CN220839056U - 一种装夹工装 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种装夹工装，其包括用于支承待加工工件的底面的基座以及均设于基座上的定位件和夹持组件，其中，基座设有与安装孔位置对应且用于预留钻孔空间的避让部；定位件用于抵接待加工工件的周面，以锁定待加工工件的在基座的位置；夹持组件用于将待加工工件压紧于基座。由于定位件对待加工工件施加有径向作用力或径向分力，该装夹工装能实现待加工工件在轴向的锁紧以及径向的双重定位，能有效避免待加工工件钻孔过程中因受非轴向力等原因发生位移和形变，同时避让部保证了基座的自身位置稳定，具有实现待加工工件的定位和锁紧、有效维持待加工工件钻孔前后的形状基本一致、且能有效控制钻孔导致的一系列变形和精度偏差的效果。

Description

一种装夹工装

技术领域

本申请涉及工件加工工装的领域，尤其是涉及一种装夹工装。

背景技术

目前待加工工件的生产中，有种较特殊的零件，该种零件具有与轴向呈角度设置的安装孔，并通过安装孔与其他零部件连接装配。比如穿销式保持架滚子轴承中的保持架挡圈，保持架挡圈上的安装孔的位置精度对保持架焊接和滚子轴承的装配均有较大的影响。此类零件径向尺寸较大、轴向厚度较薄，在加工的过程中本就易发生形变，尤其是采用常见工装进行钻孔工艺的装夹固定的方案时无法有效避免零件发生变形，导致钻孔加工出来的产品的安装孔的位置精度都容易超差，从而影响后续装配。

综上所述，相关技术中存在如保持架挡圈等径向尺寸较大、轴向厚度较薄的待加工工件因钻孔工艺导致的产品的受力变形和位置精度发生偏差进而影响后续工艺或后续装配的技术问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本申请提供了一种装夹工装，通过对钻孔过程进行分析整理，根据钻孔时待加工工件的受力方向和产品变形分析，设计了新的装夹工装，并通过验证使用该装夹工装能够有效控制钻孔导致的一系列变形和精度偏差，应用于保持架挡圈的钻孔装夹时能有效满足保持架挡圈钻孔后的位置度的精度要求，保证了穿销式保持架滚子轴承的顺利装配。

本申请提供的装夹工装采用如下的技术方案：

一种装夹工装，用于固定待加工工件以钻与轴向呈角度设置的安装孔；所述装夹工装包括：

基座，用于支承待加工工件的底面，设有与所述安装孔位置对应且用于预留钻孔空间的避让部；

定位件，设于所述基座，用于抵接所述待加工工件的周面以锁定待加工工件在基座的位置；

夹持组件，设于所述基座，用于将所述待加工工件压紧于所述基座。

通过采用上述技术方案，本申请提供的装夹工装，一方面，基座和夹持组件即可实现待加工工件在轴向的锁紧以及径向的定位，在此基础上，本方案还增加定位件对待加工工件进行径向上的锁紧和双重定位，通过合理设置定位件的结构、数量、布置位置和与对象件的抵接配合方式等，即可实现待加工工件周向上多点多处的定位和锁定，由于定位件对待加工工件施加有径向作用力或径向分力，能有效避免待加工工件钻孔过程中因受非轴向力等原因发生位移和形变。另一方面，通过避让部预留有钻孔空间，保证基座和待加工工件之间具有安全空间，有效避免基座与钻孔件之间发生接触，进而使基座不会直接受到钻孔冲击力，保证了基座的自身位置稳定，配合定位件和夹持组件实现待加工工件的定位和锁紧，有效维持待加工工件钻孔前后的形状基本一致。

优选的，所述避让部包括设于所述基座的至少一个沉槽；和/或；所述基座上设有用于贴合所述待加工工件底面的支承台，所述支承台与所述基座形成的高差空间构成至少部分所述避让部。

