用于加工法兰盘均布通孔的立式加工中心夹具的制作方法

本实用新型涉及机械加工领域，具体涉及一种铣床加工夹具，特别涉及一种用于加工法兰盘均布通孔的立式加工中心夹具。

背景技术：

目前，法兰盘上圆周均布通孔加工主要采用立式钻床加工方法，该方法需要设计立式钻床多工位钻模进行定位、导向、夹紧及分度，由于夹具有导向装置与分度装置，导致夹具结构异常复杂，且当工件尺寸大小发生改变时，又需要重新设计制造夹具，增加了生产成本，同时加工过程需要工人进行操作，劳动强度大，生产效率低，加工质量得不到保证，经常出现返工现象。

技术实现要素：

本实用新型提供一种用于加工法兰盘均布通孔的立式加工中心夹具，该夹具不仅可以简化工人操作，大幅度降低工人操作劳动强度，提高加工效率，实现法兰盘均布通孔的自动加工，保证均布通孔的加工精度，而且该夹具还适用于一定尺寸范围内的系列法兰盘均布通孔的加工，增加了夹具的灵活性。

为实现上述目的，一种用于加工法兰盘均布通孔的立式加工中心夹具，包括定位装置和夹紧装置，所述定位装置包括底座、固定于底座上的定位心轴和活动半圆套装置，所述定位心轴上套有工件，工件上均匀设有加工通孔的凸台；

所述活动半圆套装置包括立板、定位套、手柄、活动半圆套和球头限位销，所述活动半圆套包括台阶轴和开设在台阶轴大端的半圆孔，且半圆孔轴线垂直于台阶轴轴线，台阶轴大端的外圆柱面上设有导向矩形槽，导向矩形槽的槽底设有与球头限位销相适配的凹坑；所述立板固定在底座上，立板中心设有平行于底座的孔；所述定位套一端垂直嵌入立板的孔内，另一端开有与台阶轴小端外圆柱面间隙配合的中心孔，中间端面固定于立板上；所述活动半圆套贯穿定位套，活动半圆套一端的半圆孔与工件上的凸台相适配，所述台阶轴的小端外圆柱面上固定套有手柄，所述手柄的宽度大于定位套上中心孔的孔径；所述球头限位销垂直于底座的方向嵌入立板中，球头限位销的一端与活动半圆套上的导向矩形槽相适配，另一端上依次放置有压缩弹簧和平头螺钉，平头螺钉的上端面固定在立板上；

所述夹紧装置包括开口垫圈、双头螺柱和夹紧螺母，所述双头螺柱的一端垂直固定于定位心轴的顶面；所述开口垫圈穿过双头螺柱的另一端放置在工件上，所述夹紧螺母拧紧于双头螺柱的另一端，夹紧螺母的外径大于开口垫圈的开口宽度。

进一步的，所述活动半圆套装置还包括弹簧，所述弹簧位于台阶轴与定位套所形成的空间内，并套在台阶轴的小端外圆柱面上。

优选的，所述底座上设有圆柱凹槽，所述定位心轴的下端卡在圆柱凹槽中并通过内六角螺钉Ⅲ紧固于底座上。

进一步的，所述夹紧装置还包括固定螺母，固定螺母与双头螺柱通过螺纹适配将双头螺柱的下端紧固于定位心轴的顶面。

优选的，所述定位套的中间端面通过内六角螺钉Ⅱ固定于立板上。

优选的，所述手柄通过销钉Ⅱ固定套在台阶轴的小端外圆柱面上。

优选的，所述立板通过销钉Ⅰ和内六角螺钉Ⅰ固定于底座上。

与现有技术相比，本实用新型采用立式加工中心实现了法兰盘均布通孔的加工自动化，该夹具结构简单，降低了操作劳动强度，提高了工作效率，保证了工件均布通孔的加工精度；此外，该夹具仅需更换定位心轴、开口垫圈及活动半圆套，即可实现一定尺寸范围内的系列法兰盘均布通孔的加工定位及夹紧，增加了夹具的灵活性。

附图说明

图1是本实用新型的俯视图；

图2是图1中沿C-C线的剖视图；

图中：1、底座，2、销钉Ⅰ，3、内六角螺钉Ⅰ，4、立板，5、定位套，6、弹簧，7、销钉Ⅱ，8、手柄，9、活动半圆套，10、内六角螺钉Ⅱ，11、球头限位销，12、平头螺钉，13、压缩弹簧，14、开口垫圈，15、双头螺柱，16、夹紧螺母，17、固定螺母，18、工件，19、通孔，20、定位心轴，21、内六角螺钉Ⅲ，22、耳座。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1和2所示的一种用于加工法兰盘均布通孔的立式加工中心夹具，包括定位装置和夹紧装置，所述定位装置包括底座1、固定于底座1上的定位心轴20和活动半圆套装置，所述定位心轴20上套有工件18，工件18上均匀设有加工通孔19的凸台，定位心轴20的上端外圆柱面及其肩面对工件18进行定位，限制了工件18的五个自由度。

