CN215393856U - 一种高精度异型壳体类零件铣削加工的快速定位装夹装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种高精度异型壳体类零件铣削加工的快速定位装夹装置，包括安装基础部分、零件定位及辅助锁紧部分和零件压紧部分；安装基础部分实现与零点定位托盘的定位和连接，通过定位销实现与零点定位托盘的定位，并通过螺栓实现锁紧；零件定位及辅助锁紧部分作为中间过渡，其下端通过定位销和螺栓安装于安装基础部分，上端用于安装零件压紧部分；零件压紧部分用于实现对工件的压紧，防止工件在加工过程中出现位置的变动。该装置通过零件外形与装置定位面的配合实现工件的快速自动定位，满足自动化生产线快速定位装夹的工装使用需求的，解决了制约高精度异型壳体类零件自动化铣削加工的技术难点。

Description

一种高精度异型壳体类零件铣削加工的快速定位装夹装置

技术领域

本实用新型设计一种高精度异型壳体类零件铣削加工的快速定位装夹装置。

本实用新型属于夹具设计技术领域。

背景技术

如图1所示，高精度异型壳体类零件作为伺服机构中的常用零件，具有结构复杂、精度高、加工要素多等自身特点。零件加工过程中要求不变形，强度、精度满足使用要求。传统的加工模式的采用的定位装夹方式是在机床工作台搭建组合夹具实现工件定位锁紧。在自动化生产模式下，采用机器人自动上下料，工装需预先安装于零点定位托盘，零件在安装于工装上，通过工装实现定位锁紧后，再由机器人自动搬运零点定位托盘与安装于机床工作台的零点定位基座对接实现自动化上下料和自动定位锁紧。传统的搭建组合夹具的方式不能适用于自动化生产线的工装使用需求，因此，如何设计并制造一种可满足自动化生产线使用需求的快速定位装夹装置，一直以来是制约高精度异型壳体类零件自动化铣削加工的技术瓶颈。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：克服现有技术不足，提供一种高精度异型壳体类零件铣削加工的快速定位装夹装置，满足高精度异型壳体类零件自动化铣削加工的定位装夹需求，且实现快速换装。

本实用新型包括如下技术方案：一种高精度异型壳体类零件铣削加工的快速定位装夹装置，包括安装基础部分、零件定位及辅助锁紧部分和零件压紧部分；

安装基础部分实现与零点定位托盘的定位和连接，通过定位销实现与零点定位托盘的定位，并通过螺栓实现锁紧；

零件定位及辅助锁紧部分作为中间过渡，其下端通过定位销和螺栓安装于安装基础部分，上端用于安装零件压紧部分；

零件压紧部分用于实现对工件的压紧，防止工件在加工过程中出现位置的变动。

所述安装基础部分包括底座和定位销；零件定位及辅助锁紧部分包括定位模块、辅助锁紧模块、锁紧螺杆；零件压紧部分包括支撑钉、螺杆、压紧螺母、垫片和压板。

定位销与定位托盘上的定位销孔为间隙配合，且间隙量不大于0.01，实现底座与零点定位托盘定位。

所述螺杆两端设有螺纹，中间设有外六方拧紧结构。

底座为凸台结构，底座的上安装面为零件定位及辅助锁紧部分安装面，底座的下安装面为零点定位托盘安装面；采用一个定位销一端插入底座的下安装面上的两处第一定位销孔，且与第一定位销孔为过盈配合；该定位销的另一端插入外部零点定位托盘上的定位销孔；螺栓穿过底座上的第一安装孔，底座通过螺栓固定在零点定位托盘上，实现底座的完全定位；采用一个定位销插入底座的上安装面的第二定位销孔中，该定位销与第二定位销孔为过盈配合；采用一个定位销插入定位模块的下安装面上的第三定位销孔中；定位模块的下安装面与底座的上安装面贴合；螺栓穿过底座上的第二安装孔，与定位模块上的螺纹孔配合，将定位模块与底座定位紧固；采用一个定位销插入辅助锁紧模块的下安装面上的第四定位销孔；辅助锁紧模块的下安装面与底座上的安装面贴合；螺栓穿过底座上的第二安装孔，与辅助锁紧模块上的螺纹孔配合，将辅助锁紧模块与底座定位紧固；锁紧螺杆拧入辅助锁紧模块上的螺纹孔。