优选地，所述支承台包括间隔设置的第一环台和第二环台；所述避让部位于所述第一环台和所述第二环台之间，所述第一环台与所述第二环台合围成至少部分所述避让部。

通过采用上述技术方案，通过装夹工装将待加工工件定位固定后，第一环台和第二环台可以稳定支承钻孔周边，同时第一环台和第二环台将待加工工件托起至一定高度，使基座的主体与待加工工件的底面能有一定间距，使得钻孔时待加工工件所受的力通过第一环台和第二环台传递至基座。

优选地，所述第一环台和所述第二环台同心设置。

通过采用上述技术方案，通过使待加工工件、第一环台和第二环台三者同心，第一环台和第二环台可均匀地支撑待加工工件的安装孔的周向部位，可提升支撑稳定性。

优选地，所述定位件的数量为至少两个且沿所述待加工工件的周向间隔设置；所述定位件为可伸缩元件或者所述定位件活动设于所述基座，在抵接所述待加工工件和与所述待加工工件间隔的状态之间切换。

通过采用上述技术方案，定位件自身长度可调或者在基座上的位置可调或者与基座的配合长度可调，使得定位件可以在抵接所述待加工工件和与所述待加工工件间隔的状态之间切换，进而可以进一步精确调整定位件和待加工工件的位置，保证待加工工件的定位精度、也保证钻孔后的安装孔的位置精度。

优选地，至少三个所述定位件沿所述待加工工件的周向均匀且间隔设置；所述定位件螺纹连接于所述基座，且所述定位件与所述待加工工件线接触。

通过采用上述技术方案，简化定位件的结构，节约成本，至少三个定位件均匀且稳定地作用于待加工工件的周面，可进一步提升待加工工件的定位精度。

优选地，所述夹持组件包括等高块、压板和螺纹连接件，所述等高块设于所述基座上，所述压板置于所述等高块上，所述螺纹连接件连接所述压板和所述基座，以将所述等高块和所述待加工工件均压紧于所述基座，所述螺纹连接件位于所述等高块和所述待加工工件之间。

通过采用上述技术方案，夹持组件与基座可拆卸连接，在待加工工件置入基座和从基座上取下时，夹持组件均不会影响待加工工件的定位和转移，压板可在等高块和螺纹连接件的作用下稳定作用于待加工工件实现锁紧。

优选地，所述待加工工件为空心的轴类工件；所述避让部呈环状结构或者在所述基座上呈环状分布；所述等高块与所述定位件中的一个设于所述避让部的内侧、另一个设于所述避让部的外侧。

通过采用上述技术方案，通过使等高块和定位件分布于避让部的两侧，使得装夹受力以及钻孔受力可以分散于基座上，可有效提延长基座的使用寿命，同时夹持组件和定位件也可以分散布置于基座，便于装夹工装各部件的安装。

优选地，所述定位件设于所述避让部的外侧，所述等高块和所述螺纹连接件均设于所述避让部的的内侧。

通过采用上述技术方案，适用于安装孔的钻孔方向为朝向径向外侧的轴类工件的装夹，定位件作用于待加工工件的外周面且设于安装孔的钻孔方向的对侧，以抵抗钻孔力产生的径向分力，有效维持待加工工件的形状，有效避免形变，进而有效控制位置精度，便于定位件的安装和调节。

优选地，所述避让部呈环槽结构；所述避让部的宽度为1.2D~2D，其中，D为所述安装孔的孔径。

通过采用上述技术方案，避让部成型规则，简化了基座的结构，便于制造，且可有效保证避让部的侧壁不与钻孔设备发生接触。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过对钻孔过程进行分析整理，根据钻孔时待加工工件的受力方向和产品变形分析，设计了新的装夹工装，并通过验证使用该装夹工装能够有效控制钻孔导致的一系列变形和精度偏差，应用于保持架挡圈的钻孔装夹时能有效满足保持架挡圈的位置度的精度要求；

2.基座和夹持组件即可实现待加工工件在轴向的锁紧以及径向的定位，在此基础上，本方案还增加定位件对待加工工件进行径向上的锁紧和双重定位，通过合理设置定位件的结构、数量、布置位置和与对象件的抵接配合方式等，即可实现待加工工件周向上多点多处的定位和锁定，由于定位件对待加工工件施加有径向作用力或径向分力，能有效避免待加工工件钻孔过程中因受非轴向力等原因发生位移和形变；

