CN202701862U - 一种用于加工短窄大圆弧薄壁板类零件的工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于加工短窄大圆弧薄壁板类零件的工装，包括机用平口虎钳，该机用平口虎钳由固定钳身和活动钳身两大部分组成，所述固定钳身的钳口上固定安装定位板，所述活动钳身的钳口上部挂有弧形压块。本实用新型的有益效果是：使用机用平口虎钳、定位板和弧形压块进行夹紧定位，具有夹紧力和夹持刚性较大、可承受较大的铣削力、定位准确的特点，对提高工件的加工效率有较大帮助；虽然两次装夹会带来误差，但是由于大直径圆弧的公差较大，两次加工的圆弧误差落在合格范围内，不受到影响；该工装是对单件工件进行装夹，方便单件小批量生产。

Description

一种用于加工短窄大圆弧薄壁板类零件的工装

技术领域

本实用新型涉及一种工装，特别是一种用于加工短窄大圆弧薄壁板类零件的工装。

背景技术

在航天、航空、石油钻探等行业的机械零件中存在为数不少的具有短、窄、大圆弧、薄壁板等特点的零件。这些零件的特点是：具有大直径的外圆弧，直径在200mm以上；圆弧夹角一般小于45度；零件本身的外形尺寸不大，约占大圆弧直径的四分之一，整个零件的厚度很薄；制造材料一般是不锈钢或高温合金钢，属很难加工的材料，材料价格较贵。

目前，对这类零件的加工一般采用两种方法。一种是车削，将多个这种板类零件安装在专用车床夹具上，使用车削加工，这种方法的缺点是：装夹费时、单件小批量不适宜、夹紧力受结构限制松动的可能性大、旋转半径大从而加工效率低。另一种是采用合适的板材，用数控铣加工，使用球头刀走三维铣圆弧，这种方案的缺点是：占用时间长、刀具耗损大、生产成本高。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种专门用于加工加工短窄大圆弧薄壁板类零件的工装。

本实用新型采用的技术方案是这样的：一种用于加工短窄大圆弧薄壁板类零件的工装，包括机用平口虎钳，该机用平口虎钳由固定钳身和活动钳身两大部分组成，所述固定钳身的钳口上固定安装定位板，所述活动钳身的钳口上部挂有弧形压块。

所述弧形压块后部成倒L形状挂靠在活动钳身上，前部为内凹的弧形。

作为优选，所述定位板通过压紧螺钉固定安装在固定钳身的钳口上。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：使用机用平口虎钳、定位板和弧形压块进行夹紧定位，具有夹紧力和夹持刚性较大、可承受较大的铣削力、定位准确的特点，对提高工件的加工效率有较大帮助；虽然两次装夹会带来误差，但是由于大直径圆弧的公差较大，两次加工的圆弧误差落在合格范围内，不受到影响；该工装是对单件工件进行装夹，方便单件小批量生产。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构图。

图2是图1实施例的俯视结构图。

图中标记：1为机用平口虎钳，1a为固定钳身，1b为活动钳身，2为定位板，3为被加工零件，4为弧形压块，5为压紧螺钉。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

实施例1：如图1所示，一种用于加工短窄大圆弧薄壁板类零件的工装，包括机用平口虎钳1，该机用平口虎钳1由固定钳身1a和活动钳身1b两大部分组成，所述固定钳身1a的钳口上固定安装定位板2，所述活动钳身1b的钳口上部挂有弧形压块4。

所述弧形压块4后部成倒L形状挂靠在活动钳身1b上，前部为内凹的弧形。

实施例2：如图1和2所示，一种用于加工短窄大圆弧薄壁板类零件的工装，包括机用平口虎钳1，该机用平口虎钳1由固定钳身1a和活动钳身1b两大部分组成，所述固定钳身1a的钳口上固定安装定位板2，所述活动钳身1b的钳口上部挂有弧形压块4。

