一种多向分度的加工夹具的制作方法

本实用新型涉及机床加工制造领域，尤其涉及一种多向分度的加工夹具。

背景技术：

机床是指制造机器的机器，习惯上简称机床。现代机械制造中加工机械零件的方法很多：除切削加工外，还有磨削、焊接等，但凡属精度要求较高和表面粗糙度要求较细的工件，一般都需在机床上进行加工。

加工夹具是机床加工最常用的工具，通过使用加工夹具对工件进行定位和角度调整，以使工件满足机床加工的定位及角度要求。

多数工件需经过多道工序才能加工完成，而不同工序的加工角度和位置往往不同，这就需要不断更换相应的夹具对工件进行调整，从而导致加工一个工件需要经过多次装拆和调整，不但操作繁琐耗时且工件的质量不稳定、精度也低。

技术实现要素：

基于此，本实用新型的目的在于，提供一种能够灵活调整工件角度和位置的加工夹具，以避免工件加工过程中经过多次拆装和调整。

本实用新型的多向分度的加工夹具，包括底盘、角度定位盘、前后定位盘和左右定位盘；所述底盘固定在机床的法兰盘上，所述角度定位盘、前后定位盘和左右定位盘从低到高依次叠加在所述底盘上；所述左右定位盘上设置有夹紧组件，用于夹紧待加工的零件；所述角度定位盘能够在底盘上水平转动，所述前后定位盘能够在角度定位盘上水平前后移动，所述左右定位盘能够在前后定位盘上水平左右移动。

相对于现有技术，本实用新型的多向分度的加工夹具通过设置角度定位盘、前后定位盘和左右定位盘，使得夹具能够进行角度和前后左右的调整，避免了零件加工过程中为了调整角度和位置而进行多种夹具的更换，节约了工时、简化了操作并提高了零件的精度。

优选地，所述底盘的中心位置为O1，所述角度定位盘、前后定位盘和左右定位盘的中心位置在竖直方向上与O1重合。

优选地，所述底盘的中心位置为O1，所述底盘上存在一点O2，所述角度定位盘、前后定位盘和左右定位盘的中心位置在竖直方向上与O2重合；还包括配重块，所述配重块固定于底盘上表面，与所述角度定位盘相分离；所述左右定位盘上还设置有两个定位杆，两个定位杆用于将待加工零件的中心位置对正O2。

进一步地，所述底盘上设置有若干个第一定位孔，若干个所述第一定位孔位于以O1为圆心的同一圆周上；所述角度定位盘上设置有第一定位销，所述第一定位销所在的圆周在竖直方向上与第一定位孔所在圆周重合。

进一步地，所述角度定位盘上设置有若干个第二定位孔，若干个所述第二定位孔位于同一直线上；所述前后定位盘上设置有第二定位销，所述第二定位销所在直线与若干个第二定位孔所在直线在竖直方向上重合。

进一步地，所述前后定位盘上还设置有若干个第三定位孔，若干个所述第三定位孔位于同一条直线上，该直线垂直于若干个所述第二定位孔所在直线；所述左右定位盘上还设置有第三定位销，所述第三定位销所在直线与若干个第三定位孔所在直线在竖直方向上重合。

进一步地，所述第一定位销包括帽盖、帽台、弹簧和锚，所述弹簧的上端连接所述帽盖，下端连接所述锚，所述锚位于所述角度定位盘内部，所述帽台套设在所述弹簧上，固定于所述角度定位盘上表面，用于支撑所述帽盖，所述锚落入所述第一定位孔中实现卡位；所述第二定位销与所述第一定位销结构相同，其中所述第二定位销的锚位于所述前后定位盘内部，可落入第二定位孔中实现卡位，所述第二定位销的帽台位于所述前后定位盘上表面；所述第三定位销与所述第一定位销结构相同，其中所述第三定位销的锚位于所述左右定位销内部，可落入第三定位孔中实现卡位，所述第三定位销的帽台位于所述左右定位盘上表面。