3.通过避让部预留有钻孔空间，保证基座和待加工工件之间具有安全空间，有效避免基座与钻孔件之间发生接触，进而使基座不会直接受到钻孔冲击力，保证了基座的自身位置稳定，配合定位件和夹持组件实现待加工工件的定位和锁紧，有效维持待加工工件钻孔前后的形状基本一致。

附图说明

图1是本申请实施例提供的装夹工装应用于保持架挡圈装夹的示意图；

图2是图1的局部放大示意图；

图3是图1中的保持架挡圈的结构示意图。

附图标记说明：10-基座，11-第一环台，12-第二环台，13-避让部，14-安装座；20-定位件；30-夹持组件，31-等高块，32-压板，33-螺纹连接件；

40-保持架挡圈，41-安装孔，42-第一斜切面，43-第一平面，44-第二平面，45-第二斜切面。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种装夹工装，用于固定待加工工件以钻与轴向呈角度设置的安装孔。参照图1-图2，该装夹工装包括基座10、定位件20和夹持组件30，其中：基座10用于支承待加工工件的底面，基座10上设有与安装孔41位置对应的避让部13，通过避让部13预留出钻孔空间，保证基座10和待加工工件之间具有安全空间，有效避免基座10与钻孔件之间发生接触，进而使基座10不会直接受到钻孔冲击力，保证了基座10的自身位置稳定。夹持组件30设于基座10，用于将待加工工件压紧于基座10，基座10和夹持组件30即可实现待加工工件在轴向的锁紧以及径向的定位。定位件20设于基座10，用于抵接待加工工件的周面，以锁定待加工工件在基座的位置。本方案通过增加定位件20对待加工工件进行径向上的锁紧和双重定位，通过合理设置定位件20的结构、数量、布置位置和与对象件的抵接配合方式等，即可实现待加工工件周向上多点多处的定位和锁定，由于定位件20对待加工工件施加有径向作用力或径向分力，能有效避免待加工工件钻孔过程中因受非轴向力等原因发生位移和形变。基座10、定位件20以及夹持组件30三者相互配合实现待加工工件的定位和锁紧，有效维持待加工工件钻孔前后的形状基本一致。

申请人通过对钻孔过程进行分析整理，根据钻孔时待加工工件的受力方向和产品变形分析，设计了新的装夹工装，并通过验证使用该装夹工装能够有效控制钻孔导致的一系列变形和精度偏差。

作为一种优选实施方式，避让部13包括设于基座10的至少一个沉槽；和/或；基座10上设有用于贴合待加工工件底面的支承台，支承台与基座10形成的高差空间构成至少部分避让部13，通过合理设置基座10的结构即可以得到避让部13。由于避让部13的形成方式有多种，在一些实施方式中，避让部13可以包括多个沉槽，沉槽可以一一与安装孔41对应，也可以一个沉槽与多个安装孔41对应。在一些实施方式中，避让部13还可以采用沉槽以及支承台与基座10之间的高差空间的组合方案，本申请对避让部13的具体结构以及成型方式均不作限定，只要能在不影响定位件20和夹持组件30的布局的情况下，实现预留钻孔空间、防止基座10受到直接冲击力的作用即可。

一般情况下，此类待加工工件为规则的轴类工件，轴类工件上需钻的安装孔41的数量为多个，且多个安装孔41呈环形均匀分布。为了保证支承定位效果，同时保证装夹以及钻孔过程中的定位精度，作为一种优选实施方式，支承台包括间隔设置的第一环台11和第二环台12；避让部13位于第一环台11和第二环台12之间，第一环台11与第二环台12合围成至少部分避让部13。通过装夹工装将待加工工件定位固定后，第一环台11和第二环台12可以稳定支承钻孔时安装孔41的周边，同时第一环台11和第二环台12将待加工工件托起至一定高度，使基座10的主体与待加工工件的底面能有一定间距，使得钻孔时待加工工件所受的力通过第一环台11和第二环台12传递至基座10。

