模组化快速定位车床花盘的制作方法

本实用新型涉及机械加工技术领域，具体为一种模组化快速定位车床花盘。

背景技术：

对于异形零件的装夹，目前机械加工车削工艺中主要采用花盘进行装夹，车削零件时通过找正零件基准进行定位，通过花盘上的T型槽夹紧零件。目前车床用花盘结构如下：

1、定位结构：现有车床花盘没有定位元件，零件安装时需要用百分表找正基准来保证各部分的位置精度。

2、夹紧结构：现有实际生产中应用的车床花盘以及车工工艺学类书籍所讲车床花盘均为槽阵列结构。压紧工件时，螺栓必须选用“T”型螺栓。

3、配重方案：现有配重块使用时为随机选配，导致每批零件配重方案为一次性使用(每批次不统一)；每次装卸工件压板拉杆在T型槽间滑动，压紧位置不固定，不能实现精准、快速配重。

在实际的机械加工中，常常会遇到非回转中心对称的异形结构零件，在车床上加工时需要用花盘装夹，每件零件都需要先找正零件回转中心，再调整平衡后才能加工。目前花盘上没有定位元件，每个零件安装时必须使用百分表找正零件加工基准，找正过程耗时费力，生产效率很低。现有槽阵列结构的车床花盘，必须采用“T”型螺栓夹紧零件，“T”型螺栓无标准，制造费工费时，不能快速适配不同种类零件的端面拉紧。目前常用花盘多为槽阵列结构，配重块调整不方便，调整工艺系统平衡的难度大，误差大，且压紧方式不安全。

技术实现要素：

本实用新型的目的：

1.增加模组化定位元件，与花盘主体配合使用，提高在花盘上装夹零件时的定位效率，节省针对不同产品的专用花盘或专用夹具制造时间，提高生产效率，降低制造成本；

2.改变原有花盘T型槽结构，提高在花盘上装夹零件的效率及安全性；

3.采用模组化配重块及可调快装压板，提高工艺系统平衡配重效率及安全性。

技术方案

本实用新型针对现有花盘装夹存在找正零件回转中心及调整平衡难度大的问题，提出了一种模组化快速定位车床花盘，改进了花盘主体结构，将槽阵列结构改进为孔阵列结构，配置标准配合定位孔，采用分体式定位元件。增加定位元件可以很方便地定位零件回转中心；孔阵列结构可以提高工艺系统装夹零件及平衡的效率和精度，降低了对操作工人的技能水平要求。

本实用新型的技术方案为：

所述一种模组化快速定位车床花盘，其特征在于：包括花盘主体、模组化定位元件、模组化平衡配重块和可调快装压板；

所述花盘主体中心处加工有台阶孔，台阶孔的台阶面上周向均布三个内螺纹孔，中心台阶孔的小径孔为内螺纹孔，在台阶孔外侧还周向均布有三个内螺纹孔；

所述花盘主体端面上还加工有若干组不同孔径的内螺纹孔，用于与模组化定位元件、模组化平衡配重块和可调快装压板的不同孔径标准件紧固螺栓配合；

所述模组化定位元件分为第一定位芯、第二定位芯和第三定位芯；所述第一定位芯上开有与花盘主体台阶面三个内螺纹孔相对应的三个周向均布沉孔，第一定位芯能够通过三个周向均布沉孔与花盘主体连接，用于基准孔为Ф25mm以下的零组件定位；所述第二定位芯一端能够与花盘台阶孔大径孔配合，另一端能够与零件基准孔配合，第二定位芯中心处为沉头孔，能够通过紧固螺钉与花盘台阶孔的小径孔连接，用于基准孔为Ф25～Ф120mm的零组件定位；所述第三定位芯上开有与花盘主体台阶孔外侧三个周向均布内螺纹孔相对应的三个周向均布沉孔，第三定位芯能够通过三个周向均布沉孔与花盘主体连接，用于基准孔为Ф120mm以上的零组件定位；

所述模组化平衡配重块采用平垫片式结构，按照不同直径和不同厚度分为若干组，按照配平需要组合后通过紧固螺杆与花盘主体端面上加工的内螺纹孔配合固定；

所述可调快装压板采用平压板式结构，中段压紧槽为一端等径槽一端大孔的快卸式结构，用于压装不同高度零件的支撑调节和快速装卸。

有益效果

对于非回转中心对称的异形结构零件，采用普通车床上用花盘装夹加工，由于原花盘使用方法复杂，每件零件每次装夹找正及配重过程耗时均在2个小时左右，且加工质量差，导致必须采用数控立式车床加工，成本巨大。而使用本实用新型提出的改进花盘，在普通车床上使用时，每件零件不需找正，装夹及配重过程仅耗时5～8分钟。更换其它产品同类零件时耗时也仅15分钟左右，极大地提高了生产效率，节省了成本，也节省了针对不同产品需制造不同专用夹具的过程和费用，生产进度和质量也得到了很好的控制。

经过对最近多个批次此类零件的加工验证，这种带模组化快速定位装夹的车床花盘，适应了公司产品多品种小批量的生产特点，通过使用该改进型花盘和不同定位元件的组合，解决了生产过程中同类壳体零组件的定位装夹，缩短了夹具制造时间，降低了夹具成本。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1：花盘主体示意图；

