一种薄壁异形零件的加工工装的制作方法

本发明涉及加工工装领域，特别涉及一种薄壁异形零件的加工工装。

背景技术：

当前有一种薄壁异形零件，其结构包括半圆环主体与侧板，半圆环主体与侧板为一体，侧板位于半圆环主体的其中一端，侧板上设置有通孔与螺纹孔，半圆环主体上开设有多个开口。这种薄壁异形零件在精加工(对半圆环主体的外壁、半圆环主体上的开口及半圆环主体的两个侧面进行精加工)时通常需要夹紧工装将该薄壁异形零件夹紧固定，以避免薄壁异形零件在精加工时出现较大变形。

当前的夹紧工装至少包括v型铁与压板，v型铁上设置有v型槽。在对薄壁异形零件进行加工时，将薄壁异形零件放置在v型槽内，半圆环主体的外壁与v型槽相抵，并将压板压在半圆环主体的内壁上，压板的长度方向平行半圆环主体的轴线，进而对半圆环主体上的开口以及半圆环主体的两个侧面进行加工。但这种夹紧工装在加工时，薄壁异形零件的定位较为不准，薄壁异形零件加工时容易出现振动与变形，薄壁异形零件的加工质量较差。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种薄壁异形零件的加工工装，提高薄壁异形零件的加工质量。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种薄壁异形零件的加工工装，所述加工工装适用于一种薄壁异形零件，所述薄壁异形零件包括半圆环主体与侧板，所述侧板位于半圆环主体的一端，所述半圆环主体上开设有多个开口，所述加工工装包括头部支撑件、压块、中部支撑件、尾部支撑件、连接结构及支撑座，

所述头部支撑件上设置有第一圆弧面，所述压块与所述头部支撑件可拆卸连接，所述压块上设置有第二圆弧面，所述第二圆弧面与所述头部支撑件间隔设置，

所述中部支撑件与所述头部支撑件间隔设置，所述中部支撑件上设置有第三圆弧面，所述第一圆弧面与所述第三圆弧面均用于支撑所述半圆环主体的内壁，

所述尾部支撑件与所述中部支撑件间隔设置，所述中部支撑件位于所述头部支撑件与所述尾部支撑件之间，所述尾部支撑件上设置有定位槽，所述定位槽的开口朝向所述中部支撑件，所述连接结构用于连接所述尾部支撑件与所述薄壁异形零件，

所述头部支撑件、所述中部支撑件、所述尾部支撑件及所述支撑座均用于支撑所述薄壁异形零件，所述支撑座上设置有用于支撑所述半圆环主体的外壁的支撑圆弧面。

可选地，所述尾部支撑件上设置有定位凸起，所述定位凸起设置在所述定位槽内。

可选地，所述定位槽的深度为1～1.5cm。

可选地，所述头部支撑件包括两个相对平行的侧平面及第四圆弧面，两个所述侧平面分别与所述第一圆弧面及所述第四圆弧面相接，所述第四圆弧面与所述第一圆弧面在同一圆柱面上，所述侧平面平行所述第一圆弧面的轴线。

可选地，所述头部支撑件上设置有安装座，所述安装座为长方体结构，所述安装座的一个表面平行所述侧平面。

可选地，所述安装座在垂直所述第一圆弧面的平面上的投影与所述尾部支撑件在垂直所述第一圆弧面的平面上的投影重合，所述头部支撑件在垂直所述第一圆弧面的平面上的投影位于所述安装座在垂直所述第一圆弧面的平面上的投影内。

可选地，所述中部支撑件包括两个相对平行的避让平面，所述避让平面平行所述侧平面。

可选地，所述中部支撑件上设置有横向支撑板，所述横向支撑板设置在所述中部支撑件背离所述第三圆弧面的一端上，所述横向支撑板的长度方向垂直所述避让平面，所述横向支撑板的长度大于两个所述避让平面之间的距离。

可选地，所述头部支撑件与所述中部支撑件在所述第一圆弧面的轴线方向上的最小距离为10～15cm。

可选地，所述中部支撑件在所述第一圆弧面的轴线方向上的厚度为7～9cm。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：需要对薄壁异形零件(包括半圆环主体与侧板，侧板位于半圆环主体的一端)进行精加工时，将头部支撑件、中部支撑件及尾部支撑件依次间隔放置在工作台上，第一圆弧面背离工作台。将半圆环主体扣在头部支撑件、中部支撑件及尾部支撑件上。第一圆弧面、第三圆弧面与半圆环主体的内壁相抵，中部支撑件位于半圆环主体上没有开口的位置处，三者对半圆环主体起到良好支撑。侧板放置在尾部支撑件的定位槽内，定位槽对侧板进行支撑，连接结构连接固定尾部支撑件与薄壁异形零件。进一步将压块与头部支撑件连接，压块上的第二圆弧面与半圆环主体的外壁相抵，压块将半圆环主体压紧在头部支撑件上，进而可直接对半圆环主体的外壁及开口进行精加工。支撑座放置在工作台上，将与薄壁异形零件连接的头部支撑件、压块等结构绕半圆环主体的轴线转动180°，控制半圆环主体放置在支撑座的支撑圆弧面上，支撑圆弧面与半圆环主体的外壁相抵，进而对半圆环主体的两个侧面进行加工，薄壁异形零件的位置被头部支撑件、压块与尾部支撑件固定，同时得到工作台上的支撑座的支撑，薄壁异形零件会产生的振动与形变较小。整体过程中，半圆环主体得到头部支撑件、中部支撑件、压块及支撑座的良好固定，侧板则被尾部支撑件固定支撑，薄壁异形零件受到良好的定位与支撑，半圆环主体及侧板在加工时产生的振动与变形均较小，薄壁异形零件的加工质量得到提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，

