板類零件上孔及內環槽的車加工夾具的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種機械加工專用夾具，尤其涉及一種板類零件上孔及內環槽的車加工夾具。
【背景技術】
[0002]帶孔及內環槽的板類零件是車削加工的常見零件，該零件的的加工難點主要有:
[0003](I)孔的設計形位精度要求較高，孔的定位精度達到6級公差，加工要求較高，而目前一般采用四爪夾具零件，精度不高，造成零件合格率偏低，合格率僅約為60%左右；
[0004](2)內環形槽的存在使得刀具很難進入切削，加工方法受到限制，尤其是銑削加工很難實現；
[0005](3)零件總體是方形件，目前車削加工使用的四爪夾具(軟爪)，其定位裝夾精度不尚;
[0006](4)零件方形結構在銑削后的尺寸不一致，所以每個零件裝夾時都需要用百分表找正其基準面，確定待加工孔的中心，目前采用四爪夾具需要反復多次試裝，浪費大量時間，裝夾找正的時間約占總加工時間的50%，生產率很低，既浪費時間，又容易產生孔的位置公差超差。尤其在批量生產中，車削加工這類零件時，加工效率很低，廢品率較高；
[0007](5)制造目前普遍使用的四爪夾具需要特定的硬度較低的材料，材料購買費用較高，同時，制造四爪需要經過機加、焊接等加工工序，工藝內容較多。
【發明內容】
[0008]本實用新型的目的就在于提供一種板類零件上孔及內環槽的車加工夾具，以解決上述問題。
[0009]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是這樣的:一種板類零件上孔及內環槽的車加工夾具，包括夾具本體，所述夾具本體上設置有夾具安裝槽，所述夾具安裝槽包括X軸定位基準面、Y軸定位基準面和Z軸定位基準面，在所述X軸定位基準面的四角分別設置有一個干涉避讓槽，在所述X軸定位基準面的上方兩側均設有壓塊主體，并在所述壓塊主體上設置有壓緊螺栓，在夾具本體的上表面設置有與所述壓緊螺栓對應的壓緊螺栓孔，在所述壓塊主體的末端設置有壓塊凸臺，在所述夾具本體的側面設置有側向頂緊螺栓孔，并在所述夾具本體的背面設置有車床安裝軸。
[0010]作為優選的技術方案:所述車床安裝軸為階梯軸，包括第一階梯軸和第二階梯軸。第一階梯軸用于與軟爪平面貼合定位，省去端面的找正時間，第二階梯軸用于軟爪夾緊。
[0011]作為優選的技術方案:所述X軸定位基準面和Y軸定位基準面與待加工零件的長度和寬度方向均為小間隙配合。這樣可以保證裝夾方便。
[0012]作為優選的技術方案:所述Z軸定位基準面與待加工零件的凸臺側面過渡配合。這樣既能滿足定位精度要求，又能保證裝夾方便。
[0013]制造本專利的夾具材料可以根據生產中產生的余料或廢料進行單一的銑削加工制造。制造完成后的夾具可以直接安裝在通用的三爪卡盤上進行加工。既節約了材料成本，又簡化了加工工藝。
[0014]與現有技術相比，本實用新型的優點在于:由于采用了專用夾具加工此類板類零件的孔及內環槽，提高了待加工零件的裝夾效率，生產率提高約50%。嚴格的定位精度控制，保證了該零件的加工精度要求，加工零件的合格率達到100%，夾具材料及制造成本節省約70%。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型實施例的典型待加工零件的結構示意圖；
[0016]圖2是圖1的A-A剖視圖；
[0017]圖3為本實用新型實施例夾具的定位面典型結構的示意圖；
[0018]圖4為本實用新型實施例的待加工零件內環槽典型結構示意圖；
[0019]圖5為圖4的B-B剖視圖；
[0020]圖6為本實用新型實施例的夾具的約束待加工零件自由度結構示意圖；
[0021]圖7和圖8為本實用新型實施例的夾具的壓緊螺栓孔布局示意圖；
[0022]圖9為本實用新型實施例的夾具與待加工零件的配合關系示意圖；
[0023]圖10為本實用新型實施例的夾具在機床安裝的階梯軸結構示意圖；
[0024]圖11為本實用新型實施例的待加工零件裝入夾具的裝配示意圖。
[0025]圖中:101-待加工零件孔位置的設計基準面，102-待加工零件單一內環槽，201-夾具典型定位面，301-待加工零件典型內環槽，401-X軸定位基準面、402-Y軸定位基準面，403-Z軸定位基準面，501-干涉避讓槽，502-壓塊壓緊螺栓孔，503-側向頂緊螺栓孔，601-間隙配合，602-過渡配合，701-第一階梯軸，702-第一階梯軸，801-壓塊主體，802-壓緊螺栓，803-壓塊凸臺。
【具體實施方式】
[0026]下面將結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0027]實施例:
