一种加工中心用支架铣面钻孔铣圆弧手动工装的制作方法

本发明涉及制动支架生产领域，尤其涉及一种加工中心用支架铣面钻孔铣圆弧夹具。

背景技术

在制动支架领域，为了减小项目开发过程中的风险，在正式工装投产之前，客户一般都会对供应商有手动工装的要求，一方面考虑到正式工装投产的价格，另一方面考虑到项目开发过程的稳定性。因此手动工装的设计验证尤其重要。

制动支架加工过程中，一般铣面钻孔攻螺纹利用加工中心进行加工，铣大圆弧利用铣床进行加工，在样品开发阶段，综合考虑到加工节拍、调机人员的劳动强度、混料的可能、机台的占用率等因素，将两道工序合并到一个工装上面，而且工装主体一般情况下刚性不好，在深孔加工时销孔内部容易产生让刀现象。

技术实现要素：

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种加工中心用支架铣面钻孔铣圆弧手动工装，主要解决加工样品开发阶段提高工作效率、减轻工人劳动强度、降低混料的可能性并避免因工装主体刚性不足而导致的深孔加工时销孔内部容易产生让刀现象的问题。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种加工中心用支架铣面钻孔铣圆弧手动工装，包括底板、用于毛坯工件铣面钻孔的第一工位夹具体和用于半成品工件铣圆弧的第二工位夹具体，所述第一工位夹具体和第二工位夹具体均安装于底板上；

所述第二工位夹具体包括第一圆柱销、第三限位销、棱形销和两个分别用于夹紧支架两端的第二夹具单元，所述第二具单元包括第三压板和第三螺丝，第三限位销安装于底板上，所述第三螺丝穿过第三压板，第三螺丝的末端与底板螺纹连接，所述第三压板的一端通过第三限位销限位，另一端用于压紧半成品工件，所述第一圆柱销和棱形销安装于底板上并位于两个第一夹具单元之间，所述圆柱销和棱形销与底板形成一面两销用于定位半成品工件。

优选地，所述第一工位夹具体包括用于毛坯工件定位的第一定位机构以及两个用于夹紧毛坯工件两端的第一夹具单元；

所述第一夹具单元包括工装主体、第二圆柱销、第三螺丝、第二压板、第二限位销、两个第一压板、两个第二限位销和两个第一螺丝，所述工装主体为长方体状，相对安装于底板上，所述工装主体具有与z方向垂直的顶面、与x方向垂直的左侧面和右侧面、与y方向垂直的前侧面和后侧面，左侧工装主体的右侧面和右侧工装主体的左侧面上均设有一个方块凸起，所述方块凸起靠近后侧面，两个所述第一压板分别从工装主体的顶面以及前侧面通过第一螺丝压紧毛坯工件的端部，所述第一螺丝穿过第一压板并与工装主体螺纹连接，第二限位销安装于工装主体上，并对第一压板限位，所述方块凸起与安装在前侧面上的第一压板相对，所述第二圆柱销竖直安装于底板上，并位于方块凸起与安装于前侧面上的第一压板之间，所述第二压板和第二限位销位于两个工装主体之间，第二限位销底端安装于底板上，第二压板通过第三螺丝压紧毛坯工件的中部，所述第三螺丝穿过第二压板，末端与底板螺纹配合，第二压板通过第二限位销限位；

所述第一定位机构采用六点定位原理对毛坯工件进行定位。

优选地，所述第一定位机构包括定位点x、定位点y1、定位点z2、定位点z1、定位点z3和定位点y2，所述定位点x位于左侧工装主体的右侧面上，所述定位点y1位于左侧的方块凸起与左侧的第二圆柱销相对的侧面上，所述定位点z2、定位点z1和定位点z3均位于底板上，并且不在同一条直线上，所述定位点y2位于右侧的方块凸起与右侧的第二圆柱销相对的侧面上。

优选地，所述定位点z1在z方向的高度比定位点z2和定位点z3低3mm。

优选地，所有定位点均半径为8mm且顶端设有半径为1mm的倒角的圆柱销，所述定位点y1和定位点y2的凸出距离为3mm，定位点y1和定位点y2中心距离为170mm。

优选地，所述工装主体的前侧面与底板之间设有加强筋。

优选地，所述底板包括第一底板、第二底板和第三底板，所述第二底板和第三底板均安装于第一底板上，所述第一工位夹具体安装于第三底板上，所述第二工位夹具体安装于第二底板上。

