CN116423265A - 异形件的工装夹具及钻孔方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及异形件钻孔技术领域,尤其涉及一种异形件的工装夹具及钻孔方法。异形件的工装夹具,异形件的工装夹具包括第一侧板、底板、第二侧板、支撑件和锁止组件,第一侧板与第二侧板分别垂直设置于底板宽度方向的两侧。支撑件设置于底板上。S端板的待钻孔的水平部设置于支撑件上,并与第一侧板和第二侧板共同模拟出槽钢结构。锁止组件设置于底板上,以将S端板的端头抵紧在第一侧板的内侧或松开端头。异形件的钻孔加工方法通过将S端板装夹于上述的异形件的工装夹具内,以使水平部、第一侧板与第二侧板共同模拟出槽钢结构,并通过钻孔机床进行钻孔加工,无需人工画线或使用模板套钻孔,提高了S端板的钻孔精度和钻孔效率,降低了加工成本。
Description
技术领域
本发明涉及异形件钻孔技术领域,尤其涉及一种异形件的工装夹具及钻孔方法。
背景技术
输送带设备在矿业、钢厂等行业中用于长距离运输。现有的输送带设备通过支撑输送带的高精度支架保证输送带的运行精度。而支架中的S端板是保证支架整体制作精度的重要因素。
如图1所示,S端板10为非标工件,具有端头101、水平部102和倾斜部103。在S端板10的制作过程中需要在水平部102上进行钻孔,以加工出组装孔100。由于S端板10为异形板,装夹困难,而且对组装孔100的加工精度要求较高,采用人工画线钻孔后孔距公差达不到设计精度要求。而采用预制模板套钻孔,虽然孔距精度能够达到要求,但S端板10的使用数量巨大,且组装孔100的孔径和孔距的尺寸各式各样,需要制作多种类型的模板套,导致模板套的制造成本较高,而且相对于人工画线方式,模板套钻孔方式同样难以有效提升钻孔加工效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种异形件的工装夹具及钻孔方法,以解决现有技术中存在的S端板的钻孔精度低、钻孔效率低及加工成本高的技术问题。
为达此目的,本发明所采用的技术方案是:
异形件的工装夹具,包括:
第一侧板、底板与第二侧板,第一侧板与第二侧板分别垂直设置于底板宽度方向的两侧;
支撑件,设置于底板上;S端板的待钻孔的水平部设置于支撑件上,并与第一侧板和第二侧板共同模拟出槽钢结构;
锁止组件,设置于底板上,以将S端板的端头抵紧在第一侧板的内侧或松开端头。
作为优选方案,锁止组件包括:
支架,设置于底板上;
锁柱,活动设置于支架上,并能够抵紧或松开端头。
作为优选方案,支架包括两个立板,底板沿其宽度方向间隔设置有两个立板,一个立板上开设有第一孔,另一个立板上同轴开设有第二孔;
锁柱依次活动地穿设于第一孔与第二孔内,并与第一孔或第二孔螺纹连接。
作为优选方案,第二侧板贯穿开设有操作孔,操作孔与对应的第一孔和第二孔同轴设置。
作为优选方案,支撑件具有多个,底板沿其长度方向间距可调地设置有多个支撑件,水平部的钻孔区域位于相邻两个支撑件之间。
作为优选方案,水平部的上表面、第一侧板的上端面及第二侧板的上端面共面。
异形件的钻孔加工方法,包括如下步骤:
S1:将S端板装夹于权利要求1~6中任一项的异形件的工装夹具内,以使S端板水平部、第一侧板与第二侧板共同模拟出槽钢结构;
S2:异形件的工装夹具固定于钻孔机床的装夹工位;
S3:将水平部的钻孔区域的孔位坐标转换至模拟出的槽钢结构上,并编写钻孔加工程序;
S4:钻孔机床根据钻孔加工程序在水平部的钻孔区域进行钻孔加工。
作为优选方案,在步骤S1中,现将水平部支撑设置于支撑件上,然后通过锁止组件将S端板的端头抵紧在第一侧板的内侧。
作为优选方案,在步骤S2中,异形件的工装夹具设置于装夹工位的装夹台上,两个压轮分别从水平方方向和竖直方向将异形件的工装夹具抵紧在装夹台。