定位销与第三定位销孔为间隙配合，间隙量不大于0.01mm。

定位销与辅助锁紧模块上的定位销孔为间隙配合，间隙量不大于0.01mm。

所述支撑钉为阶梯轴结构，两端外径一致，中间外径较大为限位结构；支撑钉的一端插入定位模块的上安装面上的支撑钉孔中，及辅助锁紧模块的上安装面上的支撑钉孔中；三根螺杆分别安装于定位模块的上安装面上的螺纹孔，及辅助锁紧模块的上安装面上的螺纹孔中；压板中间设置有长U型槽，通过该U型槽穿入螺杆；垫片穿入螺杆；压紧螺母安装在螺杆的螺纹上。

底座的上安装面和底座的下安装面的平面度误差不大于0.01mm，且两者之间的平行度误差应不大于0.01mm。

所述支撑钉与定位模块的上安装面上的支撑钉孔及辅助锁紧模块的上安装面上的支撑钉孔为间隙配合，配合间隙为0.05mm。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1)本实用新型可安装于3R零点定位盘，实现快速换装，满足自动化生产线的工装使用需求。

2)本实用新型使用可替代原搭建组合夹具的工装模式，节约工装准备时间。

3)本实用新型可实现高精度异型壳体类零件的快速定位找正，避免“一件一找正”，节约大量的“找正时间”，提高生产效率。

4)本实用新型的装夹方式以工件外形定位，便于高精度异型壳体两端面加工，使异型壳体数控铣削实现了自动化加工。

5)本实用新型采用模块化分体式设计方法，提高了材料利用率，同时便于功能模块的更换。

6)本实用新型的支撑钉两端长度可分别满足工件粗精加工不同外形尺寸的压紧高度需求。实际使用中可根据工件外形尺寸，选择支撑钉使用端即可，提升了装置的通用性。

7)本实用新型中采用的压板上设计有U型槽，实现压板的伸出和收回，从而避免对工件的安装和取出产生干涉。实际操作中，极大提升了装置使用的便利性。

8)本实用新型具备工件辅助锁紧功能，工件通过定位模块确定正确位置后，可通过锁紧螺栓进行锁紧，保证工件在压板压紧过程中位置不发生偏移。

9)本实用新型操作简单，批量产品质量一致性好，降低操作者的技能水平要求。

10)本实用新型的装夹方式和设计思路，可以适用于所有此类高精度异型壳体零件、不易装夹、找正繁琐的铣削加工，适用性强。

11)本实用新型的使用可以使低质低效的高精度异型壳体铣削加工实现高质高效生产，对产品的大批量的生产提供有效的保证措施。

附图说明

图1为高精度异型壳体结构图；

图2为本实用新型装置结构图；

图3为本实用新型底座结构图；

图4为本实用新型定位模块结构图；

图5为本实用新型辅助锁紧模块结构图；

图6为本实用新型支撑钉结构图；

图7为本实用新型压板结构图；

图8为本实用新型螺杆结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细阐述

如图2所示，本实用新型提供一种高精度异型壳体类零件铣削加工的快速定位装夹装置，根据装置中各部分所发挥的功能不同，该装置主要由三个功能部分组成，包括安装基础部分，零件定位及辅助锁紧部分，零件压紧部分。

安装基础部分包括底座1和定位销10，

零件定位及辅助锁紧部分包括定位模块2、辅助锁紧模块3、锁紧螺杆8，

零件压紧部分包括支撑钉4、螺杆5、压紧螺母6、垫片7、压板9。

1、装置的连接关系

1)安装基础部分。

该部分的功能是实现工装与零点定位托盘的定位和连接。定位销10为圆柱销。底座1为凸台结构，其上安装面103为零件定位及辅助锁紧部分安装面，其下安装面104为零点定位托盘安装面。定位销10一端插入底座1下安装面104的两处定位销孔101，且与底座1下安装面104的定位销孔101为过盈配合。底座1下安装面104上的定位销10的另一端插入零点定位托盘上的定位销孔，定位销10与定位托盘上的定位销孔为间隙配合，间隙量不大于0..01，实现底座1与零点定位托盘定位。螺栓11穿过底座1上的安装孔105，底座1通过螺栓固定在零点定位托盘上，实现底座1的完全定位。定位销10插入底座1上安装面103的4处定位销孔106中，定位销10与定位销孔106为过盈配合。

2)零件定位及辅助锁紧部分

将安装于底座1定位销孔106的定位销10插入定位模块2的下安装面205上的两处定位销孔201中，定位销10与定位模块2上的定位销孔201为间隙配合，间隙量不大于0.01mm；定位模块下安装面205与底座1安装面103贴合；螺栓11穿过底座1上的六处安装孔102，与定位模块2上的螺纹孔202配合，将定位模块2与底座1定位紧固。将安装于底座1定位销孔106的定位销10插入辅助锁紧模块3的下安装面305上的两处定位销孔301，定位销10与辅助锁紧模块3上的定位销孔301为间隙配合，间隙量不大于0.01mm；辅助锁紧模块3的下安装面305与底座1安装面103贴合；螺栓11穿过底座1上的四处安装孔102，与辅助锁紧模块3上的螺纹孔302配合，将辅助锁紧模块3与底座1定位紧固。

