CN116652653A - 一种油冷器法兰机加工夹具及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油冷器法兰机加工夹具及其加工方法，属于机械加工技术领域，包括数控转台、L形联接板、桥板、OP10夹具单元、OP20夹具单元、尾座和大底板；所述数控转台的左端固定安装有液压分配器，尾座的右端固定安装有气压分配器，数控转台和尾座与大底板固定连接，所述OP10夹具单元与OP20夹具单元安装在桥板上，OP10夹具单元包括第一定位机构和第一夹紧机构，OP20夹具单元包括第二定位机构和第二夹紧机构。通过上述方式，本发明通过第一定位机构和第二定位机构对工件的定位，与第一夹紧机构和第二夹紧机构对工件的夹持，保证零件加工的位置精度，加工过程中主切削力由定位面支承，大幅度地提高夹具刚性，可以使用较高的切削参数，单件工时缩短40％以上。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种油冷器法兰机加工夹具及其加工方法。
背景技术
油冷器法兰用于机油冷却器，底面与机油冷却器作焊接，连通其内部的进油和出油通道，上面则与机油管路法兰配合。法兰材料通常由铝合金挤出棒材生产，在油冷器的焊接总成生产过程中，油冷器法兰的外形或内孔会被焊接或装配工装用作定位基准，因此油冷器法兰的加工特征的位置度要求是比较高的，上下面的特征间的位置度通常要求位置度外形轮廓度0.3。
为了保证位置度达到要求，通常采用一次装夹完成油冷器上下面和侧面孔加工。由于上下面要留出下刀位置，不能设置固定支承块。只有依靠侧压紧机构固定工件；因为零件的铝合金材质较软，夹紧力受限制，否则会造成表面压伤。受上述因素的限制，这类夹具的夹紧刚性不足，加工效率受限。为防止切削力过大导致零件在加工中移动而报废，只能选择较低的切削参数。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种油冷器法兰加工夹具及其加工方法，以克服上述存在的问题。基于此，本发明设计了一种油冷器法兰机加工夹具及其加工方法以解决上述问题。
发明内容
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种油冷器法兰机加工夹具及其加工方法。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种油冷器法兰机加工夹具，包括数控转台、L形联接板、桥板、OP夹具单元、OP夹具单元、尾座和大底板；
所述桥板的左端通过左L形联接板与数控转台转动端相连接，桥板的右端通过右L形联接板与尾座的转动端相连接；
所述数控转台的左端固定安装有液压分配器，尾座的右端固定安装有气压分配器，数控转台和尾座与大底板固定连接，并且数控转台和尾座的回转中心共线；
所述OP夹具单元设置有组并安装在桥板上，OP夹具单元包括第一定位机构和第一夹紧机构；
所述OP夹具单元设置有组并安装在桥板上，OP夹具单元包括第二定位机构和第二夹紧机构。
更进一步的，所述第一夹紧机构包括斜楔机构、第一油缸、第一拉杆和压块组件，两个第一油缸固定安装在桥板的下端，第一拉杆的一端与第一油缸的输出端固定连接，第一拉杆的另一端与斜楔机构固定连接，并且第一拉杆与桥板限位滑动连接。
更进一步的，压块组件包括侧压紧块、压紧滑块和滑块导向座，斜楔机构的两端分别与压紧滑块限位滑动连接，压紧滑块的下端与滑块导向座限位滑动连接，压紧滑块远离斜楔机构的一端与侧压紧块固定连接，侧压紧块的侧壁与待加工零件贴合。
更进一步的，所述第一定位机构包括第一定位座、侧定位块、底限位销和侧限位销，第一定位座固定安装在桥板上，第一定位座的上端固定安装有侧定位块，第一定位座与侧定位块上分别固定安装有与工件配合使用的底限位销与侧限位销，侧定位块的侧壁与待加工零件贴合。