所述活动半圆套装置包括立板4、定位套5、手柄8、活动半圆套9和球头限位销11，所述活动半圆套9包括台阶轴和开设在台阶轴大端的半圆孔，且半圆孔轴线垂直于台阶轴轴线，台阶轴大端的外圆柱面上设有导向矩形槽，导向矩形槽的槽底设有与球头限位销11相适配的凹坑；所述立板4固定在底座1上，立板4中心设有平行于底座1的孔；所述定位套5一端垂直嵌入立板4的孔内，另一端开有与台阶轴小端外圆柱面间隙配合的中心孔，中间端面固定于立板4上；所述活动半圆套9贯穿定位套5，活动半圆套9一端的半圆孔与工件18上的凸台相适配，所述台阶轴的小端外圆柱面上固定套有手柄8，所述手柄8的宽度大于定位套5上中心孔的孔径；所述球头限位销11垂直于底座1的方向嵌入立板4中，球头限位销11的一端与活动半圆套上的导向矩形槽相适配，另一端上依次放置有压缩弹簧13和平头螺钉12，平头螺钉12的上端面固定在立板4上；所述活动半圆套装置限制了工件18绕定位心轴20的一个旋转自由度，共限制了工件18的六个自由度，满足工件18均布通孔19加工的技术要求。

所述夹紧装置包括开口垫圈14、双头螺柱15和夹紧螺母16，所述双头螺柱15的一端垂直固定于定位心轴20的顶面；所述开口垫圈14穿过双头螺柱15的另一端放置在工件18上，所述夹紧螺母16拧紧于双头螺柱15的另一端，夹紧螺母16的外径大于开口垫圈14的开口宽度；使用扳手实现夹紧螺母16对工件18的夹紧和松开，开口垫圈14的开口结构大大缩短了夹紧螺母16夹紧和松开的工作行程，实现工件18的快速装卸。

为了使活动半圆套9一端的半圆孔能快速的卡住工件18上的四个均布凸台之一的外圆柱面，同时，为了使活动半圆套9能更快速的实现移动，所述活动半圆套装置还包括弹簧6，所述弹簧6位于台阶轴与定位套5所形成的空间内，并套在台阶轴的小端外圆柱面上。

为了使定位心轴20的下端更稳固的固定在底座1上，所述底座1上设有圆柱凹槽，所述定位心轴20的下端卡在圆柱凹槽中并通过内六角螺钉Ⅲ21紧固于底座1上；内六角螺钉Ⅲ21有三个并从底座1下面将定位心轴20紧固于底座1上。

为了使双头螺柱15的下端更稳固的固定在定位心轴20上，所述夹紧装置还包括固定螺母17，固定螺母17与双头螺柱15通过螺纹适配将双头螺柱15的下端紧固于定位心轴20的顶面。

为了保证装配精度，所述定位套5的中间端面通过内六角螺钉Ⅱ10固定于立板4上；所述手柄8通过销钉Ⅱ7固定套在台阶轴的小端外圆柱面上；所述立板4通过销钉Ⅰ2和内六角螺钉Ⅰ3固定于底座1上。

工件18的加工部位均布通孔19、定位装置及夹紧装置的平面分布如图1所示。当在一定范围内的工件18的尺寸大小改变时，仅需更换定位心轴20、开口垫圈14及活动半圆套9，即可实现系列法兰盘均布通孔的加工定位和夹紧。该夹具通过底座1和穿过底座1两端耳座22的双头螺柱以及固定螺母固定于三轴立式加工中心工作台上。

加工前，首先将装配好的定位装置放置于立式加工中心工作台上，将双头螺柱一端装上T形螺母并装入工作台上的T形槽内，另外一端穿过底座1两端的耳座22并通过固定螺母将底座1预紧于工作台上，以底座1的前侧面对夹具进行找正，使用扳手右旋拧紧固定螺母将夹具固定在工作台上。以定位心轴20的上端定位外圆柱面进行X、Y轴中心对刀，以定位心轴20的定位肩面进行Z坐标轴对刀，确定刀具加工运动的基准零点。

然后，用手拉手柄8使活动半圆套9向左移动(远离工件18的方向)，球头限位销11由于压缩弹簧13的作用力伸出而卡入导向矩形槽的槽底凹坑内，使得活动半圆套9被球头限位销11限位，松开手柄8，活动半圆套9不会再移动；再将工件18放入定位心轴20上，并使工件18加工通孔19的凸台外圆柱面近似对正活动半圆套9的半圆孔，再用手推手柄8，球头限位销11缩回，活动半圆套9在弹簧6反弹力的作用下对中卡入工件18加工通孔19的凸台外圆柱面，从而完成工件18的正确定位。将开口垫圈14穿过双头螺柱15放置在工件18上，使用扳手顺时针旋转夹紧螺母16压紧开口垫圈14，从而实现工件18的快速夹紧，进而保持法兰盘不会随着加工过程而松动，进而确保其位置不变，从而保证加工通孔19的加工精度。

最后，立式加工中心运行法兰盘均布通孔的数控程序，自动完成钻中心孔和通孔加工。加工结束后，用扳手逆时针旋转夹紧螺母16松开开口垫圈14，并通过开口垫圈14的开口结构快速取下开口垫圈14；再用手拉手柄8，手柄8向左运动过程中(远离工件18的方向)，球头限位销11由于压缩弹簧13弹力的作用而卡入活动半圆套9导向矩形槽底部的凹坑内，活动半圆套9不会再移动，从而可以将工件18取下，实现工件18的快卸。