一种加工多品种、小批量零件的快速定位工装的制作方法

本实用新型涉及机械零部件制造加工领域，具体为一种加工多品种、小批量零件的快速定位工装。

背景技术：

目前机床工作台T型槽不能同时确定X方向和Y方向的基准，由于只能确定一个方向(Y方向)的基准，且受到T型槽位置的限制，有可能造成工件超出工作台面，从而使Y方向的另一面无法加工。由于X方向的基准没有有效定位，会造成批量加工零件时零件的安装位置会沿着X方向移动，使零件在X方向的加工余量不均匀，影响零件的加工质量和刀具的不正常磨损。

在新产品研发初期，由于工艺文件不完善，或者由于没有书面的工艺指导文件，造成在试制阶段定位元件的选择非常随意，往往是工人根据现场材料随意选择。正是由于工人选用的定位元件不统一，即第一次加工和之后的二次加工、三次加工……包括员工甲的加工、员工乙的加工、员工丙的加工选用的定位元件各不相同，使得定位点、定位基准不一致，程序设置也不一致，加工出来的产品的数据指标存在差异性，从而耗费大量的时间，影响新产品的研发周期。

由于夹紧元件的方向和位置不统一，造成工件受力的大小、方向、作用点不同，造成零件的变形量各不相同(夹紧力大时，变形量大；夹紧力小时，夹紧失效。)，从而影响加工质量。

此外加工后的冷却液和废屑难以清除。

技术实现要素：

为了克服上述的问题，本实用新型提供了一种加工多品种、小批量零 件的快速定位工装，该实用新型利用底板上设置的导向槽、定位块、锁紧机构和等高垫块等机械零部件的配合，将待加工件进行快速定位和装夹。底板内的孔系采用交叉矩阵式排列，其位置可以以坐标的形式描述，便于形成标准化的作业指导文件；便以操作工按照标准化文件进行装夹作业；选用待加工件的边缘的两个点，快速同时确定X、Y方向的基准，不需要在待加工件上预钻工艺孔；槽内矩阵式排列的孔系调整方便、快捷，特别适合外形不规则的零件的定位和装夹；导向槽和定位块的宽度采用过渡配合，定位精确，还可以防止定位块旋转；本工装所述的底板的导向槽采用上下对称设置，方便排液和排屑，加工过程中一旦出现意外损伤表面的情况时可以翻过来使用，快速恢复本工装的性能；本工装适用于多品种的单件加工，批量生产时也不需要制作专用工装。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种加工多品种、小批量零件的快速定位工装，包括底板、台阶定位块、等高垫块和锁紧机构，所述台阶定位块、所述等高垫块和所述锁紧机构均可拆卸安装在所述底板上，所述底板两面均设置有固定连接孔、锁紧连接孔和导向槽，所述固定连接孔与所述锁紧连接孔交叉在所述导向槽上，并矩阵式排列在所述导向槽上；所述锁紧连接孔的直径大于所述固定连接孔的直径；所述台阶定位块通过与所述固定连接孔配合，可拆卸安装在所述导向槽内，用于将待加工件定位在预设位置；所述等高垫块通过与所述固定连接孔配合，可拆卸安装在所述导向槽内；所述锁紧机构通过与所述锁紧连接孔配合，且可拆卸安装在所述底板上；所述台阶定位块的宽度和所述等高垫块的宽度均小于所述导向槽的宽度，以防止所述台阶定位块和所述等高垫块在所述导向槽内旋转。