作为优选方案,异形件的钻孔加工方法还包括步骤S5:当钻孔机床在水平部的一个钻孔区域完成钻孔加工后,两个压轮驱动异形件的工装夹具相对于装夹台移动,以使钻孔机床继续在下一个钻孔区域进行钻孔加工。
本发明的有益效果为:
本发明提出的异形件的工装夹具,锁止组件将S端板的端头抵紧在第一侧板的内侧,S端板的水平部设置于支撑件上,并与第一侧板和第二侧板共同模拟出槽钢结构。通过将S端板装夹于异形件的工装夹具内,使得S端板的水平部作为模拟出的槽钢结构的顶板进行钻孔加工。由于槽钢结构为标准型材,便于进行数控钻孔加工,降低了S端板的钻孔难度,无需人工画线或使用模板套钻孔,提高了S端板的钻孔精度和钻孔效率,降低了加工成本。
本发明提出的异形件的钻孔加工方法,通过将S端板装夹于上述的异形件的工装夹具内,以使S端板的水平部、第一侧板与第二侧板共同模拟出槽钢结构。然后将S端板的水平部的钻孔区域的孔位坐标转换至模拟出的槽钢结构上,并编写钻孔加工程序,最后通过钻孔机床在水平部的钻孔区域进行钻孔加工。由于槽钢结构为标准型材,便于编写钻孔加工程序,以通过钻孔机床进行数控钻孔加工,降低了S端板的钻孔难度,无需人工画线或者使用模板套钻孔,提高了S端板的钻孔精度和钻孔效率,降低了加工成本。
附图说明
图1是本发明实施例提供的S端板的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的装夹S端板的异形件的工装夹具的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的异形件的工装夹具的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的异形件的钻孔加工方法的详细流程图;
图5是本发明实施例提供的异形件的工装夹具安装于装夹工位的主视图。
图中部件名称和标号如下:
10、S端板;100、组装孔;101、端头;102、水平部;103、倾斜部;20、槽钢结构;
1、第一侧板;2、底板;3、第二侧板;31、操作孔;4、支撑件;5、锁止组件;51、立板;52、锁柱;53、螺母;
6、装夹台;61、水平辊道;62、侧定位辊道;7、压轮;8、钻头。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中,术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
如图1所示,由于S端板10为异形板,装夹困难,而水平部102上的组装孔100的加工精度要求较高,采用人工画线钻孔后孔距公差达不到设计精度要求。而采用预制模板套钻孔,虽然孔距精度能够达到要求,但S端板10的使用数量巨大,且组装孔100的孔径和孔距的尺寸各式各样,需要制作多种类型的模板套,导致模板套的制造成本较高,而且相对于人工画线方式,模板套钻孔方式同样难以有效提升钻孔加工效率。
为解决上述问题,如图2和图3所示,本实施例提出了一种异形件的工装夹具,异形件的工装夹具包括第一侧板1、底板2、第二侧板3、支撑件4和锁止组件5,第一侧板1与第二侧板3分别垂直设置于底板2宽度方向的两侧。支撑件4设置于底板2上。S端板10的待钻孔的水平部102设置于支撑件4上,并与第一侧板1和第二侧板3共同模拟出槽钢结构20(图2中的剖面线部分)。锁止组件5设置于底板2上,以将S端板10的端头101抵紧在第一侧板1的内侧或松开端头101。
当S端板10装夹于异形件的工装夹具时,锁止组件5将S端板10的端头101抵紧在第一侧板1的内侧,S端板10的水平部102设置于支撑件4上,并与第一侧板1和第二侧板3共同模拟出槽钢结构20。通过将S端板10装夹于异形件的工装夹具内,使得水平部102作为模拟出的槽钢结构20的顶板进行钻孔加工。由于槽钢结构20为标准型材,便于进行数控钻孔加工,降低了S端板10的钻孔难度,无需人工画线或使用模板套钻孔,提高了S端板10的钻孔精度和钻孔效率,降低了加工成本。
