一种线切割工装夹具的制作方法

本发明涉及一种工装夹具，尤其是一种适于对卡圈上卡接结构进行线切割加工的工装夹具，属于线切割技术领域。

背景技术：

卡圈是非金属导管柔性连接的重要构件之一，它被广泛应用于工农业生产、国防建设及航空领域。如附图1所示的一种卡圈1，由左卡瓦1-1和右卡瓦1-2两部分组成，在左卡瓦1-1和右卡瓦1-2两侧端面上设置相互配合的燕尾槽卡接结构1-3，并在左卡瓦1-1和右卡瓦1-2侧壁上设置通孔1-4，该卡圈1在制造加工时通常先车制圆环毛坯件，然后通过铣削工艺加工卡接配合面，这样一个圆环毛坯件只能加工出一个左卡瓦1-1或右卡瓦1-2工件，造成了人力和原材料的浪费。

为解决上述问题，人们设想通过线切割工艺对圆环毛坯件进行分割，从而同时得到左卡瓦和右卡瓦两个工件，但受左、右卡瓦两侧端面上燕尾槽相对于圆环毛坯件径向分割线非对称特性的制约，使得左卡瓦和右卡瓦两侧端面上的燕尾槽卡接结构必须分步加工，而采用传统的钼丝切割线垂直贯穿工件的线切割工艺不能完成圆环毛坯件的分割作业，因此设计一种适于卡圈上的卡槽线切割加工的专用工装夹具势在必行。

技术实现要素：

本发明提供一种线切割工装夹具，旨在解决现有卡圈制造加工工艺存在的人力及原材料浪费的问题，达到提高工作效率、降低生产成本的目的。

本发明上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种线切割工装夹具，包括工装支架、中支臂、压紧板、工件夹紧座和导轮组件；所述工装支架通过压紧板固定安装在线切割机床上支臂上，在工装支架的中部配装中支臂；所述中支臂为分体式结构，由固定臂和安装于固定臂上的可拆卸臂组成，在固定臂和可拆卸臂中间形成上下贯通的导轮容纳腔，在所述导轮容纳腔中左右布置两组导轮，两组导轮中心距离H1大于卡圈工件的宽度H，即：H1＞H；所述工件夹紧座固定在线切割机床移动臂上，由线切割机床移动臂驱动实现前、后、左、右方向的水平运动。

上述线切割工装夹具，所述工件夹紧座包括固定座、夹紧板和夹紧螺钉；所述固定座安装在线切割机床移动臂上，在固定座工作面上设有V型定位槽；所述夹紧板为圆弧面结构，在夹紧板上设置两组与卡圈工件侧壁上通孔位置匹配的装配孔；所述夹紧螺钉穿过所述装配孔与固定座装配。

上述线切割工装夹具，所述导轮组件中导轮数量不少于六组，分别为布置在工装支架上的至少两组导轮、安装在中支臂上的两组导轮、安装在线切割机床上支臂的至少一组导轮及安装在线切割机床下支臂的至少一组导轮，通过上述导轮的配合实现对钼丝切割线的导向作用。

上述线切割工装夹具，所述工装支架为前后对称布置的两片式结构，在前后两片工装支架对应位置处设置至少两个导轮装配孔，在工装支架的中部设有左右贯通的中支臂装配孔。

上述线切割工装夹具，所述中支臂装配孔为矩形孔结构。

上述线切割工装夹具，所述中支臂左端为矩形柱体结构，中支臂通过左端矩形柱体与工装支架上中支臂装配孔配装，所述中支臂右端为圆柱体结构，进行卡圈工件线切割加工时，卡圈工件套装在所述圆柱体的外面，所述圆柱体外圆柱面与卡圈工件最内侧圆柱面的间隙L1大于卡圈工件上待加工燕尾槽的深度L，即L1＞L。