需要说明的是，第一环台11与第二环台12合围成至少部分避让部13是指在一些实施方式中，第一环台11、第二环台12以及基座10三者围成的高差空间可以直接作为避让部13。在一些实施方式中，为了保证第一环台11和第二环台12与基座10的连接强度以及承载强度，会控制第一环台11和第二环台12的高度，此时可以通过在第一环台11和第二环台12之间的基座10表面开设沉槽，以增加避让部13的深度，此时沉槽、第一环台11以及第二环台12三者合围成避让部13。

为了进一步提升基座10对待加工工件的支撑稳定性，作为一种优选实施方式，第一环台11和第二环台12同心设置，在使用时，通过使待加工工件、第一环台11和第二环台12三者同心布置，第一环台11和第二环台12可均匀地支撑待加工工件的安装孔41的周向部位，可提升支撑稳定性。

本申请并未限定待加工工件的具体结构，那么基座10的支承结构、定位件20的设置位置、定位件20的结构以及数量等可以根据所要装夹的工件进行适应性地调整。在一些实施方式中，待加工工件为常规的底面和顶面均为平面且相互平行的结构，那么第一环台11的顶面和第二环台12的顶面共面。在一些实施方式中，待加工工件的顶部和/或底部可以是特殊的异形结构，比如前文提到的保持架挡圈40，由保持架挡圈40的中心至外周，保持架挡圈40的上表面包括连接的第一斜切面42和第一平面43、且下表面包括连接的第二平面44和第二斜切面45，保持架挡圈40属于典型的轴向两端面上不能够稳定竖直受力且竖直方向上受压容易断裂变形的薄类工件，那么将本实施例的装夹工装应用于保持架挡圈40的钻孔装夹时，第一环台11的顶面和第二环台12的顶面均为平面且互呈角度设置，以分别支承保持架挡圈40的第二平面44和第二斜切面45，通过合理将第二平面44和第二斜切面45作为定位面、将第一斜切面42作为夹持面、将保持架挡圈的径向周面作为锁紧面，满足保持架挡圈40的特殊装夹需求，能满足底部或者整体有异形结构的待加工工件的装夹固定需求。

本申请对定位件20的设置方式不做具体限定，比如，在一些实施方式中，定位件20可以与基座10通过导向结构滑动连接，装夹工装还包括用于驱动定位件20移动至抵接待加工工件的驱动件。

本申请对定位件20的数量以及结构不做限定，比如在一些实施方式中，定位件20为一个，定位件20具有与待加工工件的内周面和/或外周面匹配的抵接面，此时需要定位件20自身精度较高。

为了提高定位精度、简化装夹工装的结构和控制成本，本实施中，定位件20的数量为至少两个且沿待加工工件的周向间隔设置，以满足待加工工件在径向上定位锁定的需求。定位件20为可伸缩元件或者定位件20活动设于基座10，定位件20自身长度可调或者在基座10上的位置可调或者与基座10的配合长度可调，使得定位件20在抵接待加工工件和与待加工工件间隔的状态之间切换，进而可以进一步精确调整定位件20和待加工工件的位置，保证待加工工件的定位精度、也保证钻孔后的安装孔41的位置精度。

作为一种优选实施方式，至少三个定位件20沿待加工工件的周向均匀且间隔设置，以均匀且稳定地作用于待加工工件的周面。定位件20螺纹连接于基座10，且定位件20与待加工工件线接触，进而简化定位件20的结构，节约成本，定位件20调节方便，且采用线接触的方式提升可调节范围和调节精度，可进一步提升待加工工件的定位精度。

如图1所示，本实施中，夹持组件30包括等高块31、压板32和螺纹连接件33，等高块31设于基座10上，压板32置于等高块31上，螺纹连接件33连接压板32和基座10，以将等高块31和待加工工件均压紧于基座10，螺纹连接件33位于等高块31和待加工工件之间。也就是说夹持组件30与基座10为可拆卸连接，在待加工工件置入基座10和从基座10上取下时，夹持组件30均不会影响待加工工件的定位和转移，压板32可在等高块31和螺纹连接件33的作用下稳定作用于待加工工件实现锁紧。

