CN116038392A - 一种用于侧嘴类零件加工的数控车床夹具及装夹方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于侧嘴类零件加工的数控车床夹具，包括主体部分、定位部分和夹紧部分；主体部分包括夹具主体，夹具主体一端可直接与机床主轴连接；定位部分包括后定位垫片、下定位垫片和定位块等，用于调整零件的装夹位置，保证侧嘴类零件待加工接嘴的中心轴与机床主轴同轴；夹紧部分利用杠杆原理，通过调整支撑螺钉并拧紧压紧螺母从而带动压板压紧待加工侧嘴类零件。本发明解决了航天阀门自动器中侧嘴类零件在机械加工过程中装夹不便的问题，实现了侧嘴类零件的快速装夹，缩短了零件生产周期，保证了零件的加工精度，提高了机械加工效率。

Description

一种用于侧嘴类零件加工的数控车床夹具及装夹方法

技术领域

本发明属于机械加工工装夹具领域，特别是涉及一种用于机械加工的数控车床夹具和装夹方法。

背景技术

液体火箭发动机阀门结构中，存在许多由多个通道或接嘴组成的零件(以下简称侧嘴类零件)，这种零件外形不规则，各通道接嘴之间有着严格的尺寸和位置要求。因其不规则的外形及严格的尺寸公差，侧嘴类零件不能直接在车床或铣床上进行装夹。

目前，常见的解决方法是通过组合夹具来实现加工过程中零件的装夹，从而完成相应部位的加工。零件装夹时，需要将组合夹具组装到机床的主轴上，使零件所加工部位的轴线与机床主轴同轴，机床主轴必须有相对应的接口才能将组合夹具装夹到机床主轴上，其使用局限性大。同时，组合夹具体型大，直径往往在240～360mm甚至更大，其由多个夹具块组成，质量重，在加工侧嘴类零件时与机床进行配合组装时需要反复拆卸，装卸过程复杂，操作人员劳动强度大；并且装夹强度底，稳定性差，加工时机床转速不宜过高，影响零件加工效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种用于侧嘴类零件加工的数控车床夹具及装夹方法，解决航天阀门自动器中侧嘴类零件在机械加工过程中装夹不便的问题。且与传统的组合夹具相比，实现侧嘴类零件的快速装夹，缩短零件生产周期，保证零件的加工精度，提高机械加工效率。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种用于侧嘴类零件加工的数控车床夹具，包括夹具主体、定位部分和夹紧部分；

所述的夹具主体包括圆柱段和台阶段；圆柱段一端与机床主轴连接，另一端与台阶段连接，圆柱段侧壁面上设置卡槽；台阶段的台阶面两侧为平面，平面上设置调节紧固件安装孔；

所述定位部分包括定位块、定位紧固件和调节紧固件；所述定位块一端通过定位紧固件与放置在夹具主体台阶面上的侧嘴类零件连接，另一端通过调节紧固件安装在所述调节紧固件安装孔中，所述定位块通过调节紧固件调整其与夹具主体的位置，保证侧嘴类零件待加工接嘴的中心轴与机床主轴同轴；

所述夹紧部分包括支撑螺钉、压板紧固件和压板；压板通过压板紧固件安装在夹具主体上，压板一端通过支撑螺钉支撑在夹具主体圆柱段的卡槽中，压板另一端压紧侧嘴类零件。

进一步的，所述定位部分还包括后定位垫片、下定位垫片；后定位垫片、下定位垫片分别安装在侧嘴类零件所处的台阶面的侧面和底面上，所述后定位垫片和下定位垫片用于调整侧嘴类零件的装夹位置。

进一步的，所述后定位垫片和下定位垫片的厚度根据侧嘴类零件待加工接嘴的尺寸和位置要求所确定。

进一步的，所述调节紧固件包括第一紧固螺母、调节螺杆，调节螺杆安装在定位块上并通过第一紧固螺母固定。

进一步的，所述定位紧固件包括定位螺钉、第二紧固螺母，定位螺钉安装在定位块上并通过第二紧固螺母固定。

进一步的，所述定位部分还包括第一限位螺母和第二限位螺母，第一限位螺母和第二限位螺母安装在调节螺杆上，用于调节定位块与夹具主体台阶段侧面之间的距离。

进一步的，所述压板紧固件包括拉紧螺杆、压紧螺母、垫片；拉紧螺杆安装在压板上并通过压紧螺母固定，压紧螺母与压板之间安装垫片，夹具主体的台阶面与圆柱段端面的连接处设置沿径向定位孔，拉紧螺杆安装在夹具主体的径向定位孔中，拉紧螺杆通过螺纹与夹具主体相连。