进一步地，所述底盘上表面设置有第一凹口，所述角度定位盘的底部设置有第一凸台，所述第一凹口和第一凸台均为以角度定位盘中心为圆心的圆形且相互嵌合；所述角度定位盘的上表面设置有第二凹口，所述前后定位盘的底部设置有第二凸台，所述第二凹口和第二凸台均成条形且位置相对应，所述第二凹口的长度大于所述第二凸台；所述前后定位盘的上表面设置有第三凹口，所述左右定位盘的底部设置有第三凸台，所述第三凹口和第三凸台均成条形且位置相对应，所述第三凹口的长度大于所述第三凸台；所述第二凹口垂直于所述第三凹口。

进一步地，所述底盘上还设置有环形滑槽；所述环形滑槽是以角度定位盘的中心位置为圆心的倒T形槽；所述角度定位盘上设置有第一T形螺栓，所述第一T形螺栓倒置于所述环形滑槽中，其螺杆部分贯穿所述角度定位盘，穿出角度定位盘的部分安装有锁紧螺母；所述前后定位盘的上表面还设置有至少两条第一滑槽，所述第一滑槽平行于所述第三凹口；所述左右定位盘上设置有第二T型螺栓，所述第二T型螺栓倒置于所述第一滑槽中，其螺杆部分贯穿所述左右定位盘，穿出左右定位盘的部分安装有锁紧螺母。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1为实施例一的多向分度的加工夹具的俯视图；

图2为实施例一的多向分度的加工夹具的横截面图；

图3为实施例一的底盘的俯视图；

图4为实施例一的角度定位盘的俯视图；

图5为实施例一的前后定位盘的俯视图；

图6为实施例一的左右定位盘的俯视图；

图7为第一定位销的结构示意图；

图8为实施例二的多向分度的加工夹具所适用的加工零件的俯视图；

图9为实施例二的多向分度的加工夹具的俯视图；

图10为实施例二的多向分度的加工夹具的横截面图；

图11为实施例二的底盘的俯视图；

图12为实施例二的角度定位盘的俯视图；

图13为实施例二的前后定位盘的俯视图；

图14为实施例二的左右定位盘的俯视图。

具体实施方式

实施例一

请同时参阅图1和图2，其中，图1为实施例一的多向分度的加工夹具的俯视图，图2为实施例一的多向分度的加工夹具的横截面图。实施例一的多向分度的加工夹具包括底盘10、角度定位盘20、前后定位盘30、左右定位盘40和配重块50。所述底盘10固定在机床的法兰盘上；所述角度定位盘20、前后定位盘30和左右定位盘40从低到高依次叠加在所述底盘10上；所述底盘10的圆心为O1，所述角度定位盘20的圆心、前后定位盘30和左右定位盘40的中心位置在竖直方向上与O1重合，O1对应车床主轴中心位置。

请参阅图3，其为实施例一的底盘的俯视图。所述底盘10上设置有第一凹口11、若干个第一定位孔12、环形滑槽13、第四凹口14和若干个螺栓15。所述第四凹口14位于所述底盘10的底部，是以O1为圆心的圆形凹口，所述底盘10通过所述第四凹口14嵌合在机床法兰盘相应的圆形凸起上，用以将所述底盘10固定在机床上；同时，若干个所述螺栓15进一步将所述底盘10固定在机床的法兰盘上。所述第一凹口11是以O1为圆心的圆形凹口，位于所述底盘10的上表面，用于安放所述角度定位盘20。若干个所述第一定位孔12位于所述底盘10的上表面，以O1为圆心的同一圆周上。所述环形滑槽13是以O1为圆心的倒T形槽，其上设置有一入口131。

