CN213105583U - 一种用于制造和检测工件二面角交点尺寸的夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于制造和检测工件二面角交点尺寸的夹具，包括夹具本体，夹具本体开设有V型槽，V型槽与工件Ф1圆柱段相切配合并紧固，夹具本体右端为四棱台结构，具有上倾斜面和下倾斜面，夹具本体前端面分别与上倾斜面和下倾斜面之间具有上棱边和下棱边，上棱边和下棱边之间形成β夹角，上倾斜面、下倾斜面分别向内侧旋转α夹角，使夹具本体的α夹角、β夹角形成空间二面角，与工件的α'夹角、β'夹角形成的二面角角度值一致，工件与夹具本体固装后，夹具本体上倾斜面与工件下倾斜面平行且间隔E距离，夹具本体下倾斜面与工件上倾斜面相平行且间隔F距离，通过测量E距离和F距离，间接获得工件二面角交点的L3、L5尺寸。

Description

一种用于制造和检测工件二面角交点尺寸的夹具

技术领域

本实用新型涉及机床工装技术领域，具体为一种用于制造和检测工件二面角交点尺寸的夹具。

背景技术

图1为待加工的工件图，该类工件中α'、β'形成二面角，且二面角角度面与轴φ1之间形成对称度关系，要求在轴向距离端面L2、径向距离轴心线L3和端面L4时径向尺寸为L5的位置刻线，L1和L2位置度要求一般在0.01mm左右。目前，该类工件制造采用正弦规垫角度β'/2，再在工件侧面垫用角度块α'，然后在平磨上粗精磨工件二面角角度面。工件磨削余量一般在0.5mm左右，在预估有余量的情况下，将工件取下放置在精密V型槽铁内，在L2右端面、径向侧面均放置一挡板，再根据实际情况选用一定大小的钢球放置在挡板内侧面，让钢球与挡板和二面角角度面之间形成三面相切，再将V型槽铁放置在精密平板上，然后拼块规检测出钢球顶点到平板之间的高度值A，同时检测出工件φ1外圆母线到平板之间的高度值B，技术人员根据A、B值和结合工件二面角交点理论值要求手工计算工件二面角角度面剩余磨削量，操作者再将工件放置在正弦规上，正弦规放置在精密平板上，拼块规检测出二面角与平板之间的距离，最后将正弦规放置在平磨上磨削工件二面角角度面，边磨边取下在平板上检测二面角与平板之间的距离，直到磨削值符合技术人员计算的剩余磨削量理论值为准，以此间接保证工件二面角交点尺寸，受二面角手工计算难度系数大、测量误差、砂轮磨损、装夹误差等因素的影响，导致每个工件二面角交点尺寸一致性差，合格率低，返修严重，影响生产效率。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种用于制造和检测工件二面角交点尺寸的夹具，将工件固定在该夹具上，通过三维造型计算出工件与简易精密夹具二面角角度面之间对应的距离尺寸E、F，然后对工件进行快速制造和检测，直接保证E、F尺寸合格，间接保证工件二面角交点尺寸L3、L5合格，降低技术人员计算二面角交点尺寸的难度系数，提高工件加工精度和生产效率。

本实用新型所述的一种用于制造和检测工件二面角交点尺寸的夹具，与工件固定安装，包括夹具本体，所述夹具本体沿工件轴向开设有V型槽，所述V型槽与工件的Ф1圆柱段相切配合并紧固，夹具本体的右端为四棱台结构，具有相对于轴向对称布置的上倾斜面和下倾斜面，夹具本体前端面分别与上倾斜面和下倾斜面之间具有上棱边和下棱边，所述上棱边和下棱边之间形成β夹角，上倾斜面、下倾斜面分别向内侧旋转α夹角，使夹具本体的α夹角、β夹角形成空间二面角，与工件的α'夹角、β'夹角形成的二面角角度值一致，当工件与夹具本体固定安装后，所述夹具本体的上倾斜面与工件的下倾斜面平行且间隔E距离，夹具本体的下倾斜面与工件的上倾斜面相平行且间隔F距离，通过测量E距离和F距离，间接获得工件二面角交点的L3、L5尺寸。