锁紧螺杆8拧入辅助锁紧模块3上的螺纹孔303。

3)零件压紧部分

支撑钉4为阶梯轴结构，两端外径一致，中间外径较大为限位结构，两端高度根据工件加工余量确定。实际使用过程中，根据工件的加工粗精加工余量，选择支撑钉4的一端插入定位模块2的上安装门203的支撑钉孔208中，及辅助锁紧模块3的上安装面304上的两处支撑钉孔307中。支撑钉4与支撑定孔208及支撑钉孔307为间隙配合，配合间隙为0.05mm。将三根螺杆5分别安装于定位模块2的上安装门203的螺纹孔209，及辅助锁紧模块3的上安装面304上的两处螺纹孔306中。压板9通过U型槽，穿入螺杆5。垫片7穿入螺杆5。压紧螺母6安装在螺杆5的螺纹上。

2、具体部件结构设计要求

1)底座的结构简图见图3

底座1为上安装面103上的四处定位销孔106用于与定位销10配合，为保证定位模块2和辅助锁紧模块3安装位置的准确性，定位销孔106相对于基准A和基准B的位置度误差应不大于

基准A和基准B为底座1的中心线。底座1下安装面104上的两处定位销孔101，用于与定位销10配合，为保证底座安装后相对于零点定位托盘位置准确，定位销孔101相对于基准A和基准B的位置度误差应不大于

底座1上安装面103和下安装面104的平面度误差应不大于0.01mm，且两者之间的平行度误差应不大于0.01mm。

2)定位模块的结构简图见图4

壳体上的安装面Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，用于与装夹装置配合，实现了工件的快速自动定位。定位模块2上定位面206用于与壳体安装面Ⅰ贴合，应精磨加工保证平面度误差应不大于0.005mm；定位模块2上的定位面207用于与壳体安装面Ⅱ贴合，应精磨加工保证平面度误差应不大于0.005mm；定位模块2上的定位面204用于与壳体安装面Ⅲ贴合，应精磨加工保证平面度误差应不大于0.005mm；且需保证定位面之间的垂直度误差不大于0.01mm。为保证零件定位的准确性，定位模块2下安装面205上的两处定位销孔201相对于定位面206和定位面207的位置度误差应不大于

且下安装面205相对于定位面204的平行度误差应不大于0.005mm。为便于零件的安装，

3)辅助锁紧模块的结构简图见图5

辅助锁紧模块3下安装面205上的定位销孔201用于与安装于底座1上的定位销10配合，为保证辅助锁紧模块3定位的准确性，应保证两处定位销孔201相对于加工基准面C和基准面D的位置度误差应不大于

基准C与基准D为辅助锁紧模块3的外形表面。下安装面205的平面度误差应不大于0.01mm。

4)支撑钉的结构简图见图6

支撑钉4为两端小，中间大的阶梯轴结构。其两端圆柱部分与定位模块2上的支撑钉孔208和辅助锁紧模块3上的支撑钉孔306为间隙配合，间隙量为0.05mm。支撑钉4中间设置有限位结构，直径

应大于

支撑钉两端长度可分别满足工件粗精加工不同外形尺寸的压紧高度需求。实际使用中可根据工件外形尺寸，选择支撑钉使用端即可，提升了装置的通用性。

5)压板的结构简图见图7

压板9中间设置有长U型槽，实现压板的伸出和收回，从而避免对工件的安装和取出产生干涉。实际操作中，极大提升了装置使用的便利性。

6)螺杆的结构简图见图8

螺杆5为两端设有螺纹，中间设有外六方拧紧结构，便于螺杆5的安装和拆卸。

3、使用方法

安装工件时，分别将壳体安装面Ⅰ与定位模块2上的定位面206贴合，将壳体安装面Ⅱ与定位模块2上的定位面207贴合，将壳体安装面Ⅲ与定位模块2上的定位面204贴合，实现壳体定位。工件通过定位模块确定正确位置后，旋转锁紧螺杆8进行辅助锁紧，保证工件在压板9压紧过程中位置不发生偏移。最后将三处压板9与壳体表面贴合。最后旋转三处压紧螺母6，将压板9压紧。

本实用新型虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型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，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种高精度异型壳体类零件铣削加工的快速定位装夹装置，其特征在于：包括安装基础部分、零件定位及辅助锁紧部分和零件压紧部分；

