CN224144031U - 高精度内啮合齿轮泵月牙主板加工夹具 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种高精度内啮合齿轮泵月牙主板加工夹具，涉及加工夹具领域，该加工具夹具包含定位底座、位置定位器、推压组件，其中，位置定位器通过至少两根导柱与定位底座刚性连接；所述定位底座高部设置有有于定位安装至机床工作台面上定位凸起；所述位置定位器的顶部设有一个适配被夹持工件的圆弧定位基准面以及一个垂直定位基准面；圆弧定位基准面与工件外轮廓配合，垂直定位基准面底端转角处设有卡位凹槽，该凹槽的几何轮廓与工件边缘特征匹配，形成机械限位。该加工夹具设计适配月牙主板结构特征的定位导向系统与柔性夹紧机构，可实现多工序加工的基准统一化与应力均衡化，能有效解决重复装夹导致的精度损失问题。

Description

高精度内啮合齿轮泵月牙主板加工夹具

技术领域

本申请涉及加工夹具领域，特别是一种高精度内啮合齿轮泵月牙主板加工夹具。

背景技术

在液压传动领域，内啮合齿轮泵作为核心动力元件，其性能直接取决于关键零件月牙主板的加工精度。当前行业内普遍采用线切割工艺或加工中心分序加工方式制造月牙主板。线切割技术虽能实现复杂轮廓的成形，但受加工原理限制，加工表面易形成微观缺陷，导致零件表面质量难以满足高精度配合要求。而加工中心在分步加工内径、侧面及厚度等特征时，由于缺乏专用装夹系统，需通过多次拆装调整加工基准，不仅造成加工效率低下，更会因重复定位误差和装夹应力引发工件变形，严重影响月牙主板的几何精度。这一系列加工缺陷将直接导致齿轮啮合间隙不均匀、油膜承载能力降低等问题，最终影响齿轮泵的输出压力稳定性和使用寿命。

现有加工工艺的不足主要体现在工艺系统协调性不足与过程稳定性欠缺。线切割加工过程中，电极丝振动及冷却介质作用易在工件表面形成不规则纹理，这些微观缺陷在高压油液冲刷下会成为磨损起始点。而加工中心采用通用夹具进行多工序加工时，由于缺乏针对月牙主板结构的优化定位设计，工件在换序加工时需频繁更换夹持位置，致使加工基准无法统一。更为关键的是，传统装夹方式在加工薄壁结构时难以均衡分布夹持力，导致工件在切削力与夹紧力耦合作用下产生弹性变形，进一步加剧尺寸精度与形位公差的偏离。这些工艺缺陷传导至终端产品，将显著降低齿轮泵的容积效率与压力保持能力，同时缩短关键部件的有效使用寿命。

针对现有加工技术的系统性缺陷，开发新型专用夹具对提升行业技术水平具有重要价值。

实用新型内容

本申请的目的旨在至少克服现有技术所存在的一处不足，提供一种高精度内啮合齿轮泵月牙主板加工夹具。

为实现上述目的，本申请公开了一种高精度内啮合齿轮泵月牙主板加工夹具，该加工夹具包含定位底座、位置定位器、推压组件，其中，位置定位器通过至少两根导柱与定位底座刚性连接；

所述定位底座底部设置有用于定位安装至机床工作台面上定位凸起一；

所述位置定位器的顶部设有一个适配被夹持工件的圆弧定位基准面以及一个垂直定位基准面；圆弧定位基准面与工件外轮廓配合，垂直定位基准面底端转角处设有卡位凹槽，该凹槽的几何轮廓与工件边缘特征匹配，形成机械限位；

所述位置定位器从圆弧定位基准面水平内凹形成一个安装位，该安装位内用于安装推压组件；

所述推压组件由位于安装位内的推压块、调节螺栓及弹性预压机构构成，弹性预压机构包括导杆以及套设在导杆上的弹簧，导杆及调节螺栓从位置定位器一侧插入推压块与推压块连接；在调节螺栓旋转时，带动推压块直线移动，弹簧的预载力辅助推压块夹持时的夹紧保持；

所述推压块前端设有定位凸起二，推压块的定位凸起二伸出圆弧定位基准面后伸出工件表面的槽位内，使推压块与垂直定位基准面配合形成水平及垂直的两向的夹紧。

工件装夹时，其底部边缘嵌入卡位凹槽，侧壁贴合垂直定位基准面，外径紧贴圆弧定位基准面，形成三级定位约束链，最终由施加夹持力形成形位耦合约束，实现四极定位约束。

与现有技术相比较，该加工夹具设计适配月牙主板结构特征的定位导向系统与柔性夹紧机构，可实现多工序加工的基准统一化与应力均衡化，能有效解决重复装夹导致的精度损失问题。