所述弧形压块4后部成倒L形状挂靠在活动钳身1b上，前部为内凹的弧形。

在实际使用时，也可取掉弧形压块4直接进行装夹。

所述定位板2通过压紧螺钉5固定安装在固定钳身1a的钳口上。

采用本实用新型加工短窄大圆弧薄壁板类零件，包括以下步骤：

1、从板状材料开始加工其定位面和基准面；

2、将被加工零件3安装在定位板2上，直接用机用平口虎钳1的活动钳身1b的钳口压紧零件，使用铣刀的周刃加工露在定位板2上半部分的被加工零件3的圆弧，数控铣床走圆弧插补铣大圆弧；

3、零件定位面不变，将被加工零件3倒转180度再次安装在定位板2上，露出未加工圆弧的另一半，使用弧形压块4抵在已铣圆弧的表面，然后移动活动钳身1b压紧被加工零件3，加工另一半圆弧。

下面以具体的某个插板为例来进行对比说明。

某插板，是一种短窄大圆弧薄壁板类零件，材质为不锈钢，硬度为HRC34-38,外圆弧为110mm，壁厚最厚处为5.6mm，板长42mm，圆弧夹角31度，基准面上均布4个M3的螺纹孔。

采用该方案与使用车床加工相比较，提高了加工效率。使用车床加工，该零件一次可装夹10个，旋转直径是220mm，按材料的机加线速度Vc=80m/min来计算，机床的转速n=Vc*1000/3.14/D=80*1000/3.14/220=115.8转/分；零件的加工余量半径方向为4mm。因零件是组装在车床夹具上的，而且是板类零件，所以加工的表面实际是不连续的，是属于很不利的间断切削。因此，车削时，不能大吃刀。粗加工每次吃刀一般在0.3-0.5mm，取0.4mm为吃刀深度，每转进给按0.08mm，其进给率为9mm/分钟。精加工取0.1mm为吃刀深度，每转进给按0.05mm，其进给率为5.75mm/分钟，一般只精加工一次。

根据以上参数计算出车10个零件的加工时间T：

T=零件长度/粗加工进给率*（加工余量/吃刀深度）+零件长度/精加工进给率=42/9*（4/0.4）+42/5.75=53.97=54分钟。

每件零件的理论车削时间为5.4分钟。

使用本实用新型，用到直径25mm的4刃合金立铣刀铣圆弧，按材料的机加线速度Vc=80m/min来计算，刀具的转速N ：

N=Vc*1000/3.14/D=80*1000/3.14/25=1019转/分

每齿进给按刀具推荐为0.06mm/转，进给率F=1019*0.06*4=244.56mm/分钟，取整为240mm/分钟。按刀具推荐吃刀深度为0.5D=0.5*25=12.5mm。加工按粗铣一次，精铣一次安排。经计算该零件的圆弧长度为60mm，刀具实际加工的路径长度为65.5mm,精加工时进给率按120mm/分钟。

按以上参数计算铣削一面圆弧的时间T：

T=圆弧长度/粗加工进给率+圆弧长度/精加工进给率=65.5/240+65.5/120

=0.819分钟

两个工步的加工时间T2=0.819*2=1.64分钟。

使用车床加工零件的单件时间是5.4分钟，使用本实用新型的铣削加工时间是1.64分钟。从加工时间上来讲，使用本实用新型的铣削加工时间比车削降低了69.7%。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于加工短窄大圆弧薄壁板类零件的工装，包括机用平口虎钳（1），该机用平口虎钳（1）由固定钳身（1a）和活动钳身（1b）两大部分组成，其特征在于：所述固定钳身（1a）的钳口上固定安装定位板（2），所述活动钳身（1b）的钳口上部挂有弧形压块（4）。

2.根据权利要求1所述的一种用于加工短窄大圆弧薄壁板类零件的工装，其特征在于：所述弧形压块（4）后部成倒L形状挂靠在活动钳身（1b）上，前部为内凹的弧形。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于加工短窄大圆弧薄壁板类零件的工装，其特征在于：所述定位板（2）通过压紧螺钉（5）固定安装在固定钳身（1a）的钳口上。

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