需要说明的是，本申请并未限定夹持组件30在基座10上的安装位置，在一些实施方式中，等高块31和定位件20可以设于待加工工件的同侧，在一些实施方式中，等高块31和定位件20也可以设于待加工工件的异侧，只要能分别满足等高块31和定位件20各自的安装要求以及不影响其他部件的安装即可。

另外，本申请并未限定待加工工件的结构以及其安装孔41的钻孔方向，在应用于实心的轴类工件的装夹时，无论安装孔41的钻孔方向，定位件20均作用于轴类工件的外周面，定位件20与等高块31也均设于轴类工件的径向外侧。作为一种实施方式，待加工工件为空心的轴类工件，比如上述的保持架挡圈40，多个安装孔41呈环状分布。此时避让部13呈环状结构或者在基座10上呈环状分布；等高块31与定位件20中的一个设于避让部13的内侧、另一个设于避让部13的外侧，定位件20设于安装孔41的钻孔方向的对侧，以抵抗钻孔力产生的径向分力，有效维持待加工工件的形状、避免形变，进而有效控制位置精度。另外通过使等高块31和定位件20分布于避让部13的两侧，夹持组件30和定位件20可以分散布置于基座10，便于装夹工装各部件的安装，同时使得装夹受力以及钻孔受力可以分散于基座10上，可有效提延长基座10的使用寿命。

本实施例中，装夹工装应用于安装孔41的钻孔方向朝向径向外侧的空心轴类工件，定位件20设于避让部13的外侧，等高块31和螺纹连接件33均设于避让部13的的内侧。定位件20作用于工件的外周面，更便于定位件20的安装和调节，以抵抗钻孔力产生的径向分力，有效维持工件的形状，有效避免形变，进而有效控制位置精度。

正如上述记载，避让部13的可选方案有多种，作为优选实施方式，避让部13呈环槽结构，避让部13成型规则，简化了基座10的结构，便于制造。避让部13的宽度为1.2D~2D，其中，D为安装孔41的孔径，合理设置避让部13的宽度可有效保证避让部13的侧壁不与钻孔设备发生接触。

本申请对基座10的其他未提及结构也不做限定，比如，在一些实施方式中，基座10可以为平板，为了减重，基座10上可以开设中心孔，优选地，中心孔与第一环台11、第二环台12同心设置。本实施例中，为了便于加工制造、为了便于维护更换，基座10设有至少一个安装座14，安装座14与基座10可拆卸连接，定位件20均连接于安装座14，当定位件20或者安装座14发生磨损或失效，可直接替换定位件20或安装座14。为了便于调节，本实施例中，定位件20螺纹连接于安装座14且一端贯穿安装座14、以平行于保持架挡圈的径向的姿态抵接保持架挡圈40的外周面。

本申请对等高块31以及压板32的结构和数量均不做限定，在一些实施方式中，等高块31和压板32均可以为整体式结构，在一些实施方式中，等高块31/压板32也可以设置为多个，只要能满足将待加工工件稳定压紧于基座10即可，在一些实施方式中，压板32可以仅作用于保持架挡圈40的第一斜面，也可以同时作用于第一斜面和第一平面43。

下面以装夹保持架挡圈40为例，如图1-图3所示，本申请实施例一种装夹工装的实施原理和使用方法如下：

1、将保持架挡圈40放入基座10，以使第一环台11支撑第二平面44、第二环台12支撑第二斜切面45，并手动或使用工具对保持架挡圈40的中心轴线以及外径进行找正；

2、调节定位件20使定位件20锁定保持架挡圈40的外周面，并在定位件20锁紧保持架挡圈40后再次确认产品的外周面是否存在跑位；

3、若保持架挡圈40定位准确在合理误差范围内，则组装夹持组件30，通过螺纹连接件33连接压板32和基座10，同时通过等高块31使压板32的底面贴合等高块31和保持架挡圈40的第一斜切面42，完成装夹。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、通过对钻孔过程进行分析整理，根据钻孔时待加工工件的受力方向和产品变形分析，对钻孔装夹时的夹持面、定位面以及锁紧面均进行了优化，设计了新的装夹工装，并通过验证使用该装夹工装能够有效控制钻孔导致的一系列变形和精度偏差，应用于保持架挡圈的钻孔装夹时能有效满足保持架挡圈的位置度的精度要求；