需要说明的是,上述的槽钢结构20为虚拟结构,以便于钻孔机床等设备对S端板10的水平部102进行数控钻孔加工。S端板10沿其长度方向具有多个钻孔区域,每一个钻孔区域上需要钻出一个或多个组装孔100,每个组装孔100具有对应的孔位坐标。
当S端板10装夹完成后,将水平部102作为模拟出的槽钢结构20的顶板进行钻孔加工。此时需要将组装孔100的孔位坐标转换至模拟出的槽钢结构20上,并编写钻孔加工程序,以使钻孔机床根据钻孔加工程序在水平部102进行数控钻孔。数控钻孔方式不仅提高了钻孔精度,而且极大地提高了钻孔效率。
如图2所示,第一侧板1、底板2与第二侧板3围设成直角U形框,且第一侧板1与第二侧板3分别焊接于底板2上,提高了直角U形框的结构强度,从而提高了对S端板10的装夹固定效果。
需要说明的是,当S端板10装夹完毕后,端头101的外侧完全贴合于第一侧板1的内侧。为提高第一侧板1与端头101的贴合度,第一侧板1焊接于底板2后需要进行整体火攻校正、校直处理,以保证第一侧板1与底板2的垂直度。当第一侧板1退火处理后再将第一侧板1的内侧与外侧铣直,进一步提高了第一侧板1的垂直度,并降低了第一侧板1的内外侧的粗糙度,以使端头101与第一侧板1的内侧紧密贴合。
如图2和图3所示,锁止组件5包括支架和锁柱52,支架设置于底板2上。锁柱52活动设置于支架上,并能够抵紧或松开端头101。通过锁柱52将S端板10的端头101抵紧在第一侧板1的内侧,实现了S端板10的可靠装夹。
具体地,支架包括两个立板51,底板2沿其宽度方向间隔设置有两个立板51,一个立板51上开设有第一孔,另一个立板51上同轴开设有第二孔。锁柱52依次活动地穿设于第一孔与第二孔内,并与第一孔或第二孔螺纹连接。
锁柱52通过旋拧操作能够在第一孔和第二孔内移动,以靠近或远离端头101,进而实现S端板10在异形件的工装夹具的快速拆装。由于旋拧操作简单易行,使得锁柱52位置调节更加灵活,提高了S端板10的装夹效率。此外,螺纹连接方式还能够对锁柱52具有一定的自锁效果,避免锁柱52抵紧端头101后发生回弹,提高了异形件的工装夹具的可靠性和稳定性。
具体地,锁止组件5还包括螺母53,螺母53嵌置于第一孔或第二孔内。当螺母53嵌置于第一孔时,锁柱52穿过第二孔后伸入螺母53内,以与螺母53螺纹连接。在其他实施例中,当螺母53嵌置于第二孔时,锁柱52穿过第一孔后伸入螺母53内,以与螺母53螺纹连接。通过加装螺母53,无需在第一孔或第二孔内加工内螺纹,降低了锁止组件5的加工难度和加工成本。
如图3所示,第二侧板3贯穿开设有操作孔31,操作孔31与对应的第一孔和第二孔同轴设置。电动工具通过操作孔31伸入直角U形框内,以旋拧锁柱52远离或靠近第一侧板1的端部。
在本实施例中,锁止组件5具有多个,第二侧板3上对应开设有多个操作孔31。多个锁止组件5沿底板2的长度方向间隔设置于底板2上,以使多个锁柱52共同将端头101抵紧在第一侧板1上,不仅提高了端头101受到的抵紧力,而且使得端头101受力更加均匀。
如图3所示,支撑件4具有多个,底板2沿其长度方向间距可调地设置有多个支撑件4,水平部102的钻孔区域位于相邻两个支撑件4之间,以对组装孔100进行避让。通过多个支撑件4共同支撑水平部102,使得水平部102受到均匀的支撑力,避免水平部102发生局部凹陷等变形情况,保证了S端板10的稳定装夹。
具体地,支撑件4包括水平板和竖直板,竖直板焊接于水平板上,以使支撑件4呈倒置的T形结构。水平板通过螺栓连接于底板2,提高了支撑件4与底板2的连接强度。
