CN219925310U - 一种壳体类零件定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及零件装夹技术领域，尤其涉及一种壳体类零件定位装置。壳体类零件定位装置包括定位座，定位座具有用于与机床主轴同轴连接的主轴连接结构，定位座上设有用于对零件进行轴心定位的轴心定位结构、用于对零件进行周向定位的周向定位结构以及用于对零件进行轴向定位的轴向定位结构，以保证零件在装夹在定位座上后零件的待加工凹槽与主轴连接结构同轴。可以将定位座与机床主轴同轴连接，将零件装夹在定位座上，使得零件的待加工凹槽与定位座的主轴连接结构同轴，进而保证待加工凹槽与机床主轴同轴，通过机床主轴带动定位座和零件一起转动，从而实现对零件头部凹槽的车削加工。

Description

一种壳体类零件定位装置

技术领域

本实用新型涉及零件装夹技术领域，尤其涉及一种壳体类零件定位装置。

背景技术

目前有一种壳体类零件，其结构如图1-3所示，包括圆柱形壳体701，圆柱形壳体701内部具有两个相互独立的通道结构，圆柱形壳体701的一端设有六棱柱状头部702，六棱柱状头部702的其中一个侧面上设有凹槽703，该凹槽703垂直于六棱柱状头部702的轴线延伸，且槽底部分与圆柱形壳体内部的其中一个通道连通，凹槽703为变径结构，在槽口及靠近槽底位置处均具有多个变径段。

由于凹槽结构复杂，需要通过机加工完成，机加工时需要对零件进行装夹固定，目前通常是将零件通过平口钳装夹，并在加工中心进行铣削加工，在通过平口钳装夹时需要多次打表找正，工作人员需要多次手动上紧、松开钳口，导致操作不便，费时费力，效率低下。另外，铣制加工时间长且单位时间成本高，各变径段衔接处R需刃磨成型刀，耗费时间且粗糙度差，尺寸易超差，变径段衔接处需钳工去除毛刺，加工效率低下。目前提出了一种通过车削加工凹槽的思路，但是车削加工时没有适配的用于装夹定位零件的定位装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种壳体类零件定位装置，以解决壳体类零件上的凹槽采用车削加工时没有适配的定位装置的问题。

为实现上述目的，本实用新型壳体类零件定位装置采用如下技术方案：

一种壳体类零件定位装置，包括定位座，定位座具有用于与机床主轴同轴连接的主轴连接结构，定位座上设有用于对零件进行轴心定位的轴心定位结构、用于对零件进行周向定位的周向定位结构以及用于对零件进行轴向定位的轴向定位结构，以保证零件在装夹在定位座上后零件的待加工凹槽与主轴连接结构同轴。

有益效果：本实用新型全新的提出了一种壳体类零件定位装置，使用时可以将定位座通过主轴连接结构与机床主轴同轴连接，将零件装夹在定位座上，通过定位座上的轴心定位结构、周向定位结构以及轴向定位结构对零件进行轴心定位、周向定位和轴向定位，使得零件的待加工凹槽与定位座的主轴连接结构同轴，进而保证待加工凹槽与机床主轴同轴，通过机床主轴带动定位座和零件一起转动，从而实现对零件头部凹槽的车削加工。

进一步地，所述定位座上设有槽口朝前的定位槽以使零件能够水平进出，定位槽的后侧槽壁和左右两侧槽壁用于与零件的相应侧面配合以对零件进行轴心定位，定位槽的后侧槽壁和左右两侧槽壁构成所述轴心定位结构，定位槽具有朝上的用于支撑在零件的六棱柱状头部下侧面的台阶面，定位槽上侧设有用于压紧在六棱柱状头部上侧面的压紧结构，压紧结构和台阶面共同构成所述轴向定位结构，定位槽具有用于与六棱柱状头部的至少一个侧面贴合以对零件进行周向定位的周向定位槽壁，周向定位槽壁构成所述周向定位结构。

有益效果：通过在定位座上设置定位槽对零件进行支撑和定位，定位槽的槽口朝前，这样零件在装夹时，只需要将零件水平推入定位槽内即可实现定位，然后使压紧结构向下压紧零件头部即完成装夹，拆卸时，使压紧结构松开零件头部，然后将零件水平向外拉出即可，零件装卸过程中只需要调节压紧结构的压紧或松开状态，使得装卸操作十分方便，有效的节省了装夹和拆卸时间，提高了加工效率。