上述线切割工装夹具，在所述工装支架上安装导轮调整螺钉，所述导轮调整螺钉数量与安装在工装支架上的导轮数量相匹配。

上述线切割工装夹具，还设有支撑板结构，所述支撑板结构布置在工装支架的底部，其一端固定在线切割机床的机体上，另一端与工装支架固定连接。

本发明用于卡圈工件圆环毛坯件的分割作业，它通过布置在工装支架、中支臂和线切割机床上的线切割导轮组件，实现对钼丝切割线的导向作用，并通过固定于线切割机床移动臂上的工件夹紧座将卡圈工件圆环毛坯件夹紧定位，在进行线切割作业时，由线切割机床移动臂驱动工件夹紧座按照与卡圈分割面形状匹配的线切割轨迹运动，通过钼丝切割线对卡圈工件进行分割，实现了由一个卡圈工件圆环毛坯件同时加工出左卡瓦和右卡瓦两个工件的目的。本发明在中支臂的导轮容纳腔中左右布置两组导轮，通过两组导轮左右两侧垂直布置的两段钼丝切割线，可分别对卡圈工件上下两个卡瓦分割面进行线切割加工，另外本发明还将两个导轮中心距离H1设置为大于卡圈工件宽度H的结构，因此在设置两组工件夹紧座的情况下，可同时实现对两个卡圈工件的线切割加工，当位于导轮左侧段切割线对第一个工件进行卡瓦分割面的后三分之一加工时，位于导轮右侧段切割线便开始对第二个工件的卡瓦分割面的前三分之一进行线切割加工，由此进一步提高了工作效率。总之，本发明解决了现有卡圈制造加工工艺存在的人力及原材料浪费的问题，达到提高工作效率、降低生产成本的目的。

附图说明

图1是本发明所涉及的卡圈结构示意图；

图2是图1中I-I剖面结构示意图；

图3是本发明所述线切割工装夹具结构示意图；

图4是图3中A-A剖面结构示意图；

图5是图3的俯视图；

图6是工装支架结构示意图；

图7是图6的侧视图；

图8是中支臂结构示意图；

图9是图8的俯视图；

图10是图8中B-B剖面结构示意图；

图11是图8中C-C剖面结构示意图；

图12是工件紧座结构示意图；

图13、图14是本发明所述线切割工装夹具第一实施例工作过程示意图；

图15是本发明所述线切割工装夹具第二实施例工作过程示意图。

图中各标号清单为：1、卡圈，1-1、左卡瓦，1-2、右卡瓦，1-3、燕尾槽卡接结构，1-4、通孔，2、线切割工装夹具，2-1、工装支架，2-1-1、导轮装配孔，2-1-2、中支臂装配孔，2-2、中支臂，2-2-1、固定臂，2-2-2、可拆卸臂，2-2-3、导轮容纳腔，2-3、压紧板，2-4、工件夹紧座，2-4-1、固定座，2-4-2、夹紧板，2-4-3、螺栓组件，2-4-4、V型定位槽，2-5、支撑板结构，2-6、导轮，3、线切割机床上支臂，4、线切割机床下支臂，5、钼丝切割线，6、调整螺钉，7、线切割机床移动臂。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。

参看图3、图4、图5、图8、图9、图12，本发明所述的线切割工装夹具2包括工装支架2-1、中支臂2-2、压紧板2-3、工件夹紧座2-4和一组导轮2-6；所述工装支架2-1通过压紧板2-3固定安装在线切割机床上支臂3上，在工装支架2-1的中部配装中支臂2-2；所述中支臂2-2为分体式结构，由固定臂2-2-1和安装于固定臂上的可拆卸臂2-2-2组成，在固定臂2-2-1和可拆卸臂2-2-2中间形成上下贯通的导轮容纳腔2-2-3，在所述导轮容纳腔2-2-3中左右布置两个导轮2-6，两个导轮中心距离H1大于卡圈工件宽度H，即：H1＞H；所述工件夹紧座2-4包括固定座2-4-1、夹紧板2-4-2和夹紧螺钉2-4-3；所述固定座2-4-1安装在线切割机床移动臂7上，由线切割机床移动臂7驱动实现前、后、左、右方向的水平运动，在固定座2-4-1的工作面上设有V型定位槽2-4-4；所述夹紧板2-4-2为圆弧面结构，在夹紧板2-4-2上设置两组与卡圈工件侧壁上通孔1-4位置匹配的装配孔；所述夹紧螺钉2-4-3穿过所述装配孔与固定座2-4-1装配。

