一种接头零部件制造用夹具的制作方法

本发明涉及一种接头零部件制造用夹具。

背景技术：

接头作为连接绝缘件与传动结构的普通接头，用于百万伏断路器灭弧室传动部位，接头通常包括接头杆和布置在接头杆上的两个接头体，两接头体间隔布置且与接头杆一起形成凹槽，在两接头体上分别开设有连接孔，连接孔轴线的延伸方向与两接头体的间隔排布方向相同，接头杆上开设有螺纹孔。接头的结构尺寸根据产品实际使用部位决定，接头体的外形接近于半圆形，接头杆的截面尺寸为65mm×56mm。使用时，接头杆与传动结构中的传动杆螺纹相连，绝缘件伸至凹槽内并通过销轴穿装，实现铰接。

在成型接头时需要对待加工接头的接头体进行加工，具体的待加工部位为接头体的前端端面以及侧面(需要铣削加工)，两接头体之间的凹槽(需要铣削加工)以及两接头体上的连接孔(需要钻、铣、镗)，保证接头体外面、凹槽槽面以及连接孔的粗糙度满足设计要求。现有技术中，通常采用立式加工的方式进行加工，用于装夹待加工接头的定位工装沿横向布置，定位工装的一端固定安装在卡盘上，另一端固定安装待加工接头，由竖向的铣削刀具对工件进行铣削加工。

但是现有技术中的定位工装存在以下问题：目前的装夹模式下，定位工装仅一端被支撑，另一端实际上处于悬置的状态，当加工作用力(如铣削力)较大且定位工装支撑刚度不够时，定位工装容易出现颤振，严重破坏刀具和工件相对运动的准确性，影响工件表面质量，比如外表面、槽面以及连接孔的粗糙度等。机加一次的提检合格率只有77.2％，不合格件需要通过反复钳修、打磨才能满足图纸的粗糙度要求，降低了加工效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种应用于卧式加工的支撑刚度较高的接头零部件制造用夹具，以解决现有技术中定位工装的支撑强度不够而导致加工时容易发生颤振的技术问题。

为实现上述目的，本发明接头零部件制造用夹具的技术方案是：一种接头零部件制造用夹具，包括用于对中定位装配在回转工作台中心位置处且竖向延伸的支撑座，支撑座上设有横向延伸的安装穿孔，安装穿孔的两端孔口处分别设有用于吻合插接待加工接头的接头杆的定位槽，两定位槽的竖向截面均为长方形，一个定位槽具有长竖边和短横边，另一个定位槽具有短竖边和长横边，长竖边与长横边等长，短横边与短竖边等长，各定位槽均具有用于与待加工接头横向顶压配合的槽底，夹具还包括用于穿装在所述安装穿孔中的连接螺栓，连接螺栓的轴向一端具有用于与接头杆上的螺纹孔螺纹相连的外螺纹段，轴向另一端具有用于与支撑座横向顶压配合并与相应定位槽的槽底配合以将待加工接头固定在支撑座上的紧固挡止部。

本发明的有益效果是：使用时，将待加工接头吻合插接于相应的定位槽中，将连接螺栓穿装在安装穿孔中，连接螺栓的外螺纹段旋拧在待加工接头的螺纹孔中，在旋拧过程中，紧固挡止部与支撑座横向顶压配合，待加工接头与定位槽的槽壁横向顶压配合，将待加工接头牢固地装配在支撑座上，待加工接头横向布置，可以采用卧式机床进行机加工。由于整个夹具没有悬置在外的部分，整体支撑刚度较高，在加工时不易发生颤振。针对于卧式加工，并针对待加工接头中接头杆截面长度和截面宽度不等的实际情况，通过设置两个相当于翻转90度的定位槽，在对待加工接头的端面进行铣削时，将待加工接头插接于其中一个定位槽内；在进行凹槽铣削和成孔加工时，将待加工接头插接于另一个定位槽内，保证待成型的连接孔轴线横向延伸，以适应卧式加工的模式。

进一步地，所述支撑座包括下部的底座连接部分和上部的支撑安装部分，底座连接部分和支撑安装部分固定装配在一起，底座连接部分的外径大于支撑安装部分的外径而使得支撑座形成下大上小的阶梯结构。支撑座为下大下小的阶梯结构，支撑座底部外径大有利于保证支撑座的平稳，而支撑座顶部外径小能够减小支撑座的用料，降低整体成本。