进一步地，定位槽包括第一槽段和第二槽段，第二槽段连接在第一槽段的下侧，所述轴心定位结构、台阶面以及周向定位结构均位于第一槽段上。

有益效果：将定位结构全部集中设置在第一槽段上，这样定位装置在设计加工时就只需要保证第一槽段的加工精度即可保证对零件的准确定位，而不需要对第二槽段的加工精度有很高要求，使得定位装置的生产加工更加方便。

进一步地，第一槽段的后侧槽壁和左右两侧槽壁用于与零件的六棱柱状头部的至少两个相邻侧面适配贴合，第一槽段的后侧槽壁和左右两侧槽壁同时构成所述轴心定位结构和所述周向定位结构，第一槽段的槽宽大于第二槽段的槽宽，第一槽段的下侧槽壁构成所述台阶面。

有益效果：这样设置使得第一槽段的整体结构更加简单，更加便于加工。

进一步地，压紧结构包括压紧螺栓，定位座上方设有盖板，盖板与定位座固定连接，盖板上设有螺纹孔，压紧螺栓螺旋安装在螺纹孔内，压紧螺栓向下伸出螺纹孔的一端用于压紧在零件头部。

有益效果：这样在装夹零件及加工完成后从装置上取出零件时，无需拆掉盖板，只要旋松压紧螺栓即可取出和装夹所加工零件，使零件装卸更加方便。

进一步地，压紧螺栓包括螺栓头和螺杆，压紧螺栓自下向上穿过盖板上的螺纹孔，螺栓头的背向螺杆的端面构成用于压紧在零件头部的压紧面，螺杆向上穿出螺纹孔的一端具有用于与扳手止转配合的止转配合结构。

有益效果：螺栓头与零件头部具有较大的压紧配合面，压紧更可靠，更有利于保证零件受力一致且均匀，避免零件受力不均而发生歪斜，螺杆向上穿出螺纹孔的一端具有止转配合结构，在旋拧压紧螺栓时可通过扳手对压紧螺栓施力，旋拧更方便。

进一步地，螺杆向上穿出螺纹孔的一端具有外六方面，外六方面的径向尺寸小于螺杆上的螺纹段的径向尺寸，外六方面构成所述止转配合结构。

有益效果：外六方面结构简单，便于加工。

进一步地，压紧螺栓向上穿出螺纹孔的部分旋装有锁紧螺母，锁紧螺母向下压紧在盖板上。

有益效果：通过设置锁紧螺母，能够进一步防止压紧螺栓松动，尤其在零件随定位座一起高速旋转过程中，保证零件始终被可靠的压紧在定位座上，避免零件发生松动而导致加工出的凹槽出现偏差。

进一步地，所述盖板为开口朝下的U形板，U形板对扣在定位座上部且与定位座可拆连接。

有益效果：这样能够在盖板与定位座之间形成一定高度空间，不仅能够使零件进出定位槽的操作空间更大，进出更方便，而且能够用于容纳压紧螺栓向下伸出螺纹孔的部分，有利于减小装置的整体体积；U形板与定位座可拆连接，便于U形板单独拆装更换。

进一步地，U形板与定位座通过螺栓固定连接，螺栓设有四个且关于U形板上的螺纹孔的中心轴线对称布置。

有益效果：这样能够保证零件装夹在定位座上后受力一致且均匀，更有利于保证零件在高速旋转时的稳定性。

附图说明

图1为待加工壳体类零件的立体图；

图2为待加工壳体类零件的剖视图；

图3为图2中N处的放大示意图；

图4为本实用新型壳体类零件定位装置的实施例1的立体图；

图5为本实用新型壳体类零件定位装置的实施例1的另一视角的示意图；

图6为本实用新型壳体类零件定位装置的实施例1的主视图；

图7为本实用新型壳体类零件定位装置的实施例1的左视图；

图8为本实用新型壳体类零件定位装置的实施例1的俯视图；

图9为压紧螺栓的结构示意图；

图10为压紧螺栓的俯视图；

图11为压紧螺栓的半剖图；

图中：1、定位座；101、第一槽段；102、第二槽段；103、第三槽段；104、台阶面；105、主轴连接结构；2、盖板；3、压紧螺栓；301、螺栓头；302、螺杆；303、外六方面；4、锁紧螺母；5、螺栓；701、圆柱形壳体；702、六棱柱状头部；703、凹槽。