进一步的，所述夹具本体与工件固定安装时，夹具本体的右端面与工件的a端面之间间隔L距离。

进一步的，所述L距离为15mm。距离过短，在磨削工件二面角时可能会导致砂轮与夹具相撞，若距离过长，则会造成制造与检测线性误差大。

进一步的，所述夹具本体的α夹角、β夹角形成的二面角角度公差小于工件的α'夹角、β'夹角形成的二面角角度公差。

进一步的，所述夹具本体的二面角角度公差小于±1′，工件的二面角角度公差小于±2′。

本实用新型的有益效果：

1、采用此夹具能快速制造并保证工件的二面角交点尺寸L3、L5，尺寸精度可以控制在0.005mm以内，二面角角度公差可控制在±2′以内，检测时也采用该夹具，确保了制造与检测基准的统一，制造和检测效率提升2倍以上，同时技术人员采用UG三维造型计算工件与夹具二面角角度面之间的距离尺寸，极大地降低了计算难度系数，提高工件加工精度和生产效率。

2、该夹具使用方便、快捷、效率高，适用于所有二面角类的位置度工件的制造与检测。

附图说明

图1为工件二面角形成的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为夹具二面角形成的结构示意图；

图4为夹具的右视图；

图5为夹具与工件的装配图；

附图中：1-夹具本体，2-工件，3-钢球，

101-上倾斜面，102-下倾斜面，103-上棱边，104-下棱边，105-V型槽，106-前端面，

201-工件的上倾斜面，202-工件的下倾斜面。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。

如图1-图2所示，为待加工的工件图，其中图1(a)表示工件上倾斜面201、下倾斜面202未向外旋转前的结构示意图，图1(b)表示工件上倾斜面201、下倾斜面202向外旋转α'后的结构示意图；

工件的中部呈四棱台形状，具有一个上倾斜面201和下倾斜面202，该类工件中α'、β'形成空间二面角，要求在工件轴向距离端面L2、径向距离轴心线L3和端面L4时径向尺寸为L5的位置刻线，并保证二面角交点L3、L5尺寸达到设计要求。

如3至图5所示的一种用于制造和检测工件二面角交点尺寸的夹具，其中图3(c)表示夹具本体上倾斜面101、下倾斜面102未向内旋转前的结构示意图，图3(d)表示夹具本体上倾斜面101、下倾斜面102向内旋转α后的结构示意图；

夹具与工件2固定安装，包括夹具本体1，所述夹具本体1沿工件2轴向开设有V型槽105，V型槽105与工件的Ф1圆柱段两面相切配合，工件2通过螺钉与夹具本体1拧紧紧固，夹具本体1的右端为四棱台结构，具有相对于轴向对称布置的上倾斜面101和下倾斜面102，夹具本体前端面106分别与上倾斜面101和下倾斜面102之间具有上棱边103和下棱边104，所述上棱边103和下棱边104之间形成β夹角，上倾斜面101、下倾斜面102分别向内侧旋转α夹角(如图3中箭头方式所示)，使夹具本体的α夹角、β夹角形成空间二面角，与工件的α'夹角、β'夹角形成的二面角角度值一致，当工件2与夹具本体1固定安装后，所述夹具本体的上倾斜面101与工件的下倾斜面202平行且间隔E距离，夹具本体的下倾斜面102与工件的上倾斜面201相平行且间隔F距离，通过测量E距离和F距离，间接获得工件二面角交点的L3、L5尺寸。

