发动机壳体插齿工序的夹具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及插齿加工领域，特别是一种涉及汽车、航空航天等行业中发动机壳体等复杂形状薄壁零件的发动机壳体插齿工序的夹具。
【背景技术】
[0002]发动机是汽车、航空航天等领域中的重要部件。而发动机壳体常采用铝合金精密铸造而成，具有质量轻，外形结构复杂，刚性差，易变形的特点。发动机壳体在生产加工中常常因上述特点造成加工困难。例如有的是因基准问题无法装夹，有的是装夹后加工时刚性差，加工精度低，也有的是没有能够加工该工序的机床。现有技术中，尚无专用于发动机壳体类薄壁零件插齿用的夹具。采用铣齿工序进行加工，效率较低，成本较高。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种发动机壳体插齿工序的夹具，能够解决发动机壳体在插齿工序时无法装夹，刚性差的问题，能够准确定位发动机壳体的圆心及基准面。
[0004]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:一种发动机壳体插齿工序的夹具，包括夹具体，夹具体上设有多个用于基准面定位的支撑柱和多个用于圆心定位的定位销；
夹具体上设有多个旋转压紧油缸，和与旋转压紧油缸相配合的定位支撑油缸。
[0005]所述的支撑柱通过上端面定位零件壳体的基准面，支撑柱的上端面支承在零件壳体的内孔阶台。
[0006]所述的定位销为两个。
[0007]定位销中，第一定位销为圆销，第二定位销为菱形销。
[0008]在零件壳体的底部还设有多个辅助支撑油缸。
[0009]在旋转压紧油缸朝向零件壳体的侧面设有阶台，辅助支撑油缸设置在侧面阶台上。
[0010]在旋转压紧油缸的顶部设有阶台，定位支撑油缸设置在阶台上。
[0011 ]旋转压紧油缸和定位支撑油缸夹紧于零件壳体的法兰边的位置。
[0012]所述的旋转压紧油缸与夹具体固定连接，夹具体通过螺钉与机床工作台T型槽内的T型螺母连接。
[0013]旋转压紧油缸中，活塞杆与压板固定连接，旋转压紧油缸的侧壁设有两个进油口，分别连通有杆腔和无杆腔。
[0014]本发明提供的一种发动机壳体插齿工序的夹具，通过采用支撑柱的方式实现端面基准面的定位，通过定位销实现零件壳体定心，实现复杂结构的零件壳体精确装夹定位。配合旋转压紧油缸和定位支撑油缸使零件壳体压紧，提高零件壳体的加工刚性，防止插齿工序中零件壳体的变形，提高零件壳体中内齿轮的插齿精度。优选的方案中，设置的辅助支撑油缸进一步提高了零件壳体的装夹精度。
【附图说明】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
图1为本发明的主视示意图。
[0016]图2为本发明的俯视不意图。
[0017]图3为本发明中零件壳体的俯视图。
[0018]图4为图3的A-A剖视图。
[0019]图5为图3的右视图。
[0020]图6为本发明中零件壳体的仰视图。
[0021 ]图7为本发明中旋转压紧油缸的结构示意图。
[0022]图中:夹具体I，第一定位销2，第二定位销2’，支撑柱3，旋转压紧油缸4，定位支撑油缸5，辅助支撑油缸6，零件壳体7，插齿刀8，螺钉9，T型螺母10，内齿轮11，压紧位12，定心位13，法兰边14，内孔阶台15，内腔16，法兰上压紧位17，法兰下压紧位18。
【具体实施方式】
[0023]如图3?6中，本发明中的零件壳体7为薄壁零件，中间设有形状不规则的内腔16。在内腔16中间的位置设有内齿轮11，在零件壳体7的底部还设有阶台孔和加强筋，外轮廓不规整，难以定位和装夹，且刚性较差，加工过程中易变形。在零件壳体7的顶端设有法兰边14，法兰边14上设有多个法兰孔。