具体实施方式

本实用新型壳体类零件定位装置通过定位座对零件进行支撑和定位，定位座具有用于与机床主轴同轴连接的主轴连接结构，定位座上的定位结构能够保证零件在装夹在定位座上后待加工凹槽与定位座的主轴连接结构同轴，通过机床主轴带动定位座和零件一起转动，从而实现车削加工时对零件的装夹定位。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

本实用新型壳体类零件定位装置的实施例1：

如图4-8所示，壳体类零件定位装置包括定位座1，定位座1具有用于与机床主轴同轴连接的主轴连接结构105，定位座1上设有用于对零件进行定位的定位槽，定位座1上部设有盖板2，盖板2与定位座1通过螺栓5固定连接，壳体类零件定位装置还包括压紧螺栓3，压紧螺栓3旋装在盖板2上的螺纹孔内，通过压紧螺栓3将零件压紧固定在定位座1上。

定位座1为对称结构，定位座1上设有上下贯通的定位槽，定位槽的槽口朝前，零件可通过槽口水平进出定位槽。定位槽包括由上向下依次连接的第一槽段101、第二槽段102和第三槽段103，第一、第二、第三槽段的槽宽依次减小，第一槽段101的下侧槽壁形成朝上的台阶面104，该台阶面104用于支撑在零件的六棱柱状头部702的下侧面，该台阶面104与压紧螺栓3共同对零件进行轴向定位。第一槽段101的左右两侧槽壁的靠近槽口部分即前段槽壁沿前后方向延伸，靠近槽底部分即后段槽壁倾斜延伸且逐渐靠近，且后段槽壁与后槽壁的夹角与零件的六棱柱状头部702的相邻两侧面的夹角相同，第一槽段101的左右两侧槽壁的后段槽壁以及后槽壁用于与零件的六棱柱状头部702的相邻三个侧面适配贴合，从而对零件进行轴心定位和周向定位。通过对零件进行轴心定位、周向定位和轴向定位，保证零件的待加工凹槽与定位座的主轴连接结构同轴，进而保证待加工凹槽与机床主轴同轴。第二、第三槽段用于避让零件的圆柱形壳体701。

盖板2为开口朝下的U形板，U形板对扣在定位座1上部，并通过螺栓5与定位座1固定连接。螺栓5设有四个，四个螺栓5分别设置在U形板的四角，且关于U形板的中心轴线对称布置，以保证零件受力一致且均匀，螺栓5穿过盖板2和定位座1后通过螺母锁紧，螺栓5上还旋装有背帽，以进一步防止螺栓5松脱。U形板的底板上设有上下贯通的螺纹孔，压紧螺栓3旋装在螺纹孔内。盖板2对扣在定位座1上部后与定位座1之间形成一定高度空间，不仅能够使零件进出定位槽的操作空间更大，进出更方便，而且能够用于容纳压紧螺栓3的螺栓头301，有利于减小装置的整体体积，同时便于U形板单独拆装更换。装夹及取出零件时，无需拆掉盖板2，只需要旋松压紧螺栓3即可。

如图9-11所示，压紧螺栓3包括螺栓头301和螺杆302，螺栓头301为圆形，螺栓头301的背向螺杆302的端面用于压紧在零件头部，螺杆302背向螺栓头301的一端具有外六方面303，外六方面303的径向尺寸小于螺杆302上的螺纹段的径向尺寸，外六方面用于与扳手止转配合。如图4所示，压紧螺栓3自下向上穿过盖板2上的螺纹孔，螺栓头301的背向螺杆302的端面向下压紧在零件的六棱柱状头部，螺杆302向上穿出螺纹孔的部分旋装有锁紧螺母4，锁紧螺母4向下压紧在盖板2上，以防止压紧螺栓3松动。

