CN213916118U - 一种曲柄车削加工工装 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种曲柄车削加工工装，实现由数控车床完成曲柄零件加工，巧妙地利用曲柄零件特殊结构设计装夹方式的专用车削加工专用工装，其组成包括工装体、限位螺栓、中心压板、压紧螺栓、限位螺柱、通用压板和压紧螺母，工装体机床三爪夹紧工装装夹端，通过定位芯轴部分对曲柄零件进行定位，保证一个正确的空间位置，通过更换盖板、压紧螺栓与限位螺柱的压装方式，来加工曲柄零件不同位置的加工要素，无需找正，实现高效率生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种由数控车床完成曲柄零件加工的曲柄车削加工工装，属于机械加工技术领域。
背景技术
航天领域部分型号产品设计包含曲柄零件，比如XX-3A二级伺服机构，XX-2C二级伺服机构，XX-2F二级伺服机构。曲柄零件的设计尺寸、形位精度较高，同轴度、尺寸精度、角度偏差，且为偏心结构。
车削加工过程中需搭装通用夹具，在加工同一表面因素时需次次找正，在加工不同表面时需拆卸通用夹具，重新搭装，更改夹紧表面的选择，然后重复拆卸、装夹、找正、对刀一系列操作流程对待加工表面进行切削加工，因通用夹具的局限性，上述操作只适用于普通手动车床，且待加工表面存在斜面，使得这一系列操作过程更加繁琐，加工强度高，生产效率低，极易出现零件超差，且对加工者的加工经验、技术有一定的要求。
实用新型内容
本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种由数控车床完成曲柄零件加工的曲柄车削加工工装，解决了生产效率低，劳动强度大，产品合格率低等生产现状问题，使得能够使用数控机床加工。
本实用新型采用的技术方案为：
一种曲柄车削加工工装，包括：工装体、限位螺栓、中心压板、压紧螺栓、限位螺柱、通用压板和压紧螺母；
工装体为台阶柱状结构，其大端为装夹端，小端为定位芯轴，大端和小端之间为定位台阶面；数控车床三爪结构通过工装体的装夹端将工装体装夹，待加工曲柄零件套在定位芯轴上；定位芯轴中心处设置有轴向的芯轴螺纹孔，加工曲柄零件侧面时，压紧螺栓和该芯轴螺纹孔配合，通过中心压板将待加工曲柄零件压紧在所述定位台阶面上；限位螺栓安装在定位台阶面上，压紧待加工曲柄零件的侧面；加工曲柄零件顶面时，限位螺柱、通用压板和压紧螺母配合，将待加工曲柄零件的侧面夹紧定位。
进一步的，所述工装体为回转体。
进一步的，工装体通过定位芯轴对曲柄零件进行定位。
进一步的，待加工曲柄零件与工装体的接触面与定位台阶面相匹配。
进一步的，加工曲柄零件侧面时，限位螺栓、中心压板和压紧螺栓配合使用，令待加工曲柄零件在加工过程中轴向方向上不会发生窜动，径向方向上不会发生转动。
进一步的，加工曲柄零件顶面时，限位螺柱、通用压板和压紧螺母配合使用，令待加工曲柄零件在加工过程中在轴向方向上不会发生窜东，径向方向上不会发生转动。
进一步的，定位芯轴采用间隙配合，定位芯轴的公差范围为
定位芯轴的轴线与零件贴合表面垂直度要求0.0025mm。
进一步的，装夹轴与定位芯轴同轴度为
圆柱度为0.006mm。
进一步的，工装体采用45号钢材料。
进一步的，中心压板的与曲柄接触的表面粗糙度为Ra1.6。
本实用新型与现有技术相比的有益效果是：
(1)实现曲柄零件采用数控车床进行加工；
(2)实现一次装夹无需找正，夹紧对刀后即可进行加工；
(3)实现在更换加工表面时无需拆卸工装，直接更换压板即可；
(4)实现数控程序完成对斜面的加工。
(5)提高曲柄零件的生产效率，降低加工者的劳动强度，提高产品合格率。
附图说明
图1被加工零件及待加工因素简图；
图2工装主体简图；
图3为工装结构示意图之一；
图4为工装结构示意图之二；
附图中的长度尺寸单位均为mm。
具体实施方式
现有技术中对偏心结构的精度要求极高的曲柄零件进行加工，存在以下问题：
1)曲柄零件的加工只能采用普通手动床进行加工；
2)使用组合夹具时需件件找正的的加工步骤；
