一种环形薄板的加工工装及固定方法与流程

本发明涉及加工工装技术领域，尤其是涉及一种环形薄板的加工工装及固定方法。

背景技术：

环形薄板产品具有直径大，厚度薄的特点，立车工序加工时若没有大量辅助支撑，及易产生发震，工件变形的现象。但若使用传统的螺钉加螺母的方式进行固定支撑，由于数量过多，操作会非常繁琐，影响加工效率，且定位精度无法保证。因此，急需设计一种环形薄板的加工工装及固定方法，降低固定支撑结构的数量，简化的定位支撑的操作，提高固定效率。

中国专利申请公开号cn201970129u，公开日为2011年09月14日，名称为“一种环形薄板件加工用工装”，公开了一种环形薄板件加工用工装，其特点是：包括芯轴和旋紧螺母，所述芯轴上设有轴肩，至少在轴肩的一侧设有与所述旋紧螺母配合的螺纹。本实用新型通过将加工薄板的坯料固定在芯轴轴肩的侧面与锁紧螺母之间，可在车床上固定芯轴来加工薄板的外圆面，由于不需要预留夹持部分，坯料在厚度方向的尺寸等于成品尺寸，从而解决了浪费原材料和加工板厚的成本问题；外圆加工到尺寸后，以外圆为夹紧定位面来加工内孔，提高了内孔和外圆面的同轴度。但是该专利仍存在上述问题：由于固定螺钉数量过多，操作会非常繁琐，影响加工效率，且定位精度无法保证。

技术实现要素：

本发明为了克服现有技术中环形薄板产品需要的支撑数量多，导致固定操作繁琐，影响加工效率，且定位精度无法保证的问题，提供一种环形薄板的加工工装，采用大量的辅助支撑结构，降低固定支撑结构的数量，简化的定位支撑的操作，既保证了定位准确，又保证了支撑强度，提高了固定效率等优点。

本发明的第二发明目的是：提供一种环形薄板的固定方法，装夹方法相对简单方便，可以对工件进行快速装夹，提高装夹效率，且装夹精度高。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种环形薄板的加工工装，包括底板、支撑块、固定支撑结构和辅助支撑结构，支撑块与底板固定；固定支撑结构与支撑块固定，工件与固定支撑结构固定；辅助支撑结构包括夹块、支撑柱和伸缩弹簧、锁紧件，夹块与支撑块固定，支撑块上设有安装槽，伸缩弹簧设置在安装槽内，伸缩弹簧的一端与支撑块连接，伸缩弹簧的另一端与支撑柱连接，支撑柱的一端设置在安装槽内，且支撑柱与安装槽滑动连接，支撑柱的另一端穿过夹块，夹块和锁紧件锁紧支撑柱。

上述技术方案中，采用了大量的辅助支撑结构，降低了固定支撑结构的数量，简化的定位支撑的操作，提高了固定效率。使用上述工装时，先将辅助支撑结构上的锁紧件打开，将支撑柱下压，使支撑柱高度下降，再将锁紧件锁紧，保证支撑柱不会弹起；然后将工件放置在工装上，将工件对应位置对准固定支撑结构并通过螺栓固定；最后将锁紧件打开，使支撑柱顶端接触工件后将锁紧件锁紧，此时夹块夹紧支撑柱，支撑柱可以对抗加工时的轴向力。

作为优选，所述锁紧件包括夹紧螺栓和夹紧螺母，夹块上设有相互连通的锁紧孔和锁紧槽，支撑柱穿过锁紧孔并与锁紧孔适配，夹紧螺栓的一端穿过锁紧槽，夹紧螺栓与夹紧螺母夹紧夹块。所述结构通过夹紧螺栓和夹紧螺母夹紧夹块使锁紧孔收缩，可以实现对夹块的夹紧作用。