安装基础部分实现与零点定位托盘的定位和连接，通过定位销实现与零点定位托盘的定位，并通过螺栓实现锁紧；

零件定位及辅助锁紧部分作为中间过渡，其下端通过定位销和螺栓安装于安装基础部分，上端用于安装零件压紧部分；

零件压紧部分用于实现对工件的压紧，防止工件在加工过程中出现位置的变动。

2.根据权利要求1所述的一种高精度异型壳体类零件铣削加工的快速定位装夹装置，其特征在于：所述安装基础部分包括底座(1)和定位销(10)；零件定位及辅助锁紧部分包括定位模块(2)、辅助锁紧模块(3)、锁紧螺杆(8)；零件压紧部分包括支撑钉(4)、螺杆(5)、压紧螺母(6)、垫片(7)和压板(9)。

3.根据权利要求2所述的一种高精度异型壳体类零件铣削加工的快速定位装夹装置，其特征在于：定位销(10)与定位托盘上的定位销孔为间隙配合，且间隙量不大于0.01，实现底座(1)与零点定位托盘定位。

4.根据权利要求2所述的一种高精度异型壳体类零件铣削加工的快速定位装夹装置，其特征在于：所述螺杆(5)两端设有螺纹，中间设有外六方拧紧结构。

5.根据权利要求2所述的一种高精度异型壳体类零件铣削加工的快速定位装夹装置，其特征在于：底座(1)为凸台结构，底座的上安装面(103)为零件定位及辅助锁紧部分安装面，底座的下安装面(104)为零点定位托盘安装面；采用一个定位销(10)一端插入底座的下安装面(104)上的两处第一定位销孔(101)，且与第一定位销孔(101)为过盈配合；该定位销(10)的另一端插入外部零点定位托盘上的定位销孔；螺栓(11)穿过底座(1)上的第一安装孔(105)，底座(1)通过螺栓(11)固定在零点定位托盘上，实现底座(1)的完全定位；采用一个定位销(10)插入底座的上安装面(103)的第二定位销孔(106)中，该定位销(10)与第二定位销孔(106)为过盈配合；采用一个定位销(10)插入定位模块的第二下安装面(205)上的第三定位销孔(201)中；定位模块的第二下安装面(205)与底座的上安装面(103)贴合；螺栓(11)穿过底座上的第二安装孔(102)，与定位模块(2)上的第一螺纹孔(202)配合，将定位模块(2)与底座(1)定位紧固；采用一个定位销(10)插入辅助锁紧模块的第三下安装面(305)上的第四定位销孔(301)；辅助锁紧模块的第三下安装面(305)与底座上的安装面(103)贴合；螺栓(11)穿过底座上的第二安装孔(102)，与辅助锁紧模块上的第二螺纹孔(302)配合，将辅助锁紧模块(3)与底座(1)定位紧固；锁紧螺杆(8)拧入辅助锁紧模块上的第三螺纹孔(303)。

6.根据权利要求5所述的一种高精度异型壳体类零件铣削加工的快速定位装夹装置，其特征在于：定位销(10)与第三定位销孔(201)为间隙配合，间隙量不大于0.01mm。

7.根据权利要求5所述的一种高精度异型壳体类零件铣削加工的快速定位装夹装置，其特征在于：定位销(10)与辅助锁紧模块上的定位销孔(301)为间隙配合，间隙量不大于0.01mm。

8.根据权利要求5所述的一种高精度异型壳体类零件铣削加工的快速定位装夹装置，其特征在于：所述支撑钉(4)为阶梯轴结构，两端外径一致，中间外径较大为限位结构；支撑钉(4)的一端插入定位模块的上安装面上的第一支撑钉孔(208)中，及辅助锁紧模块的上安装面上的第二支撑钉孔(307)中；三根螺杆(5)分别安装于定位模块的上安装面上的第四螺纹孔(209)，及辅助锁紧模块的上安装面上的第五螺纹孔(306)中；压板(9)中间设置有长U型槽，通过该U型槽穿入螺杆(5)；垫片(7)穿入螺杆(5)；压紧螺母(6)安装在螺杆(5)的螺纹上。

9.根据权利要求5所述的一种高精度异型壳体类零件铣削加工的快速定位装夹装置，其特征在于：底座的上安装面(103)和底座的第一下安装面(104)的平面度误差不大于0.01mm，且两者之间的平行度误差不大于0.01mm。

10.根据权利要求8所述的一种高精度异型壳体类零件铣削加工的快速定位装夹装置，其特征在于：所述支撑钉(4)与定位模块的上安装面上的第一支撑钉孔(208)及辅助锁紧模块的上安装面上的第二支撑钉孔(307)为间隙配合，配合间隙为0.05mm。

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