[0028]參見圖1-11，具體的，待加工零件的結構如圖1和2所示，本實施例的待加工零件孔位置的設計基準面101可以是平面，弧面及其他曲面，只需要在工裝上設計與待加工零件孔位置的設計基準面101對應的夾具典型定位面201即可，夾具典型定位面201的結構示意如圖3所示，本實施例待加工零件典型內環槽301可以是如單一環槽102，其結構示意如圖4和5所示，也可以是階梯形環槽及各種異型槽，待加工零件孔的形狀包括圓孔，錐孔及螺紋孔，本實施例加工零件材料包括鋁合金，碳鋼，不銹鋼，高溫合金，鈦合金等金屬材料；
[0029]本實施例的板類零件上孔及內環槽的車加工夾具包括夾具本體，所述夾具本體上設置有夾具安裝槽，所述夾具安裝槽包括X軸定位基準面401、Y軸定位基準面402和Z軸定位基準面403，如圖6所示，
[0030]為了保證孔的位置加工精度滿足設計要求，在設計夾具時將待加工零件孔位置的設計基準面101與X軸定位基準面401貼合，夾具上以面X軸定位基準面401作為一個定位基準面(即自由度約束面)，限制待加工零件在X方向的移動及繞Z軸方向的轉動；以Y軸定位基準面402為一個定位基準面或者自由度約束面，限制了待加工零件沿Z方向的移動，并限制待加工零件繞X軸和Y軸的轉動；以面Z軸定位基準面403作為一個定位基準面或者自由度約束面，限制了待加工零件沿Y方向的移動。通過這樣的定位方式就實現了對該待加工零件空間6個自由度的全約束，保證了待加工零件裝夾的牢固可靠；
[0031]為了提高裝夾效率，本實施例采用了簡單的螺釘及壓板夾緊的方式，如圖7和8所示，針對待加工零件的尖角結構，在四角設計了圓弧槽結構的干涉避讓槽501，起到了避讓干涉的作用，壓塊主體801采用壓緊螺栓802裝入壓塊壓緊螺栓孔502緊固，待加工零件側向采用螺釘裝入側向頂緊螺栓孔503頂緊；
[0032]本實施例對待加工零件與夾具之間的配合間隙進行了合理設計，如圖9所示，待加工零件孔位置的設計基準面101與夾具的X軸定位基準面401貼合，板狀的待加工零件的長度方向與寬度方向均與夾具安裝槽間隙配合601，待加工零件的凸臺側面與夾具采用過渡配合602，這樣既能滿足定位精度要求，又能保證裝夾方便；
[0033]為了便于在車床上使用三爪卡盤(軟爪)定位裝夾，在夾具上設計了階梯軸結構，如圖10所示，第一階梯軸701用于與軟爪平面貼合定位，省去端面的找正時間，第二階梯軸702用于軟爪夾緊；
[0034]將待加工零件裝入夾具安裝槽，待加工零件孔位置的設計基準面101與夾具的X軸定位基準面401貼合，然后使用螺釘穿入側向頂緊螺栓孔503頂緊。最后，使用壓塊主體801壓住待加工零件的兩端，用壓緊螺栓802夾緊，裝配完成后的示意圖如圖11所示；
[0035]待零件裝入夾具安裝槽后，應比夾具安裝槽Z方向的尺寸略高，在壓塊主體801的末端設置有壓塊凸臺803，壓塊凸臺803高度應保證高于待加工零件與夾具裝配后的高度，這樣就能保證零件的順利裝夾。
[0036]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種板類零件上孔及內環槽的車加工夾具，包括夾具本體，其特征在于:所述夾具本體上設置有夾具安裝槽，所述夾具安裝槽包括X軸定位基準面、Y軸定位基準面和Z軸定位基準面，在所述X軸定位基準面的四角分別設置有一個干涉避讓槽，在所述X軸定位基準面的上方兩側均設有壓塊主體，并在所述壓塊主體上設置有壓緊螺栓，在所述壓塊主體的末端設置有壓塊凸臺，在所述夾具本體的上表面設置有與所述壓緊螺栓對應的壓緊螺栓孔，在所述夾具本體的側面設置有側向頂緊螺栓孔，并在所述夾具本體的背面設置有車床安裝軸。2.根據權利要求1所述的板類零件上孔及內環槽的車加工夾具，其特征在于:所述車床安裝軸為階梯軸結構，包括第一階梯軸和第二階梯軸。3.根據權利要求1所述的板類零件上孔及內環槽的車加工夾具，其特征在于:所述X軸定位基準面和Y軸定位基準面與待加工零件的長度和寬度方向均為間隙配合。4.根據權利要求1所述的板類零件上孔及內環槽的車加工夾具，其特征在于:所述Z軸定位基準面與待加工零件的凸臺側面過渡配合。
【專利摘要】本實用新型公開了一種板類零件上孔及內環槽的車加工夾具，包括夾具本體，夾具本體上設置有夾具安裝槽，所述夾具安裝槽包括X軸定位基準面、Y軸定位基準面和Z軸定位基準面，在X軸定位基準面的四角設置有干涉避讓槽，在X軸定位基準面的上方兩側均設有壓塊主體，并設置有壓緊螺栓，在壓塊主體的末端設置有壓塊凸臺，在所述夾具本體的側面設置有側向頂緊螺栓孔，并在所述夾具本體的背面設置有車床安裝軸；本實用新型由于采用了專用夾具加工此類板類零件的孔及內環槽，提高了待加工零件的裝夾效率，生產率提高約50%。嚴格的定位精度控制，保證了該零件的加工精度要求，加工零件的合格率達到100%，夾具材料及制造成本節省約70%。
【IPC分類】B23Q3/12
【公開號】CN204843657
【申請號】CN201520466929
【發明人】熊昌華, 劉銘
【申請人】中國航天科技集團公司長征機械廠
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年7月2日