一种大型阶梯轴及风力发电机定轴专用工装夹具的制作方法

本实用新型涉及工装夹具设备领域，具体为一种大型阶梯轴专用工装夹具，另外，还涉及一种风力发电机定轴专用工装夹具。

背景技术：

工装夹具是加工时用来迅速紧固工件，使机床、刀具、工件保持正确相对位置的工艺装置，合适的夹具能有效提高加工精度，保证产品的质量并能改善劳动条件，保证安全生产。

目前，对大型阶梯轴尤其是大型风力发电机铸件3mw定轴的加工，一般工艺流程为立车粗车、龙门钻孔、立车精车、钳工，该工艺流程存在以下几点缺陷：龙门设备价格高于镗床，对多数加工厂而言，龙门数量与产能低于镗床，以上工艺流程将会在龙门工序产生工艺瓶颈，严重制约产量的提升；龙门钻孔需要进行两次装夹，实际操作中由于工装或工件定位误差、找正误差的累积，致使工件的质量稳定性、精确性降低；两次装夹造成装夹时间增多，不仅占用生产工时，而且使作业人员劳动力输出增加，导致生产效率降低，进而加大了生产成本；工件的吊运与翻转，过多占用工厂内起重设备，同时在整个操作过程中，存在工件磕碰、变形的风险。

技术实现要素：

本实用新型针对上述的技术问题，提供了一种设计合理、实用性高、夹装次数少的加工大型阶梯轴专用工装夹具。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种加工大型阶梯轴用工装夹具，包括底座，所述底座的两侧同轴配合安装有与待加工轴大直径部分配合定位的大端限位结构和与待加工轴小直径部分配合定位的小端限位结构。根据轴的特征设计专用的工装夹具，减少夹装次数，设计合理，针对性设计使轴的夹固更牢，提高加工过程中的稳定性。

优选的，所述大端限位结构包括径向限位结构和轴向限位结构，所述径向限位结构包括固定在底座上的大端支撑立板和与所述大端支撑立板通过大端紧固螺杆配合连接的大端压板，所述大端支撑立板与大端压板构成圆形的定位孔，并与待加工轴的大端轴径尺寸配合，所述轴向限位结构包括两个安装于所述径向限位结构上的侧面压板。达到使待加工轴的大端端面准确定位的效果，提高加工精度。

优选的，所述侧面压板的一端固定于大端支撑立板上，另一端的凸起面贴合待加工轴的大直径端面。达到待加工轴的轴向定位准确的效果。

优选的，所述小端限位结构包括固定在底座上的小端支撑立板和与所述小端支撑立板通过小端紧固螺杆配合连接的小端压板，所述小端支撑立板与小端压板构成圆形定位孔，并与待加工轴的小端轴径尺寸配合。达到使待加工轴的小端端面准确定位的效果，提高加工精度。

优选的，所述大端限位结构与小端限位结构上均设有调整螺栓孔，所述调整螺栓孔包括设置在大端支撑立板内侧的第一调整螺栓孔，设置在小端支撑立板内侧的第二调整螺栓孔和第三调整螺栓孔，所述第一调整螺栓孔与第二调整螺栓孔位置相对且上端面位于同一水平面，所述第二调整螺栓孔与第三调整螺栓孔相对待加工轴的轴线对称分布。根据轴的特征合理布局调整螺栓孔的位置关系，便于安装调整螺栓进而准确定位。

优选的，所述调整螺栓孔上设置有调整螺栓。通过调整螺栓在装夹前的调整，解决了由于轴太大而使用吊具搬运到工装夹具上时的发生位置偏离的现象，保证了轴定位时的准确性。

优选的，所所述大端支撑立板和小端支撑立板之间设置有连接板，所述连接板与周围所连接构件之间设置有加强筋板。提高了待加工轴下端支撑结构的承载能力，具备较强的稳定性。

另外，为了更好的应用大型阶梯轴工装夹具，本方案还提供了一种大型风力发电机铸件3mw定轴专用加工工装夹具，包括底座，所述底座的两侧同轴配合安装有与待加工轴大直径部分配合定位的大端限位结构和与待加工轴小直径部分配合定位的小端限位结构，所述大端限位结构包括径向限位结构和轴向限位结构，所述径向限位结构包括固定在底座上的大端支撑立板和与所述大端支撑立板通过大端紧固螺杆配合连接的大端压板，所述小端限位结构包括固定在底上的小端支撑立板和与所述小端支撑立板通过小端紧固螺杆配合连接的小端压板；所述小端压板与小端紧固螺杆相配合的面距工装夹具底面1920mm，所述大端压板与大端紧固螺杆相配合的面距工装夹具底面1600mm；所述大端限位结构和小端限位结构两相对的面间距为1575mm。针对3mw定轴大端面与小端面结构上的不同进行设计，与3mw定轴的结构特征相配合，达到装夹更好的效果；与3mw定轴的轴向尺寸相配合，使定位时更加精确，提高加工精度。

该实用新型采用上述技方案，具有以下优点：

1、通过减少工装、工件的装夹次数，减少作业人员的劳动力输出，降低劳动强度，使人员保留体力，整个加工过程中铸件转运、翻转少，工装装夹次数少，可减少对起重设备的占用，节省工时，提高生产效率，避免了因吊运、翻转带来的工件磕碰、变形等质量风险。