更进一步的，所述第二夹紧机构包括全形卡爪、卡爪体、导向座和下拉组件，导向座固定安装在桥板的上端，卡爪体与导向座限位滑动连接，卡爪体的上端固定安装有全形卡爪，卡爪体与待加工零件的形状贴合。
更进一步的，所述第二夹紧机构包括全形卡爪、卡爪体、导向座和下拉组件，导向座固定安装在桥板的上端，卡爪体与导向座限位滑动连接，卡爪体的上端固定安装有全形卡爪，卡爪体与待加工零件的形状贴合。
更进一步的，下拉组件包括第二油缸、拉杆、销轴和杠杆，拉杆设置有四个并固定安装在桥板的下端，拉杆的一端与第二油缸的输出端固定连接，拉杆的另一端通过销轴与杠杆的中部转动连接，杠杆的两端分别与卡爪体通过销轴转动连接。
更进一步的，所述第二定位机构包括圆柱销、菱形销和第二定位座，第二定位座固定安装在导向座上，第二定位座的上端固定安装有与工件配合使用的圆柱销和第二定位座。
更进一步的，第一定位座和第二定位座上设置有与气压传感器相连的气检孔。
更进一步的，卡爪体与第二定位座形成的角度为不易使卡爪体松动的自锁角。
本申请还提供了一种油冷器法兰机加工夹具的加工方法，包括以下步骤：
步骤1、将工件对准侧定位块放入第一定位座上，并通过底限位销与侧限位销配合定位工件位置，启动第一油缸，第一油缸通过第一拉杆带动斜楔机构竖直向下运动，使得斜楔机构将压紧滑块向第一定位座的方向推出，压紧滑块在滑块导向座的限位作用下推动侧压紧块压紧工件，使得工件的位置被固定，然后对工件进行平面加工，平面加工完成后通过数控转台将桥板转动度。对工件进行侧孔加工，加工完成后数控转台将桥板复位，第一油缸通过第一拉杆带动斜楔机构竖直向上运动，使得工件被松开，加工作业完成。
步骤2、将经过OP夹具单元加工的工件对准圆柱销和菱形销装入第二定位座，启动第二油缸，第二油缸通过拉杆拉动杠杆竖直向下运动，杠杆带动卡爪体沿导向座向下运动，从而使得两个全形卡爪相互靠近而夹住工件，工件的位置被固定，随后对工件进行平面和孔的加工，加工完成后第二油缸带动杠杆做复位运动，使得全形卡爪松开工件，加工作业完成。
步骤3、第一定位座和第二定位座上有气检孔与气检传感器相连，检测零件定位面与定位座平面的贴合状态，如果贴合间隙大于允许值，气检传感器会向系统发出报警信息。
有益效果
本发明通过第一定位机构和第二定位机构对工件的定位与第一夹紧机构和第二夹紧机构对工件的夹持控制，保证了零件加工的位置精度，加工过程中主切削力由定位面支承，大幅度地提高夹具刚性，可以使用较高的切削参数，单件工时缩短40％以上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种油冷器法兰机加工夹具结构立体图一；
图2为本发明的一种油冷器法兰机加工夹具的夹具结构立体图；
图3为本发明的一种油冷器法兰机加工夹具的夹具结构俯视图；
图4为沿着图3的A-A方向剖视图；
图5为沿着图3的A-A方向剖视图。
图中的标号分别代表：
1、数控转台；2、L形联接板；3、桥板；4、OP10夹具单元；41、第一定位机构；411、第一定位座；412、侧定位块；413、底限位销；414、侧限位销；42、第一夹紧机构；421、斜楔机构；422、第一油缸；423、第一拉杆；424、侧压紧块；425、压紧滑块；426、滑块导向座；5、OP20夹具单元；51、第二定位机构；511、圆柱销；512、菱形销；513、第二定位座；52、第二夹紧机构；521、全形卡爪；522、卡爪体；523、导向座；524、第二油缸；525、拉杆；526、销轴；527、杠杆；6、尾座；7、大底板；8、气压分配器；9、液压分配器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
请参阅说明书附图1-5，一种油冷器法兰机加工夹具，包括数控转台1、L形联接板2、桥板3、OP10夹具单元4、OP20夹具单元5、尾座6和大底板7；