请参阅图4，其为实施例一的角度定位盘的俯视图。所述角度定位盘20上设置有第一凸台21、第一T形螺栓22、第一定位销23、第二凹口24、若干个第二定位孔25和若干个螺栓孔26。所述第一凸台21是以O1为圆心的圆形凸台，与所述第一凹口11相配合，用于将所述角度定位盘20安放在所述底盘10上，并可以围绕圆心O1旋转。所述第一T形螺栓22倒置于所述环形滑槽13中，其螺杆部分贯穿所述角度定位盘20，并在螺杆部分尾部安装有锁紧螺母；其可以随着角度定位盘20的转动在环形滑槽13中进行圆周移动。所述第二凹口24是一条穿过O1的条形凹口，围绕圆心O1中心对称，用于安放所述前后定位盘30，并容许所述前后定位盘30在其凹槽中前后移动。若干个所述第二定位孔25位于同一直线上，且该直线平行于第二凹口24。若干个螺栓孔26分为两组，每组螺栓孔26位于同一直线上，该直线平行于第二凹口24，且相邻螺栓孔26之间的间距与相邻第二定位孔25之间的间距相同。

所述第一定位销23贯穿所述角度定位盘20，其所在的圆周在竖直方向上与若干个第一定位孔12所在圆周重合。请参阅图7，其为第一定位销的结构示意图。所述第一定位销23从上到下依次包括帽盖231、帽台232、弹簧233和锚234；所述弹簧233的上端连接所述帽盖231，下端连接所述锚234；所述锚234位于所述角度定位盘20内部，所述帽台232套设在所述弹簧233上，固定于所述角度定位盘20上表面。所述角度定位盘20在底盘10上转动的过程中，所述第一定位销23没有滑动到所述第一定位孔12上方时，所述弹簧233被挤压，所述锚234位于所述角度定位盘20内部；当所述第一定位销23滑动到第一定位孔12上方时，所述锚234从角度定位盘20中落入底盘10的第一定位孔12中，所述角度定位盘20被固定，停止转动，同时，弹簧233被拉伸，帽盖231落在帽台232上；然后锁紧第一T形螺栓22上的锁紧螺母，进一步固定角度定位盘20。

请参阅图5，其为实施例一的前后定位盘的俯视图。所述前后定位盘30上设置有第二凸台31、第二定位销32、两个第二滑槽33、第三凹口34、若干个第三定位孔35、三条第一滑槽36和螺栓37。所述第二凸台31位于所述前后定位盘30的底部，其与所述第二凹口24相配合，其长度短于所述第二凹口24的长度，使得其可以在第二凹口24中前后移动，即使得前后定位盘30可以前后移动。所述第二定位销32所在的前后方向上的直线，与若干个第二定位孔25所在直线在竖直方向上重合，其结构和工作原理与所述第一定位销23相同；只是其锚帽台位于前后定位盘30上表面，其锚位于所述前后定位盘30内部，可落入角度定位盘20上的第二定位孔中25中，实现前后定位盘的卡位。所述第二滑槽33贯穿所述前后定位盘30，其位置与两组若干个螺栓孔26在竖直方向上重合，其长度等于第二凹口24和第二凸台31的长度差；所述第二滑槽33的端部贯穿有螺栓37，优选地，螺栓37为内六角螺栓，待第二定位销32插入第二定位孔25中时，螺栓37插入螺栓孔26中，上紧前后定位盘上的螺栓37头部以进一步将前后定位盘30固定在角度定位盘20上。

所述第三凹口34位于所述前后定位盘30的上表面，水平垂直与第二凹口24，并围绕O1中心对称，用于安放所述左右定位盘40，并容许所述左右定位盘40在其凹槽中左右移动。若干个所述第三定位孔35位于同一条直线上，该直线平行于第三凹口34所在的直线。三条所述第一滑槽36分别位于所述左右定位盘30的三个角上，且平行于所述第三凹口34；所述第一滑槽36为倒T型槽。