图1是本发明实施例提供的薄壁异形零件的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的薄壁异形零件的俯视图；

图3是本发明实施例提供的薄壁异形零件的侧视图；

图4是本发明实施例提供的薄壁异形零件的加工工装的一种状态的装配示意图；

图5是本发明实施例提供的薄壁异形零件的加工工装的另一种状态的装配示意图；

图6是本发明实施例提供的压块的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的头部支撑件的结构示意图；

图8是图4的a向示意图；

图9是本发明实施例提供的尾部支撑件的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的支撑座的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步的详细描述。

为便于理解本发明，此处对薄壁异形零件的结构进行说明。图1是本发明实施例提供的薄壁异形零件的结构示意图，图2是本发明实施例提供的薄壁异形零件的俯视图，图3是本发明实施例提供的薄壁异形零件的侧视图，结合图1～图3，薄壁异形零件10至少包括半圆环主体101与侧板102，半圆环主体101与侧板102为一体，侧板102位于半圆环主体101的其中一端，侧板102上设置有通孔102a与螺纹孔102b，半圆环主体101上开设有多个开口101a。

图4是本发明实施例提供的薄壁异形零件的加工工装的一种状态的装配示意图，图5是本发明实施例提供的薄壁异形零件的加工工装的另一种状态的装配示意图，结合图4、图5，该加工工装包括头部支撑件1、压块2、中部支撑件3、尾部支撑件4、连接结构5及支撑座6。

头部支撑件1上设置有第一圆弧面11，压块2与头部支撑件1可拆卸连接。图6是本发明实施例提供的压块的结构示意图，压块2上设置有第二圆弧面21，第二圆弧面21与头部支撑件1间隔设置。

中部支撑件3与头部支撑件1间隔设置，中部支撑件3上设置有第三圆弧面31，第一圆弧面11与第三圆弧面31均用于支撑半圆环主体101的内壁。

尾部支撑件4与中部支撑件3间隔设置，中部支撑件3位于头部支撑件1与尾部支撑件4之间，尾部支撑件4上设置有定位槽41，定位槽41的开口朝向中部支撑件3，连接结构5用于连接尾部支撑件4与薄壁异形零件，

如图5所示，头部支撑件1、中部支撑件3、尾部支撑件4及支撑座6均用于支撑薄壁异形零件，支撑座6上设置有支撑圆弧面61。

需要对薄壁异形零件进行精加工时，将头部支撑件1、中部支撑件3及尾部支撑件4依次间隔放置在工作台上，第一圆弧面11背离工作台。将半圆环主体101扣在头部支撑件1、中部支撑件3及尾部支撑件4上。第一圆弧面11、第三圆弧面31与半圆环主体101的内壁相抵，中部支撑件3位于半圆环主体101上没有开口101a的位置处，三者对半圆环主体101起到良好支撑。侧板102放置在尾部支撑件4的定位槽41内，定位槽41对侧板102进行支撑，连接结构5连接固定尾部支撑件4与薄壁异形零件。进一步将压块2与头部支撑件1连接，压块2上的第二圆弧面21与半圆环主体101的外壁相抵，压块2将半圆环主体101压紧在头部支撑件1上，进而可直接对半圆环主体101的外壁及开口101a进行精加工。支撑座6放置在工作台上，将与薄壁异形零件连接的头部支撑件1、压块2等结构绕半圆环主体101的轴线转动180°，控制半圆环主体101放置在支撑座6的支撑圆弧面61上，支撑圆弧面61与半圆环主体101的外壁相抵，进而对半圆环主体101的两个侧面进行加工，薄壁异形零件的位置被头部支撑件1、压块2与尾部支撑件4固定，同时得到工作台上的支撑座6的支撑，薄壁异形零件会产生的振动与形变较小。整体过程中，半圆环主体101得到头部支撑件1、中部支撑件3、压块2及支撑座6的良好固定，侧板102则被尾部支撑件4固定支撑，薄壁异形零件受到良好的定位与支撑，半圆环主体101及侧板102在加工时产生的振动与变形均较小，薄壁异形零件的加工质量得到提高。

