一种用于数控车床加工不规则外形零件的夹具的制作方法

本发明涉及一种夹具，尤其是涉及一种用于数控车床加工不规则外形零件的夹具。

背景技术：

目前数控车床基本都是配装三爪或四爪夹盘，三爪或四爪夹盘只能加工圆形、三角形、六方形或四方形的料。对于不规则外形的零件，目前的三爪或四爪夹盘根本无法直接装夹。

以对于外形极不规则的铸铝件，特别是零件中间要加工一个圆锥孔，孔内加工锥度环形螺旋油槽，锥孔内精度及表面粗糙度要求很高，同时加上锥孔内锥度环形螺旋油槽特征，必须要上数控车床加工，而数控车床上传统的三爪或四爪夹盘根本无法满足装夹要求，因此，急需开发一种用于数控车床加工不规则外形零件的夹具。

中国专利cn202607301u公开了一种应用于在车床上加工不规则工件的夹具，不规则工件为非旋转体，夹具包括呈圆柱形的本体，本体的圆形侧壁上设置有贯穿本体的上下两端的开口，开口包括第一侧面、与第一侧面平行的第二侧面以及垂直连接第一侧面与第二侧面的第三侧面，第一侧面与第二侧面均由圆形侧壁向该本体内部垂直延伸，三个侧面与不规则工件的其中三个表面接触，本体的中心线穿过该开口，中心线到三个侧面的距离与不规则工件的中心到不规则工件的相应三个表面的距离相同。该夹具优点自傲与：夹紧在开口内的不规则工件在车床上加工时能到达预期效果，该效果为不规则工件的加工面进行开孔时，该孔与该加工面具有较佳的垂直度、位置度。其缺点是对于外形极不规则的零件，特别是有锥孔结构的零件不适用，同时不适用于数控机床上。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、应用范围广、定位精度高、通用性强、使用寿命长的用于数控车床加工不规则外形零件的夹具。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于数控车床加工不规则外形零件的夹具，包括支撑部件、定位部件以及固定部件，所述的支撑部件包括支撑底座、支撑板及支撑面板，所述的定位部件包括轴肩定位螺钉，所述的固定部件包括锁紧螺栓及固定螺母；所述的支撑板设有两块，左右两块支撑板竖直放置在支撑底座上，所述的支撑面板设置在左右支撑板上，所述的锁紧螺栓从上到下将支撑面板与左右两块支撑板固定在支撑底座上；待加工不规则外形零件通过轴肩定位螺钉定位在支撑面板上，并通过固定螺母固定。

进一步地，所述的支撑底座为外圆台阶结构，用于直接固定在数控车床的三爪卡盘上。

进一步地，所述的定位部件还包括定位销，左右两块支撑板通过两个定位销定位在支撑底座上，所述的支撑面板也通过另外两个定位销定位在左右支撑板上。

所述的定位销为圆柱形定位销。

进一步地，所述的轴肩定位螺钉伸出支撑面板表面，并在伸出支撑面板表面的轴肩定位螺钉上套设有防松弹性垫片，固定螺母压在防松弹性垫片上，并与轴肩定位螺钉螺纹紧固连接。

所述的锁紧螺栓为内六角锁紧螺栓。

夹具中所有部件均为合金钢材质，并采用过热处理。

本发明是利用数控车机床与本夹具完美配合，巧妙的解决普通三爪卡盘无法装夹外形不规则零件的问题。本发明巧妙利用待加工零件顶面上的三个通孔与夹具的支撑面板上的三个定位销孔定位，再通过从待加工零件背面穿过来的轴肩定位螺钉相联并通过支撑面板上的三个固定螺母固定零件。

在此之前待加工零件顶面上的三个通孔必须按定位销孔加工到h7的精度，且三个孔之间的位置度须保证在0.02以内。夹具的支撑面板上的三个定位销孔也是按h7的定位孔精度加工。夹具装配好后通过三爪卡盘固定夹具支撑底座，并校正夹具支撑面板中间校正基准孔与车床主轴跳动0.02以内，再将待加工零件从夹具的侧面通过三个轴肩定位螺钉穿过夹具支撑面板好的三个定位孔，装上弹性防松垫圈与螺母固定零件，待加工零件与主轴一起旋转，切削刀具穿过夹具支撑面板中间的校正基准孔直接加工零件，待加工完成后松开夹具支撑面板上的三个螺母即可从侧面取出零件。

