CN117773609A - 一种圆柱面零件组批加工装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种圆柱面零件组批加工装置及方法，属于小型柱面零件加工领域；包括基座、压紧部和圆柱面零件；其中，基座的底部设置有夹持柱；基座通过夹持柱装夹于车床卡盘上；基座的侧壁沿周向均匀设置有定位槽；基座顶部沿圆周方向均匀设置有与定位槽对应的基座螺纹孔；压紧部的数量与定位槽的数量相同；压紧部包括压紧螺栓及压紧块；圆柱面零件的数量与定位槽的数量相同；通过压紧螺栓及压紧块实现将圆柱面零件固定在基座的定位槽中。本发明针对圆柱面零件的圆柱面结构及数量多的特点，减少零件装夹找正次数和加工时间，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明属于小型柱面零件加工领域，涉及一种圆柱面零件组批加工装置及方法。
背景技术
圆柱面零件是航空航天等领域应用极为广泛的产品，具有尺寸小数量多的特点，传统加工往往采用三轴机床虎钳装夹单件产品，使用球头铣刀小步距铣削零件圆柱面，这种加工方法不仅需要重复装夹找正，加工时间也较长，生产效率不高；另一种加工方法采用四轴机床转台装夹单件产品，使用立铣刀加工零件圆柱面轮廓，这种加工方法同样需要重复装夹找正，而且占用四轴机床设备。因此，针对零件圆柱面的结构特点，研究出合理的加工方法，减少零件装夹找正次数，缩短加工时间，提高生产效率，是值得该领域技术人员研究的内容。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种圆柱面零件组批加工装置及方法，针对圆柱面零件的圆柱面结构及数量多的特点，提供一种组批加工装置及方法，减少零件装夹找正次数和加工时间，提高生产效率。
本发明解决技术的方案是：
一种圆柱面零件组批加工装置，包括基座、压紧部和圆柱面零件；其中，基座的底部设置有夹持柱；基座通过夹持柱装夹于车床卡盘上；基座的侧壁沿周向均匀设置有定位槽；基座顶部沿圆周方向均匀设置有与定位槽对应的基座螺纹孔；压紧部的数量与定位槽的数量相同；压紧部包括压紧螺栓及压紧块；圆柱面零件的数量与定位槽的数量相同；通过压紧螺栓及压紧块实现将圆柱面零件固定在基座的定位槽中。
在上述的一种圆柱面零件组批加工装置，各定位槽位于同一高度；定位槽下面的形状与圆柱面零件的零件下面的形状一致；装配压紧状态下，所述定位槽下面与圆柱面零件的零件下面紧密贴合。
在上述的一种圆柱面零件组批加工装置，定位槽第二右面的形状与圆柱面零件的零件右面形状一致，且定位槽位于第二右面为零件右面外扩0.05-0.1mm的位置；定位槽第二左面的形状与零件左面的形状一致，且定位槽第二左面位于零件左面外扩0.05-0.1mm的位置。
在上述的一种圆柱面零件组批加工装置，定位槽顶面与零件限位面形状一致；装配压紧状态下，所述定位槽顶面与所述零件限位面紧密贴合。
在上述的一种圆柱面零件组批加工装置，定位槽底面与零件前面之间留有间隙，间隙大于0mm。
在上述的一种圆柱面零件组批加工装置，所述夹持柱为柱体结构；装配压紧状态下，夹持柱侧壁圆柱面轴线与截面半径为R的零件圆柱面理论轴线重合。
在上述的一种圆柱面零件组批加工装置，所述基座螺纹孔为通孔；基座螺纹孔的轴线垂直于基座表面，并从基座表面贯穿到定位槽内；所述压紧螺栓通过与基座螺纹孔旋合进入定位槽内部，并与压紧块螺纹孔旋合。
在上述的一种圆柱面零件组批加工装置，所述压紧块螺纹孔为盲孔；装配压紧状态下，压紧螺栓与压紧块螺纹孔完全旋合，压紧螺栓的螺帽下面与基座间距离大于等于0mm。
在上述的一种圆柱面零件组批加工装置，所述压紧块的下面形状与零件上面形状一致；装配压紧状态下，压紧块下面与零件上面紧密贴合；压紧块的左面与定位槽第一左面之间留有间隙；压紧块右面与定位槽第一右面之间留有间隙；压紧块的上面与定位槽上面之间留有间隙；压紧块后面不凸出定位槽顶面。