以上列出的有益效果并非穷尽全部优势。其他潜在的有益效果及详细技术实施方式将在本申请的实施例或其他描述部分中进一步揭示。

附图说明

在结合附图阅读下文的具体实施方式后，将更好地理解本公开的多个方面，在附图等中所示的各结构的位置、尺寸及范围等有时不表示实际的位置、尺寸及范围等。在附图中:

图1是本申请公开的一种实施例的结构示意图。

图2是本申请公开的一种实施例在另一视角下的结构示意图。

图3是图2中的A处放大图。

图4是本申请公开的一种实施例在推压组件与工件配合夹持状态下的结构示意图。

图5是本申请公开的一种实施例在推压组件工作状态下的结构示意图。

图6是图5中的B处放大图。

图中各标号分别是：定位底座-1、位置定位器-2、推压组件-3、工件-4、定位凸起一-101、圆弧定位基准面-201、垂直定位基准面-202、卡位凹槽-203、安装位-204、推压块-301、调节螺栓-302、导杆-303、弹簧-304、定位凸起二-305。

具体实施方式

以下将参照附图描述本公开，其中的附图示出了本公开的若干实施例。然而应当理解的是，本公开可以以多种不同的方式呈现出来，并不局限于下文描述的实施例;事实上，下文描述的实施例旨在使本公开的公开更为完整，并向本领域技术人员充分说明本公开的保护范围。还应当理解的是，本文公开的实施例能够以各种方式进行组合，从而提供更多额外的实施例。

应当理解的是，在所有附图中，相同的附图标记表示相同的元件。在附图中，为清楚起见，某些特征的尺寸可以进行变形。

应当理解的是，说明书中的用辞仅用于描述特定的实施例，并不旨在限定本公开。说明书使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)除非另外定义，均具有本领域技术人员通常理解的含义。为简明和/或清楚起见，对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

说明书使用的单数形式“一”、“所述”和“该”除非清楚指明，均包含复数形式。说明书使用的用辞“包括”、“包含”和“含有”表示存在所声称的特征，但并不排斥存在一个或多个其它特征。说明书使用的用辞“和/或”包括相关列出项中的一个或多个的任意和全部组合。

参照附图1至6，本实施例的加工夹具包含定位底座1、位置定位器2、推压组件3，

在本实施例中，定位底座1作为整个夹具的基础支撑部件，采用高强度铸铁材料铸造而成，其铸造工艺为本领域技术人员所熟知的精密铸造技术，能够保证定位底座的尺寸精度和形状精度。定位底座1的底部设置有用于与机床工作台面进行定位安装的定位凸起一101，

定位底座1底部设置有用于定位安装至机床工作台面上的定位凸起一101。该定位凸起一101的形状与机床工作台面的对应定位结构相适配，具体的适配方式为本领域技术人员所熟知，此处不再赘述。通过这种高精度的定位配合，能够确保夹具在机床上的安装位置准确无误，为后续的加工提供稳定的基准。

具体地，位置定位器则2通过至少两根导柱与定位底座1实现刚性连接，导柱材料选用经过精密加工处理的合金钢，其加工工艺包括车削、磨削等，以保证导柱的高硬度和高直线度，具体的加工步骤为本领域技术人员所熟知。导柱与定位底座及位置定位器的连接方式采用均为现有技术，此处不再详细描述。这种连接方式能够有效保证位置定位器2与定位底座1之间的相对位置精度以及运动精度，确保在夹具的使用过程中，位置定位器2不会发生位置偏移或晃动，从而影响工件的装夹精度。

在本实施例中，位置定位器2的顶部设计有一个与被夹持的工件4外轮廓相适配的圆弧定位基准面201，以及一个垂直定位基准面202。圆弧定位基准面201的加工采用精密铣削和磨削工艺，以保证其与工件外圆弧轮廓的高精度贴合，具体的加工参数和工艺控制为本领域技术人员所熟知。

垂直定位基准面202则通过精加工工艺保证其垂直度和表面粗糙度，其加工方法为现有技术。在垂直定位基准面202的底端转角处，设有一个卡位凹槽203，该卡位凹槽203的几何轮廓经过精确设计，使其与工件4边缘的特征形状相匹配，形成一种机械限位结构。

卡位凹槽203的可以使用如电火花加工等实现加工，以保证其形状精度和位置精度，具体的加工工艺参数为本领域技术人员所熟知，此处不再详细描述。

这种多点、多面的定位方式能够有效消除工件在装夹过程中的各个自由度，确保工件的装夹位置精度达到微米级别。

进一步地，从圆弧定位基准面201水平内凹形成一个安装位204，该安装位内204用于安装推压组件3。推压组件3主要由推压块301、调节螺栓302及弹性预压机构构成，其中弹性预压机构包括导杆303以及套设在导杆303上的弹簧304。导杆303和调节螺栓301分别从位置定位器2的一侧插入，并与推压块301实现可靠连接。需要注意的是，调节螺栓301与位置定位器2间通过螺纹配合。