本发明改进之处在于：

(1)通过本夹具解决三爪卡盘无法装夹固定待加工不规则外形零件的问题；

(2)采用轴肩定位螺钉既能对待加工不规则外形零件进行定位，也能通过固定螺母对待加工不规则外形零件进行固定；

(3)采用弹性防松垫片防止加工过程中待加工不规则外形零件因震动而松动；

(4)夹具体下半部分为标准圆柱形，可与普通三爪卡盘轻松对接固定；

(5)夹具中所有部件均为合金钢材质加上合理的热处理工艺，使用寿命更长。

与现有技术相比，本发明。

附图说明

图1为待加工不规则外形零件立体结构示意图；

图2为待加工不规则外形零件主视结构示意图；

图3为待加工不规则外形零件侧视剖面结构示意图；

图4为用于数控车床加工不规则外形零件的夹具分解结构示意图；

图5为用于数控车床加工不规则外形零件的夹具组装结构示意图；

图6为本发明夹具与机床组装使用结构示意图；

图7为加工后不规则外形零件立体结构示意图；

图8为加工后不规则外形零件主视结构示意图；

图9为加工后不规则外形零件侧视剖面结构示意图。

图中标号：1、支撑底座，2、圆柱定位销，3、轴肩定位螺钉，4、待加工不规则外形零件，5、支撑板，6、内六角锁紧螺栓，7、支撑面板，8、防松弹性垫片，9、固定螺母，10、三爪卡盘，11、加工刀具，12、刀塔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

待加工不规则外形零件4如图1、2、3所示，对于图1、2、3所示的外形极不规则的铸铝件，特别是零件中间要加工一个圆锥孔，孔内加工锥度环形螺旋油槽，锥孔内精度及表面粗糙度要求很高，同时加上锥孔内锥度环形螺旋油槽特征，必须要上数控车床加工，而数控车床上传统的三爪或四爪夹盘根本无法满足装夹要求。

如图4、图5所示，一种用于数控车床加工不规则外形零件的夹具，包括支撑部件、定位部件以及固定部件，支撑部件包括支撑底座1、支撑板5及支撑面板7，定位部件包括定位销2与轴肩定位螺钉3，固定部件包括锁紧螺栓6及固定螺母9；支撑板5设有两块，左右两块支撑板5通过两个定位销2定位在支撑底座1上，支撑面板7也通过另外两个定位销2定位在左右支撑板5上，锁紧螺栓6从上到下将支撑面板7与左右两块支撑板5固定在支撑底座1上；待加工不规则外形零件4通过轴肩定位螺钉3定位在支撑面板7上，并通过固定螺母9固定。轴肩定位螺钉3伸出支撑面板7表面，并在伸出支撑面板7表面的轴肩定位螺钉3上套设有防松弹性垫片8，固定螺母9压在防松弹性垫片8上，并与轴肩定位螺钉3螺纹紧固连接。

其中，支撑底座1为外圆台阶结构，用于直接固定在数控车床的三爪卡盘上。

定位销2为圆柱形定位销。锁紧螺栓6为内六角锁紧螺栓。

夹具中所有部件均为合金钢材质，并采用过热处理。

本实施例巧妙利用待加工零件顶面上的三个通孔与夹具的支撑面板上的三个定位销孔定位，再通过从待加工零件背面穿过来的轴肩定位螺钉相联并通过支撑面板上的三个固定螺母固定零件。

在此之前待加工零件顶面上的三个通孔必须按定位销孔加工到h7的精度，且三个孔之间的位置度须保证在0.02以内。夹具的支撑面板上的三个定位销孔也是按h7的定位孔精度加工。夹具装配好后通过三爪卡盘固定夹具支撑底座，并校正夹具支撑面板中间校正基准孔与车床主轴跳动0.02以内，再将待加工零件从夹具的侧面通过三个轴肩定位螺钉穿过夹具支撑面板好的三个定位孔，装上弹性防松垫圈与螺母固定零件。

本实施例利用数控车机床与本夹具完美配合，巧妙的解决普通三爪卡盘无法装夹外形不规则零件的问题。

如图6所示，待加工不规则外形零件4与本实施例夹具固定后，将支撑底座1直接固定在数控车床的三爪卡盘10上，待加工不规则外形零件4与数控车床的主轴一起旋转，刀塔12带着加工刀具11穿过夹具支撑面板中间的校正基准孔直接加工待加工不规则外形零件4，待加工完成后松开夹具支撑面板上的三个螺母即可从侧面取出不规则外形零件。

加工后不规则外形零件如图7、8、9所示，可以看出，加工后不规则外形零件中间加工出了一个圆锥孔，且孔内加工锥度环形螺旋油槽，锥孔内精度及表面粗糙度满足要求。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。