在上述的一种圆柱面零件组批加工装置的加工方法，包括如下步骤：
将压紧螺栓通过基座螺纹孔旋入定位槽，并与定位槽内放置的压紧块螺纹孔旋合，组成压紧部；
将圆柱面零件放入定位槽内；零件限位面与定位槽顶面贴合，零件下面与定位槽下面贴合；
拧紧压紧螺栓，使压紧螺栓与压紧块螺纹孔完全旋合，并挤压零件上面，将零件固定在定位槽内；
车床卡盘装夹基座的夹持柱，保证夹持柱侧壁圆柱面轴线与车床回转轴线重合；
进行旋转车削加工，将零件圆柱面加工成形。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)本发明针对圆柱面零件的圆柱面结构及数量多的特点，通过设计圆柱面零件组批加工装置，单次同时装夹若干零件，将零件圆柱面轮廓快速加工到位，避免单件加工时的多次重复装夹找正，有效缩短零件加工时间，提高零件生产效率；
(2)本发明的定位槽下面形状与零件下面形状一致，实现了装配压紧状态下，定位槽下面与零件下面的紧密贴合，保证了定位精度；
(3)本发明的定位槽第二右面形状与零件右面形状一致，为零件右面外扩0.05mm～0.1mm形成；定位槽第二左面形状与零件左面形状一致，为零件左面外扩0.05mm～0.1mm形成，为加工过程中的受力提供了间隙缓冲，防止应力过大导致产品损坏。
附图说明
图1为本发明圆柱面零件组批加工装置整体示意图；
图2为本发明圆柱面零件结构示意图；
图3为本发明定位槽各型面示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步阐述。
本发明提供了一种圆柱面零件组批加工装置，装夹好圆柱面零件及加工装置后，通过车床旋转车削将若干零件的圆柱面同时加工成形。本发明解决了圆柱面零件单件加工时，装夹找正次数多及加工耗时的问题，有效提高生产效率。
圆柱面零件组批加工装置，如图1所示，具体包括基座1、压紧部2和圆柱面零件3；其中，基座1的底部设置有夹持柱11；基座1通过夹持柱11装夹于车床卡盘上；基座1的侧壁沿周向均匀设置有定位槽13；基座1顶部沿圆周方向均匀设置有与定位槽13对应的基座螺纹孔12；压紧部2的数量与定位槽13的数量相同；压紧部2包括压紧螺栓21及压紧块22；圆柱面零件3的数量与定位槽13的数量相同；通过压紧螺栓21及压紧块22实现将圆柱面零件3固定在基座1的定位槽13中。
各定位槽13位于同一高度，如图2、图3所示，定位槽下面133的形状与圆柱面零件3的零件下面37的形状一致；装配压紧状态下，所述定位槽下面133与圆柱面零件3的零件下面37紧密贴合。
定位槽第二右面132的形状与圆柱面零件3的零件右面35形状一致，且定位槽位于第二右面132为零件右面35外扩0.05-0.1mm的位置；定位槽第二左面136的形状与零件左面33的形状一致，且定位槽第二左面136位于零件左面33外扩0.05-0.1mm的位置。
定位槽顶面138与零件限位面32形状一致；装配压紧状态下，所述定位槽顶面138与所述零件限位面32紧密贴合。
定位槽底面134与零件前面34之间留有间隙，间隙大于0mm。
夹持柱11为柱体结构；装配压紧状态下，夹持柱11侧壁圆柱面轴线与截面半径为R的零件圆柱面31理论轴线重合。
基座螺纹孔12为通孔；基座螺纹孔12的轴线垂直于基座1表面，并从基座1表面贯穿到定位槽13内；所述压紧螺栓21通过与基座螺纹孔12旋合进入定位槽13内部，并与压紧块22螺纹孔旋合。
压紧块22螺纹孔为盲孔；装配压紧状态下，压紧螺栓21与压紧块22螺纹孔完全旋合，压紧螺栓21的螺帽下面与基座1间距离大于等于0mm。压紧块22的下面形状与零件上面36形状一致；装配压紧状态下，压紧块22下面与零件上面36紧密贴合；压紧块22的左面与定位槽第一左面137之间留有间隙；压紧块22右面与定位槽第一右面131之间留有间隙；压紧块22的上面与定位槽上面135之间留有间隙；压紧块22后面不凸出定位槽顶面138。