2、基座和夹持组件即可实现待加工工件在轴向的锁紧以及径向的定位，在此基础上，本方案还增加定位件对待加工工件进行径向上的锁紧和双重定位，通过合理设置定位件的结构、数量、布置位置和与对象件的抵接配合方式等，即可实现待加工工件周向上多点多处的定位和锁定，由于定位件对待加工工件施加有径向作用力或径向分力，能有效避免待加工工件钻孔过程中因受非轴向力等原因发生位移和形变；

3、通过避让部预留有钻孔空间，保证基座和待加工工件之间具有安全空间，有效避免基座与钻孔件之间发生接触，进而使基座不会直接受到钻孔冲击力，保证了基座的自身位置稳定，配合定位件和夹持组件实现待加工工件的定位和锁紧，有效维持待加工工件钻孔前后的形状基本一致。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种装夹工装，其特征在于，包括：

基座（10），用于支承待加工工件的底面，设有与待加工工件的安装孔位置对应且用于预留钻孔空间的避让部（13）；

定位件（20），设于所述基座（10），用于抵接所述加工工件的周面以锁定所述待加工工件在所述基座的位置；

夹持组件（30），设于所述基座（10），用于将所述待加工工件压紧于所述基座（10）。

2.根据权利要求1所述的装夹工装，其特征在于，所述避让部（13）包括设于所述基座（10）的至少一个沉槽；和/或；所述基座（10）上设有用于贴合所述待加工工件底面的支承台，所述支承台与所述基座（10）形成的高差空间构成至少部分所述避让部（13）。

3.根据权利要求2所述的装夹工装，其特征在于，所述支承台包括间隔设置的第一环台（11）和第二环台（12）；所述避让部（13）位于所述第一环台（11）和所述第二环台（12）之间，所述第一环台（11）与所述第二环台（12）合围成至少部分所述避让部（13）。

4.根据权利要求3所述的装夹工装，其特征在于，所述第一环台（11）和所述第二环台（12）同心设置。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的装夹工装，其特征在于，所述定位件（20）的数量为至少两个且沿所述待加工工件的周向间隔设置；

所述定位件（20）为可伸缩元件或者所述定位件（20）活动设于所述基座（10），在抵接所述待加工工件和与所述待加工工件间隔的状态之间切换。

6.根据权利要求5所述的装夹工装，其特征在于，至少三个所述定位件（20）沿所述待加工工件的周向均匀且间隔设置；所述定位件（20）螺纹连接于所述基座（10），且所述定位件（20）与所述待加工工件线接触。

7.根据权利要求1-4、6中任一项所述的装夹工装，其特征在于，所述夹持组件（30）包括等高块（31）、压板（32）和螺纹连接件（33），所述等高块（31）设于所述基座（10）上，所述压板（32）置于所述等高块（31）上，所述螺纹连接件（33）连接所述压板（32）和所述基座（10），以将所述等高块（31）和所述待加工工件均压紧于所述基座（10），所述螺纹连接件（33）位于所述等高块（31）和所述待加工工件之间。

8.根据权利要求7所述的装夹工装，其特征在于，所述待加工工件为空心的轴类工件；所述避让部（13）呈环状结构或者在所述基座（10）上呈环状分布；所述等高块（31）与所述定位件（20）中的一个设于所述避让部（13）的内侧、另一个设于所述避让部（13）的外侧。

9.根据权利要求8所述的装夹工装，其特征在于，所述定位件（20）设于所述避让部（13）的外侧，所述等高块（31）和所述螺纹连接件（33）均设于所述避让部（13）的内侧。

10.根据权利要求9所述的装夹工装，其特征在于，所述避让部（13）呈环槽结构；所述避让部（13）的宽度为1.2D~2D，其中，D为所述安装孔的孔径。