进一步，所述锁紧机构为螺旋锁紧机构或者斜楔夹紧机构或者偏心夹紧机构或者曲柄连杆机构或者液压机构或者气动机构或者电磁机构。

进一步，所述台阶定位块包括限位部和第一支撑部，所述限位部的高度大于所述第一支撑部的高度，且所述第一支撑部的设置有通孔。

进一步，所述通孔为沉头孔，且所述台阶定位块通过沉头螺栓连接在所述底板上。

进一步，所述第一支撑部的高度与所述等高垫块的高度相同，以使待加工件处于同一水平面。

进一步，所述等高垫块设置有沉头孔，且所述等高垫块通过沉头螺栓连接在所述底板上。

进一步，所述台阶定位块还包括第二支撑部，所述限位部的高度大于第二支撑部的高度。

进一步，所述第一支撑部和第二支撑部的高度与所述等高垫块的高度相同，以使待加工件处于同一水平面。

进一步，所述通孔为长条阶梯孔，且所述台阶定位块通过沉头螺栓连接在所述底板上。

进一步，所述第二支撑部长度小于所述第一支撑部长度。

本实用新型具有的有益效果包括：

(1)底板上的孔系采用矩阵式均布排列，其位置可以用坐标的形式描述，定位元件和夹紧元件的位置也可以用坐标的形式进行描述，便于形成标准化作业指导文件，便以操作工按照标准化文件进行装夹作业；

(2)快速同时确定X、Y方向的基准，不需要在待加工件上预钻工艺孔；

(3)适用于卡盘、虎钳等传统夹具无法夹装的外形不规则零件的定位和装夹；

(4)新产品试制阶段可以快速定位和装夹，批量生产时不需要制作专用工装；

(5)缩短调整机具所用的辅助时间，提高机床利用率；

(6)台阶定位块的宽度、等高垫块的宽度、导向槽的宽度采用过渡配合，既定位准确，又防止台阶定位块和等高垫块在导向槽内旋转；

(7)利用等高垫块把待加工件垫高，保证待加工件在同一水平面， 且能避免底板上表面在加工过程中受到损伤；

(8)利用底板上设置的导向槽可以方便清理废液和废屑。

(9)本工装所述的底板的导向槽采用上下对称设置，方便排液和排屑，加工过程中一旦出现意外损伤表面的情况时可以翻过来使用，快速恢复本工装的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型底板的俯视图；

图3是本实用新型底板的主视图；

图4是本实用新型底板的侧视图；

图5是本实用新型等高垫块的结构示意图；

图6是本实用新型第一种台阶定位块的结构示意图；

图7是本实用新型第二种台阶定位块的结构示意图；

图8是本实用新型第三种台阶定位块的结构示意图；

图9是本实用新型第四种台阶定位块的结构示意图；

图10是本实用新型第五种台阶定位块的结构示意图；

图11是本实用新型第六种台阶定位块的结构示意图。

附图标记说明如下：

1、底板；101、固定连接孔；102、锁紧连接孔；103、导向槽；2、台阶定位块；201、第一支撑部；202、第二支撑部；203、限位部；3、等高垫块；4、螺旋锁紧机构；5、待加工件。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

实施例一：

如图1-图7所示，本实用新型提供了一种加工多品种、小批量零件的快速定位工装，包括底板1、台阶定位块2、等高垫块3和锁紧机构，所述台阶定位块2、所述等高垫块3和所述锁紧机构均可拆卸安装在所述底板1上，所述底板1两面均设置有固定连接孔101、锁紧连接孔102和导向槽103，所述固定连接孔101与所述锁紧连接孔102交叉在所述导向槽103上，并矩阵式排列在所述导向槽103上；所述锁紧连接孔102的直径大于所述固定连接孔101的直径；所述台阶定位块2通过与所述固定连接孔101配合，可拆卸安装在所述导向槽103内，用于将待加工件5定位在预设位置；所述等高垫块3通过与所述固定连接孔101配合，可拆卸安装在所述导向槽103内；所述锁紧机构通过与所述锁紧连接孔102配合，且可拆卸安装在所述底板1上；所述台阶定位块2的宽度和所述等高垫块3的宽度均小于所述导向槽103的宽度，以防止所述台阶定位块2和所述等高垫块3在所述导向槽103内旋转。