一种圆柱面零件组批加工方法，具体包括如下步骤：
将压紧螺栓21通过基座螺纹孔12旋入定位槽13，并与定位槽13内放置的压紧块22螺纹孔旋合，组成压紧部2；
将圆柱面零件3放入定位槽13内；零件限位面32与定位槽顶面138贴合，零件下面37与定位槽下面133贴合；
拧紧压紧螺栓21，使压紧螺栓21与压紧块22螺纹孔完全旋合，并挤压零件上面36，将零件固定在定位槽13内；
车床卡盘装夹基座1的夹持柱11，保证夹持柱11侧壁圆柱面轴线与车床回转轴线重合；
进行旋转车削加工，将零件圆柱面31加工成形。
实施例
圆柱面零件组批加工装置及方法，该装置包括：基座1及压紧部2。基座1用于支撑若干圆柱面零件3及压紧部2，并通过基座1上的夹持柱11装夹于车床卡盘上，夹持柱11侧壁圆柱面轴线与零件圆柱面31理论轴线重合；压紧部2设置于基座1上，由螺栓及压块21组成，与基座1通过螺纹连接，用于将圆柱面零件3压紧在基座1上的定位槽13内；装夹好圆柱面零件3及加工装置后，通过车床旋转车削将若干零件的圆柱面同时加工成形。
圆柱面零件3加工装置包括：基座1和压紧部2。所述基座1通过夹持柱11装夹于车床卡盘上，基座1侧面沿圆周方向均匀设置有若干定位槽13，基座1顶部沿圆周方向均匀设置有与定位槽13数量相同的若干基座螺纹孔12，基座1顶部可拆卸地沿圆周方向均匀设置有与定位槽13数量相同的若干压紧部2，所述压紧部2包括压紧螺栓21及压紧块22，通过挤压将零件固定于基座1定位槽13内。
基座1上若干定位槽13的定位槽下面133处于同一高度，定位槽下面133形状与零件下面37形状一致，装配压紧状态下，所述定位槽下面133与零件下面37紧密贴合；定位槽第二右面132形状与零件右面35形状一致，为零件右面35外扩0.07mm形成；定位槽第二左面136形状与零件左面33形状一致，为零件左面33外扩0.07mm形成。
定位槽顶面138与零件限位面32形状一致，装配压紧状态下，所述定位槽顶面138与所述零件限位面32紧密贴合，定位槽底面134与零件前面34间隙为1mm。
夹持柱11侧壁为圆柱面，装配压紧状态下，夹持柱11侧壁圆柱面轴线与截面半径R的零件圆柱面31理论轴线重合。
基座螺纹孔12为通孔，螺纹孔轴线垂直于基座1表面，并从基座1表面贯穿到定位槽13内；所述压紧螺栓21通过与基座螺纹孔12旋合进入定位槽13内部，并与压紧块22螺纹孔旋合；所述压紧块22螺纹孔为盲孔，装配压紧状态下，所述压紧螺栓21与压紧块22螺纹孔完全旋合，压紧螺栓21的螺帽下面与基座1间距离为1mm。
压紧块22的压紧块22下面形状与零件上面36形状一致，装配压紧状态下，所述压紧块22下面与零件上面36紧密贴合，压紧块22左面与定位槽第一左面137间的间隙为1mm，压紧块22右面与定位槽第一右面131间的间隙为1mm，压紧块22上面与定位槽上面135间间隙为1mm，压紧块22后面不凸出定位槽顶面138。
圆柱面零件3机械加工方法，包括：
将压紧螺栓21通过基座螺纹孔12旋入定位槽13，并与定位槽13内放置的压紧块22螺纹孔旋合，组成压紧部2；
将圆柱面零件3放入定位槽13内，零件限位面32与定位槽顶面138贴合，零件下面37与定位槽下面133贴合；
拧紧压紧螺栓21，使压紧螺栓21与压紧块22螺纹孔完全旋合，并挤压零件上面36，将零件固定在定位槽13内。
车床卡盘装夹基座1夹持柱11，保证夹持柱11侧壁圆柱面轴线与车床回转轴线重合。
进行旋转车削加工，将零件圆柱面31加工成形。