其中，半圆环主体101的外壁可采用车削加工，半圆环主体101上的开口101a可采用铣削加工，半圆环主体101的加工均采用切削刀进行。

可选地，如图5所示，支撑座6可设置为两块，对半圆环主体101的支撑效果较好。

结合图4与图6，压块2与头部支撑件1之间可通过螺栓连接，螺栓穿过压块2上的通孔22后转动连接在头部支撑件1上。这种结构较为容易实现。

需要说明的是，在本发明实施例中，第一圆弧面11、第三圆弧面31及第四圆弧面13均为某一圆柱面的一部分，第二圆弧面21为另一圆柱面的一部分。

图7是本发明实施例提供的头部支撑件的结构示意图，结合图4与图7，头部支撑件1可包括两个相对平行的侧平面12及第四圆弧面13，两个侧平面12分别与第一圆弧面11及第四圆弧面13相接，第四圆弧面13与第一圆弧面11在同一圆柱面上，侧平面12平行第一圆弧面11的轴线。这种结构的头部支撑件1较容易制作，头部支撑件1上两个侧平面12与半圆环主体101的内壁之间均存在一定的距离，避免切削刀在对半圆环主体101上的开口101a或者对半圆环主体101的两个侧面进行加工时损伤头部支撑件1。

结合图4与图7，头部支撑件1上设置有安装座14，安装座14为长方体结构，安装座14的一个表面平行侧平面12。长方体结构的安装座14较容易制作，也可较好地支撑头部支撑件1整体。

可选地，安装座14在垂直第一圆弧面11的平面上的投影与尾部支撑件4在垂直第一圆弧面11的平面上的投影重合，头部支撑件1在垂直第一圆弧面11的平面上的投影位于安装座14在垂直第一圆弧面11的平面上的投影内。采用这种设置，在需要对半圆环主体101的两个侧面进行加工时，可直接将头部支撑件1与尾部支撑件4绕半圆环主体101的轴线在工作台上翻转180°，头部支撑件1与尾部支撑件4可继续对半圆环主体101起到固定支撑作用，进而对半圆环主体101的两个侧面进行加工，一套加工工装可完成半圆环主体101的整个加工流程。相对传统方法中需要使用至少一套夹紧工装对半圆环主体101进行加工的流程，提高了薄壁异形零件的加工效率，也提高了薄壁异形零件的加工质量。

如图4所示，头部支撑件1与中部支撑件3在第一圆弧面11的轴线方向上的最小距离d可为10～15cm。此时头部支撑件1与中部支撑件3之间的距离恰当，能够较大程度地减小半圆环主体101在加工时产生的振动。

图8是图4的a向示意图，结合图4与图8，中部支撑件3包括两个相对平行的避让平面32，避让平面32平行侧平面12。避让平面32可在半圆环主体101的内壁与中部支撑件3之间形成一定的空间，避免切削刀对半圆环主体101上的开口101a或者对半圆环主体101的两个侧面进行加工时对中部支撑件3造成损伤，也可减小加工工装的制造成本。

结合图4与图8，中部支撑件3在第一圆弧面11的轴线方向上的厚度b可为7～9cm。此时中部支撑件3可对半圆环主体101起到良好的支撑作用。

如图8所示，中部支撑件3上设置有横向支撑板33，横向支撑板33设置在中部支撑件3背离第三圆弧面31的一端上，横向支撑板33的长度方向垂直避让平面32，横向支撑板33的长度l大于两个避让平面32之间的距离d。横向支撑板33的设置有利于保证中部支撑件3对半圆环主体101的稳定支撑。

可选地，中部支撑件3的第三圆弧面31与半圆环主体101上的开口101a不相接触，此时中部支撑件3对半圆环主体101的支撑效果较好。

示例性地，中部支撑件3可设置为多个。支撑效果较好。

图9是本发明实施例提供的尾部支撑件的结构示意图，结合图4与图9，尾部支撑件4上设置有定位凸起42，定位凸起42设置在定位槽41内。定位凸起42可与侧板102上的通孔102a配合，便于尾部支撑件4的快速安装。

结合图4与图9，连接结构5可包括连接螺栓51与连接螺母52，尾部支撑件4上设置有螺纹孔，连接螺栓51分别穿过侧板102上的螺纹孔102a以及尾部支撑件4的螺纹孔，连接螺母52在尾部支撑件4背离侧板102的一侧锁紧连接螺栓51。这种连接方式便于拆卸。

可选地，定位凸起42可为圆柱形，易于制作，也可配合侧板102上的通孔102a的形状进一步减小薄壁异形零件在加工时会产生的振动。

结合图5与图9，定位槽41的深度h可为1～1.5cm。此时尾部支撑件4可较好地支撑半圆环主体101，薄壁异形零件在加工时产生的振动较小。

图10是本发明实施例提供的支撑座的结构示意图，结合图5与图10，支撑座6可为对称结构，支撑座6上设置有用于支撑半圆环主体101的外壁的支撑圆弧面61。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。