优选地，所述第二底板和第三底板尺寸相同，并排设置，两个所述第三压板分别与两个工装主体的前侧面垂直。

本发明的有益效果：

本发明在同一台面上设计了用于支架铣面钻孔的第一工位夹具体和用于支架铣圆弧的第二工位夹具体，当第一道工序(铣面钻孔攻螺纹)加工完之后，操作人员将半成品工件取下，放置于一面两销之上，定位锁紧，并在第一工位夹具体继续放置一个毛胚工件，对第一工位上的毛坯工件进行第一道工序(铣面钻孔攻螺纹)加工，第一道工序加工完之后对第二工位夹具体上的半成品工件进行第二道工序(铣圆弧)的加工，第二道工序(铣圆弧)完成后，打开机床门，取下第二工位夹具上加工出的成品，将第一工位夹具上加工后的半成品取下放到第二工位夹具上，继续放置一个毛坯工件到第一工位夹具上，关闭机床门，如此循环，加快了加工节拍节约了样品开发阶段人员成本，降低了调机人员的劳动强度，避免了混料现象的产生；

本发明在工装主体与第三底板之间设计了加强筋，避免了以往第一道工序(铣面钻孔攻螺纹)钻孔过程中因刚性不足导致让刀现象的产生，提高了加工过程的稳定性。

附图说明

图1为本发明所述一种加工中心用支架铣面钻孔铣圆弧手动工装的结构示意图一。

图2为本发明所述一种加工中心用支架铣面钻孔铣圆弧手动工装的结构示意图二。

图3为本发明所述一种加工中心用支架铣面钻孔铣圆弧手动工装全工序示意图。

图4为本发明所述第一工位夹具体的夹紧示意图。

图5为本发明所述一种加工中心用支架铣面钻孔铣圆弧手动工装在加工中心上的安装示意图。

图中：

1-尾座；2-l板；3-第三底板；4-b轴；5-导轨；6-桥板；7-半成品工件；8-第三压板；9-第三螺丝；10-加强筋；11-第一压板；12-螺丝一；13-毛坯工件；14-第二螺丝；15-第二压板；17-工装主体；18-第一底板；19-第一限位销；20-第三圆柱销；21-定位点x；22-定位点y1；23-定位点z2；24-定位点z1；25-定位点z3；26-定位点y2；27-第二底板；28-第二限位销；30-棱形销；31-第一圆柱销；32-第三限位销。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

如图1和图2所示，一种加工中心用支架铣面钻孔铣圆弧手动工装，包括底板、用于毛坯工件13铣面钻孔的第一工位夹具体和用于半成品工件7铣圆弧的第二工位夹具体，所述底板包括第一底板18、第二底板27和第三底板3，所述第二底板27和第三底板3均安装于第一底板18上，第二底板27和第三底板3尺寸相同，并排设置，所述第一工位夹具体安装于第三底板3上，所述第二工位夹具体安装于第二底板27上。

所述第一夹具单元包括工装主体17、第二圆柱销20、第三螺丝14、第二压板15、第二限位销28、两个第一压板11、两个第二限位销19和两个第一螺丝12，所述工装主体17为长方体状，相对安装于底板上，所述工装主体17具有与z方向垂直的顶面、与x方向垂直的左侧面和右侧面、与y方向垂直的前侧面和后侧面，左侧工装主体17的右侧面和右侧工装主体17的左侧面上均设有一个方块凸起，所述方块凸起靠近后侧面，两个所述第一压板11分别从工装主体17的顶面以及前侧面通过第一螺丝12压紧毛坯工件13的端部，所述第一螺丝12穿过第一压板11并与工装主体17螺纹连接，第二限位销19安装于工装主体17上，并对第一压板11限位，所述方块凸起与安装在前侧面上的第一压板11相对，所述第二圆柱销20竖直安装于底板上，并位于方块凸起与安装于前侧面上的第一压板11之间，所述第二压板15和第二限位销28位于两个工装主体17之间，第二限位销28底端安装于底板上，第二压板15通过第三螺丝14压紧毛坯工件13的中部，所述第三螺丝14穿过第二压板15，末端与底板螺纹配合，第二压板15通过第二限位销28限位。