本发明针对圆柱面零件3的圆柱面结构及数量多的特点，通过设计圆柱面零件组批加工装置，单次同时装夹若干零件，将零件圆柱面31轮廓快速加工到位，避免单件加工时的多次重复装夹找正，有效缩短零件加工时间，提高零件生产效率。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种圆柱面零件组批加工装置，其特征在于：包括基座(1)、压紧部(2)和圆柱面零件(3)；其中，基座(1)的底部设置有夹持柱(11)；基座(1)通过夹持柱(11)装夹于车床卡盘上；基座(1)的侧壁沿周向均匀设置有定位槽(13)；基座(1)顶部沿圆周方向均匀设置有与定位槽(13)对应的基座螺纹孔(12)；压紧部(2)的数量与定位槽(13)的数量相同；压紧部(2)包括压紧螺栓(21)及压紧块(22)；圆柱面零件(3)的数量与定位槽(13)的数量相同；通过压紧螺栓(21)及压紧块(22)实现将圆柱面零件(3)固定在基座(1)的定位槽(13)中。
2.根据权利要求1所述的一种圆柱面零件组批加工装置，其特征在于：各定位槽(13)位于同一高度；定位槽下面(133)的形状与圆柱面零件(3)的零件下面(37)的形状一致；装配压紧状态下，所述定位槽下面(133)与圆柱面零件(3)的零件下面(37)紧密贴合。
3.根据权利要求2所述的一种圆柱面零件组批加工装置，其特征在于：定位槽第二右面(132)的形状与圆柱面零件(3)的零件右面(35)形状一致，且定位槽位于第二右面(132)为零件右面(35)外扩0.05-0.1mm的位置；定位槽第二左面(136)的形状与零件左面(33)的形状一致，且定位槽第二左面(136)位于零件左面(33)外扩0.05-0.1mm的位置。
4.根据权利要求3所述的一种圆柱面零件组批加工装置，其特征在于：定位槽顶面(138)与零件限位面(32)形状一致；装配压紧状态下，所述定位槽顶面(138)与所述零件限位面(32)紧密贴合。
5.根据权利要求4所述的一种圆柱面零件组批加工装置，其特征在于：定位槽底面(134)与零件前面(34)之间留有间隙，间隙大于0mm。
6.根据权利要求1所述的一种圆柱面零件组批加工装置，其特征在于：所述夹持柱(11)为柱体结构；装配压紧状态下，夹持柱(11)侧壁圆柱面轴线与截面半径为R的零件圆柱面(31)理论轴线重合。
7.根据权利要求1所述的一种圆柱面零件组批加工装置，其特征在于：所述基座螺纹孔(12)为通孔；基座螺纹孔(12)的轴线垂直于基座(1)表面，并从基座(1)表面贯穿到定位槽(13)内；所述压紧螺栓(21)通过与基座螺纹孔(12)旋合进入定位槽(13)内部，并与压紧块(22)螺纹孔旋合。
8.根据权利要求1所述的一种圆柱面零件组批加工装置，其特征在于：所述压紧块(22)螺纹孔为盲孔；装配压紧状态下，压紧螺栓(21)与压紧块(22)螺纹孔完全旋合，压紧螺栓(21)的螺帽下面与基座(1)间距离大于等于0mm。
9.根据权利要求1所述的一种圆柱面零件组批加工装置，其特征在于：所述压紧块(22)的下面形状与零件上面(36)形状一致；装配压紧状态下，压紧块(22)下面与零件上面(36)紧密贴合；压紧块(22)的左面与定位槽第一左面(137)之间留有间隙；压紧块(22)右面与定位槽第一右面(131)之间留有间隙；压紧块(22)的上面与定位槽上面(135)之间留有间隙；压紧块(22)后面不凸出定位槽顶面(138)。
10.基于权利要求1～9所述的一种圆柱面零件组批加工装置的加工方法，其特征在于：包括如下步骤：
将压紧螺栓(21)通过基座螺纹孔(12)旋入定位槽(13)，并与定位槽(13)内放置的压紧块(22)螺纹孔旋合，组成压紧部(2)；
将圆柱面零件(3)放入定位槽(13)内；零件限位面(32)与定位槽顶面(138)贴合，零件下面(37)与定位槽下面(133)贴合；
拧紧压紧螺栓(21)，使压紧螺栓(21)与压紧块(22)螺纹孔完全旋合，并挤压零件上面(36)，将零件固定在定位槽(13)内；
车床卡盘装夹基座(1)的夹持柱(11)，保证夹持柱(11)侧壁圆柱面轴线与车床回转轴线重合；
进行旋转车削加工，将零件圆柱面(31)加工成形。
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