CN220498455U - 一种用于超高速燃气燃烧器主体的五轴加工工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于加工工装技术领域，具体涉及一种用于超高速燃气燃烧器主体的五轴加工工装。其包括固定在五轴加工中心工作台上的底板、至少2个用于固定加工件的固定机构和至少2个抵靠加工件外边沿的定位销，所述固定机构和定位销均通过紧固机构固定在底板上。本实用新型提供的技术方案解决了超高速燃气燃烧器主体在五轴加工中心固定的问题，实现了多个面多个角度同时加工的愿望，加工尺寸稳定可靠；设计结构简洁，成本低，产品装卸方便，大大提高生产效率；实现了零件标准化，且易损零件可以快速更换；工装在调整或更换过程中重复定位精度稳定可靠。

Description

一种用于超高速燃气燃烧器主体的五轴加工工装

技术领域

本实用新型属于加工工装技术领域，具体涉及一种用于超高速燃气燃烧器主体的五轴加工工装。

背景技术

燃烧器是使燃料和空气以一定方式喷出混合燃烧的装置统称。按类型和应用领域分工业燃烧器、燃烧机、民用燃烧器和特种燃烧器几种。

如图1所示的燃气工业燃烧器，是一款超高速，高热转换率的燃气工业燃烧器。它凭借其超高速的流射，高性能的热量转换比，能在短时间内让炉腔气体迅速升温，达到需求温度，最高可适用于炉温在1650℃以内的相关应用领域。比如：陶瓷制砖行业，锻造行业，热处理行业，热浸锌行业等等。

由于它的高集成性，把原本所有可拆分的零部件全部集中在一起，做成一体化。这样大大提高了燃烧器在燃烧过程中的稳定性和可控性，但是由于部件高集成，使它在制造过程中难度大大增加，并且每个面的角度位置公差很难保证。同时还要满足它的高性能转化比，使一些加工尺寸更加严格苛刻。最为理想的情况可以尽可能的减少多次装夹，也就是一次装夹可以完成尽可能多的加工，因此采用五轴加工工艺是最优选择，但由于集成后的燃气燃烧器主体的坯体不规则，还要对需加工部位实现避让，因此目前的五轴加工用夹具并不能使用，基于以上原因研发了针对用于超高速燃气燃烧器主体的五轴加工工装。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于超高速燃气燃烧器主体的五轴加工工装，用以解决目前超高速燃气燃烧器主体无法通过五轴加工的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：所述用于超高速燃气燃烧器主体的五轴加工工装，其包括固定在五轴加工中心工作台上的底板、至少2个用于固定加工件的固定机构和至少2个抵靠加工件外边沿的定位销，所述固定机构和定位销均通过紧固机构固定在底板上。

可选地，所述紧固机构包括竖立在底板表面的固定柱和穿过底板与固定柱固定连接的螺栓，所述固定柱两端设有用于螺纹连接的上内螺纹和下内螺纹，所述固定机构、定位销与上内螺纹配合连接，所述螺栓与下内螺纹配合连接，所述上内螺纹的内径小于下内螺纹。

通过一定高度的固定柱，可以将加工件靠近底板的一面不会产生干涉，也就是相当于将加工件悬浮固定在底板上方。

可选地，所述固定机构分为适用于夹持加工件边缘固定的夹持式机构和适用于避让加工位的偏心式机构，所述固定机构中至少3个为夹持式机构。

可选地，所述夹持式机构包括设置在加工件上方的勾型夹具和与构型夹具相对应设置的下支撑件，所述勾型夹具通过一紧固机构固定在底板上，所述下支撑件为外六角型齿面螺栓，所述下支撑件通过另一紧固机构固定在底板上。

可选地，所述勾型夹具包括固定在紧固机构上的下固定件、套设在下固定件上并可相对其上下运动的上压件、设置在下固定件和上压件之间的支撑弹簧和穿过上压件与下固定件螺纹连接的调节螺栓，所述上压件设有与下支撑件相对的悬臂，所述上压件相对下固定件通过调节螺栓和支撑弹簧实现高度变化，从而实现悬臂与下支撑件对加工件的夹持固定或松开。