[0024]如图1、2中，一种发动机壳体插齿工序的夹具，包括夹具体1，夹具体I上设有多个用于基准面定位的支撑柱3，优选的如图1中所示，所述的支撑柱3通过上端面定位零件壳体7的基准面，支撑柱3的上端面支承在零件壳体7的内孔阶台15。由此结构，将校验基准转换到零件壳体7的内孔阶台15位置，作为定位基准，由于内孔阶台15处经过机加工，具有较高的精度，且该处的刚性也相对较高，因此经过转换后的基准面提高了加工的精度。
[0025]和多个用于圆心定位的定位销;优选的如图2中所示，所述的定位销为两个。通过定位销定位内齿轮11的圆心。优选的，定位销中，第一定位销2为圆销，第二定位销2’为菱形销。由此结构，避免定位孔中心距误差干涉定位销与定位孔的配合。菱形销的长轴与两个定位孔之间的连线垂直。
[0026]如图1、2中所示，夹具体I上设有多个旋转压紧油缸4，和与旋转压紧油缸4相配合的定位支撑油缸5。旋转压紧油缸4和定位支撑油缸5夹紧于零件壳体7的法兰边14的位置，其中旋转压紧油缸4的压板往下压，而定位支撑油缸5的活塞杆朝上顶。通过旋转压紧油缸4和定位支撑油缸5的配合将零件壳体7的法兰边14可靠固定，提高零件壳体7的刚性。本例中的旋转压紧油缸4和定位支撑油缸5为四组，参见图3、5中的压紧位12、法兰上压紧位17和法兰下压紧位18。如图1、7中所示，所述的旋转压紧油缸4中，旋转压紧油缸4中，活塞杆与压板固定连接，本例中采用锥孔和键连接，旋转压紧油缸4的侧壁设有两个进油口，分别连通有杆腔和无杆腔。由此结构，通过旋转压板，活塞杆随之转动，避免在装夹和取下零件壳体7的过程中，压板对零件壳体7造成干涉。
[0027]优选的，各个定位支撑油缸5的各油路相通，即连接有杆腔的油路之间互相连通，连接无杆腔的油路之间互相连通。由此结构，确保支撑力均衡。
[0028]优选的如图1中所示，在零件壳体7的底部还设有多个辅助支撑油缸6。优选的，各个辅助支撑油缸6的油路相通，即连接有杆腔的油路之间互相连通，连接无杆腔的油路之间互相连通。由此结构，进一步增强零件壳体7的装夹刚性。
[0029]优选的如图1中所示，在旋转压紧油缸4朝向零件壳体7的侧面设有阶台，辅助支撑油缸6设置在侧面阶台上。由此结构，便于辅助支撑油缸6的定位，也便于液压油路的设置。
[0030]优选的如图1中所示，在旋转压紧油缸4缸体的顶部设有阶台，定位支撑油缸5设置在阶台上。由此结构，便于定位支撑油缸5的定位，也便于液压油路的设置。旋转压紧油缸4的压力可单独调整，根据初步设定油压压紧后打表检查零件壳体7上端面是否变形，若无变形，则通过检测。若产生变形，则调整该位置的某一个或几个旋转压紧油缸4的供油压力，反复打表，至到无变形。
[0031]优选的如图1中所示，所述的旋转压紧油缸4与夹具体I固定连接，夹具体I通过螺钉9与机床工作台T型槽内的T型螺母10连接。由此结构，用于找正工件使用。
[0032]本发明的夹具，除了用于发动机壳体，也可以用于其他形状不规则，刚性较差的薄壁零件的装夹加工。
[0033]如图1、2所示，夹具体与插齿机工作台相连，与支撑柱3—起起到支撑整个零件壳体7的作用。支撑柱3的上端面即为零件壳体7的定位面。此处将零件插齿精度的检验基准由法兰边14转换到了支撑柱3的上端面的上端面。确保了加工精度，保证了使用插齿机时插齿刀8的插齿动作顺利进行。
[0034]第一定位销2和第二定位销2’分别为圆销和菱形销。工件定心采用两销的定位方式。
[0035]旋转压紧油缸4通过油压来控制压板的升降和压紧力的大小。压板旋转至零件壳体7的上方，旋转结束后继续下降压紧零件壳体7。反向通油即可使压板上升，松开零件壳体
7。本发明夹具结构中旋转压紧油缸为4个。
