一种有效加工薄壁件边缘多段不等长圆弧的机加工夹具的制作方法

本实用新型涉及一种机械制造领域，特别涉及一种机加工夹具。

背景技术：

薄壁件因容易变形，在机加工过程中如何快速准确的装夹是一个技术难题，需要在薄壁件上铣削多段不等长圆弧更难准确快速的装夹定位，例如图1、2所示待加工零件，待加工零件的A、B、C三段圆弧是待加工的部分，三个圆孔E、F、G在同一直径圆上不等分分布，柱体D壁厚比较薄。现有技术加工这种零件通常是采用专用夹具装夹后在铣削设备上进行铣削，现有技术夹具虽然可以将零件装夹在铣削设备上完成铣削加工，但是但装夹校正效率低，很难做到快速装夹与校正，且不能降低不平衡铣削力对薄壁件的冲击，也不能防止受力不均衡引发薄壁件加工变形。现有此类夹具严重影响薄壁件边缘上不平衡的多段不等圆弧的装夹效率和零件加工的质量可控性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述现有技术存在的缺陷，改进加工工艺，为车削方法提供一种有效加工薄壁件边缘多段不等长圆弧的机加工夹具，提高薄壁件边缘上不平衡的多段不等圆弧装夹校正效率、降低不平衡切削力对薄壁件的冲击，防止受力不均衡引发薄壁件加工变形，保障工件加工质量,快速准确的装夹薄壁件、简化装夹工序、提高生产效率。

本实用新型为实现上述目的采用的技术方案是：一种有效加工薄壁件边缘多段不等长圆弧的机加工夹具，包括装夹固定盘、零件固定螺纹柱、零件固定压紧盘、固定螺母；装夹固定盘包括圆形固定板及连接在圆形固定板下端中部的定位柱，装夹固定盘中部设有用于安装零件固定螺纹柱的阶梯孔，阶梯孔同时贯穿固定板及定位柱，且阶梯孔是下段孔径大而上段孔径小的阶梯孔，位于下段的阶梯孔内壁设有内螺纹，装夹固定盘上表面向下凹陷设有三个位于阶梯孔周缘的薄壁件限位孔，每个薄壁件限位孔的周缘还设有与待加工零件上的销孔位置一一对应的零件定位销孔；零件固定螺纹柱包括中段定位部、下段连接部及上段固定部，中段定位部是外表面不设置螺纹的光滑圆柱体，下段连接部由中段定位部低端向下延伸形成，下段连接部外表面设有与装夹固定盘阶梯孔下段的内螺纹相配合的外螺纹，上段固定部由中段定位部顶端向上延伸形成，上段固定部外表面设有与固定螺母相配合的外螺纹；零件固定压紧盘中部设有与装夹固定盘的阶梯孔位置相对应的定位孔，零件固定压紧盘在与三个薄壁件限位孔相对应的位置分别设有圆弧形的让位凹槽，待加工零件定位在薄壁件限位孔中，零件定位销定位在待加工零件的销孔与薄壁件限位孔周缘的零件定位销孔中，零件固定螺纹柱由装夹固定盘阶梯孔底端向上延伸且顶端穿出阶梯孔，零件固定压紧盘通过定位孔定位在零件固定螺纹柱中段定位部外并压在待加工零件的上端表面，固定螺母与零件固定螺纹柱的上段固定部相配合，固定螺母由上向下压在零件固定压紧盘上表面，使得零件固定压紧盘紧压在待加工零件上表面。

本实用新型的进一步技术方案是：所述装夹固定盘的薄壁件限位孔底端设有贯穿固定板底面的零件装配排气孔。

本实用新型的进一步技术方案是：所述零件固定压紧盘的圆弧形让位凹槽的圆弧半径与薄壁件限位孔的孔径相等。

本实用新型有效加工薄壁件边缘多段不等长圆弧的机加工夹具具有如下有益效果：采用本实用新型加工夹具后，可由现有铣削加工改进为车削加工,加工夹具定位在车床卡盘上，本实用新型加工夹具包括装夹固定盘、零件装配排气孔、薄壁件限位孔、零件定位销孔、零件固定螺纹柱、零件定位销、零件固定压紧盘、固定压紧盘开口圆弧、固定螺母等，零件装配排气孔提供零件装配的排气通道，零件定位销定位待加工零件，薄壁件限位孔限位待加工零件，固定压紧盘及零件固定压紧盘夹紧待加工零件，固定螺母固定待加工零件，通过本实用新型的零件定位销、薄壁件限位孔，同时快速安装三件待加工零件，加工待加工零件边缘的一段圆弧边，加工完一段圆弧边后，钮松固定螺母，再将待加工零件另一条未加工的圆弧边转移至装夹固定盘边缘的加工位，即可加工待加工零件边缘的另一段圆弧边，按照此方法通过三次转位，即完成三件待加工零件边缘上不平衡的三段不等边圆弧加工，采用本实用新型夹具减少零件装夹校正时间，简化装夹工序，减少不均衡切削力对加工零件的冲击，能有效保障零件加工精度的质量可控性，提高生产率，防止薄壁件的加工变形，利用该夹具改进的加工艺比现有技术夹具的加工效率提高30%。