进一步地,本实施例的水平部102的上表面、第一侧板1的上端面及第二侧板3的上端面共面,避免水平部102高于或低于异形件的工装夹具的上端面,便于编写加工程序,以使钻孔机床的钻头8对水平部102进行钻孔加工。
实施例二
如图4所示,本实施例提出了一种异形件的钻孔加工方法,钻孔机床通过异形件的钻孔加工方法对装夹于实施例一中的异形件的工装夹具内的S端板10进行数控钻孔加工。具体地,异形件的钻孔加工方法包括如下步骤:
S1:将S端板10装夹于实施例一中的异形件的工装夹具内,以使S端板10水平部102、第一侧板1与第二侧板3共同模拟出槽钢结构20;
S2:异形件的工装夹具固定于钻孔机床的装夹工位;
S3:将水平部102的钻孔区域的孔位坐标转换至模拟出的槽钢结构20上,并编写钻孔加工程序;
S4:钻孔机床根据钻孔加工程序在水平部102的钻孔区域进行钻孔加工。
在本实施例中,通过将S端板10装夹于实施例一中的异形件的工装夹具内,以使S端板10的水平部102、第一侧板1与第二侧板3共同模拟出槽钢结构20。然后将S端板10的水平部102的钻孔区域的孔位坐标转换至模拟出的槽钢结构20上,并编写钻孔加工程序,最后通过钻孔机床在水平部102的钻孔区域进行钻孔加工。由于槽钢结构20为标准型材,便于编写钻孔加工程序,以通过钻孔机床进行数控钻孔加工,降低了S端板10的钻孔难度,无需人工画线或者使用模板套钻孔,提高了S端板10的钻孔精度和钻孔效率,降低了加工成本。
在步骤S1中,水平部102支撑设置于支撑件4上,然后通过锁止组件5将S端板10的端头101抵紧在第一侧板1的内侧。具体地,电动工具通过多个操作孔31分别伸入直角U形框内,以旋拧对应的锁柱52,从而使锁柱52将S端板10的端头101抵紧在第一侧板1的内侧,以完成S端板10的装夹操作。
在步骤S2中,异形件的工装夹具设置于装夹工位的装夹台6上,两个压轮7分别从水平方方向和竖直方向将异形件的工装夹具抵紧在装夹台6。通过两个压轮7从水平方方向和竖直方向两个方向将异形件的工装夹具抵紧在装夹台6上,提高了异形件的工装夹具在装夹工位的稳定性。
具体地,如图5所示,钻孔机床为数控三维钻床,数控三维钻床的装夹工位上固定安装有装夹台6,还活动安装有两个压轮7。装夹台6包括呈L形设置的水平辊道61和侧定位辊道62。底板2设置于水平辊道61上,第一侧板1抵靠于侧定位辊道62上。一个压轮7由上向下抵紧在第二侧板3的上端面,另一个压轮7沿底板2的宽度方向抵紧在第二侧板3的外侧,以实现了异形件的工装夹具的稳定装夹。
为了便于理解,如图5所示,以每个钻孔区域内加工两个组装孔100为例说明孔位坐标变换的过程:
两个组装孔100沿底板2的宽度方向间隔设置,图5中尺寸A为第一侧板1经过加工处理后的最终板厚尺寸。B为端头101外侧与组装孔100的间距。C为两个组装孔100的孔距。孔位坐标变换后,在模拟的槽钢结构20的第一钻孔尺寸D=A+B,第二个钻孔尺寸为E=A+B+C,即只需将组装孔100与端头101外侧的间距加上第一侧板1的板厚A即可,从而将水平部102的孔位坐标转换到了模拟的槽钢结构20上。
进一步地,异形件的钻孔加工方法还包括步骤S5:当钻孔机床在水平部102的一个钻孔区域完成钻孔加工后,两个压轮7驱动异形件的工装夹具相对于装夹台6移动,以使钻孔机床继续在下一个钻孔区域进行钻孔加工。通过两个压轮7与第二侧板3的滚动摩擦力驱动异形件的工装夹具沿水平辊道61和侧定位辊道62滑动。当水平部102的下一个钻孔区域移动至钻孔机床的钻头8下方时,压轮7再次抵紧异形件的工装夹具,钻头8重复钻孔动作,实现了S端板10在钻孔机床的批量循环加工,极大地提高了加工效率。