进一步地，所述底座连接部分和支撑安装部分焊接固定装配在一起。底座连接部分和支撑安装部分焊接固定，焊接固定的方式较为简单方便。

进一步地，底座连接部分上于支撑安装部分的旁侧设有上下贯通的紧固螺栓安装孔，紧固螺栓安装孔供紧固螺栓穿过以将底座连接部分紧固装配在所述回转工作台上。利用底座连接部分和支撑安装部分外径差所流出的空间，采用紧固螺栓安装的方式将底座连接部分紧固装配在回转工作台上，简单方便。

进一步地，所述支撑座底部设有用于定位套装于回转工作台芯轴上的中心孔，还设有用于定位套装于回转工作台定位轴上的定位孔。使用时，只需要将中心孔和定位孔对应套装在回转工作台上对应的芯轴和定位轴上，即可完成对支撑座进行定位，定位方式简单，便于安装。

进一步地，所述连接螺栓上于紧固挡止部的背离外螺纹段的一端具有供扳手止转装卡的止转轴。连接螺栓上设置止转轴，与外部的扳手止转装卡，能够方便旋拧连接螺栓，调整支撑座与待加工接头之间的夹紧力。

进一步地，夹具包括所述的扳手。

进一步地，各定位槽的槽底均设有用于吻合插接所述紧固挡止部的挡止部定位槽。通过设置挡止部定位槽，在垂直于连接螺栓的轴向平面上，对紧固挡止部进行定位，防止其发生窜动，影响夹紧效果。

进一步地，所述连接螺栓包括具有所述外螺纹段的杆部，所述紧固挡止部为一体成型于或分体固设于所述杆部外周的环形凸缘。具体到紧固挡止部的结构，通过设置环形凸缘来形成紧固挡止部，结构较为简单。

附图说明

图1为本发明接头零部件制造用夹具实施例中支撑座的俯视图；

图2为图1中b-b截面的示意图；

图3为图1中底座连接部分的示意图；

图4为图3中a-a截面的示意图；

图5为图1中支撑安装部分的示意图；

图6为图5的左视图；

图7为图5的右视图；

图8为本发明接头零部件制造用夹具实施例中连接螺栓的示意图；

图9为本发明接头零部件制造用夹具实施例中扳手的示意图；

图10为本发明接头零部件制造用夹具实施例中铣削端面时的使用状态参考图；

图11为图10中c-c截面的示意图；

图12为本发明接头零部件制造用夹具实施例中铣槽及成孔时的使用状态参考图；

图13为图12中d-d截面的示意图；

附图标记说明：1-支撑安装部分；2-安装穿孔；3-第一定位槽；4-第二定位槽；5-连接螺栓定位槽；6-底座连接部分；7-中心孔；8-紧固螺栓安装孔；9-定位孔；10-扳手；11-四方孔；12-连接螺栓；13-外螺纹段；14-环形凸缘；15-四方凸台；16-焊料；17-芯轴；18-定位轴；19-待加工接头；20-回转工作台。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的接头零部件制造用夹具的具体实施例，如图1至图13所示，夹具可以使待加工接头横向布置并在卧式机床上进行铣削加工和成孔加工。

夹具包括支撑座，支撑座的结构如图1和图2所示，支撑座包括底座连接部分6和支撑安装部分1，底座连接部分6外径大于支撑安装部分1的外径而使得支撑座为上小下大的阶梯结构，阶梯结构的优点在于既保证了支撑座的整体平稳性又减小了材料使用量，节约成本。底座连接部分6和支撑安装部分1对中布置，两者焊接装配在一起，如图1和图2所示，两者之间通过一圈焊料16焊接相连，保证连接强度，且方便加工。

底座连接部分6的结构如图3和图4所示，底座连接部分6整体为圆柱状，在底座连接部分6的底面中心位置处开设有中心孔7，中心孔7为孔口朝下的盲孔，在底面上对称设置有两个紧固螺栓安装孔8，紧固螺栓安装孔8为上下贯通的通孔，供t形的紧固螺栓穿过后将底座连接部分6固定装配在回转工作台20上。在底座连接部分6的底面上还设置有定位孔9。

支撑安装部分1的结构如图5、图6和图7所示，支撑安装部分1整体上也为圆柱状，支撑安装部分1竖向延伸，支撑安装部分1的上端开设有横向延伸的安装穿孔2，在安装穿孔2的两个孔口处分别设置有第一定位槽3和第二定位槽4，安装穿孔2的孔口位于第一定位槽3和第二定位槽4的槽底，槽底能够与待加工接头19在横向上顶压配合。第一定位槽3和第二定位槽4的竖向截面均为长方形，第一定位槽3的横边长度为a，竖边长度为b，而第二定位槽4的横边长度为b，竖边长度为a，其中，a小于b，使得第一定位槽3具有短横边和长竖边，第二定位槽4具有长横边和短竖边。由上可知，第一定位槽3和第二定位槽4的竖向截面相当于旋转了90度，与待加工接头19的接头杆尺寸相对应。第一定位槽3和第二定位槽4的尺寸均与待加工接头19的接头杆尺寸相同，供待加工接头19的接头杆吻合插入并对其进行定位。其中，本实施例中的a等于56mm，b等于65mm，其他实施例中，a和b的数值根据实际接头实际的尺寸进行更改。