可选地，所述悬臂上与下支撑件对应位置处设有上支撑件，所述上支撑件为外六角型齿面螺栓。

可选地，所述偏心式机构包括与紧固机构螺纹连接的偏心式内六角螺栓和套设在内六角螺栓螺头外的刀口环，所述刀口环抵压在加工件表面的外侧面设有至少一圈凸起的尖齿。

可选地，还包括至少2个设置在加工件边缘处的辅助支撑机构。

可选地，所述辅助支撑机构包括通过螺栓固定在底板表面锥形柱和固定在锥形柱上的辅助支撑件，所述辅助支撑件为外六角型齿面螺栓，所述加工件边沿位于辅助支撑件的支撑面上。

可选地，所述固定机构沿加工件一周设置，所述辅助支撑机构位于两相邻固定机构之间。

本实用新型提供的技术方案与现有技术相比具有如下优势：

1.解决了超高速燃气燃烧器主体在五轴加工中心固定的问题，实现了多个面多个角度同时加工的愿望，加工尺寸稳定可靠；

2.设计结构简洁，成本低，产品装卸方便，大大提高生产效率；

3.实现了零件标准化，且易损零件可以快速更换；

4.工装在调整或更换过程中重复定位精度稳定可靠。

附图说明

图1是待加工燃气工业燃烧器的加工坯体；

图2是本实用新型所述用于超高速燃气燃烧器主体的五轴加工工装一具体实施方式的结构示意图；

图3是图2中工装装夹了加工件的结构示意图；

图4是本实用新型所述夹持式机构一具体实施方式的剖视图；

图5是本实用新型所述偏心式机构一具体实施方式的结构示意图；

图6是本实用新型所述紧固机构一具体实施方式的剖视图。

图中所示：

01-加工件；

10-底板；

20-固定机构、21-夹持式机构、211-勾型夹具、2111-下固定件、2112-上压件、2113-支撑弹簧、2114-调节螺栓、2115-悬臂、2116-上支撑件、212-下支撑件、22-偏心式机构、221-偏心式内六角螺栓、222-刀口环、2221-尖齿；

30-定位销、31-螺栓头；

40-辅助支撑机构、41-锥形柱、42-辅助支撑件；

50-紧固机构、51-固定柱、511-上内螺纹、512-下内螺纹、52-螺栓。

具体实施方式

为了便于理解，下面结合实施例阐述所述用于超高速燃气燃烧器主体的五轴加工工装，应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位和位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图2和3所示，所述用于超高速燃气燃烧器主体的五轴加工工装，其包括固定在五轴加工中心工作台上的底板10、沿加工件一周设置用于固定加工件01的固定机构20、抵靠加工件01外边沿的3个定位销30和位于两相邻固定机构20之间且设置在加工件01边缘处的辅助支撑机构40，所述固定机构20和定位销30均通过紧固机构50固定在底板10上。

继续参见图2和3，所述固定机构20根据设置位置不同分为适用于夹持加工件01边缘固定的夹持式机构21和适用于避让加工位的偏心式机构22，本实施例中包括了3个夹持式机构21和1个偏心式机构22。

如图4所示，所述夹持式机构21包括设置在加工件10上方的勾型夹具211和与构型夹具211相对应设置的下支撑件212，所述勾型夹具211通过一紧固机构50固定在底板10上，所述下支撑件212为外六角型齿面螺栓，所述下支撑件212通过另一紧固机构59固定在底板10上。

继续参见图4，所述勾型夹具211包括固定在紧固机构50上的下固定件2111、套设在下固定件2111上并可相对其上下运动的上压件2112、设置在下固定件2111和上压件2112之间的支撑弹簧2113和穿过上压件2112与下固定件2111螺纹连接的调节螺栓2114，所述上压件2112设有与下支撑件212相对的悬臂2115，所述上压件2112相对下固定件2111通过调节螺栓2114和支撑弹簧21113实现高度变化，从而实现悬臂2115与下支撑件212对加工件01的夹持固定或松开。所述悬臂2115上与下支撑件212对应位置处设有上支撑件2116，所述上支撑件2116为外六角型齿面螺栓。

如图5所示，所述偏心式机构22包括与紧固机构50螺纹连接的偏心式内六角螺栓221和套设在内六角螺栓221螺头外的刀口环222，所述刀口环222抵压在加工件01表面的外侧面，所述刀口环222设有二圈凸起的尖齿2221。所述偏心式机构22同样配套了一个下支撑件212。

继续参见图2和图3，所述定位销30是设置在所述紧固机构50上的内六角型齿面螺栓，螺栓头31外侧面紧贴加工件01的侧壁。

继续参见图2，所述辅助支撑机构40包括通过螺栓固定在底板10表面锥形柱41和固定在锥形柱41上的辅助支撑件42，所述辅助支撑件42为外六角型齿面螺栓，继续参见图3，所述加工件01边沿位于辅助支撑件41的支撑面上。所述固定机构20沿加工件一周设置了4个，两相邻固定机构20之间均设有1辅助支撑机构40。

如图6所示，所述紧固机构50包括竖立在底板10表面的固定柱51和穿过底板10与固定柱51固定连接的螺栓52，所述固定柱51两端设有用于螺纹连接的上内螺纹511和下内螺纹512，所述固定机构20、定位销30与上内螺纹511配合连接，所述螺栓52与下内螺纹512配合连接，所述上内螺纹511的内径小于下内螺纹512。