需要理解的是，推压块301的材料选用高强度合金钢，经过热处理以提高其硬度和耐磨性，具体的热处理工艺为本领域技术人员所熟知。

调节螺栓302的加工包括车削、铣削和磨削等工艺，以保证其精度和表面质量，具体的加工步骤为现有技术。在调节螺栓302进行旋转操作时，能够带动推压块301沿直线方向移动，从而实现对工件4的夹紧或松开动作。同时，弹簧304的预载力能够辅助推压块301在夹持过程中保持稳定的夹紧力，确保工件4在整个加工过程中始终处于稳固的夹持状态，不会因为切削力的变化或其他外界干扰因素而出现松动现象，进而保证加工精度的一致性和稳定性。

需要说明的是，弹簧304的选型和预载力的设定为本领域技术人员所熟知的技术，此处不再详细描述。

此外，在具体结构中，推压块301的前端设计有定位凸起二305，该定位凸起二305的形状和尺寸根据工件4表面槽位的具体要求进行设计，以保证其能够准确地伸入到工件4表面的槽位内。定位凸起二305的加工采用精密铣削和磨削工艺，以保证其尺寸精度和形状精度，具体的加工方法为现有技术。

具体地，当推压块301在调节螺栓302的驱动下向前移动时，其定位凸起二305能够伸出圆弧定位基准面201，并准确地伸入到工件4表面预先设计好的槽位内。这样，推压块201与垂直定位基准面202相互配合，共同形成对工件4在水平方向和垂直方向上的两向夹紧，进一步增强了工件的装夹稳定性，使得工件在加工过程中能够承受更大的切削力，满足高精度加工的要求。

在实际的工件4装夹过程中，首先将月牙主板工件4放置在位置定位器2上，使其底部边缘准确地嵌入到卡位凹槽203中，实现初步的轴向定位；同时，工件4的侧壁紧密贴合垂直定位基准面202，外径则与圆弧定位基准面201实现精确贴合，形成一种三级定位约束链。这种多点、多面的定位方式能够有效消除工件在装夹过程中的各个自由度，确保工件4的装夹位置较高的精度。最后，通过旋转调节螺栓302，使推压块301向前移动，对工件4施加夹持力，形成形位耦合约束，从而实现四极定位约束，进一步提高了工件4的装夹稳定性和加工精度。

该夹具在实际应用中，特别是在高精度内啮合齿轮泵月牙主板的加工场景下，展现出了显著的优势。与传统的装夹方式相比，其不仅能够大大提高工件的装夹效率，减少装夹时间，而且能够有效保证工件的加工精度，提高产品的合格率。例如，在对一批月牙主板进行加工时，使用该夹具进行装夹，其装夹时间相比传统夹具明显缩短，同时加工后的工件检测结果显示，其尺寸精度和形位公差均能够稳定在设计要求的范围内，有效满足了高精度齿轮泵的核心零部件的加工质量要求，为提高整个齿轮泵的性能和可靠性提供了有力保障。

虽然已经描述了本公开的示范实施例，但是本领域技术人员应当理解的是，在本质上不脱离本公开的精神和范围的情况下能够对本公开的示范实施例进行多种变化和改变。因此，所有变化和改变均包含在权利要求所限定的本公开的保护范围内。本公开由附加的权利要求限定，并且这些权利要求的等同物也包含在内。

Claims (1)

1.高精度内啮合齿轮泵月牙主板加工夹具，其特征在于，该加工夹具包含定位底座、位置定位器、推压组件，其中，位置定位器通过至少两根导柱与定位底座刚性连接；

所述定位底座底部设置有用于定位安装至机床工作台面上定位凸起一；

所述位置定位器的顶部设有一个适配被夹持工件的圆弧定位基准面以及一个垂直定位基准面；圆弧定位基准面与工件外轮廓配合，垂直定位基准面底端转角处设有卡位凹槽，该凹槽的几何轮廓与工件边缘特征匹配，形成机械限位；

所述位置定位器从圆弧定位基准面水平内凹形成一个安装位，该安装位内用于安装推压组件；

所述推压组件由位于安装位内的推压块、调节螺栓及弹性预压机构构成，弹性预压机构包括导杆以及套设在导杆上的弹簧，导杆及调节螺栓从位置定位器一侧插入推压块与推压块连接；在调节螺栓旋转时，带动推压块直线移动，弹簧的预载力辅助推压块夹持时的夹紧保持；

所述推压块前端设有定位凸起二，推压块的定位凸起二伸出圆弧定位基准面后伸出工件表面的槽位内，使推压块与垂直定位基准面配合形成水平及垂直的两向的夹紧。