桥板3的左端通过左L形联接板2与数控转台1转动端相连接，桥板3的右端通过右L形联接板2与尾座6的转动端相连接；
数控转台1的左端固定安装有液压分配器9，尾座6的右端固定安装有气压分配器8，数控转台1和尾座6与大底板7固定连接，并且数控转台1和尾座6的回转中心共线；
OP10夹具单元4设置有4组并安装在桥板3上，OP10夹具单元4包括第一定位机构41和第一夹紧机构42；
OP20夹具单元5设置有4组并安装在桥板3上，OP20夹具单元5包括第二定位机构51和第二夹紧机构52；
该油冷器法兰机加工夹具正常工作时，将锯切好的坯料装入OP10夹具单元4的第一定位机构41，启动第一夹紧机构42夹紧工件进行平面加工，平面加工完成后通过数控转台1将桥板3转动90度，对工件进行侧孔加工，加工完成后将桥板3复位，并松开工件；将通过OP10夹具单元4加工过的工件装入OP20夹具单元5的第二定位机构51，启动第二夹紧机构52夹紧工件，对工件进行平面和孔的加工，加工完成后松开工件，工件的加工作业完成；在工件的加工过程中，液压分配器9始终控制夹具的动力输入，而气压分配器8始终监测工件与定位平台的贴合状态，防止夹紧力偏离正常数据。
本发明通过第一定位机构41和第二定位机构51对工件的定位与第一夹紧机构42和第二夹紧机构52对工件的夹持控制，保证了零件加工的位置精度，加工过程中主切削力由定位面支承，大幅度地提高夹具刚性，可以使用较高的切削参数，单件工时缩短40％以上。
第一夹紧机构42包括斜楔机构421、第一油缸422、第一拉杆423、侧压紧块424、压紧滑块425和滑块导向座426，两个第一油缸422固定安装在桥板3的下端，第一拉杆423的一端与第一油缸422的输出端固定连接，第一拉杆423的另一端与斜楔机构421固定连接，并且第一拉杆423与桥板3限位滑动连接，斜楔机构421的两端分别与压紧滑块425限位滑动连接，压紧滑块425的下端与滑块导向座426限位滑动连接，压紧滑块425远离斜楔机构421的一端与侧压紧块424固定连接；
第一定位机构41包括第一定位座411、侧定位块412、底限位销413和侧限位销414，第一定位座411固定安装在桥板3上，第一定位座411的上端固定安装有侧定位块412，第一定位座411与侧定位块412上分别固定安装有与工件配合使用的底限位销413与侧限位销414；
OP10夹具单元4正常工作时，将工件对准侧定位块412放入第一定位座411上，并通过底限位销413与侧限位销414配合定位工件位置，启动第一油缸422，第一油缸422通过第一拉杆423带动斜楔机构421竖直向下运动，使得斜楔机构421将压紧滑块425向第一定位座411的方向推出，压紧滑块425在滑块导向座426的限位作用下推动侧压紧块424压紧工件，使得工件的位置被固定，然后对工件进行平面加工，平面加工完成后通过数控转台1将桥板3转动90度。对工件进行侧孔加工，加工完成后数控转台1将桥板3复位，第一油缸422通过第一拉杆423带动斜楔机构421竖直向上运动，使得工件被松开，加工作业完成。
第二夹紧机构52包括全形卡爪521、卡爪体522、导向座523、第二油缸524、拉杆525、销轴526和杠杆527，拉杆525设置有四个并固定安装在桥板3的下端，拉杆525的一端与第二油缸524的输出端固定连接，拉杆525的另一端通过销轴526与杠杆527的中部转动连接，杠杆527的两端分别与卡爪体522通过销轴526转动连接，导向座523固定安装在桥板3的上端，卡爪体522与导向座523限位滑动连接，卡爪体522的上端固定安装有全形卡爪521；
第二定位机构51包括圆柱销511、菱形销512和第二定位座513，第二定位座513固定安装在导向座523上，第二定位座513的上端固定安装有与工件配合使用的圆柱销511和第二定位座513；