进一步的，所述夹紧部分利用杠杆原理，通过调整支撑螺钉并拧紧压紧螺母，带动压板压紧侧嘴类零件。

进一步的，所述压板为L形，端部通过对称设置的压脚压紧侧嘴类零件，所述压板根据侧嘴类零件的形状设计成相应不同的形状。

所述的一种用于侧嘴类零件加工的数控车床夹具的装夹方法，包括：

将夹具主体一端与机床主轴相连；

根据侧嘴类零件待加工接嘴的尺寸及位置要求，选择相应的压板；

根据侧嘴类零件待加工接嘴的尺寸及位置要求，计算后定位垫片、下定位垫片的厚度，并调整定位块的位置，保证待加工接嘴的中心轴与机床主轴同轴；

通过调整支撑螺钉并拧紧压紧螺母，带动压板压紧侧嘴类零件。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

(1)本发明的侧嘴类零件加工夹具通用范围广，本发明的夹具小巧便捷，设计紧凑，便于装卸，减少了以往组合夹具频繁拆装卡盘、花盘等比较沉重大件的问题，和以往的组合夹具相比安全性能更高，降低了操作人员的劳动强度。

(2)本发明的夹具通用性强，可适用于大多数侧嘴类零件的加工，零件质量稳定性和一致性好，提高了阀门的可靠性，加工效率高，缩短了零件的生产周期，降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明的数控车床夹具正三轴测图；

图2为本发明的数控车床夹具正视图；

图3为夹具主体的结构图；

图4为压板样式一的结构图；

图5为压板样式二的结构图。

图中：1、夹具主体，2、支撑螺钉，3、拉紧螺杆，4、压紧螺母，5、垫片，6、压板，7、后定位垫片，8、下定位垫片，9、侧嘴类零件，10、定位块，11、第一紧固螺母，12、调节螺杆，13、定位螺钉，14、第二紧固螺母，15、第一限位螺母，16、第二限位螺母。

具体实施方式

以下结合附图和技术方案详细说明本发明的具体实施例。

如图2和图3所示，一种用于侧嘴类零件加工的数控车床夹具，包括主体部分、定位部分和夹紧部分；所述的主体部分包括夹具主体1；所述的定位部分包括后定位垫片7、下定位垫片8、定位块10、第一紧固螺母11、调节螺杆12、定位螺钉13、第二紧固螺母14、第一限位螺母15和第二限位螺母16；所述的夹紧部分包括支撑螺钉2、拉紧螺杆3、压紧螺母4、垫片5和压板6；

所述的夹具主体1包括圆柱段和台阶段；圆柱段一端与机床主轴连接，另一端与台阶段连接，圆柱段侧壁面上设置卡槽；台阶段的台阶面两侧为平面，平面上设置调节紧固件安装孔；

如图1和图2所示，后定位垫片7、下定位垫片8分别安装在侧嘴类零件9所处的台阶面的侧面和底面上，所述后定位垫片7和下定位垫片8用于调整零件的装夹位置，后定位垫片7和下定位垫片8的厚度根据侧嘴类零件9待加工接嘴的具体尺寸和位置要求所确定；

如图1和图2所示，所述定位块10一端通过定位紧固件与放置在夹具主体1台阶面上的侧嘴类零件9连接，另一端通过调节紧固件安装在所述调节紧固件安装孔中，所述调节紧固件包括第一紧固螺母11、调节螺杆12，调节螺杆12安装在定位块10上并通过第一紧固螺母11固定。所述定位紧固件包括定位螺钉13、第二紧固螺母14，定位螺钉13安装在定位块10上并通过第二紧固螺母14固定。所述的定位块10通过调节螺杆12调整其与夹具主体1的位置，从而保证侧嘴类零件9待加工接嘴的中心轴与机床主轴同轴；第一限位螺母15和第二限位螺母16安装在调节螺杆12上，用于调节定位块10与夹具主体1台阶段侧面之间的距离。

如图1所示，所述的夹紧部分利用杠杆原理，通过调整支撑螺钉2并拧紧压紧螺母4从而带动压板6压紧待加工侧嘴类零件9；

如图1-图3所示，压板6通过拉紧螺杆3安装在夹具主体1上，压板6一端通过支撑螺钉2支撑在夹具主体1圆柱段的卡槽中，压板6另一端压紧侧嘴类零件9。拉紧螺杆3安装在压板6上并通过压紧螺母4固定，压紧螺母4与压板6之间安装垫片5，夹具主体1的台阶面与圆柱段端面的连接处设置沿径向定位孔，拉紧螺杆3安装在夹具主体1的径向定位孔中，所述的拉紧螺杆3通过自身螺纹与夹具主体1相连；

如图4和图5所示，所述压板6为L形，端部通过对称设置的压脚压紧侧嘴类零件9，压板6可根据待加工侧嘴类零件9形状设计成相应不同的形状。

本发明的侧嘴类零件加工夹具通用范围广，适用于所有带8寸以上卡盘的数控车床；同时，本发明的夹具小巧便捷，设计紧凑，便于装卸，减少了以往组合夹具频繁拆装卡盘、花盘等比较沉重大件的问题，具体装夹步骤如下：