制造夹具本体1时，夹具本体1的α夹角、β夹角形成的二面角角度公差小于工件2的α'夹角、β'夹角形成的二面角角度公差，夹具本体的二面角角度公差控制在±1′以内，工件的二面角角度公差设计值在±2′以内，比工件精度高两倍，夹具本体1形成的二面角角度面与V型槽轴心线之间的距离尺寸可以不一致，以降低夹具的制造难度系数。

夹具制造合格后，在图3的V型槽右端面放置一挡板，在挡板左端面放置一定大小的钢球3，让钢球3与挡板左端面和V型槽105两角度面之间形成三面相切，用拼块规检测出钢球3顶点到夹具二面角角度面之间的距离尺寸C、D，最后将钢球3尺寸、钢球顶点到工件二面角角度面之间的距离尺寸C、D写在对应的二面角角度面侧面，再次使用时可以直接利用相关数据，建议数据不要直接写在二面角角度面上，避免影响工件的制造和检测精度。

如图5所示，制造工件时，将工件放置在夹具本体的V型槽内，让工件φ1圆柱段与夹具V型槽两面相切，夹具本体的右端面与工件的a端面之间间隔L距离，本实施例中，距离L控制在15mm左右，若过短，在磨削工件二面角时可能会导致砂轮与夹具相撞，若过长，则会造成制造与检测线性误差太大，再用螺钉将工件与夹具拧紧，同时技术人员根据工件与夹具本体之间的装配关系，采用UG三维造型，计算出夹具二面角角度面与工件二面角角度面之间的对应的距离尺寸E、F，平磨粗精磨工件二面角时直接保证E、F尺寸合格，以此间接保证工件二面角交点尺寸L3、L5合格，检测工件时，先确定工件与夹具之间的装配关系是否与制造时一致，然后再用拼块规检测C、D尺寸是否与制造时一致。

采用此夹具能快速制造并保证工件二面角交点尺寸L3、L5，尺寸精度可以控制在0.005mm以内，角度公差可控制在±2′以内，检测时也采用该夹具，确保了制造与检测基准的统一，制造和检测效率提升2倍以上，同时技术人员可采用UG三维造型计算工件与夹具二面角角度面之间的距离尺寸，极大地降低了计算难度系数。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (5)

1.一种用于制造和检测工件二面角交点尺寸的夹具，与工件固定安装，其特征在于：包括夹具本体，所述夹具本体沿工件轴向开设有V型槽，所述V型槽与工件的Ф1圆柱段相切配合并紧固，夹具本体的右端为四棱台结构，具有相对于轴向对称布置的上倾斜面和下倾斜面，夹具本体前端面分别与上倾斜面和下倾斜面之间具有上棱边和下棱边，所述上棱边和下棱边之间形成β夹角，上倾斜面、下倾斜面分别向内侧旋转α夹角，使夹具本体的α夹角、β夹角形成空间二面角，与工件的α'夹角、β'夹角形成的二面角角度值一致，当工件与夹具本体固定安装后，所述夹具本体的上倾斜面与工件的下倾斜面平行且间隔E距离，夹具本体的下倾斜面与工件的上倾斜面相平行且间隔F距离，通过测量E距离和F距离，间接获得工件二面角交点的L3、L5尺寸。

2.根据权利要求1所述的一种用于制造和检测工件二面角交点尺寸的夹具，其特征在于：所述夹具本体与工件固定安装时，夹具本体的右端面与工件的a端面之间间隔L距离。

3.根据权利要求2所述的一种用于制造和检测工件二面角交点尺寸的夹具，其特征在于：所述L距离为15mm。

4.根据权利要求1所述的一种用于制造和检测工件二面角交点尺寸的夹具，其特征在于：所述夹具本体的α夹角、β夹角形成的二面角角度公差小于工件的α'夹角、β'夹角形成的二面角角度公差。

5.根据权利要求4所述的一种用于制造和检测工件二面角交点尺寸的夹具，其特征在于：所述夹具本体的二面角角度公差小于±1′，工件的二面角角度公差小于±2′。

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