[0036]定位支撑油缸5和辅助支撑油缸6仅仅所在位置不同，结构完全相同。通过油压可控制支撑的压力的大小。通油时定位支撑油缸5和辅助支撑油缸6的顶杆上升接触到零件壳体7的表面并锁紧，起到支撑零件壳体7的作用。定位支撑负责支撑旋转压紧油缸4的压板的压力，防止旋转压紧油缸4将零件壳体7压变形。辅助支撑油缸6负责支撑零件壳体7零件整个弧面，进一步增强整个加工的刚性。本发明的夹具结构中定位支撑油缸5数量为4个，辅助支撑油缸6数量为5个。
[0037]零件壳体7由支撑柱3实现端面定位，并由第一定位销2和第二定位销2’实现内齿轮11的定心，通过旋转压紧油缸4将法兰边14的上端面压紧。并通过定位支撑油缸5将法兰边14的下端面支撑。辅助支撑油缸6对零件壳体7的底部弧面提供辅助支撑。零件壳体7装夹时，通过第一定位销2、第二定位销2’和支撑柱3放置好零件后，定位支撑油缸5的支撑机构动作，然后旋转压紧油缸4动作，将零件壳体7初步压紧，调整油压压力，使零件壳体7被可靠固定，且变形小于预定设计。继续供油直至将零件壳体7可靠压紧。最后辅助支撑油缸6动作，将零件壳体7的底部支撑。整个装夹动作完成，此时零件壳体7具有极强的刚性，可防止插齿刀8在插齿工序中造成的变形，提高内齿轮11的插齿精度。
[0038]上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种发动机壳体插齿工序的夹具，其特征是:包括夹具体(I)，夹具体(I)上设有多个用于基准面定位的支撑柱(3)和多个用于圆心定位的定位销； 夹具体(I)上设有多个旋转压紧油缸(4)，和与旋转压紧油缸(4)相配合的定位支撑油缸(5)。2.根据权利要求1所述的发动机壳体插齿工序的夹具，其特征是:所述的支撑柱(3)通过上端面定位零件壳体(7)的基准面，支撑柱(3)的上端面支承在零件壳体(7)的内孔阶台(15)。3.根据权利要求1所述的发动机壳体插齿工序的夹具，其特征是:所述的定位销为两个。4.根据权利要求3所述的发动机壳体插齿工序的夹具，其特征是:定位销中，第一定位销(2 )为圆销，第二定位销(2 ’)为菱形销。5.根据权利要求1所述的发动机壳体插齿工序的夹具，其特征是:在零件壳体(7)的底部还设有多个辅助支撑油缸(6)。6.根据权利要求1所述的发动机壳体插齿工序的夹具，其特征是:在旋转压紧油缸(4)朝向零件壳体(7)的侧面设有阶台，辅助支撑油缸(6)设置在侧面阶台上。7.根据权利要求1所述的发动机壳体插齿工序的夹具，其特征是:在旋转压紧油缸(4)的顶部设有阶台，定位支撑油缸(5)设置在阶台上。8.根据权利要求1所述的发动机壳体插齿工序的夹具，其特征是:旋转压紧油缸(4)和定位支撑油缸(5)夹紧于零件壳体(7)的法兰边(14)的位置。9.根据权利要求1所述的发动机壳体插齿工序的夹具，其特征是:所述的旋转压紧油缸(4)与夹具体(I)固定连接，夹具体(I)通过螺钉(9)与机床工作台T型槽内的T型螺母(10)连接。10.根据权利要求1所述的发动机壳体插齿工序的夹具，其特征是:旋转压紧油缸(4)中，活塞杆与压板固定连接，旋转压紧油缸(4)的侧壁设有两个进油口，分别连通有杆腔和无杆腔。
【专利摘要】本发明提供一种发动机壳体插齿工序的夹具，包括夹具体，夹具体上设有多个用于基准面定位的支撑柱和多个用于圆心定位的定位销；夹具体上设有多个旋转压紧油缸，和与旋转压紧油缸相配合的定位支撑油缸。所述的支撑柱通过上端面定位零件壳体的基准面，支撑柱的上端面支承在零件壳体的内孔阶台。所述的定位销为两个。通过采用支撑柱的方式实现端面基准面的定位，通过定位销实现零件壳体定心，实现复杂结构的零件壳体精确装夹定位。配合旋转压紧油缸和定位支撑油缸使零件壳体压紧，提高零件壳体的加工刚性，防止插齿工序中零件壳体的变形，提高零件壳体中内齿轮的插齿精度。
【IPC分类】B23Q3/08
【公开号】CN105710685
【申请号】CN201610251911
【发明人】乔凌云
【申请人】宜昌长机科技有限责任公司