作为优选，所述锁紧件包括夹紧螺栓，夹块上设有相连通的锁紧孔和锁紧槽，支撑柱穿过锁紧孔并与锁紧孔适配，夹紧螺栓的一端穿过锁紧槽的一个侧壁并与锁紧槽的另一个侧壁螺纹连接。所述结构通过夹紧螺栓夹紧夹块使锁紧孔收缩，可以实现对夹块的夹紧作用。

作为优选，所述锁紧件包括紧定螺钉，夹块上设有相连通的锁紧孔，支撑柱穿过锁紧孔并与锁紧孔适配，紧定螺钉与夹块螺纹连接，紧定螺钉的一端穿过夹块并压紧支撑柱。所述结构通过紧定螺钉顶紧支撑柱，可以实现对支撑柱固定作用。

作为优选，所述固定支撑结构数量为3个，3个固定支撑结构周向分布。对于平面支撑，实施三点定位既可以准确定位又可以避免过定位，3个固定支撑结构对工件进行固定和定位后，再由辅助支撑结构提供支撑作用，即保证了定位准确，又保证了支撑强度，同时还简化了支撑操作，提高了安装效率。

作为优选，所述固定支撑结构设置在底板的相对外侧，辅助支撑结构设置在底板的相对内侧。固定支撑结构具有定位作用，设置在底板的相对外侧可以增加定位精度。

作为优选，所述固定支撑结构包括固定柱和固定螺钉，固定柱的上端设有与工件适配的定位柱，固定柱的下端与支撑块接触，固定螺钉从支撑块的下方依次穿过支撑块、固定柱和定位柱，并与工件螺纹连接。所述定位柱与工件上的定位孔适配，提供定位作用，定位柱与工件定位后，通过固定螺钉从下方将工件与固定支撑结构固定，避免加工时的干涉。

作为优选，还包括浮动支撑结构，浮动支撑结构包括浮动连接件和浮动螺栓，浮动连接件的上端与工件螺纹连接，浮动连接件的下端与支撑块接触，浮动螺栓的一端穿过支撑块与浮动连接件螺纹连接。所述浮动支撑结构可以提供支撑作用，增加支撑强度，同时对工件不存在定位，可以避免过定位。在固定支撑结构对工件进行固定和定位后，再由浮动支撑结构提供支撑作用，可以避免过定位，即保证了定位准确，同时保证每个支撑点都可以接触工件，证了支撑强度。使用浮动支撑结构时，将浮动连接件的上端与工件上的螺纹孔连接，并旋入到底；当工件放置在工装上时，浮动连接件不与支撑块接触；待固定支撑结构固定后，再将浮动连接件旋出，使浮动连接件的底部与支撑块接触，再将浮动螺栓穿过支撑块与浮动连接件固定。

作为优选，所述浮动支撑结构周向分布。所述结构可以保证工件周向各个点均匀支撑，保证固定的稳定性。

作为优选，所述浮动支撑结构的周向分的分布圆与固定支撑结构周向的分布圆重合。所述浮动支撑结构可以对工件外圈提供辅助支撑。

作为优选，还包括定位结构，定位结构包括定位暗销与底板固定，定位暗销的顶端设有与工件适配的定位销轴。定位暗销可以在安装固定前提供定位作用。

一种环形薄板的固定方法，采用上述一种环形薄板的加工工装，包括以下步骤：

a.辅助支撑准备：将锁紧件打开，将支撑柱下压后将锁紧件锁紧；

c.固定支撑：将工件放置在工装上，将工件对应位置对准固定支撑结构并固定；

e.辅助支撑：将锁紧件打开，使支撑柱顶端接触工件后将锁紧件锁紧。

通过实施上述技术方案，可以使工件加工时有大量辅助支撑，装夹精度高，且装夹相对简单方便，可以提高装夹效率。辅助支撑结构在固定支撑结构固定后完成后再进行支撑，可以避免过定位，同时保证每个支撑点都可以接触工件。