请参阅图6，其为实施例一的左右定位盘的俯视图。所述左右定位盘40上设置有第三凸台41、第三定位销42、三个第二T形螺栓43和两个夹紧组件44。所述第三凸台41位于所述左右定位盘40的底部，其与所述第三凹口34相配合，其长度短于所述第三凹口34的长度，使得其可以在第三凹口34中左右移动，即使得左右定位盘30可以左右移动。所述第三定位销42贯穿所述左右定位盘40，其所在的直线在竖直方向上与若干个第三定位孔35所在直线重合；其结构和工作原理与所述第一定位销23相同；只是其锚帽台位于左右定位盘40上表面，其锚位于所述左右定位盘40内部，可落入前后定位盘30上的第三定位孔中35中，实现左右定位盘的卡位。三个所述第二T形螺栓43分别倒置于三个第一滑槽36中，其螺杆部分贯穿出所述左右定位盘40，螺杆顶部以安装有锁紧螺母；其可以随着左右定位盘40的左右移动在第一滑槽36中进行左右移动，在第三定位销42落入第三定位孔35中后，锁紧第二T形螺栓43上的锁紧螺母，从而进一步固定左右定位盘40。两个夹紧组件44分别位于所述左右定位盘40的相对两侧中央，其中一个夹紧组件44位于两条同处一水平直线上的第一滑槽36之间，另一个夹紧组件与其正对；所述夹紧组件包括底片441、垫片442、螺母443和螺栓444，所述螺栓444垂直固定于所述左右分度盘40上，所述底片441、垫片442和螺母443从下至上依次套设在所述螺栓444上；用于将待加工的零件夹紧在左右分度盘上，具体地，待加工零件至于所述底片441上，垫片442按压在待加工零件的上表面，然后用螺母443夹紧待加工零件。

以下以打孔为例，具体讲述实施例一的多向分度的加工夹具加工零件的具体过程：将待加工零件的两端放在夹紧组件44的底片441和垫片442之间，调正后拧紧螺母443将待加工零件固定在左右定位盘40上；然后，根据需要移动角度定位盘20、前后定位盘30和/或左右定位盘40将待加工的位置对正O1；接着，第一定位销23落入其中一个第一定位孔12中固定角度定位盘20的位置，并拧紧第一T形螺栓22上的锁紧螺母进一步固定角度定位盘20，第二定位销32落入其中一个第二定位孔25中固定前后定位盘30的位置，第三定位销42落入其中一个第三定位孔35中固定左右定位盘40的位置，并拧紧第二T形螺栓43上的锁紧螺母进一步固定左右定位盘40；对正O1和固定之后，在O1处完成打孔；打完一个孔后，根据需要拔出第一定位销23、第二定位销32和/第三定位销42，再次移动角度定位盘20、前后定位盘30和/或左右定位盘40将下一个待加工的位置对正O1进行打孔；依次类推，直到完成零件上所有的孔。

在上述零件加工过程中，没有更换过夹具，只是通过调整不同定位盘的位置便一次性完成了位于不同角度和位置的孔的加工。

实施例二

请参阅图8，其是实施例二的多向分度的加工夹具所适用的加工零件的俯视图。该零件包括位于中央的5个孔和位于每个角上的4个角孔，本加工夹具用于位于中央的5个孔进行切削或磨光加工。该5个孔的具体位置为孔1、孔2、孔3位于一条直线上，且孔2位于零件的中央位置，孔4和孔5与上述三个孔不在同一直线上，但是孔4和孔5位于同一圆周上且位于同一直线上，孔4和孔5所在圆的半径等于O1O2之间的距离，孔4和孔5所在直线与O1O2所在直线之间的夹角为B。

请同时参阅图9-图14，其中，图9为实施例二的多向分度的加工夹具的俯视图，图10为实施例二的多向分度的加工夹具的横截面图，图11为实施例二的底盘的俯视图，图12为实施例二的角度定位盘的俯视图，图13为实施例二的前后定位盘的俯视图，图14为实施例二的左右定位盘的俯视图。