参看图3，本发明所述的线切割工装夹具2还设有支撑板结构2-5，所述支撑板结构2-5布置在工装支架2-1的底部，其一端固定在线切割机床的机体上，另一端与工装支架2-1固定连接。

参看图3，在本发明所述的线切割工装夹具中，所述导轮组件中导轮2-6数量不少于六组，分别为布置在工装支架上的至少两组导轮、安装在中支臂上的两组导轮、安装在线切割机床上支臂的至少一组导轮及安装在线切割机床下支臂的至少一组导轮，通过上述导轮的配合实现对钼丝切割线的导向作用，保证钼丝切割线5的切割段与卡圈工件切割面垂直。

参看图3、图6、图7，在本发明所述的线切割工装夹具中，所述工装支架2-1为前后对称布置的两片式结构，在前后两片工装支架对应位置处设置至少两个导轮装配孔2-1-1，在工装支架2-1的中部设有左右贯通的中支臂装配孔2-1-2，所述中支臂装配孔2-1-2为矩形孔结构；在工装支架2-1上还装配导轮调整螺钉6，所述导轮调整螺钉6数量与安装在工装支架2-1上的导轮数量相匹配。

参看图3、图4、图8、图9、图10、图11，在本发明所述的线切割工装夹具中，所述中支臂2-2左端为矩形柱体结构，中支臂通过左端矩形柱体与工装支架2-1上中支臂装配孔2-1-2配装，所述中支臂2-2右端为圆柱体结构，进行卡圈工件线切割加工时，卡圈工件套装在所述圆柱体的外面，所述圆柱体外圆柱面与卡圈工件最内侧圆柱面的间隙L1大于卡圈工件上待加工燕尾槽的深度L，即L1＞L。

参看图1至图12，本发明所述的线切割工装夹具2用于实现卡圈工件圆环毛坯件的分割作业，它通过布置在工装支架2-1、中支臂2-2和线切割机床上的线切割导轮组件，实现对钼丝切割线5的导向作用，并通过固定于线切割机床移动臂7上的工件夹紧座2-4将卡圈工件圆环毛坯件夹紧定位。本发明在中支臂2-2的导轮容纳腔2-3中左右布置两个导轮2-6，通过两个导轮左右两侧垂直布置的两段钼丝切割线，可分别对两个卡圈工件上下两个卡瓦分割面进行线切割加工。

参看图13、图14，本发明的第一实施例为：在线切割机床移动臂7上布置一组工件夹紧座2-4，在进行线切割作业时，由线切割机床控制系统控制线切割机床移动臂7动作，从而带动工件夹紧座2-4按照与卡圈分割面形状匹配的线切割轨迹运动，先由位于导轮容纳腔2-2-3导轮右侧的钼丝切割线5对卡圈工件的上部卡瓦分割面进行分割(如附图13所示)，在完成卡圈工件的上部卡瓦分割面线切割作业后，切割机床移动臂7带动卡圈工件向左水平移动，再由位于导轮容纳腔2-2-3导轮左侧的钼丝切割线5对卡圈工件的下部卡瓦分割面进行分割(如附图14所示)，由此实现了由一个卡圈工件圆环毛坯件同时加工出左卡瓦和右卡瓦两个工件的目的。

参看图15，本发明的第二实施例为：在线切割机床移动臂7上布置两组工件夹紧座2-4，在进行线切割作业时，可同时实现对两个卡圈工件的线切割加工，在位于导轮左侧段切割线5对第一个工件进行卡瓦分割面的后三分之一加工时，位于导轮右侧段切割线便开始对第二个工件的卡瓦分割面的前三分之一进行线切割加工，由此进一步提高了工作效率。