作为优选，还包括步骤b和步骤d，步骤b设置在步骤a与步骤c之间，步骤d设置在步骤c与步骤e之间

b.浮动支撑准备：将浮动连接件的上端与工件上的螺纹孔连接，并旋入到底；

d.浮动支撑：将浮动连接件旋出，使浮动连接件的底部与支撑块接触，再将浮动螺栓穿过支撑块与浮动连接件固定。

通过实施上述技术方案，浮动支撑结构可以提供支撑作用，增加支撑强度，同时对工件不存在定位，可以避免过定位。在固定支撑结构对工件进行固定和定位后，再由浮动支撑结构提供支撑作用，可以避免过定位，即保证了定位准确，同时保证每个支撑点都可以接触工件，证了支撑强度。

本发明的有益效果是：（1）采用了大量的辅助支撑结构，降低了固定支撑结构的数量，简化的定位支撑的操作，提高了固定效率。（2）固定支撑结构对工件进行固定和定位后，再由辅助支撑结构和浮动支撑结构提供支撑作用，即保证了定位准确，又保证了支撑强度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的局部结构示意图；

图3是本发明中浮动支撑结构的结构示意图；

图4是实施例2的结构示意图；

图5是实施例3的结构示意图。

图中：底板1、支撑块2、安装槽2.1、固定支撑结构3、固定柱3.1、定位柱3.2、固定螺钉3.3、辅助支撑结构4、夹块4.1、锁紧孔4.1.1、锁紧槽4.1.2、支撑柱4.2、伸缩弹簧4.3、锁紧件4.4、夹紧螺栓4.4.1、夹紧螺母4.4.2、紧定螺钉4.4.3、浮动支撑结构5、浮动连接件5.1、浮动螺栓5.2、定位结构6、定位暗销6.1、定位销轴6.2。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。

实施例1：

如图1所示，一种环形薄板的加工工装，包括底板1、支撑块2、固定支撑结构3、辅助支撑结构4、浮动支撑结构5和定位结构6，支撑块2与底板1固定，固定支撑结构3数量为3个，3个固定支撑结构3沿底板1的轴线周向均匀分布。固定支撑结构3设置在底板1的相对外侧，辅助支撑结构4设置在底板1的相对内侧；浮动支撑结构5沿底板1的轴线周向分布，浮动支撑结构5的周向分的分布圆与固定支撑结构3周向的分布圆重合。

如图1和图2所示，固定支撑结构3与支撑块2固定，工件与固定支撑结构3固定；固定支撑结构3包括固定柱3.1和固定螺钉3.3，固定柱3.1的上端设有与工件适配的定位柱3.2，固定柱3.1的下端与支撑块2接触，固定螺钉3.3从支撑块2的下方依次穿过支撑块2、固定柱3.1和定位柱3.2，并与工件螺纹连接。

如图1和图2所示，辅助支撑结构4包括夹块4.1、支撑柱4.2和伸缩弹簧4.3、锁紧件4.4，夹块4.1与支撑块2提供螺栓固定，支撑块2上设有安装槽2.1，伸缩弹簧4.3设置在安装槽2.1内，伸缩弹簧4.3的一端与支撑块2连接，伸缩弹簧4.3的另一端与支撑柱4.2连接，支撑柱4.2的一端设置在安装槽2.1内，且支撑柱4.2与安装槽2.1滑动连接，支撑柱4.2的另一端穿过夹块4.1，夹块4.1和锁紧件4.4锁紧支撑柱4.2。所述锁紧件4.4包括夹紧螺栓4.4.1和夹紧螺母4.4.2，夹块4.1上设有相互连通的锁紧孔4.1.1和锁紧槽4.1.2，支撑柱4.2穿过锁紧孔4.1.1并与锁紧孔4.1.1适配，夹紧螺栓4.4.1的一端穿过锁紧槽4.1.2，夹紧螺栓4.4.1与夹紧螺母4.4.2夹紧夹块4.1。支撑柱4.2上设有台阶结构，避免支撑柱滑出。