图2：模组化定位元件示意图；

图3：模组化定位花盘装配示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外、术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本实用新型的目的为：

1.增加模组化定位元件，与花盘主体配合使用，提高在花盘上装夹零件时的定位效率，节省针对不同产品的专用花盘或专用夹具制造时间，提高生产效率，降低制造成本；

2.改变原有花盘T型槽结构，提高在花盘上装夹零件的效率及安全性；

3.采用模组化配重块及可调快装压板，提高工艺系统平衡配重效率及安全性。

为实现上述目的，本解决现有花盘装夹存在找正零件回转中心及调整平衡难度大的问题，本实用新型提出了一种模组化快速定位车床花盘，改进了花盘主体结构，将槽阵列结构改进为孔阵列结构，配置标准配合定位孔，采用分体式定位元件。增加定位元件可以很方便地定位零件回转中心；孔阵列结构可以提高工艺系统装夹零件及平衡的效率和精度，降低了对操作工人的技能水平要求。

如图所示，模组化快速定位车床花盘，包括花盘主体、模组化定位元件、模组化平衡配重块和可调快装压板。

所述花盘主体中心处加工有台阶孔，台阶孔的台阶面上周向均布三个内螺纹孔，中心台阶孔的小径孔为内螺纹孔，在台阶孔外侧还周向均布有三个内螺纹孔；这三种结构方式分别与不同结构的定位元件配合，实现对不同零件的快速定位。

所述花盘主体端面上还加工有若干组不同孔径的内螺纹孔，用于与模组化定位元件、模组化平衡配重块和可调快装压板的不同孔径标准件紧固螺栓配合。

所述模组化定位元件分为第一定位芯A、第二定位芯B和第三定位芯C。

所述第一定位芯上开有与花盘主体台阶面三个内螺纹孔相对应的三个周向均布沉孔，第一定位芯能够通过三个周向均布沉孔与花盘主体连接，用于基准孔为Ф25mm以下的零组件定位。

所述第二定位芯一端能够与花盘台阶孔大径孔配合，另一端能够与零件基准孔配合，第二定位芯中心处为沉头孔，能够通过紧固螺钉与花盘台阶孔的小径孔连接，用于基准孔为Ф25～Ф120mm的零组件定位。

所述第三定位芯上开有与花盘主体台阶孔外侧三个周向均布内螺纹孔相对应的三个周向均布沉孔，第三定位芯能够通过三个周向均布沉孔与花盘主体连接，用于基准孔为Ф120mm以上的零组件定位。

第一次使用定位元件时将定位元件与花盘主体连接紧固后将定位面加工至所需的尺寸范围内即可。

重复使用定位元件时，只需使用百分表对定位面外圆跳动进找正即可实现重复使用，此时定位面的找正过程简单快捷。

所述模组化平衡配重块采用平垫片式结构，按照不同直径和不同厚度分为若干组，按照配平需要组合后通过紧固螺杆与花盘主体端面上加工的内螺纹孔配合固定实现平衡配重，根据不同的组合记录可实现不同零件的快速配重。

所述可调快装压板采用平压板式结构，中段压紧槽为一端等径槽一端大孔的快卸式结构，用于压装不同高度零件的支撑调节和快速装卸。

申请人某产品的壳体外形为异形回转体，主腔体回转直径190mm，异形结构为方体与主腔体外圆连接。异形部分最大外形处距主腔体回转中心175mm(即零件最大回转直径达350mm)。该零件异形部分重量大，对零件整体结构平衡影响大，造成零件外形结构不便于装夹，找正加工基准的过程费时费力。工艺分析后即结合最初对此类零件的加工尝试过程将加工方案定为需外包立式数控车床进行。

经过对花盘改进后，使用这种带模组化快速定位装夹的车床花盘，在普通车床(宝鸡机床厂CJK6150H)上对该零件进行加工，实现了定位准确可靠，压紧牢固安全，零件装卸方便等特点，大大降低了对操作工人的技能要求。

使用时，首先根据零件回转中心处小孔尺寸加工定位元件，定位孔尺寸根据定位元件的分类加工出相应结构的定位元件，将定位元件安装在花盘主体上后，以定位元件与零件回转中心处小孔配合，用快卸式平压板压紧零件使其与花盘主体稳固连接，实现了对零件快速装夹。然后进行平衡配重，配重时根据零件结构在偏心对称端将平衡配重块压装在花盘主体上，实现工艺系统平衡。平衡后记录下配重块的编号组合，实现该零件下批次快速平衡。

零件掉头加工时，仅需更换定位元件，掉头后定位孔尺寸根据定位元件的分类加工出相应结构的定位元件，将定位元件安装在花盘主体上后，以定位元件与零件端面止口孔配合，用快卸式平压板压紧零件使其与花盘主体稳固连接，实现了对零件快速装夹。根据所记录平衡配重块编号组合，实现了该零件快速平衡。

经过对多个批次此类零件的加工验证，这种带模组化快速定位装夹的车床花盘，适应了公司产品多品种小批量的生产特点，达到了预期的效果，解决了公司同类壳体零组件加工过程中的定位装夹问题，提高了零件加工精度和生产效率，减少了专用夹具制造，节省了生产成本。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。