专利名称：一种精镗轨道列车用电机壳大孔系专用夹具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种箱体镗孔夹具，尤其涉及一种精镗轨道列车用电机壳大孔系的专
用夹具。
背景技术：
高速轨道列车所用的电机壳的结构如图1、图2所示，这一零件体积较大，中间孔 系为八个尺寸的同轴孔系，同轴孔系从左到右各孔的直径分别为C 650mm、€ 531mm, Φ 517.5mm、0 517mm、0 401.98mm、0 421.06mm、0 465mm 和 0 650mm，其中，直径为 0 531mm、Φ 517. 5mm, C 517mm和0 401. 98mm的孔的加工精度要求最高，四者之间既有严 格的同轴度要求，相对端面A、端面D有垂直度要求，内孔的表面还有全跳动要求，其中，直 径为Φ 531mm孔的孔径公差为0 0. 034mm,相对端面D的垂直度形位公差为0. 02mm, Φ 517mm孔的直径公差为0. 01 0. 044mm,相对端面A的垂直度公差为0. 03mm,相对于端面A 的全跳动公差为0.05mm，三孔的同轴度公差为C 0.04mm。这组同轴孔系均属壁薄结构，孔 系尺寸精度和形位精度要求都很高，目前，这一高精度工件都由数控加工中心来加工，加工 工艺是先加工端面A上的C 465mm孔和C 650mm平面台阶，然后以端面A上的0 650mm平 面为基准面，以0 650mm孔作为周向定位基准，沿孔系的径向配用侧面卡爪夹紧，由于端面 八的0 650mm孔端面为非全平面，中间是一个C 465mm的大孔，在装夹过程中，工件安装、定 位和夹紧不平稳，夹紧后工件易产生变形，加工后由于应力余存太多而产生回应力变形，孔 系的尺寸精度和形位精度难以保证。对这组同轴孔系的精镗加工是整个工件机械加工中的 难点。生产企业迫切需要一种轨道列车用电机壳精镗大孔系的专用夹具，要求定位平稳，定 位的重合度高，装夹后工件的变形量小，被加工孔系的加工精度不受夹紧力大小的影响，既 要保证尺寸精度，又要保证形位公差要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种精镗轨道列车用电机壳大孔系专用夹具，它能满足轨道 列车用电机壳大孔系精镗要求。本发明采取的技术方案如下一种精镗轨道列车用电机壳大孔系专用夹具，其特征是包括底座、支承柱、定位 装夹板和收紧螺栓，在定位装夹板的上端面上设有定位止口、定位平面和收紧固定孔，定位 止口的外径为Φ 465mm,公差为-0. 02 -0. 05mm,高度5mm 8mm，收紧固定孔的开设位置 与待加工工件上的安装螺孔相对应，定位装夹板通过支承柱固定在底座上，底座固定在机 床的工作台上，工件的端面A搁置在定位平面上，且使端面A上的C 465mm孔与定位止口的 外径配合定位，使工件与定位装夹板初步定位，收紧螺栓从定位装夹板的下端穿过收紧固 定孔旋入工件上对应的螺纹孔中，通过收紧螺栓使工件牢固地固定在定位装夹板的上端面 上。进一步，所述定位装夹板上的定位止口为圆环状，其外径为465mm，内孔直径为402mm 405mm，在定位装夹板上端面的同一圆周上均勻地开设八个沉头孔，沉头孔的规格 为0 17mm，沉孔C 25mm，深18mm，沉头孔所处圆周的直径小于收紧固定孔所处的圆周直径， 沉头孔与收紧固定孔在周向相互错开，底座、支承柱和定位装夹板之间通过连接螺栓固定 连接成一体，支承柱高度为80mm 100mm，定位装夹板的厚度为35mm 50mm。由于采用端面A、该面上已加工的C 465mm孔和侧面B为定位，工件通过端面A搁 置在定位装夹板上，由定位止口与工件端面A上的C 465mm孔配合，实现工件的初步定位， 在周向微调工件，使侧面B与机床的纵向进给方向重合，即使侧面B沿机床纵向进给方向上 的跳动小于0. 03mm,由收紧螺栓对工件进行夹紧，这样定位装夹板上的定位止口能消除工 件在定位平面内的二个方向的移动自由度，依靠微调找准工件的正确位置，限定工件在定 位平面内的转动自由度，定位平面能消除了另外三个自由度，收紧螺栓穿过收紧固定孔将 工件固定在定位装夹板上，这样，待加工工件不仅定位准确，安装平稳，利用收紧螺栓与工 件上的已有螺孔直接旋紧方式进行轴向收紧固定，收紧力大小不会对被加工孔系的径向产 生受力变形，从而保证了被加工孔系的尺寸精度和形位精度，消除了现有夹具存在的不足。