一个物体在空间具中有6个自由度，本实用新型采用最简单的一面一靠，两点定位原则来固定加工件。首先用固定机构20中的下支撑件212组成一个面，用面支撑工件，这样就限制了Z方向的上下移动、X轴的轴心转动和Y轴的轴心转动这3个自由度。并且四个下支撑件212接触面附带齿形，可以牢牢嵌入产品；同时增加四个辅助支撑机构40，加大支撑刚性，使加工过程更加平稳可靠；然后再通过两个定位销30，组成一个V型形状，固定产品头部，限制X方向的左右移动和Y方向的前后移动这2个自由度，第三个定位销做靠柱，限制最后一个以Z轴为轴心转动的自由度，这样6个自由度完全被限定。

三个勾型夹具211向下压紧，把产品牢牢固定在工装夹具上，而且自由度没有重复限制，拆卸方便。而在产品V型尖端添加一个偏心式机构22，这样有足够侧紧力防止振动，使产品受力均匀，加工稳定，并且可以对V型尖端处可正常加工而不产生干涉。

安装使用本实用新型所述用于超高速燃气燃烧器主体的五轴加工工装的过程如下：

1.把所述用于超高速燃气燃烧器主体的五轴加工工装安装到五轴设备工作平台上，通过底板10上的8个M14内六角螺栓与工作台固定，同时工装侧平面用百分表校直，使其和机床坐标系方向一致。

2.将加工件01放进工装，V型形状往X方向靠住两定位销30，继续往Y方向靠住另一个定位销30。

3.用内六角扳手逐个顺序旋紧三个勾型夹具211，最后旋紧侧面偏心式机构22，使加工件01完全固定。

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，而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种用于超高速燃气燃烧器主体的五轴加工工装，其特征在于，包括固定在五轴加工中心工作台上的底板、至少2个用于固定加工件的固定机构和至少2个抵靠加工件外边沿的定位销，所述固定机构和定位销均通过紧固机构固定在底板上。

2.根据权利要求1所述用于超高速燃气燃烧器主体的五轴加工工装，其特征在于，所述紧固机构包括竖立在底板表面的固定柱和穿过底板与固定柱固定连接的螺栓，所述固定柱两端设有用于螺纹连接的上内螺纹和下内螺纹，所述固定机构、定位销与上内螺纹配合连接，所述螺栓与下内螺纹配合连接，所述上内螺纹的内径小于下内螺纹。

3.根据权利要求1所述用于超高速燃气燃烧器主体的五轴加工工装，其特征在于，所述固定机构分为适用于夹持加工件边缘固定的夹持式机构和适用于避让加工位的偏心式机构，所述固定机构中至少3个为夹持式机构。

4.根据权利要求3所述用于超高速燃气燃烧器主体的五轴加工工装，其特征在于，所述夹持式机构包括设置在加工件上方的勾型夹具和与构型夹具相对应设置的下支撑件，所述勾型夹具通过一紧固机构固定在底板上，所述下支撑件为外六角型齿面螺栓，所述下支撑件通过另一紧固机构固定在底板上。

5.根据权利要求4所述用于超高速燃气燃烧器主体的五轴加工工装，其特征在于，所述勾型夹具包括固定在紧固机构上的下固定件、套设在下固定件上并可相对其上下运动的上压件、设置在下固定件和上压件之间的支撑弹簧和穿过上压件与下固定件螺纹连接的调节螺栓，所述上压件设有与下支撑件相对的悬臂，所述上压件相对下固定件通过调节螺栓和支撑弹簧实现高度变化，从而实现悬臂与下支撑件对加工件的夹持固定或松开。

6.根据权利要求5所述用于超高速燃气燃烧器主体的五轴加工工装，其特征在于，所述悬臂上与下支撑件对应位置处设有上支撑件，所述上支撑件为外六角型齿面螺栓。

7.根据权利要求3所述用于超高速燃气燃烧器主体的五轴加工工装，其特征在于，所述偏心式机构包括与紧固机构螺纹连接的偏心式内六角螺栓和套设在内六角螺栓螺头外的刀口环，所述刀口环抵压在加工件表面的外侧面设有至少一圈凸起的尖齿。

8.根据权利要求1所述用于超高速燃气燃烧器主体的五轴加工工装，其特征在于，还包括至少2个设置在加工件边缘处的辅助支撑机构。

9.根据权利要求8所述用于超高速燃气燃烧器主体的五轴加工工装，其特征在于，所述辅助支撑机构包括通过螺栓固定在底板表面锥形柱和固定在锥形柱上的辅助支撑件，所述辅助支撑件为外六角型齿面螺栓，所述加工件边沿位于辅助支撑件的支撑面上。

10.根据权利要求8所述用于超高速燃气燃烧器主体的五轴加工工装，其特征在于，所述固定机构沿加工件一周设置，所述辅助支撑机构位于两相邻固定机构之间。