下面结合附图和实施例对本实用新型有效加工薄壁件边缘多段不等长圆弧的机加工夹具作进一步的说明。

附图说明

图1是待加工零件的结构示意图；

图2是图1的另一方向视图；

图3是本实用新型有效加工薄壁件边缘多段不等长圆弧的机加工夹具的结构示意图；

图4是图3的A-A向剖视图；

图5是本实用新型有效加工薄壁件边缘多段不等长圆弧的机加工夹具的立体图；

图6是装夹固定盘的结构示意图；

图7是图6的A-A向剖视图；

图8是零件固定螺纹柱的结构示意图；

图9是零件固定压紧盘的结构示意图；

图10是固定螺母的结构示意图；

图11是零件定位销的结构示意图；

图12是图11的侧视图；

图13是图11的俯视图；

图14是本实用新型图5所示机加工夹具装夹固定待加工零件的结构示意图；

附图标号说明：1-待加工零件,2-固定螺母,3-零件固定螺纹柱,4-零件固定压紧盘,5-装夹固定盘,6-薄壁件限位孔,7-零件装配排气孔,8-零件定位销,9-阶梯孔,10-零件定位销孔,11-圆形固定板,12-定位柱,13-中段定位部,14-下段连接部,15-上段固定部,16-定位孔,17-让位凹槽。

具体实施方式

如图3至图14所示，本实用新型有效加工薄壁件边缘多段不等长圆弧的（简称“机加工夹具”），包括装夹固定盘、零件固定螺纹柱、零件固定压紧盘、固定螺母、零件定位销。待加工零件结构如图1、2所示，连接在柱体表面的三段圆弧A、B、C外圆面为需要加工的圆弧面，柱体D的壁厚较薄，装夹容易变形。

请同时参考图6、7所示，装夹固定盘包括圆形固定板及连接在圆形固定板下端中部的定位柱，定位柱可定位在机床卡盘上。装夹固定盘中部设有用于安装零件固定螺纹柱的阶梯孔，阶梯孔同时贯穿固定板及定位柱，且阶梯孔是下段孔径大而上段孔径小的阶梯孔，位于下段的阶梯孔内壁设有内螺纹。装夹固定盘上表面向下凹陷设有三个位于阶梯孔周缘的薄壁件限位孔，每个薄壁件限位孔的周缘还设有与待加工零件上的销孔位置一一对应的零件定位销孔。在装夹固定盘的薄壁件限位孔底端设有贯穿固定板底面的零件装配排气孔。

请同时参考图8所示，零件固定螺纹柱包括中段定位部、下段连接部及上段固定部，中段定位部是外表面不设置螺纹的光滑圆柱体，下段连接部由中段定位部低端向下延伸形成，下段连接部外表面设有与装夹固定盘阶梯孔下段的内螺纹相配合的外螺纹，下段连接部的外径比中段定位部外径大。上段固定部由中段定位部顶端向上延伸形成，上段固定部外表面设有与固定螺母相配合的外螺纹。

请同时参考图9所示，零件固定压紧盘中部设有与装夹固定盘的阶梯孔位置相对应的定位孔，零件固定压紧盘在与三个薄壁件限位孔相对应的位置分别设有圆弧形的让位凹槽。其中零件固定压紧盘的圆弧形让位凹槽的圆弧半径与薄壁件限位孔的孔径相等，这样设计使圆弧形让位凹槽不与待加工零件中部柱体相互干涉或挤压，避免壁厚较薄的柱体被挤压变形，也能够使圆弧形让位凹槽边缘的压板能够均匀稳固的贴在待加工圆弧面的上端面。

采用本实用新型机加工夹具装夹待加工零件时，如图14所示，待加工零件定位在薄壁件限位孔中，使待加工零件的销孔与装夹固定盘上的零件定位销孔一一对应，并装上零件定位销，零件定位销定位在待加工零件的销孔与薄壁件限位孔周缘的零件定位销孔中，利用待加工零件的销孔为基准与机加工夹具的零件定位销配合限制待加工零件的前后左右位置及转动自由度，再利用待加工零件的薄壁外圆与机加工夹具的薄壁件限位孔装配限制待加工零件的上下自由度。零件固定螺纹柱由装夹固定盘阶梯孔底端向上延伸且顶端穿出阶梯孔，零件固定压紧盘通过定位孔定位在零件固定螺纹柱中段定位部外并压在待加工零件的上端表面，固定螺母与零件固定螺纹柱的上段固定部相配合，固定螺母由上向下压在零件固定压紧盘上表面，使得零件固定压紧盘紧压在待加工零件上表面。利用机加工夹具的零件固定压紧盘压紧待加工零件的连帽从而固定待加工零件，利用机加工夹具的固定螺母锁紧待加工零件于机加工夹具的装夹固定盘与零件固定压紧盘之间，完成装夹。

实际应用机加工夹具使用者，只需要把机加工夹具校正固定在机床卡盘，待加工零件的加工装夹定位由机加工夹具的零件定位销和薄壁限位孔来保证，机加工夹具使用者只需针对机加工夹具的零件定位销来定位好待加工零件，就可实现快速装夹。待加工零件通过薄壁件限位孔和零件定位销孔能够快速准确的定位在装夹固定盘上，再从零件固定螺纹柱一端由零件固定压紧盘和固定螺母一起压紧三个待加工零件，即可加工待加工零件边缘的一段圆弧边，加工完一段圆弧边后，钮松固定螺母，再将调整待加工零件另一条未加工的圆弧边转移至外侧的加工位，即可加工待加工零件边缘的另一段圆弧边，按照此方法通过三次转位，即完成三件待加工零件边缘上不平衡的三段不等边圆弧加工。采用本实用新型机加工夹具后可使传统的铣削加工改为车削加工，减少不均衡切削力对加工零件的冲击，能有效保障零件加工精度的质量可控性，提高生产率。通过本实用新型的实际应用，待加工零件加工的质量可控性得有效保障，产品装夹效率得到极大提升，经过实验证明利用本实用新型夹具加工相同的零件比采用现有技术夹具的加工效率提高30%。

以上实施例仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型的结构并不限于上述实施例列举的形式，如零件定位销孔的数量，可根据零件结构而设定，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。