需要装夹零件时，将零件放至定位座1上的定位槽的槽口处，零件头部下侧面支撑在定位槽的台阶面104上，将零件水平推入定位槽内直至推不动，即实现定位，然后旋拧压紧螺栓3使螺栓头301向下压紧零件头部，即完成装夹；加工完成后需要取出零件时，旋松压紧螺栓3，松开零件头部，然后将零件顺着定位槽向外拉出即可。零件装夹、取出过程中，无需拆掉盖板2，只需要调节压紧螺栓3的压紧或松开状态，使得零件装卸操作十分方便，有效的节省了装夹和拆卸时间，提高了加工效率。

车削加工时，可将定位座1通过主轴连接结构105与机床主轴同轴连接，将零件装夹在定位座上，通过定位座对零件进行定位，使得零件的待加工凹槽与定位座的主轴连接结构同轴，进而保证待加工凹槽与机床主轴同轴，通过机床主轴带动定位座和零件一起转动，从而实现对零件头部凹槽703的车削加工。凹槽703的各变径段衔接处R均由车削保证，由此减少了衔接处需钳工去除毛刺的工序，进一步提高了加工效率，降低了加工成本。

本实用新型壳体类零件定位装置在设计时，借助solidworks三维软件，测出零件装夹后的偏心值，后续根据偏心量，对盖板2、压紧螺栓3的结构进行调整，以保证装夹零件后的工装质心与主轴轴线重合，保证静平衡，以减少偏心造成的机床震动。

如图1所示的壳体类零件使用加工中心加工时，用时6min，借助本实用新型壳体类零件定位装置后使用数控车床小巨人加工，用时3min，加工效率显著提高。通过对定位装置和刀具选择的优化，以及刀具切削参数的改动，使得本次加工壳体类零件1500件仅需10天，比使用加工中心加工时的生产周期缩短了10天，大大的提高了生产效率。

实施例2：与上述实施例1的区别在于，在定位座上设有上下延伸的定位孔，定位孔的上侧孔沿用于支撑在零件的六棱柱状头部下侧面，定位座上方设有压紧结构，通过压紧结构向下压紧零件头部，定位孔的孔壁与零件的圆柱体壳体的外周面配合以对零件进行轴心定位，定位座上还设有与零件的六棱柱状头部的相邻三个侧面适配的止转配合结构，止转配合结构可以为六方形环套切掉一半后的半环套，止转配合结构围绕在定位孔的上侧孔口的周围，将零件插入定位孔内后，止转配合结构与六棱柱状头部的相邻三个侧面贴合从而对零件进行周向定位。

实施例3：与上述实施例1的区别在于，定位槽包括第一槽段和第二槽段，第二槽段的槽壁与零件的圆柱形壳体的外周面适配，通过第二槽段对零件进行轴心定位，通过第一槽段对零件进行周向定位。

实施例4：与上述实施例1的区别在于，第一槽段的后侧槽壁与零件的六棱柱状头部的其中一个侧面即与待加工凹槽所在侧面相对的侧面适配贴合，第一槽段的左右两侧槽壁的间距与六棱柱状头部的最大径向尺寸适配，第一槽段的后槽壁用于对零件进行周向定位，第一槽段的后槽壁和左右两侧槽壁共同对零件进行轴心定位。在其他实施例中，还可以使第一槽段的后侧槽壁和左侧槽壁与零件的六棱柱状头部的两个相邻侧面适配贴合，右侧槽壁与六棱柱状头部的其中一条棱贴合，从而对零件进行轴心定位和周向定位。

实施例5：与上述实施例1的区别在于，盖板上设有螺栓穿孔，压紧螺栓活动穿装在螺栓穿孔内，压紧螺栓的螺栓头朝下用于压紧零件头部，压紧螺栓向上穿出盖板的一端旋装有螺母以防止压紧螺栓从盖板上掉落，压紧螺栓上穿装有压簧，压簧位于盖板下侧，压簧向下压紧在螺栓头上，通过压簧提供给螺栓头向下的挤压作用力而将螺栓头压紧在零件头部。

实施例6：与上述实施例1的区别在于，压紧螺栓自上向下穿过盖板上的螺纹孔，螺杆的背向螺栓头的一端端面构成用于压紧在零件头部的压紧面，螺栓头为六方头，用于与扳手配合。

