用于加工方肩轴方头的立式数控铣床夹具的制作方法

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方肩轴方头的立式数控铣床夹具。

背景技术：

目前，方肩轴上的方头加工主要采用普通卧式铣床加工，该加工方法需要设计普通铣床夹具进行定位、夹紧、90度转向锁紧及对刀，由于夹具有90度转向锁紧装置和对刀装置，导致不仅夹具结构复杂，夹具加工制造成本高，而且方肩轴方头加工过程中需要进行大量重复手工操作，工人劳动强度大，生产效率低，加工精度得不到可靠保证，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方肩轴方头的立式数控铣床夹具，该夹具可省却90度转向锁紧装置和对刀装置，结构简单，不仅可以简化加工过程中工人操作，降低工人操作劳动强度，提高加工效率，而且可以实现方肩轴方头的加工过程自动化，保证方肩轴方头的加工精度。

为实现上述目的，一种用于加工方肩轴方头的立式数控铣床夹具，包括定位装置和夹紧装置，所述定位装置包括底座和固定于底座上的集成V形块，所述集成V形块包括一块位于中心的V形块和两块位于V形块两侧的半V形块并呈一体结构，所述V形块和两块半V形块之间形成上下左右对称的四个V形面，所述四个V形面处分别放置有工件，工件位于底座上且与集成V形块的V形壁面相接触；

所述夹紧装置包括压板Ⅰ、浮动螺杆、球形垫圈Ⅰ、防转销、压板Ⅱ、球形垫圈Ⅱ和球形螺母，所述压板Ⅰ和压板Ⅱ上均设有中心孔且分别位于两个左右对称的工件之间；所述集成V形块V形块的中心且垂直于底座的方向上固定有防转销，V形块的中心设有平行于底座的中心孔柱；所述浮动螺杆的一端是球形端头，另一端是与球形螺母相适配的螺纹端，中间设有与防转销相配合的倒圆矩形槽；所述浮动螺杆的螺纹端依次贯穿球形垫圈Ⅰ、压板Ⅰ、集成V形块的V形块、压板Ⅱ和球形垫圈Ⅱ，球形螺母拧紧于浮动螺杆的螺纹端；所述浮动螺杆的球形端与球形垫圈Ⅰ之间为球面浮动配合，浮动螺杆螺纹端的球形螺母与球形垫圈Ⅱ之间为球面浮动配合；所述球形垫圈Ⅰ和球形垫圈Ⅱ的外径分别大于压板Ⅰ和压板Ⅱ中心孔的直径。

进一步地，所述集成V形块中的V形块上设有两个定位孔，集成V形块中的半V形块上分别设有一个螺钉过孔；所述底座上垂直固定有两个圆柱销，所述集成V形块通过定位孔穿过两个圆柱销进行定位，并通过螺钉穿过半V形块上的螺钉过孔与底座上的螺纹孔相配合紧固于底座上。

进一步地，所述压板Ⅰ与集成V形块之间的浮动螺杆外套有弹簧Ⅰ。

进一步地，所述压板Ⅱ与集成V形块之间的浮动螺杆外套有弹簧Ⅱ。

与现有技术相比，本实用新型采用立式数控铣床实现了方肩轴上方头的连续自动加工，该夹具省却了90度转向锁紧装置和对刀装置，采用了浮动螺旋联动夹紧机构，结构简单，一次装夹可加工四个工件，夹紧均匀、可靠，降低了夹具的加工制造成本，降低了工人操作劳动强度，提高了工作效率，保证了方肩轴方头的加工精度。

附图说明

图1是本实用新型的主视图；

图2是本实用新型的俯视图；

图中：1、工件，2、底座，3、圆柱销，4、螺钉，5、定向键，6、U形槽，7、集成V形块，8、方头，9、压板Ⅰ，10、弹簧Ⅰ，11、浮动螺杆，12、球形垫圈Ⅰ，13、防转销，14、弹簧Ⅱ，15、压板Ⅱ，16、球形垫圈Ⅱ，17、球形螺母。

