一种角度样板制造工装及制造方法与流程

本发明涉及角度样板制造领域，特别涉及一种角度样板制造工装及制造方法。

背景技术：

在机械工程中，有些零件的夹角要求很高，为此就需要用高精度的角度样板来检验，而要加工出此类角度样板难度极大，因为角度要精确到秒。

角度样板的加工一般采用以下两种方案：1、用软件对角度样板进行图形绘制及编程，然后通过线切割加工；2、在光学曲线磨床上，采用沿屏幕上放大图的角度轮廓线，将磨头或导轨(纵、横向)扳成所需的角度，磨出型面。以上两种方法均可充分发挥机器的性能和工人的技术水平。但是也存在许多缺点，第一需要技术比较熟练的工人；第二机器的调整、工件的装夹及找正、图纸的绘制等辅助工时较多，降低了生产效率；第三由于图纸的绘制误差、找正误差及机器调整误差，使得加工的角度样板的精度不够。

技术实现要素：

本发明的第一个目的是提供一种能有效防止工件在铣削过程中走动的角度样板制造工装。

实现本发明第一个目的的技术方案是：本发明中的角度样板制造工装包括芯棒和锁紧螺母；芯棒的一端为与分度头的三爪卡盘配合连接的连接端，另一端为与锁紧螺母配合的锁紧端；芯棒上位于连接端和锁紧端之间设有限位凸台。

同时，还包括用于穿过工件上定位孔的销轴；所述芯棒上设有与销轴配合连接的连接孔。

同时，还包括垫圈；所述垫圈套设在芯棒上且位于限位凸台与锁紧螺母之间。

上述销轴连接孔通过螺纹配合连接。

上述连接孔的轴线与芯棒的轴线垂直。

本发明的第二个目的是提供一种加工精度高，加工简便易行的角度样板制造方法。

实现本发明第二个目的的技术方案是：本发明中角度样板的制造方法包括以下步骤：

a、将设有工艺孔的工件从芯棒的锁紧端套入，然后利用锁紧螺母将工件锁紧在限位凸台和锁紧螺母之间；

b、将芯棒的连接端与分度头的三爪卡盘连接；

c、铣削工件上的第一个平面；

d、根据所需加工的角度，计算出分度头的摇柄在分度头的分度盘上指定圆周孔圈内需要转过的孔数n1；

e、将摇柄在指定圆周孔圈内转过n1个孔，并锁定；

f、铣削工件上的第二个平面，得到所需的角度样板。

上述步骤d中的计算包括以下步骤：

a、计算出所需加工的角度的补角γ；

b、通过以下计算公式计算出摇柄在分度头的分度盘上指定圆周孔圈内需要转过的孔数n1：

①根据分度头中分度盘到主轴的传动比1：k，可得：

式1：

式2：

式中，z：当摇柄带动分度盘转一圈，主轴转过的角度；

n2：分度盘上指定圆周孔圈的孔数；

②由式2可得：

式3：

③由式3可得：

式4：

④根据角度分度表，可得n1。

上述步骤a中将设有工艺孔的工件从芯棒的锁紧端套入，然后依次从锁紧端套上垫圈和锁紧螺母；所述锁紧螺母将工件锁紧在限位凸台和垫圈之间。

上述步骤b中将芯棒的连接端与分度头的三爪卡盘连接，然后将销轴穿过工件并与芯棒上的连接孔配合连接。

本发明具有积极的效果：(1)本发明利用分度头即可实现简便易行的角度样板制造，且制造出的角度样板的精度很高；

(2)本发明中角度样板制造工装，能很快地实现装夹，并且由于分度头的特性，很容易找正，大大提高生产效率；

(3)本发明中角度样板制造工装在装夹工件时，锁紧效果好，能有效防止工件的走动，从而提高角度样板的制造精度；

(4)本发明中销轴的使用，能进一步防止工件的走动，从而进一步提高角度样板的制造精度。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明中角度样板制造工装的结构示意图；

图2为本发明中工件的结构示意图。

图3为本发明中分度头的结构示意图。

具体实施方式

见图1至图3，本发明中角度样板制造工装包括芯棒1、锁紧螺母2、销轴4和垫圈5；芯棒1的一端为与分度头的三爪卡盘3配合连接的连接端，另一端为与锁紧螺母2配合的锁紧端；芯棒1上位于连接端和锁紧端之间设有限位凸台11。

所述芯棒1上设有与销轴4螺纹配合连接的连接孔。连接孔的轴线与芯棒1的轴线垂直。

所述垫圈5套设在芯棒1上且位于限位凸台11与锁紧螺母2之间。

本发明中角度样板的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

a、将设有工艺孔的工件从芯棒1的锁紧端套入，然后依次从锁紧端套上垫圈5和锁紧螺母2；所述锁紧螺母2将工件锁紧在限位凸台11和垫圈5之间；

b、将芯棒1的连接端与分度头的三爪卡盘3连接，然后将销轴4穿过工件并与芯棒1上的连接孔配合连接；

c、铣削工件上的第一个平面6；

d、根据所需加工的角度，计算出分度头的摇柄7在分度头的分度盘8上指定圆周孔圈内需要转过的孔数n1；

e、将摇柄7在指定圆周孔圈内转过n1个孔，并锁定；

f、铣削工件上的第二个平面9，得到所需的角度样板。

所述步骤d中的计算包括以下步骤：

a、计算出所需加工的角度的补角γ；

b、通过以下计算公式计算出摇柄7在分度头的分度盘8上指定圆周孔圈内需要转过的孔数n1：

①根据分度头中分度盘8到主轴的传动比1：k，可得：

式1：

式2：

式中，z：当摇柄7带动分度盘8转一圈，主轴转过的角度；

n2：分度盘8上指定圆周孔圈的孔数；

②由式2可得：

式3：

③由式3可得：

式4：

④根据角度分度表，可得n1。

利用以上所述，加工一个角度为171°18'18”的角度样板，首先将工件通过角度样板制造工装装夹在分度头的三爪卡盘3上，其中分度头采用fw125型，因此分度盘8到主轴的传动比1：40；然后铣削出第一个平面6即实现找正；接着计算出所需加工的角度的补角γ＝8°41'42”；接着计算出z＝9°，因此可得再查角度分度表可知，当分度盘8上指定圆周孔圈的孔数为59，摇柄7转过的孔数为57时，由此可知当摇柄7在孔数为59的指定圆周孔圈内转过57个孔时，铣削出的第二个平面9与第一个平面6之间的角度接近于171°18'18”。

而加工的实际误差为8°41'42”与主轴实际转角的差。主轴实际转角为因此加工的实际误差为8°41'42”－8°41'41.69”＝0°0'0.31”，故角度样板的实际度数为171°18'18.31”。由此可见，本发明的加工精度十分高，并且操作很简便易行。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。