实施例二的多向分度的加工夹具的结构与实施例一的多向分度的加工夹具的结构基本相同，只存在以下几点区别：

一、所述底盘10的圆心为O1，O1对应车床主轴中心位置，且在底盘10的直径上，相距圆心O1若干距离(图中以A为标示)位置处存在一点O2；所述角度定位盘20的圆心、前后定位盘30和左右定位盘40的中心位置与O2在竖直方向上重合；且所述角度定位盘20的半径等于底盘10的半径减去O1O2之间的距离；

二、所述底盘10的第四凹口14以O1为圆心外，所述第一凹口11、若干个所述第一定位孔12所在的圆周以及环形滑槽13均以O2为圆心；优选地，所述第一定位孔12的数目为三个，三个第一定位孔12位于同一圆周上，且其中两个第一定位孔12位于同一条直径上，该直径与另外一个第一定位孔12所在直径之间的圆心角等于B；

三、所述角度定位盘20的第一凸台21以O2为圆心；所述第二凹口24为同时穿过O1和O2两点的条形凹口，且围绕圆心O2中心对称；优选地，所述第二定位孔25的数目为两个，两个所述第二定位孔25位于同一直线上，该直线平行于O1O2所在直线，且两个第二定位孔25之间的间距等于O1O2之间的距离；进一步优选地，其中一个第二定位孔25与O2位于同一水平直线上；

四、所述前后定位盘30的第二凸台31的长度短于所述第二凹口24的长度，短的距离大于等于A；第三凹口34垂直O1O2所在直线，并围绕O2呈中心对称；所述螺栓孔26的数目为六个，且分为两组，两组螺栓孔16所在直线均平行于第二凹口24，其中一组有两个螺栓孔26，该组螺栓孔26与两个第二定位孔25位于同一直线上，另外一组有四个螺栓孔26，相邻螺栓孔26之间的距离等于O1O2之间的距离，螺栓孔26与相邻第二定位孔25之间的距离也等于O1O2之间的距离，四个螺栓孔26为一组中的其中一个螺栓孔26与第二定位孔25以及O2位于同一水平直线上；所述两条第二滑槽33的长度，一条等于O1O2之间的距离，该条与两个螺栓孔26所在直线在竖直方向上重合；另一条三倍于O1O2之间的距离，该条与四个螺栓孔26所在直线在竖直方向上重合；三倍于O1O2之间距离的第二滑槽33两端各设置有一个螺栓37，等于O1O2之间距离的第二滑槽33的两端各设置一个螺栓37；

五、所述左右定位盘40的第三凸台41长度短于所述第三凹口34的长度，短的距离大于等于A；两个第四定位销45用于将待加工零件的中心位置对正O2的位置；左右定位盘40上还设置有两个定位杆45，两个所述定位杆45的位置分别对应待加工零件上位于同一对角线的两个角孔的位置，用于将待加工零件的中心位置对正O2的位置；

六、还包括配重块50，所述配重块50通过若干个六角螺钉固定在所述底盘10上表面，与所述角度定位盘20相分离；其成弧形且其弧度与所述底盘10圆周一致。因为，底盘上的重量分布不均衡，叠放有角度定位盘、前后定位盘和左右定位盘的一侧偏重，在角度定位盘的相对一侧底盘上设置配重块，能够平衡底盘两端的重量，避免加工夹具随机床主轴旋转时各部位受力不均而被离心甩出。

以下详细讲述实施例二的多向分度的加工夹具加工如图8所示的零件的具体过程：

第一步：将待加工零件的位于同一对角线上的两个角孔对准左右定位盘40上的圆柱销451和削边销452按下，使得待加工零件的中心位置对准O2；然后拧紧夹紧组件44上的螺母，将待加工零件装固定在左右定位盘40上；