图1、图2为待加工工件的工序尺寸示意图；图2为图1的左视图；图3、图4为本发明的结构示意图；图4为图3的俯视图；图5为工件在本发明上的装夹示意图；图中，1-底座；2-支承柱；3-定位装夹板；4-收紧螺栓；5-工件；6_连接螺栓； 31-定位止口 ；32-定位平面；33-收紧固定孔；34-沉头孔。
具体实施例方式一种精镗轨道列车用电机壳大孔系专用夹具，它包括底座1、支承柱2、定位装夹 板3和收紧螺栓4，如图3所示；在定位装夹板3的上端面上设有定位止口 31，定位止口 31 的外径为直径为0 465mm,公差为-0. 02 -0. 05mm,内孔直径为405mm，定位止口 31的高度 5mm，在定位装夹板3上端面上0 510mm的同一圆周上均勻地开设八个沉头孔，沉头孔的规 格为Φ 17mm，沉孔C 25mm，深18mm ；在定位装夹板3的上端面上设有八个直径12. 5mm的收 紧固定孔33，收紧固定孔33的设置与工件5上的八个M12的螺孔位置相对应，如图3、图4 所示；底座1、支承柱2和定位装夹板3之间通过连接螺栓6固定连接成一体，支承柱2高 度为100mm，定位装夹板3的厚度为40mm，如图5所示。具体操作过程如下使用时，先把工件5的基准面A放置在定位装夹板3上，使工件5上孔C 465mm与 定位止口 31配合，Φ 650mm平面搁置在定位平面32上，实现工件初步定位，然后微调工件 5，使工件5上的侧面B与加工中心的纵向进给方向重合，即使侧面B在纵向方向上的跳动 小于0. 03mm,再用收紧螺栓4从定位装夹板3上的收紧固定孔33中旋入与工件5上对应的 螺纹孔中进行夹紧，这样，定位装夹板3上的定位止口 31就消除了工件在定位平面32内的 二个方向移动的自由度，依靠微调确定工件5的准确位置，从而消除了工件5在定位平面32内的转动自由度，定位平面32消除了其它三个自由度。这种结构的夹具，待加工工件5不仅 定位准确，安装平稳，利用收紧螺栓4与工件5上的已有螺孔直接旋紧方式进行轴向收紧固 定，收紧力的施力方向与被加工孔系的轴线平行，收紧力的大小不会对被加工孔系造成径 向受力变形，从而保证了被加工孔系的尺寸精度和形位精度，消除了现有夹具存在的不足。
权利要求
1.一种精镗轨道列车用电机壳大孔系专用夹具，其特征是包括底座(1)、支承柱O)、 定位装夹板C3)和收紧螺栓G)，在定位装夹板(3)的上端面上设有定位止口(31)、定位平 面(32)和收紧固定孔(33)，定位止口 (31)的外径为0 465mm，公差为-0. 02 -0. 05mm，高 度5mm 8mm，收紧固定孔(3 的开设位置与待加工工件( 上的安装螺孔相对应，定位装 夹板⑶通过支承柱⑵固定在底座⑴上，底座⑴固定在机床的工作台上，工件(5)的 端面A搁置在定位平面(32)上，且使端面A上的C 465mm孔与定位止口(31)的外径配合 定位，使工件( 与定位装夹板C3)初步定位，收紧螺栓(4)从定位装夹板C3)的下端穿过 收紧固定孔(3 旋入工件( 上对应的螺纹孔中，通过收紧螺栓(4)使工件( 牢固地固 定在定位装夹板(3)的上端面上。
2.根据权利要求1所述精镗轨道列车用电机壳大孔系专用夹具，其特征是所述定位 装夹板C3)上的定位止口(31)为圆环状，其外径为465mm，内孔直径为402mm 405mm，在 定位装夹板C3)上端面的同一圆周上均勻地开设八个沉头孔，沉头孔的规格为C 17mm，沉 孔0 25mm，深18mm，沉头孔所处圆周的直径小于收紧固定孔(33)所处的圆周直径，沉头孔 与收紧固定孔在周向相互错开，底座(1)、支承柱( 和定位装夹板C3)之间通过连接螺栓 (6)固定连接成一体，支承柱O)高度为80mm 100mm，定位装夹板(3)的厚度为35mm 50mm ο
全文摘要
一种精镗轨道列车用电机壳大孔系专用夹具，包括底座、支承柱、定位装夹板和收固螺栓，在定位装夹板的上端面上设有定位止口、定位平面和收紧固定孔，定位止口与工件端面A上的￠465mm孔配合，收紧固定孔与待加工工件上的安装螺孔相对应，定位装夹板通过支承柱固定在底座上，收紧螺栓将工件固定在定位装夹板的上端面上。由于采用端面A、该面上的￠465mm孔和侧面B为定位，由收固螺栓4对工件进行夹紧，这样，工件定位准确，安装平稳，利用收紧螺栓与工件上的已有螺孔直接旋紧方式进行轴向收紧固定，收紧力大小不会对被加工孔系的径向产生受力变形，从而保证了被加工孔系的尺寸精度和形位精度。
文档编号B23B47/00GK102091806SQ201110072229
公开日2011年6月15日 申请日期2011年3月24日 优先权日2011年3月24日
发明者丁杰, 孙乐, 孙传亮, 孙冬玲, 张湘杰, 李忠泽, 谢震 申请人:常州华德机械有限公司