实施例7：与上述实施例1的区别在于，压紧螺栓的螺杆的背向螺纹头的一端具有外四方面，外四方面构成用于与扳手止转配合的止转配合结构。

实施例8：与上述实施例1的区别在于，盖板为矩形板，矩形板放置在定位座上部且与定位座固定连接，定位座上的定位槽的第一槽段在上下方向的长度较长，能够在容纳零件头部的同时容纳压紧螺栓的螺栓头并使螺栓头有一定的上下活动空间。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种壳体类零件定位装置，其特征在于：包括定位座(1)，定位座(1)具有用于与机床主轴同轴连接的主轴连接结构(105)，定位座(1)上设有用于对零件进行轴心定位的轴心定位结构、用于对零件进行周向定位的周向定位结构以及用于对零件进行轴向定位的轴向定位结构，以保证零件在装夹在定位座(1)上后零件的待加工凹槽与主轴连接结构同轴。

2.根据权利要求1所述的壳体类零件定位装置，其特征在于：所述定位座(1)上设有槽口朝前的定位槽以使零件能够水平进出，定位槽的后侧槽壁和左右两侧槽壁用于与零件的相应侧面配合以对零件进行轴心定位，定位槽的后侧槽壁和左右两侧槽壁构成所述轴心定位结构，定位槽具有朝上的用于支撑在零件的六棱柱状头部下侧面的台阶面，定位槽上侧设有用于压紧在六棱柱状头部上侧面的压紧结构，压紧结构和台阶面共同构成所述轴向定位结构，定位槽具有用于与六棱柱状头部的至少一个侧面贴合以对零件进行周向定位的周向定位槽壁，周向定位槽壁构成所述周向定位结构。

3.根据权利要求2所述的壳体类零件定位装置，其特征在于：定位槽包括第一槽段(101)和第二槽段(102)，第二槽段(102)连接在第一槽段(101)的下侧，所述轴心定位结构、台阶面以及周向定位结构均位于第一槽段(101)上。

4.根据权利要求3所述的壳体类零件定位装置，其特征在于：第一槽段(101)的后侧槽壁和左右两侧槽壁用于与零件的六棱柱状头部的至少两个相邻侧面适配贴合，第一槽段(101)的后侧槽壁和左右两侧槽壁同时构成所述轴心定位结构和所述周向定位结构，第一槽段(101)的槽宽大于第二槽段(102)的槽宽，第一槽段(101)的下侧槽壁构成所述台阶面(104)。

5.根据权利要求2-4任意一项所述的壳体类零件定位装置，其特征在于：压紧结构包括压紧螺栓(3)，定位座(1)上方设有盖板(2)，盖板(2)与定位座(1)固定连接，盖板(2)上设有螺纹孔，压紧螺栓(3)螺旋安装在螺纹孔内，压紧螺栓(3)向下伸出螺纹孔的一端用于压紧在零件头部。

6.根据权利要求5所述的壳体类零件定位装置，其特征在于：压紧螺栓(3)包括螺栓头(301)和螺杆(302)，压紧螺栓(3)自下向上穿过盖板(2)上的螺纹孔，螺栓头(301)的背向螺杆(302)的端面构成用于压紧在零件头部的压紧面，螺杆(302)向上穿出螺纹孔的一端具有用于与扳手止转配合的止转配合结构。

7.根据权利要求6所述的壳体类零件定位装置，其特征在于：螺杆(302)向上穿出螺纹孔的一端具有外六方面(303)，外六方面(303)的径向尺寸小于螺杆(302)上的螺纹段的径向尺寸，外六方面(303)构成所述止转配合结构。

8.根据权利要求6所述的壳体类零件定位装置，其特征在于：压紧螺栓(3)向上穿出螺纹孔的部分旋装有锁紧螺母(4)，锁紧螺母(4)向下压紧在盖板(2)上。

9.根据权利要求5所述的壳体类零件定位装置，其特征在于：所述盖板(2)为开口朝下的U形板，U形板对扣在定位座(1)上部且与定位座(1)可拆连接。

10.根据权利要求9所述的壳体类零件定位装置，其特征在于：U形板与定位座(1)通过螺栓(5)固定连接，螺栓(5)设有四个且关于U形板上的螺纹孔的中心轴线对称布置。