3)在更换加工表面时需拆卸组合夹具，找正、对刀等繁琐的操作流程；
4)在加工斜面时需要对工装及刀架进行调整的繁琐操作步骤；
5)由于零件自身偏心的结构限制导致的加工效率低；
6)由于使用通用夹具，拆卸夹具过程繁琐，导致容易出现尺寸超差；
7)在车削斜面时，由于使用组合夹具，对刀架角度的调整等流程对操作者的加工经验及技术要求较高；
8)由于加工方法的限制，当前的工艺安排导致劳动强度过大；
9)在大批大量生产曲柄零件时，目前的加工方法无法满足生产需求；
10)由于零件自身设计结构，较高的尺寸、形位精度设计导致加工相对比较困难。
上述曲柄零件的示意图见图1。针对上述问题，本实用新型提出一种曲柄车削加工工装，如图2、3、4所示，包括：工装体1、限位螺栓2、中心压板3、压紧螺栓4、限位螺柱5、通用压板6和压紧螺母7；
工装体1为台阶柱状结构，其大端为装夹端，小端为定位芯轴，大端和小端之间为定位台阶面；数控车床三爪结构通过工装体1的装夹端将工装体1装夹，待加工曲柄零件套在定位芯轴上；定位芯轴中心处设置有轴向的芯轴螺纹孔，加工曲柄零件侧面时，压紧螺栓4和该芯轴螺纹孔配合，通过中心压板3将待加工曲柄零件压紧在所述定位台阶面上；限位螺栓2安装在定位台阶面上，压紧待加工曲柄零件的侧面；加工曲柄零件顶面时，限位螺柱5、通用压板6和压紧螺母7配合，将待加工曲柄零件的侧面夹紧定位。
进一步的，所述工装体1为回转体。
进一步的，工装体1通过定位芯轴对曲柄零件进行定位，保证一个正确的空间位置。
进一步的，待加工曲柄零件与工装体的接触面与定位台阶面相匹配。
进一步的，加工曲柄零件侧面时，限位螺栓2、中心压板3和压紧螺栓4配合使用，令待加工曲柄零件在加工过程中轴向方向上不会发生窜动，径向方向上不会发生转动。
进一步的，加工曲柄零件顶面时，限位螺柱5、通用压板6和压紧螺母7配合使用，令待加工曲柄零件在加工过程中在轴向方向上不会发生窜东，径向方向上不会发生转动。
进一步的，定位芯轴采用间隙配合，定位芯轴的公差范围为
定位芯轴的轴线与零件贴合表面垂直度要求0.0025mm。
进一步的，装夹轴与定位芯轴同轴度为
圆柱度为0.006mm。
进一步的，工装体采用45号钢材料。
进一步的，中心压板的与曲柄接触的表面粗糙度为Ra1.6。
实施例：
1)工装主体
①定位芯轴部分：在加工工件时选择基准面B与
孔作为定位基准，因要确保中心处通孔的尺寸精度与位置精度对于
孔的同轴度，故在设计专用工装时与
孔配合的芯轴选择间隙配合，尺寸精度
工装上与零件贴合面配合定位端面对其轴线需有一个垂直度要求0.025，因在选择贴合面与
孔作为定位基准时将会产生过定位现象，两个方向的自由度将会被重复限制，故为避免在装夹工件时对工件或工装产生压力而致变形的现象，因此需要工装上与基准面B配合定位端面对其轴线需有垂直度要求。
②机床夹紧部分：工装机床夹紧部分对于定位芯轴轴需保证同轴度要求
装夹端
的圆柱度要求0.006，因此可确保上述所需确保的尺寸精度与位置精度；
③材料选择：工装的材料选择机械加工性能良好、使用广泛、造价较低的中碳优质结构钢---45号钢。
2)中心压板、限位螺栓、压紧螺栓
①中心压板形状设计满足实现对曲柄特殊结构压紧的功能，能与曲柄右端面孔配合即可，无需其在径向方向上起到定位作用，配合间隙不做要求，外径
内径
厚度L无严格精度要求，对与曲柄接触的表面有Ra1.6的粗糙度要求，防止在锁紧时产生压力对曲柄零件表面有损伤，限位螺栓与压紧螺栓根据曲柄结构分别选择M5×8与M5×30，GB/T70.1-2000标准圆柱头螺钉即可。
3)限位螺柱、侧压板、压紧螺母
压紧螺母、限位螺柱选择标准件，侧压板选择组合夹具中通用压板。
进行加工时，
a)机床三爪装夹，找正芯轴，以工装体与零件贴合面与
为定位基准，零件穿定位芯轴，按附图3所示用中心压板、限位螺栓、压紧螺栓安装压紧，车加工曲柄零件右端台两个外圆台阶面；
b)按附图3所示更换压紧方式，通过限位螺柱、压紧螺母侧压板配合使用压紧零件，车加工曲柄右端面中心孔及中心孔斜面，完成零件右端面各处结构要素的加工。