所述锁紧机构为螺旋锁紧机构4或者斜楔夹紧机构或者偏心夹紧机构或者曲柄连杆机构或者液压机构或者气动机构或者电磁机构。

所述台阶定位块2包括限位部203和第一支撑部201，所述限位部203的高度大于所述第一支撑部201的高度，且所述第一支撑部201的设置有通孔。

所述通孔为沉头孔，且所述台阶定位块2通过沉头螺栓连接在所述底板1上。

所述第一支撑部201的高度与所述等高垫块3的高度相同，以使待加工件5处于同一水平面。

所述等高垫块3设置有沉头孔，且所述等高垫块3通过沉头螺栓连接在所述底板1上。

应用上述的加工多品种、小批量零件的快速定位工装的操作方法如下：

1、把底板放置于机床工作台面合适位置，用百分表找正X轴或者Y轴方向，然后用螺旋机构固定牢靠。

2、把待加工件5放在底板1上，调整工件的方向和位置，选择合适的位置固定台阶定位块2，记录各自的坐标。

3、选择合适的位置固定等高垫块3，记录各自的坐标。

4、选择合适的位置安装螺旋机构，记录各自的坐标。

5、安装压板，调整压板尾部螺栓的长度。

6、安装并紧固螺母。

7、检查，要求定位准确，压紧可靠。

本实用新型有益效果如下：

(1)适用于传统夹具无法夹装的外形不规则零件的定位和装夹；

(2)快速同时确定X、Y方向的基准，保证工件的装夹位置统一，方便编程和加工，不需要在待加工件上预钻工艺孔；

(3)夹具体(底板1)上的孔采用矩阵式均布排列，其位置可以以坐标的形式描述，定位元件和夹紧元件的方向、位置可以以坐标的形式进行描述，便于形成标准化作业指导文件；

(4)新产品试制阶段可以快速定位和装夹，批量生产时不需要制作专用工装；

(5)缩短调整机具所用的辅助时间，提高机床利用率；

(6)利用底板1上设置的导向槽103可以方便清理废液、废屑；

(7)利用等高垫块3把待加工件5垫高，既能保证待加工件5在同 一水平面，又有利于清理废液、废屑；

(8)利用所述台阶定位块2的宽度和所述等高垫块3的宽度均小于所述导向槽103的宽度，以防止在加工时受力，所述台阶定位块2和所述等高垫块3在所述导向槽103内旋转。

(9)利用导向槽103可以方便安装；

(10)利用底板1的两面均设置有固定连接孔101、锁紧连接孔102和导向槽103，当一面被损坏时，可以快速换另一面，可以多次使用。

限位部203可以为方形凸台，也可以利用内六角螺栓安装在台阶定位块2上。

此外夹具体(底板1)的外形尺寸可以根据机床工作台的大小形成系列化产品，定位孔的大小和、孔距，槽的宽度和深度也可以适当调整；定位块的外形尺寸可以根据需要适当调整；利用传统的螺栓、螺母、压板结构压紧工件，在此基础上可以考虑在夹具体(底板1)上安装电磁机构，曲柄连杆机构，偏心机构，气动机构等压紧元件。

实施例二：

如图1、图2、图3、图4、图5、图8、图9所示，本实用新型提供了一种加工多品种、小批量零件的快速定位工装，包括底板1、台阶定位块2、等高垫块3和锁紧机构，所述台阶定位块2、所述等高垫块3和所述锁紧机构均可拆卸安装在所述底板1上，所述底板1两面均设置有固定连接孔101、锁紧连接孔102和导向槽103，所述固定连接孔101与所述锁紧连接孔102交叉在所述导向槽103上，并矩阵式排列在所述导向槽103上；所述锁紧连接孔102的直径大于所述固定连接孔101的直径；所述台阶定位块2通过与所述固定连接孔101配合，可拆卸安装在所述导向槽103内，用于将待加工件5定位在预设位置；所述等高垫块3通过与所述固定连接孔101配合，可拆卸安装在所述导向槽103内；所述锁紧机构通过与所述锁紧连接孔102配合，且可拆卸安装在所述底板1上；所述台阶定位块2的宽度和所述等高垫块3的宽度均小于所述导向槽103的宽度，以防 止所述台阶定位块2和所述等高垫块3在所述导向槽103内旋转。