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和图2所示的一种用于加工方肩轴方头的立式数控铣床夹具，包括定位装置和夹紧装置，所述定位装置包括底座2和固定于底座2上的集成V形块7，所述集成V形块7包括一块位于中心的V形块和两块位于V形块两侧的半V形块并呈一体结构，所述V形块和两块半V形块之间形成上下左右对称的四个V形面，所述四个V形面处分别放置有工件1，工件1位于底座2上且与集成V形块7的V形壁面相接触；所述四个V形面分别限制了工件1的四个自由度，底座2的顶面限制了工件1的一个沿轴线移动的自由度，共限制了工件1的五个自由度，属于不完全定位，满足工件1方头8数控加工的定位要求。

所述夹紧装置包括压板Ⅰ9、浮动螺杆11、球形垫圈Ⅰ12、防转销13、压板Ⅱ15、球形垫圈Ⅱ16和球形螺母17，所述压板Ⅰ9和压板Ⅱ15上均设有中心孔且分别位于两个左右对称的工件1之间；所述集成V形块7V形块的中心且垂直于底座2的方向上固定有防转销13，V形块的中心设有平行于底座2的中心孔柱；所述浮动螺杆11的一端是球形端头，另一端是与球形螺母17相适配的螺纹端，中间设有与防转销13相配合的倒圆矩形槽，从而限制了浮动螺杆11绕其轴线的旋转自由度，满足了夹具夹紧浮动螺杆11的定位要求；所述浮动螺杆11的螺纹端依次贯穿球形垫圈Ⅰ12、压板Ⅰ9、集成V形块7的V形块、压板Ⅱ15和球形垫圈Ⅱ16，球形螺母17拧紧于浮动螺杆11的螺纹端即可同时浮动夹紧四个工件1；所述浮动螺杆11的球形端与球形垫圈Ⅰ12之间为球面浮动配合，浮动螺杆11螺纹端的球形螺母17与球形垫圈Ⅱ16之间为球面浮动配合；所述球形垫圈Ⅰ12和球形垫圈Ⅱ16的外径分别大于压板Ⅰ9和压板Ⅱ15中心孔的直径。

为了方便拆卸和将集成V形块7更稳固地固定在底座2上，所述集成V形块7中的V形块上设有两个定位孔，集成V形块7中的半V形块上分别设有一个螺钉过孔；所述底座2上垂直固定有两个圆柱销3，所述集成V形块7通过定位孔穿过两个圆柱销3进行定位，并通过螺钉4穿过半V形块上的螺钉过孔与底座2上的螺纹孔相配合紧固于底座2上。

为了更方便和更快速地拆卸工件1，所述压板Ⅰ9与集成V形块7之间的浮动螺杆11外套有弹簧Ⅰ10；所述压板Ⅱ15与集成V形块7之间的浮动螺杆11外套有弹簧Ⅱ14。

工件1的加工部位、定位装置及夹紧装置的平面分布如图2所示。该夹具通过底座2两端下底面、定位键5和穿过底座2两端U形槽6的双头螺柱和螺母紧固于三轴立式数控铣床工作台上。

加工前，首先将装配好的夹具放置于立式数控铣床工作台上，并使其定向键5与机床工作台的T形槽相配合进行正确定位；夹具定位后，将双头螺柱一端装上T形螺母并装入工作台的T形槽内，另一端穿过底座2两端的U形槽6，并拧紧底座2两端螺母将底座2紧固于工作台上。以集成V形块7的V形面进行X轴中心对刀，集成V形块7前后侧面进行Y中心对刀，以底座2顶面进行Z坐标轴对刀，建立刀具相对工件运动的基准零点。

然后，将四个工件1放入集成V形块7的V形面和底座1的顶面上，使用扳手右旋球形螺母17，压板Ⅰ9和压板Ⅱ15即夹紧推动四个工件1，与此同时集成V形块7的V形面自动对四个工件1对中定位并夹紧，即可实现工件1的迅速装夹，进而保持工件1不会随着加工过程受力而松动，确保其位置不变，保证加工方头8的加工精度。

最后，立式数控铣床运行方肩轴方头8的加工程序，自动完成方肩轴方头8的铣削加工。在弹簧Ⅰ10和弹簧Ⅱ14的作用下，压板Ⅰ9和压板Ⅱ15快速离开工件1，即可方便快速地将工件1从夹具上取下。