如图3所示，浮动支撑结构5包括浮动连接件5.1和浮动螺栓5.2，浮动连接件5.1的上端与工件螺纹连接，浮动连接件5.1的下端与支撑块2接触，浮动螺栓5.2的一端穿过支撑块2与浮动连接件5.1的下端螺纹连接。

上述技术方案中，采用了大量的辅助支撑结构4，降低了固定支撑结构3的数量，简化的定位支撑的操作，提高了固定效率。使用上述工装时，先将辅助支撑结构4上的锁紧件4.4打开，将支撑柱4.2下压，使支撑柱4.2高度下降，再将锁紧件4.4锁紧，保证支撑柱4.2不会弹起；然后将浮动连接件的上端与工件上的螺纹孔连接，并旋入到底；将工件放置在工装上，此时浮动连接件不与支撑块接触；将工件对应位置对准固定支撑结构3并通过螺栓固定；待固定支撑结构固定后，再将浮动连接件旋出，使浮动连接件的底部与支撑块接触，再将浮动螺栓穿过支撑块与浮动连接件固定；最后将锁紧件4.4打开，使支撑柱4.2顶端接触工件后将锁紧件4.4锁紧，此时夹块4.1夹紧支撑柱，支撑柱可以对抗加工时的轴向力。

实施例2：

如图4所示，本实施例大部分内容与实施例1相同，不同之处在于：所述锁紧件4.4包括夹紧螺栓4.4.1，夹块4.1上设有相连通的锁紧孔4.1.1和锁紧槽4.1.2，支撑柱4.2穿过锁紧孔4.1.1并与锁紧孔4.1.1适配，夹紧螺栓4.4.1的一端穿过锁紧槽4.1.2的一个侧壁并与锁紧槽4.1.2的另一个侧壁螺纹连接。

上述技术方案中，所述结构通过夹紧螺栓夹紧夹块使锁紧孔收缩，可以实现对夹块的夹紧作用，提供了另一种夹紧方案。

实施例3：

如图5所示，本实施例大部分内容与实施例1相同，不同之处在于：所述锁紧件4.4包括紧定螺钉4.4.3，夹块4.1上设有相连通的锁紧孔4.1.1，支撑柱4.2穿过锁紧孔4.1.1并与锁紧孔4.1.1适配，紧定螺钉4.4.3与夹块4.1螺纹连接，紧定螺钉4.4.3的一端穿过夹块4.1并压紧支撑柱4.2。

上述技术方案中，所述结构通过夹紧螺栓夹紧夹块使锁紧孔收缩，可以实现对夹块的夹紧作用，提供了另一种夹紧方案。

实施例4：

一种环形薄板的固定方法，采用上述一种环形薄板的加工工装，包括以下步骤：

辅助支撑准备：将锁紧件4.4打开，将支撑柱4.2下压后将锁紧件4.4锁紧；

b.浮动支撑准备：将浮动连接件5.1的上端与工件上的螺纹孔连接，并旋入到底；

c.固定支撑：将工件放置在工装上，将工件对应位置对准固定支撑结构3并固定；

d.浮动支撑：将浮动连接件5.1旋出，使浮动连接件5.1的底部与支撑块2接触，再将浮动螺栓5.2穿过支撑块2与浮动连接件5.1固定。

e.辅助支撑：将锁紧件4.4打开，使支撑柱4.2顶端接触工件后将锁紧件4.4锁紧。

通过实施上述技术方案，可以使工件加工时有大量辅助支撑，装夹精度高，且装夹相对简单方便，可以提高装夹效率。浮动支撑结构5可以提供支撑作用，增加支撑强度，同时对工件不存在定位，可以避免过定位。在固定支撑结构3对工件进行固定和定位后，再由浮动支撑结构5提供支撑作用，即保证了定位准确，又保证了支撑强度。

本发明的有益效果是：采用了大量的辅助支撑结构，降低了固定支撑结构的数量，简化的定位支撑的操作，提高了固定效率。固定支撑结构对工件进行固定和定位后，再由辅助支撑结构和浮动支撑结构提供支撑作用，即保证了定位准确，又保证了支撑强度。