以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性,本发明不受上述实施方式限制,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还有各种变化和改变,这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.异形件的工装夹具,其特征在于,包括:
第一侧板(1)、底板(2)与第二侧板(3),所述第一侧板(1)与所述第二侧板(3)分别垂直设置于所述底板(2)宽度方向的两侧;
支撑件(4),设置于所述底板(2)上;S端板(10)的待钻孔的水平部(102)设置于所述支撑件(4)上,并与所述第一侧板(1)和所述第二侧板(3)共同模拟出槽钢结构(20);
锁止组件(5),设置于所述底板(2)上,以将所述S端板(10)的端头(101)抵紧在所述第一侧板(1)的内侧或松开所述端头(101)。
2.根据权利要求1所述的异形件的工装夹具,其特征在于,所述锁止组件(5)包括:
支架,设置于所述底板(2)上;
锁柱(52),活动设置于所述支架上,并能够抵紧或松开所述端头(101)。
3.根据权利要求2所述的异形件的工装夹具,其特征在于,所述支架包括两个立板(51),所述底板(2)沿其宽度方向间隔设置有两个所述立板(51),一个所述立板(51)上开设有第一孔,另一个所述立板(51)上同轴开设有第二孔;
所述锁柱(52)依次活动地穿设于所述第一孔与所述第二孔内,并与所述第一孔或所述第二孔螺纹连接。
4.根据权利要求3所述的异形件的工装夹具,其特征在于,所述第二侧板(3)贯穿开设有操作孔(31),所述操作孔(31)与对应的所述第一孔和所述第二孔同轴设置。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的异形件的工装夹具,其特征在于,所述支撑件(4)具有多个,所述底板(2)沿其长度方向间距可调地设置有多个所述支撑件(4),所述水平部(102)的钻孔区域位于相邻两个所述支撑件(4)之间。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的异形件的工装夹具,其特征在于,所述水平部(102)的上表面、所述第一侧板(1)的上端面及所述第二侧板(3)的上端面共面。
7.异形件的钻孔加工方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:将S端板(10)装夹于权利要求1~6中任一项所述的异形件的工装夹具内,以使S端板(10)水平部(102)、所述第一侧板(1)与所述第二侧板(3)共同模拟出槽钢结构(20);
S2:所述异形件的工装夹具固定于钻孔机床的装夹工位;
S3:将所述水平部(102)的钻孔区域的孔位坐标转换至模拟出的所述槽钢结构(20)上,并编写钻孔加工程序;
S4:所述钻孔机床根据所述钻孔加工程序在所述水平部(102)的钻孔区域进行钻孔加工。
8.根据权利要求7所述的异形件的钻孔加工方法,其特征在于,在步骤S1中,所述水平部(102)支撑设置于所述支撑件(4)上,然后通过所述锁止组件(5)将所述S端板(10)的端头(101)抵紧在所述第一侧板(1)的内侧。
9.根据权利要求7所述的异形件的钻孔加工方法,其特征在于,在步骤S2中,所述异形件的工装夹具设置于所述装夹工位的装夹台(6)上,两个压轮(62)分别从水平方方向和竖直方向将所述异形件的工装夹具抵紧在所述装夹台(6)。
10.根据权利要求9所述的异形件的钻孔加工方法,其特征在于,所述异形件的钻孔加工方法还包括步骤S5:当所述钻孔机床在所述水平部(102)的一个钻孔区域完成钻孔加工后,两个所述压轮(62)驱动所述异形件的工装夹具相对于所述装夹台(6)移动,以使所述钻孔机床继续在下一个所述钻孔区域进行钻孔加工。
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