OP20夹具单元5正常工作时，将经过OP10夹具单元4加工的工件对准圆柱销511和菱形销512装入第二定位座513，启动第二油缸524，第二油缸524通过拉杆525拉动杠杆527竖直向下运动，杠杆527带动卡爪体522沿导向座523向下运动，从而使得两个全形卡爪521相互靠近而夹住工件，工件的位置被固定，随后对工件进行平面和孔的加工，加工完成后第二油缸524带动杠杆527做复位运动，使得全形卡爪521松开工件，加工作业完成。
实施例2
请参阅说明书附图1-5，一种油冷器法兰机加工夹具的加工方法，包括以下步骤：
步骤1、将工件对准侧定位块412放入第一定位座411上，并通过底限位销413与侧限位销414配合定位工件位置，启动第一油缸422，第一油缸422通过第一拉杆423带动斜楔机构421竖直向下运动，使得斜楔机构421将压紧滑块425向第一定位座411的方向推出，压紧滑块425在滑块导向座426的限位作用下推动侧压紧块424压紧工件，使得工件的位置被固定，然后对工件进行平面加工，平面加工完成后通过数控转台1将桥板3转动90度。对工件进行侧孔加工，加工完成后数控转台1将桥板3复位，第一油缸422通过第一拉杆423带动斜楔机构421竖直向上运动，使得工件被松开，加工作业完成。
步骤2、将经过OP10夹具单元4加工的工件对准圆柱销511和菱形销512装入第二定位座513，启动第二油缸524，第二油缸524通过拉杆525拉动杠杆527竖直向下运动，杠杆527带动卡爪体522沿导向座523向下运动，从而使得两个全形卡爪521相互靠近而夹住工件，工件的位置被固定，随后对工件进行平面和孔的加工，加工完成后第二油缸524带动杠杆527做复位运动，使得全形卡爪521松开工件，加工作业完成。
步骤3、第一定位座411和第二定位座513上有气检孔与气检传感器相连，检测零件定位面与定位座平面的贴合状态，如果贴合间隙大于允许值，气检传感器会向系统发出报警信息。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种油冷器法兰机加工夹具，包括数控转台(1)、L形联接板(2)、桥板(3)、OP10夹具单元(4)、OP20夹具单元(5)、尾座(6)和大底板(7)，其特征在于：
所述桥板(3)的左端通过左L形联接板(2)与数控转台(1)转动端相连接，桥板(3)的右端通过右L形联接板(2)与尾座(6)的转动端相连接；
所述数控转台(1)的左端固定安装有液压分配器(9)，尾座(6)的右端固定安装有气压分配器(8)，数控转台(1)和尾座(6)与大底板(7)固定连接，并且数控转台(1)和尾座(6)的回转中心共线；
所述OP10夹具单元(4)设置有4组并安装在桥板(3)上，OP10夹具单元(4)包括第一定位机构(41)和第一夹紧机构(42)；
所述OP20夹具单元(5)设置有4组并安装在桥板(3)上，OP20夹具单元(5)包括第二定位机构(51)和第二夹紧机构(52)。
2.根据权利要求1所述的油冷器法兰机加工夹具，其特征在于，所述第一夹紧机构(42)包括斜楔机构(421)、第一油缸(422)、第一拉杆(423)和压块组件，两个第一油缸(422)固定安装在桥板(3)的下端，第一拉杆(423)的一端与第一油缸(422)的输出端固定连接，第一拉杆(423)的另一端与斜楔机构(421)固定连接，并且第一拉杆(423)与桥板(3)限位滑动连接。
3.根据权利要求2所述的油冷器法兰机加工夹具，其特征在于，压块组件包括侧压紧块(424)、压紧滑块(425)和滑块导向座(426)，斜楔机构(421)的两端分别与压紧滑块(425)限位滑动连接，压紧滑块(425)的下端与滑块导向座(426)限位滑动连接，压紧滑块(425)远离斜楔机构(421)的一端与侧压紧块(424)固定连接，侧压紧块(424)的侧壁与待加工零件贴合。
