一种高精度零件的刀柄式快换工装的制作方法

本发明涉及一种刀柄式快换工装，属于工装夹具设计技术领域。

背景技术：

航天发动机领域，包含许多精度要求很高的零件，如喷油装置中的零件。该类零件尺寸较小但精度要求较高(0.01mm-0.02mm)，因此，每件产品加工前的装卡及找正显得尤为重要。目前，该类产品大多采用三爪卡盘或专用工装装卡的方式，每件均需找正，不仅效率低且产品质量不易控制。进入批产阶段后，成百上千件产品的加工，对于夹具的定位精度及重复定位精度则要求更高。若采用传统方式装卡，单件找正，大大增大了产品加工周期，严重影响了生产进度。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高精度零件的刀柄式快换工装，所述工装针对批产精密小零件，能够在快速更换的前提下，保证产品的定位精度及重复定位精度，有效减少装卡找正时间，缩短产品生产周期。

本发明的目的由以下技术方案实现：

一种高精度零件的刀柄式快换工装，所述工装主要包括液压刀柄、底座和拉紧装置；

其中，所述底座与工作台固接；所述液压刀柄通过拉紧装置与所述底座连接，并通过滚珠和顶丝限位；以所述工装的中心轴线为基准，所述底座底面垂直度不大于0.01mm，所述液压刀柄与所述底座的配合面的垂直度不大于0.01mm，且所述配合面的跳动量不大于0.01mm。

进一步的，所述液压刀柄与所述底座之间的接口为HSK标准接口。

进一步的，所述液压刀柄与所述底座的配合面之间的间隙小于所述液压刀柄底面与底座之间的间隙。

进一步的，所述拉紧装置主要包括胀套、拉杆、螺母以及与螺母配套的螺杆；其中，所述拉为回转体结构，其上端外径大于中部外径，且中部外径大于下端外径；

所述拉杆套装在所述胀套中，且所述栏杆的下端与所述螺杆通过螺纹配合连接，所述胀套的下端与所述螺母抵触。

工作原理：

未夹紧时，所述液压刀柄与所述底座的配合面未完全接触，胀套收缩，顶丝和滚珠均处于自由状态，所述液压刀柄与所述底座的配合面之间的间隙L1小于所述液压刀柄底面与底座之间的间隙L2；

需夹紧时，拧紧螺母的同时随即推动胀套向上，拉杆向下运动，胀套后端打开，继续拧紧螺母直至由于底座限制使得胀套无法继续向上运动，继续拧紧螺母，在拉杆及胀套所形成的轴向力作用下，液压刀柄向下与底座夹紧，之后再利用两侧顶丝滚珠压紧，使得二者之间的配合面间隙为零；

更换工件：每次产品更换完成后直接加工，不必每件找正；或每件工件加工前配置一把液压刀柄，在批产阶段，底座保持不变，工件连同液压刀柄一起更换，从而不需每件工件都进行找正。

有益效果

(1)本发明所述工装的底座及液压刀柄的精度共同保证工件加工的定位精度及重复定位精度，大大缩短了加工周期。

(2)本发明所述工装在工件的批产阶段只需保证工装的找正精度，不必每件均进行找正，保证产品加工精度的前提下大大缩短了生产周期。

(3)本发明所述工装的液压刀柄为标准件，采用HSK标准接口与所述底座连接，可保证所述液压刀柄与所述底座的配合面的垂直度不大于0.01mm，且所述配合面的跳动量不大于0.01mm，从而有效的保证工装的找正精度。

(4)本发明所述工装的液压刀柄与所述底座的配合面之间的间隙小于所述液压刀柄底面与底座之间的间隙，可保证夹紧时所述液压刀柄与所述底座的配合面之间的间隙为零，从而有效的保证工装的找正精度。

(5)本发明所述工装采用的拉紧装置结构简单合理，通过与顶丝、滚珠相互配合，可使得所述液压刀柄与所述底座的配合面的间隙为零，从而有效的保证工装的找正精度。

附图说明

图1为本发明所述高精度零件的刀柄式快换工装未夹紧时的结构示意图；

图2为本发明所述高精度零件的刀柄式快换工装夹紧时的结构示意图；

图3为本发明所述高精度零件的刀柄式快换工装更换工件时的结构示意图；

其中，1-液压刀柄；2-底座；3-螺母；4-胀套；5-拉杆；6-顶丝；7-滚珠；8-螺杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来详述本发明，但不限于此。

实施例1

如图1-3所示，一种高精度零件的刀柄式快换工装，所述工装主要包括液压刀柄1、底座2和拉紧装置；

其中，所述底座2与工作台固接；所述液压刀柄1通过拉紧装置与所述底座2连接，并通过滚珠7和顶丝6限位；以所述工装的中心轴线为基准，所述底座2底面垂直度不大于0.01mm，所述液压刀柄1与所述底座2的配合面的垂直度不大于0.01mm，且所述配合面的跳动量不大于0.01mm。

进一步的，所述液压刀柄1与所述底座2之间的接口为HSK标准接口。

进一步的，所述液压刀柄1与所述底座2的配合面之间的间隙小于所述液压刀柄1底面与底座2之间的间隙。

进一步的，所述拉紧装置主要包括胀套4、拉杆5、螺母3以及与螺母3配套的螺杆8；其中，所述拉为回转体结构，其上端外径大于中部外径，且中部外径大于下端外径；

所述拉杆5套装在所述胀套4中，且所述栏杆的下端与所述螺杆8通过螺纹配合连接，所述胀套4的下端与所述螺母3抵触。

工作原理：

未夹紧时，所述液压刀柄1与所述底座2的配合面未完全接触，胀套4收缩，顶丝6和滚珠7均处于自由状态，所述液压刀柄1与所述底座2的配合面之间的间隙L1小于所述液压刀柄1底面与底座2之间的间隙L2；

需夹紧时，拧紧螺母3的同时随即推动胀套4向上，拉杆5向下运动，胀套4后端打开，继续拧紧螺母3直至由于底座2限制使得胀套4无法继续向上运动，继续拧紧螺母3，在拉杆5及胀套4所形成的轴向力作用下，液压刀柄1向下与底座2夹紧，之后再利用两侧顶丝6滚珠7压紧，使得二者之间的配合面间隙为零；

更换工件：每次产品更换完成后直接加工，不必每件找正；或每件工件加工前配置一把液压刀柄1，在批产阶段，底座2保持不变，工件连同液压刀柄1一起更换，从而不需每件工件都进行找正。

本发明包括但不限于以上实施例，凡是在本发明精神的原则之下进行的任何等同替换或局部改进，都将视为在本发明的保护范围之内。