第二步：此时，孔2的位置已经对正O2，转动角度定位盘10将孔4的圆心对准圆心O1，第一定位销23落入其中一个第一定位孔12中实现角度定位盘40的固定卡位，在圆心O1处完成孔4的加工；然后，拔起第一定位销23，继续转动角度定位盘10将孔5的圆心对准圆心O1，第一定位销23落入其中一个第一定位孔12中实现角度定位盘40的固定卡位，在圆心O1处完成孔5的加工；接着，拔起第一定位销23，继续转动角度定位盘10，将已经加工完成的孔4旋转至正对车床主轴中心的位置，即正对圆心O1的位置后，第一定位销23落入其中一个第一定位孔12中实现角度定位盘40的固定卡位，继续向下移动前后定位盘30至孔2的圆心对准圆心O1，第二定位销32落入其中一个第二定位孔25中实现前后定位盘的固定卡位，在圆心O1处完成孔2的加工；再然后，向左移动左右定位盘40将孔1的圆心对准圆心O1，第三定位销42落入其中一个第三定位孔35中实现左右定位盘40的固定卡位，在圆心O1处完成孔1的加工；最后，向后移动左右定位盘40将孔3的圆心对准圆心O1，第三定位销42落入其中一个第三定位孔35中实现左右定位盘40的固定卡位，在圆心O1处完成孔3的加工。

在上述零件加工过程中，没有更换过夹具，只是通过调整不同定位盘的位置便一次性完成了位于不同角度和位置的五个孔的加工；同时，利用定位杆45对正了孔2(即待加工零件的中心位置)和O2的位置，由于孔2与孔4、孔5所在圆周的距离与O1O2之间的距离相同，且第一定位孔12之间的角度等于孔4和孔5所在直线与O1O2所在直线的夹角，并且第二定位孔25和螺栓孔26之间的距离等于O1O2之间的距离；因此，可以快速将孔2、孔4或孔5定位到O1位置处进行加工。相比实施例一的优势在于无需在多个定位孔中摸索调整，即可快速筛选到对应的位置；劣势在于只能加工本实施例中所述的待加工零件，而实施例一可加工多种零件。

本实用新型还可具有多种变形，例如，所述螺栓37还可以为内六角螺栓之外的任何螺栓，每条第二滑槽33中也可以不止设置两个螺栓37；第一T形螺栓22的数目可以不止一个；两个定位杆45还可以为两个定位销，例如，一个圆柱销451和一个削边销452；所述底盘10上的点O2、角度定位盘20的圆心O2、以及前后定位盘30和左右定位盘40的中心可以钻有工艺孔；底盘10上的圆心O1处也可钻有工艺孔；也可以不设置环形滑槽13、第一T形螺栓22、第一滑槽36、螺栓37、第二T形螺栓43以及第二滑槽33。

另外，底盘10、角度定位盘20、前后定位盘30和左右定位盘40之间的连接移动关系可以有多种方式，不止凹口与凸台的嵌合：例如，底盘10与角度定位盘20之间的连接移动方式可以是将底盘10与角度定位盘20设置在同一转轴上，若底盘10与角度定位盘20的圆心重合均为O1，那么转轴位于O1所在直线上，若底盘10的圆心O1与角度定位盘20的圆心O2不重合，那么转轴位于O2所在直线上；角度定位盘20与前后定位盘30的连接移动方式可以是在角度定位盘20的上表面设置滑轨，并对应的在前后定位盘30的底部设置可在该滑轨上移动的滑块；同理，前后定位盘30与左右定位盘40的连接移动方式可以是在前后定位盘30的上表面设置滑轨，并对应的在左右定位盘40的底部设置可在该滑轨上移动的滑块。

相对于现有技术，本实用新型的多向分度的加工夹具通过设置角度定位盘、前后定位盘和左右定位盘，使得夹具能够进行角度和前后左右的调整，避免了零件加工过程中为了调整角度和位置而进行多种夹具的更换，节约了工时、简化了操作；同时通过设置第一、第二和第三定位销实现了三个定位盘的固定，避免加工过程中零件移位，提高了零件加工的精度。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。