4.根据权利要求2所述的油冷器法兰机加工夹具，其特征在于，所述第一定位机构(41)包括第一定位座(411)、侧定位块(412)、底限位销(413)和侧限位销(414)，第一定位座(411)固定安装在桥板(3)上，第一定位座(411)的上端固定安装有侧定位块(412)，第一定位座(411)与侧定位块(412)上分别固定安装有与工件配合使用的底限位销(413)与侧限位销(414)，侧定位块(412)的侧壁与待加工零件贴合。
5.根据权利要求4所述的油冷器法兰机加工夹具，其特征在于，所述第二夹紧机构(52)包括全形卡爪(521)、卡爪体(522)、导向座(523)和下拉组件，导向座(523)固定安装在桥板(3)的上端，卡爪体(522)与导向座(523)限位滑动连接，卡爪体(522)的上端固定安装有全形卡爪(521)，卡爪体(522)与待加工零件的形状贴合。
6.根据权利要求5所述的油冷器法兰机加工夹具，其特征在于，下拉组件包括第二油缸(524)、拉杆(525)、销轴(526)和杠杆(527)，拉杆(525)设置有四个并固定安装在桥板(3)的下端，拉杆(525)的一端与第二油缸(524)的输出端固定连接，拉杆(525)的另一端通过销轴(526)与杠杆(527)的中部转动连接，杠杆(527)的两端分别与卡爪体(522)通过销轴(526)转动连接。
7.根据权利要求5所述的油冷器法兰机加工夹具，其特征在于，所述第二定位机构(51)包括圆柱销(511)、菱形销(512)和第二定位座(513)，第二定位座(513)固定安装在导向座(523)上，第二定位座(513)的上端固定安装有与工件配合使用的圆柱销(511)和第二定位座(513)。
8.根据权利要求7所述的油冷器法兰机加工夹具，其特征在于，第一定位座(411)和第二定位座(513)上设置有与气压传感器相连的气检孔。
9.根据权利要求7所述的油冷器法兰机加工夹具，其特征在于，卡爪体(522)与第二定位座(513)形成的角度为不易使卡爪体(522)松动的自锁角。
10.一种根据权利要求9所述的油冷器法兰机加工夹具的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将工件对准侧定位块(412)放入第一定位座(411)上，并通过底限位销(413)与侧限位销(414)配合定位工件位置，启动第一油缸(422)，第一油缸(422)通过第一拉杆(423)带动斜楔机构(421)竖直向下运动，使得斜楔机构(421)将压紧滑块(425)向第一定位座(411)的方向推出，压紧滑块(425)在滑块导向座(426)的限位作用下推动侧压紧块(424)压紧工件，使得工件的位置被固定，然后对工件进行平面加工，平面加工完成后通过数控转台(1)将桥板(3)转动90度。对工件进行侧孔加工，加工完成后数控转台(1)将桥板(3)复位，第一油缸(422)通过第一拉杆(423)带动斜楔机构(421)竖直向上运动，使得工件被松开，加工作业完成。
步骤2、将经过OP10夹具单元(4)加工的工件对准圆柱销(511)和菱形销(512)装入第二定位座(513)，启动第二油缸(524)，第二油缸(524)通过拉杆(525)拉动杠杆(527)竖直向下运动，杠杆(527)带动卡爪体(522)沿导向座(523)向下运动，从而使得两个全形卡爪(521)相互靠近而夹住工件，工件的位置被固定，随后对工件进行平面和孔的加工，加工完成后第二油缸(524)带动杠杆(527)做复位运动，使得全形卡爪(521)松开工件，加工作业完成。
步骤3、第一定位座(411)和第二定位座(513)上有气检孔与气检传感器相连，检测零件定位面与定位座平面的贴合状态，如果贴合间隙大于允许值，气检传感器会向系统发出报警信息。
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