在第一定位槽3和第二定位槽4的槽底开设有连接螺栓定位槽5，能够供连接螺栓12的环形凸缘14吻合插入，对连接螺栓12进行定位，防止径向上发生窜动。本实施例中，为了方便开设定位槽，在支撑安装部分1上设置有平面以方便成型定位槽。

夹具还包括使用时穿装在安装穿孔2中的连接螺栓12，连接螺栓12的结构如图8所示，连接螺栓12包括杆部，杆部的轴向一端设置有外螺纹而具有了外螺纹段13，连接螺栓12的另一端具有环形凸缘14，环形凸缘14的尺寸与连接螺栓定位槽5的尺寸一致，能够吻合插入连接螺栓定位槽5中。本实施例中，环形凸缘14构成了能够与支撑座在横向上顶压配合的紧固挡止部。环形凸缘14一体成型在杆部上，其他实施例中，环形凸缘14可以采用分体固定的方式，比如焊接等。其他实施例中，紧固挡止部可以为旋拧或固定在杆部上的螺母等结构。

使用时，环形凸缘14和待加工接头19横向夹紧支撑座，为了调整两者的夹紧力，在连接螺栓12的轴向另一端还设置有四方凸台15。如图9所示，夹具还包括配套使用的扳手10，扳手10上设置有四方孔11，四方孔11能够套装在四方凸台15上，以旋转连接螺栓12。四方凸台15构成了能够与扳手10止转装卡的止转轴，其他实施例中，止转轴的截面可以根据实际情况进行改变，如可以为正六方形等。

本发明的夹具还配套有回转工作台20，回转工作台20可以绕自身的轴线进行转动，在回转工作台20的中心位置处设置有上下延伸的芯轴17，还设置有定位轴18。在回转工作台20上设置有t形的安装槽。

本发明的使用过程如下：将支撑座对中固定在回转工作台20上，支撑座上的中心孔7对应芯轴17，使得支撑座与回转工作台20对中布置，定位孔9对应定位轴18，之后用t形螺栓将支撑座固定在回转工作台20上，具体地，t形螺栓的螺杆部分穿过紧固螺栓安装孔8，t形螺栓的头部留在回转工作台20的安装槽内，通过旋拧螺母上下夹紧支撑座。之后将待加工接头19吻合地插入第一定位槽3中，连接螺栓12穿过安装穿孔2并与待加工接头19中接头杆螺纹孔螺纹紧固装配，环形凸缘14吻合插入紧固螺栓安装孔8中，通过扳手10转动连接螺栓12将待加工接头19紧固地装配在支撑座上。如图10和图11所示，此时，待加工接头19中各待铣削平面均沿上下方向延伸布置，卧式机床中的平面铣刀对待加工接头19中各待铣削平面进行铣削加工，在铣削各待铣削平面时，通过旋转回转工作台20，使不同方位角度的待加工面与平面铣刀进行对应。

铣削完成后，拆下待加工接头19，翻转90度，将待加工接头19吻合插入第二定位槽4内，再次用连接螺栓12拉紧。如图12和图13所示，此时，待加工接头19中待加工的连接孔轴线横向延伸，能够在卧式机床上进行加工。之后，在卧式机床上先进行粗铣，再进行精铣以铣削出两接头体之间的槽，之后在各接头体上通过钻、铣、镗的方式加工出两个接头体上的连接孔，加工过程中，通过旋转回转工作台20以与卧式机床上的刀具进行对应。

本发明的夹具适用于卧式加工的模式，且减小甚至避免了夹具在加工过程中出现的颤振。

本实施例中，连接螺栓定位槽5用来吻合插接紧固挡止部而形成了挡止部定位槽，挡止部定位槽的形状依据紧固挡止部的形状进行改变。

上述实施例中，底座连接部分6和支撑安装部分1分体焊接固定在一起，其固定装配方式可以根据实际情况进行改变，而在其他实施例中，底座连接部分6和支撑安装部分1可以为一体结构。一体结构的支撑座可以通过以下方式固定装配在回转工作台上，比如，在回转工作台上设置有四周装夹固定结构，如抱紧结构等；再比如，可以采用将支撑座由上至下压装在回转工作台上的方式固定支撑座。