所述锁紧机构为螺旋锁紧机构4或者斜楔夹紧机构或者偏心夹紧机构或者曲柄连杆机构或者液压机构或者气动机构或者电磁机构。

所述台阶定位块2包括限位部203和第一支撑部201，所述限位部203的高度大于所述第一支撑部201的高度，且所述第一支撑部201的设置有通孔。

所述第一支撑部201的高度与所述等高垫块3的高度相同，以使待加工件5处于同一水平面。

所述等高垫块3设置有沉头孔，且所述等高垫块3通过沉头螺栓连接在所述底板1上。

所述台阶定位块2还包括第二支撑部202，所述限位部203的高度大于第二支撑部202的高度。

所述第一支撑部201和第二支撑部202的高度与所述等高垫块3的高度相同，以使待加工件5处于同一水平面。

所述通孔为长条阶梯孔，且所述台阶定位块2通过沉头螺栓连接在所述底板1上。

所述第二支撑部202长度小于所述第一支撑部201长度。

应用上述的加工多品种、小批量零件的快速定位工装如下：

应用上述的加工多品种、小批量零件的快速定位工装的操作方法如下：

1、把底板放置于机床工作台面合适位置，用百分表找正X轴或者Y轴方向，然后用螺旋机构固定牢靠。

2、把待加工件5放在底板1上，调整工件的方向和位置，选择合适的位置固定台阶定位块2，记录各自的坐标。

3、选择合适的位置固定等高垫块3，记录各自的坐标。

4、选择合适的位置安装螺旋机构，记录各自的坐标。

5、安装压板，调整压板尾部螺栓的长度。

6、安装并紧固螺母。

7、检查，要求定位准确，压紧可靠。

本实用新型有益效果如下：

(1)适用于传统夹具无法夹装的外形不规则零件的定位和装夹；

(2)快速同时确定X、Y方向的基准，保证工件的装夹位置统一，方便编程和加工，不需要在待加工件上预钻工艺孔；

(3)夹具体(底板1)上的孔采用矩阵式均布排列，其位置可以以坐标的形式描述，定位元件和夹紧元件的方向、位置可以以坐标的形式进行描述，便于形成标准化作业指导文件；

(4)新产品试制阶段可以快速定位和装夹，批量生产时不需要制作专用工装；

(5)缩短调整机具所用的辅助时间，提高机床利用率；

(6)利用底板1上设置的导向槽103可以方便清理废液、废屑；

(7)利用等高垫块3把待加工件5垫高，既能保证待加工件5在同一水平面，又有利于清理废液、废屑；

(8)利用所述台阶定位块2的宽度和所述等高垫块3的宽度均小于所述导向槽103的宽度，以防止在加工时受力，所述台阶定位块2和所述等高垫块3在所述导向槽103内旋转。

(9)利用导向槽103可以方便安装；

(10)利用底板1的两面均设置有固定连接孔101、锁紧连接孔102和导向槽103，当一面被损坏时，可以快速换另一面，可以多次使用。

限位部203可以为方形凸台，也可以利用内六角螺栓安装在台阶定位块2上。

此外夹具体(底板1)的外形尺寸可以根据机床工作台的大小形成系列化产品，定位孔的大小和、孔距，槽的宽度和深度也可以适当调整；定位块的外形尺寸可以根据需要适当调整；利用传统的螺栓、螺母、压板结构压紧工件，在此基础上可以考虑在夹具体(底板1)上安装电磁机构， 曲柄连杆机构，偏心机构，气动机构等压紧元件。

本实施例与实施例一的区别仅在于：所述台阶定位块2还包括第二支撑部202，所述限位部203的高度大于第二支撑部202的高度，且第一支撑部201的通孔为长条阶梯孔，可以通过长条阶梯孔l来调节台阶定位块2位置，此外当固定螺栓不便时，可以利用第二支撑部202支撑待加工件5，安装、拆卸方便，便于操作。

实施例三：

参考图10-图11，实施例三与实施例二的区别仅在于：所述第二支撑部还设置有沉头孔，利用台阶定位块两端均设有连接孔，方便固定连接，操作方便。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。