步骤一、将夹具主体1一端与机床主轴相连。

步骤二、根据侧嘴类零件9待加工接嘴的具体尺寸及位置要求，选择合适的压板6。

步骤三、定位：根据侧嘴类零件9待加工接嘴的具体尺寸及位置要求，计算后定位垫片7、下定位垫片8的厚度，并调整定位块10的位置，保证待加工接嘴的中心轴与机床主轴同轴。

步骤四、装夹：通过调整支撑螺钉2并拧紧压紧螺母4从而带动压板6压紧待加工侧嘴类零件9。

本发明不局限于本实施例，任何在本发明披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于侧嘴类零件加工的数控车床夹具，其特征在于，包括夹具主体(1)、定位部分和夹紧部分；

所述的夹具主体(1)包括圆柱段和台阶段；圆柱段一端与机床主轴连接，另一端与台阶段连接，圆柱段侧壁面上设置卡槽；台阶段的台阶面两侧为平面，平面上设置调节紧固件安装孔；

所述定位部分包括定位块(10)、定位紧固件和调节紧固件；所述定位块(10)一端通过定位紧固件与放置在夹具主体(1)台阶面上的侧嘴类零件(9)连接，另一端通过调节紧固件安装在所述调节紧固件安装孔中，所述定位块(10)通过调节紧固件调整其与夹具主体(1)的位置，保证侧嘴类零件(9)待加工接嘴的中心轴与机床主轴同轴；

所述夹紧部分包括支撑螺钉(2)、压板紧固件和压板(6)；压板(6)通过压板紧固件安装在夹具主体(1)上，压板(6)一端通过支撑螺钉(2)支撑在夹具主体(1)圆柱段的卡槽中，压板(6)另一端压紧侧嘴类零件(9)。

2.根据权利要求1所述的一种用于侧嘴类零件加工的数控车床夹具，其特征在于，所述定位部分还包括后定位垫片(7)、下定位垫片(8)；后定位垫片(7)、下定位垫片(8)分别安装在侧嘴类零件(9)所处的台阶面的侧面和底面上，所述后定位垫片(7)和下定位垫片(8)用于调整侧嘴类零件(9)的装夹位置。

3.根据权利要求2所述的一种用于侧嘴类零件加工的数控车床夹具，其特征在于，所述后定位垫片(7)和下定位垫片(8)的厚度根据侧嘴类零件(9)待加工接嘴的尺寸和位置要求所确定。

4.根据权利要求1所述的一种用于侧嘴类零件加工的数控车床夹具，其特征在于，所述调节紧固件包括第一紧固螺母(11)、调节螺杆(12)，调节螺杆(12)安装在定位块(10)上并通过第一紧固螺母(11)固定。

5.根据权利要求1所述的一种用于侧嘴类零件加工的数控车床夹具，其特征在于，所述定位紧固件包括定位螺钉(13)、第二紧固螺母(14)，定位螺钉(13)安装在定位块(10)上并通过第二紧固螺母(14)固定。

6.根据权利要求4所述的一种用于侧嘴类零件加工的数控车床夹具，其特征在于，所述定位部分还包括第一限位螺母(15)和第二限位螺母(16)，第一限位螺母(15)和第二限位螺母(16)安装在调节螺杆(12)上，用于调节定位块(10)与夹具主体(1)台阶段侧面之间的距离。

7.根据权利要求1所述的一种用于侧嘴类零件加工的数控车床夹具，其特征在于，所述压板紧固件包括拉紧螺杆(3)、压紧螺母(4)、垫片(5)；拉紧螺杆(3)安装在压板(6)上并通过压紧螺母(4)固定，压紧螺母(4)与压板(6)之间安装垫片(5)，夹具主体(1)的台阶面与圆柱段端面的连接处设置沿径向定位孔，拉紧螺杆(3)安装在夹具主体(1)的径向定位孔中，拉紧螺杆(3)通过螺纹与夹具主体(1)相连。

8.根据权利要求7所述的一种用于侧嘴类零件加工的数控车床夹具，其特征在于，所述夹紧部分利用杠杆原理，通过调整支撑螺钉(2)并拧紧压紧螺母(4)，带动压板(6)压紧侧嘴类零件(9)。

9.根据权利要求1所述的一种用于侧嘴类零件加工的数控车床夹具，其特征在于，所述压板(6)为L形，端部通过对称设置的压脚压紧侧嘴类零件(9)，所述压板(6)根据侧嘴类零件(9)的形状设计成相应不同的形状。

10.如权利要求1～9任一所述的一种用于侧嘴类零件加工的数控车床夹具的装夹方法，其特征在于，包括：

将夹具主体(1)一端与机床主轴相连；

根据侧嘴类零件(9)待加工接嘴的尺寸及位置要求，选择相应的压板(6)；

根据侧嘴类零件(9)待加工接嘴的尺寸及位置要求，计算后定位垫片(7)、下定位垫片(8)的厚度，并调整定位块(10)的位置，保证待加工接嘴的中心轴与机床主轴同轴；

通过调整支撑螺钉(2)并拧紧压紧螺母(4)，带动压板(6)压紧侧嘴类零件(9)。

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