经过一年多在车间应用本实用新型，已经实现全部曲柄零件的加工由手动车床改为数控车床进行生产，大大提高了生产效率，降低了操作者的工作强度，同时也提升了零件产品的合格率，满足曲柄零件的大批量生产任务及需求，保质保量的完成型号任务。
本实用新型说明书中未作详细描述的内容属于本领域的公知技术。
Claims (10)
1.一种曲柄车削加工工装，其特征在于包括：工装体(1)、限位螺栓(2)、中心压板(3)、压紧螺栓(4)、限位螺柱(5)、通用压板(6)和压紧螺母(7)；
工装体(1)为台阶柱状结构，其大端为装夹端，小端为定位芯轴，大端和小端之间为定位台阶面；数控车床三爪结构通过工装体(1)的装夹端将工装体(1)装夹，待加工曲柄零件套在定位芯轴上；定位芯轴中心处设置有轴向的芯轴螺纹孔，加工曲柄零件侧面时，压紧螺栓(4)和该芯轴螺纹孔配合，通过中心压板(3)将待加工曲柄零件压紧在所述定位台阶面上；限位螺栓(2)安装在定位台阶面上，压紧待加工曲柄零件的侧面；加工曲柄零件顶面时，限位螺柱(5)、通用压板(6)和压紧螺母(7)配合，将待加工曲柄零件的侧面夹紧定位。
2.根据权利要求1所述的一种曲柄车削加工工装，其特征在于：所述工装体(1)为回转体。
3.根据权利要求1所述的一种曲柄车削加工工装，其特征在于：工装体(1)通过定位芯轴对曲柄零件进行定位。
4.根据权利要求1所述的一种曲柄车削加工工装，其特征在于：待加工曲柄零件与工装体的接触面与定位台阶面相匹配。
5.根据权利要求1所述的一种曲柄车削加工工装，其特征在于：加工曲柄零件侧面时，限位螺栓(2)、中心压板(3)和压紧螺栓(4)配合使用，令待加工曲柄零件在加工过程中轴向方向上不会发生窜动，径向方向上不会发生转动。
6.根据权利要求1所述的一种曲柄车削加工工装，其特征在于：加工曲柄零件顶面时，限位螺柱(5)、通用压板(6)和压紧螺母(7)配合使用，令待加工曲柄零件在加工过程中在轴向方向上不会发生窜东，径向方向上不会发生转动。
7.根据权利要求1所述的一种曲柄车削加工工装，其特征在于：定位芯轴采用间隙配合，定位芯轴的公差范围为
定位芯轴的轴线与零件贴合表面垂直度要求0.0025mm。
8.根据权利要求1所述的一种曲柄车削加工工装，其特征在于：装夹轴与定位芯轴同轴度为
圆柱度为0.006mm。
9.根据权利要求1所述的一种曲柄车削加工工装，其特征在于：工装体采用45号钢材料。
10.根据权利要求1所述的一种曲柄车削加工工装，其特征在于：中心压板的与曲柄接触的表面粗糙度为Ra1.6。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022385376.2U CN213916118U (zh) | 2020-10-23 | 2020-10-23 | 一种曲柄车削加工工装 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022385376.2U CN213916118U (zh) | 2020-10-23 | 2020-10-23 | 一种曲柄车削加工工装 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213916118U true CN213916118U (zh) | 2021-08-10 |
Family
ID=77224692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202022385376.2U Active CN213916118U (zh) | 2020-10-23 | 2020-10-23 | 一种曲柄车削加工工装 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213916118U (zh) |
-
2020
- 2020-10-23 CN CN202022385376.2U patent/CN213916118U/zh active Active
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