2、大端压板、小端压板和侧面压板的针对性设计使定轴的夹固更牢，提高加工过程中的稳定性，调整螺栓对轴的调整定位提高了轴的加工精度。

3、三个调整螺栓在夹装定轴前调整好相互位置关系，解决了由于定轴太大而使用吊具搬运到工装夹具上时的发生位置偏离的现象，保证了定轴定位的准确性。

4、根据定轴大端面与小端面结构上的不同进行设计，与定轴的结构相配合，达到装夹更好的效果。

5、根据3mw定轴铸件本身的外形结构特点，结合加工图纸要求，针对性的设计专用工装夹具，使用镗床将工件一次装夹完成钻孔，代替龙门加工，释放龙门产能。通过铸件的一次装夹，减少各项误差累积，从而进一步提高产品的加工质量稳定性，同时减少劳动力输出，使得生产效率提高，综合考虑节约了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的具体实施方式中的结构示意图。

图2为图1的后视图。

图3为图1的左视图。

图4为图1中工装底座的结构示意图。

图5为图1中侧面压板的结构示意图。

图中，1、大端限位结构，2、侧面压板，3、大端压板，4、小端压板，5、小端紧固螺杆，6、大端紧固螺杆，7、大端支撑立板，8、底座，9、第一调整螺栓孔，10、连接板，11、第三调整螺栓孔，12、第二调整螺栓孔，13、大端加工内容，14、小端加工内容，15、m10螺栓孔，16、小端支撑立板，17、小端限位结构。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1—图5所示，一种大型阶梯轴专用工装夹具，包括底座(8)，底座(8)的两侧分别设置有同轴心配合的大端支撑立板(7)和小端支撑立板(16)，在大端支撑立板(7)和小端支撑立板(16)之间设置有连接板(10)，且固定在底座(8)上，底座(8)、大端支撑立板(7)、小端支撑立板(16)以及连接板(10)上开有多个孔且相互之间都设置有加强筋板，提高了承载能力，待加工轴加工时具有更好的稳定性，使重量减轻，提高了便携性。大端支撑立板(7)上通过大端紧固螺杆(6)配合安装有大端压板(3)，构成与待加工轴大端径向尺寸配合的定位孔，限制轴的大端径向移动；小端支撑立板(16)上通过小端紧固螺杆(5)配合安装有小端压板(4)，构成与待加工轴小端径向尺寸配合的定位孔，限制轴的小端径向移动；在大端支撑立板(7)上固定有两个侧面压板(2)，侧面压板(2)的一端通过螺栓固定，另一端的凸起面贴合待加工轴的大直径端面，且设置有m10螺栓孔(15)，限制轴在轴向方向上的移动。大端支撑立板(7)和小端支撑立板(16)上均设有调整螺栓孔，调整螺栓孔包括设置在大端支撑立板(7)内侧的第一调整螺栓孔(9)，设置在小端支撑立板(16)内侧的第二调整螺栓孔(12)和第三调整螺栓孔(11)，第一调整螺栓孔(9)与第二调整螺栓孔(12)位置相对且上端面位于同一水平面，第二调整螺栓孔(12)与第三调整螺栓孔(11)相对待加工轴的轴线对称分布。使用时，调整三个调整螺栓的相对高度，使用吊具将轴吊运到夹具上，再根据轴的位置是否摆正进行调整螺栓的调整，当轴的大端端面与侧面压板(2)的凸起面贴合时，将大端压板(3)和小端压板(4)配合安装在上面，完成轴的限位和夹装。

实施例2

在实施例1的基础上，提供了一种大型风力发电机定轴专用加工工装夹具，包括底座(8)，所述底座(8)的两侧同轴配合安装有与待加工轴大直径部分配合定位的大端限位结构(1)和与待加工轴小直径部分配合定位的小端限位结构(17)，所述大端限位结构(1)包括径向限位结构和轴向限位结构，所述径向限位结构包括固定在底座(8)上的大端支撑立板(7)和与所述大端支撑立板(7)通过大端紧固螺杆(6)配合连接的大端压板(3)，所述小端限位结构(17)包括固定在底上的小端支撑立板(16)和与所述小端支撑立板(16)通过小端紧固螺杆(5)配合连接的小端压板(4)，所述小端压板(4)与小端紧固螺杆(5)相配合的面距工装夹具底面1920mm，所述大端压板(3)与大端紧固螺杆(6)相配合的面距工装夹具底面1600mm。所述大端限位结构(1)和小端限位结构(17)两相对的面间距为1575mm。针对3mw定轴大端面与小端面结构上的不同进行设计，与3mw定轴的结构特征相配合，达到装夹更好的效果，与3mw定轴的轴向尺寸相配合，使定位时更加精确，提高加工精度。根据3mw定轴铸件本身的外形结构特点，结合加工图纸要求，针对性的设计专用工装夹具，使用镗床将工件一次装夹完成钻孔，代替龙门加工，释放龙门产能。通过铸件的一次装夹，减少各项误差累积，从而进一步提高产品的加工质量稳定性，同时减少劳动力输出，使得生产效率提高，综合考虑节约了生产成本。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本实用新型进行了详细描述，但本实用新型并不限于此。在不脱离本实用新型的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本实用新型的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本实用新型的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。