所述第一定位机构采用六点定位原理对毛坯工件13进行定位。第一定位机构包括定位点x21、定位点y122、定位点z223、定位点z124、定位点25z3和定位点y226，所述定位点x21位于左侧工装主体17的右侧面上，所述定位点y122位于左侧的方块凸起与左侧的第二圆柱销20相对的侧面上，所述定位点z223、定位点z124和定位点25z3均位于底板上，并且不在同一条直线上，所述定位点y226位于右侧的方块凸起与右侧的第二圆柱销20相对的侧面上。

所述定位点z124在z方向的高度比定位点z223和定位点z325低3mm。所有定位点均半径为8mm且顶端设有半径为1mm的倒角的圆柱销，所述定位点y122和定位点y226的凸出距离为3mm，定位点y122和定位点y226中心距离为170mm。

所述第二工位夹具体包括第一圆柱销31、第三限位销32、棱形销30和两个分别用于夹紧半成品工件7两端的第二夹具单元，所述第二具单元包括第三压板8和第三螺丝9，第三限位销32安装于底板上，所述第三螺丝9穿过第三压板8，末端与底板螺纹连接，所述第三压板8的一端通过第三限位销32限位，另一端用于压紧半成品工件7，所述第一圆柱销31和棱形销30安装于底板上并位于两个第一夹具单元之间，所述圆柱销31和棱形销30与底板形成一面两销用于定位半成品工件7。

所述工装主体17的前侧面与底板之间设有加强筋10。通过两个个加强筋10较好的解决了毛坯工件13深孔加工过程让刀现象的产生，加工过程刀具的跳动，切削液喷的不到位，铁屑难以从销孔中排出等问题。

如图5所示，加工前，将第一底板18安装于加工中心的桥板6上，桥板6的两端分别固定于b轴4的l板2以及尾座1的l板2上，当加工不同工位的时候，通过转动b轴4即可。

进行铣面钻孔攻螺纹的第一道工序前，需将毛坯工件13安装在第一工位夹具体上，如图1和图3所示，首先将毛坯工件13放置在六个定位点上，使得毛坯工件13与6个定位点充分接触，目测没有间隙，其中两个第三圆柱销20起到辅助支撑的作用，放置正确以后，先用手轻轻带动第一螺丝12进行对中，然后用手分别将四个第一压板11与一个第二压板15放置于毛坯工件13的正确位置，为了使得四个第一压板11与一个第二压板15位于毛坯工件13的正确位置，需要通过第一限位销19和第二限位销28限位，如果压板压的位置不对，必然导致加工的零件报废。然后拧紧第二螺丝14和第一螺丝12，最后通过内六角扳手依次锁紧各个螺丝，目的为了使毛坯工件13不产生变形，从而提高后续加工过程螺纹孔与销孔的位置度。其中定位点x21限制了毛坯工件13x方向的移动，定位点y122与定位点y226限制了毛坯工件13y方向的移动和z方向的转动，定位点z124、定位点z223、定位点z325限制了z方向的移动、x方向的转动、y方向的转动，符合六点定位原理。

第一道工序结束后，将半成品工件7通过销孔定位于第一圆柱销31和棱形销30之上，此时第一圆柱销31和棱形销30起到对第一道工序铣面钻孔攻螺纹的检验作用，若第一道工序铣面钻孔攻螺纹加工出来的销孔产生了变形，安装会很困难，由第一工序加工出的两个销孔难以放入圆柱销31和棱形销30之中。首先用手将左右两个第三压板8通过左右两个第三限位销32的引导下放于正确的位置，然后依次用手拧紧两个第三螺丝9，最后再用内六角扳手均匀锁紧第三压板8。

上述第一圆柱销31和棱形销30，起到一面两销定位的作用，一面限制z方向的移动、x方向的转动、y方向的转动，第一圆柱销31和棱形销30限制了x方向的移动、y方向的移动和z方向的转动，采用第一圆柱销31和棱形销30是因为第一工序加工出的2个孔的中心距是有误差的，与两销中心距不可能非常一致的，菱形销就是“让开”两者中心距误差、安装干涉的，这符合六点定位原理。

将半成品工件7放置在第二夹具体后，同时将毛坯工件13放置于第一夹具体上，如图3所示，第一工序加工完之后，接着第二工序进行加工，当加工完成后，打开机床门，松开第三螺丝9，取下支架，此时所有的工序全部加工完成，然后将第一道工序铣面钻孔攻螺纹半成品工件7取下，放到第二夹具体上，这样就能够循环往复的进行加工，减少了加工时间。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。