂直与工作台方向的位移，即顶紧工件，如图2所示。

该零件的加工工艺为：粗铣上表面、粗铣下表面、精铣上表面、精铣下表面。

该零件粗加工选用EMR5R-63-22-4T刀盘，刀片材料YW2，铣削参数为：吃刀量0.2mm，主轴转速750转/min，进给速度3000mm/min。

粗给精留量单边0.1mm。精加工选用BAP400R-63-22-5T刀盘，金属陶瓷涂层刀片，铣削参数为：吃刀量0.05mm，主轴转速1500转/min，进给速度300mm/min。

粗、精加工铣削轨迹如图5所示。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照本发明实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明的技术方案的精神和范围，其均应涵盖本发明的权利要求保护范围中。

Claims (3)

1.一种薄板类零件面铣削夹具，其特征在于：包括T型块（1）、夹紧块（2）、螺钉（4）、弧形垫片（5）及弧状T型螺母（3）；

所述T型块（1）通过其两侧的水平台阶面装配于机床工作台（7）的T型槽（701）内，所述T型块（1）上部侧面与夹紧块（2）一侧底部采用配合的弧面接触；所述夹紧块（2）另一侧圆弧面用于侧向顶紧工件（6）；

所述弧状T型螺母（3）的两侧台阶面为弧面，即所述弧状T型螺母（3）通过其两侧的弧形台阶面装配于机床工作台（7）的T型槽（701）内；

所述夹紧块（2）中部形成内凹部，所述内凹部配合放置有弧形垫片（5），所述夹紧块（2）的内凹部贯穿开有腰形孔（201）；

所述螺钉（4）穿过弧形垫片（5）及腰形孔（201）后螺纹连接弧状T型螺母（3）。

2.根据权利要求1所述的一种薄板类零件面铣削夹具，其特征在于：所述T型块（1）设有定位孔（101）。

3.根据权利要求1或2所述的一种薄板类零件面铣削夹具，其特征在于：所述螺钉（4）头部低于工件（6）高度。

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