一种用于型面辅助支承薄壁环形件的组合夹具的制作方法

1.本发明属于机械加工技术领域，涉及一种用于型面辅助支承薄壁环形件的组合夹具。


背景技术：

2.因薄壁环形件加工型面在机械加工中很常见，为了防止机械变形，经常需要辅助支撑内型面或外型面的工件，需要派制专用夹具。而专用夹具设计制造周期长且成本高，不适合科研生产。于是打算用组合夹具技术，使用其快速、通用性强和可重复利用的优点，但无法实现型面支承。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于型面辅助支承薄壁环形件的组合夹具，以解决生产现场工装设计制造周期长、工装制造成本高、组合夹具难以拼装的难题，保证薄壁类零件的型面辅助支撑。
4.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
5.一种用于型面辅助支承薄壁环形件的组合夹具，包括六等分法向圆基础板，所述六等分法相圆基础板被等分为6个扇形部分，每一个扇形部分上设置有两个三束槽正方形支撑，所述三束槽正方形支撑上设置有引导块，引导块中设置有支撑块，支撑块的外端相抵连接有支板，引导块的上端设置有盖板；
6.内侧三束槽正方形支撑上的支撑块的内端连接有內型块，外侧三束槽正方形支撑上支撑块相抵连接有外型块，內型块和外型块之间夹装薄壁环形键。
7.本发明的进一步改进在于：
8.优选的，每一个所述扇形部分上沿径向方向的中心线开设有轨道，两个三束槽正方形支撑分别设置在所述轨道的内侧和外侧；所述內型块设置在内侧的三束槽正方形支撑上，所述外型块设置在外侧的三束槽正方形支撑上。
9.优选的，所述引导块包括一体连接的端板和两个侧板，端板的两侧分别连接有一个侧板。
10.优选的，所述端板的外端面上开设有十字槽，十字槽的中间开设有螺纹连接孔；所述端板通过螺钉穿过螺纹连接孔和三束槽正方形支撑连接。
11.优选的，所述两个侧板和盖板连接，所述盖板插入有锁紧螺钉，所述锁紧螺钉用于固定支撑块。
12.优选的，所述支撑块包括一体连接的第一长方体和第二长方体；所述第二长方体和第一长方体为同一底面，且宽度相等；所述的第二长方体的高度和长度均小于第一长方体。
13.优选的，所述第一长方体的外端部开设有腰槽，第一长方体的上表面和下表面均开设有锁紧槽；所述腰槽用于配合滚花螺钉，所述锁紧槽用于配合锁紧螺钉。
14.优选的，所述內型块为弧形块，所述內型块的截面为矩形，所述內型块的下端面向内开设有内豁口。
15.优选的，所述外形块设置有一体连接的上台阶和下台阶，下台阶下端面的中间部分开设有外豁口。
16.优选的，所述三束槽正方形支撑和扇形部分之间设置有垫片。
17.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
18.本发明公开了一种用于型面辅助支承薄壁环形件的组合夹具，是一种发动机薄壁壳体在机械加工时的辅助工艺装备。该夹具将薄壁环形件加入在內型块和外型块之间，內型块和外形件均通过组合件进行支撑，组合件设置在六等分法相圆基础板上，包括三束槽正方形支撑，三束槽正方形支撑上设置有引导块，引导块中设置有支撑块，支撑块被支板相抵。本发明为确保需要辅助支撑型面(内外型均可)的工件，可以加工内型或者外型，还有端面基准。本发明预先制造出来，可以作为组合夹具基础件重复使用。使用绝大多数薄壁零件的横向辅助支撑顶紧类零件，内外支撑都可以满足，装配简单快速。同时还可用于铣加工外型面的各种凸台。使用组合夹具后，在设计上只需要将内外型块的头部设计出来即可。预计设计工作量大约是设计专用夹具的工作量的1/10，在制造上大约节约2/3，时间节约为原来的1/30，成效可观。该装置实现了薄壁零件型面支承的问题，填补了解决此类组合夹具拼装问题的空白。
附图说明
19.图1是本发明机组合车床夹具工程示意图；
20.图2是本发明机组合车床夹具三维模型意图；
21.图3是本发明组合件三维模型示意图；
22.图4是本发明组合件支板三维模型示意图；
23.图5是本发明组合件引导块三维模型示意图；
24.其中，(a)下视图；(b)上视图；
25.图6是本发明组合件盖板三维模型示意图；
26.图7是本发明组合件支撑块三维模型示意图；
27.图8本发明內型块示意图；
28.图9为本发明外型块示意图。
29.其中，1-引导块；2-支板；3-盖板；4-支撑块；5-外型块；6-内型块；7-锁紧螺钉；8-滚花螺钉；9-三束槽正方形支撑；10-键定位轴；11-六等分法向圆基础板；12-轨道；1-1-端板；1-2-侧板；1-3-十字槽；1-4-螺纹连接孔；2-1-底板；2-2-边板；4-1-第一长方体；4-2-第二长方体；4-3-腰槽；4-4-锁紧槽；5-1-上台阶；5-2-下台阶；5-3-外豁口；6-1-内豁口。
具体实施方式
30.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
31.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、
以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.本发明公开了一种用于型面辅助支承薄壁环形件的组合件，该组合件包括引导块1、支板2、盖板3、支撑块4、外型块5和內型块6。其中引导块1、支板2、盖板3和支撑块4为本发明的组合件，外型块5和內型块6为辅助支撑的专用件，其余的件为组合夹具的基础件。
33.参见图1和图2，整个组合件的底部为六等分法向圆基础板11，六等分法向圆基础板11的上表面沿其周向被等分为六个扇形部分，每一个扇形部分在其径向方向的中线设置有轨道12，轨道12的内侧和外侧各自设置有一个三束槽正方形支撑9，每一个三束槽正方形支撑9通过键和扇形部分连接，每一个三束槽正方形支撑9能够沿着各自对应的轨道12移动，使得同一个轨道12上的两个三束槽正方形支撑9之间的距离可调。三束槽正方形支撑9的上端通过键连接有组合件。
34.参见图3，组合件包括引导块1、支板2、盖板3和支撑块4。
35.参见图5，显示了引导块1的正面和背面，引导块1用于引导支撑块4左右方向的作用。三束槽正方形支撑9的上端通过键连接有引导块1，引导块1包括一体连接的端板1-1和两个侧板1-2，端板1-1的两侧分别和一个侧板1-2的端部连接，形成两端相通的槽状结构，端板1-1的外端面开设有十字槽1-3，十字槽1-3的中心开设有螺纹连接孔1-4。端板1-1和三束槽正方形支撑9连接，端板1-1和三束槽正方形支撑9同轴线设置。通过垫板及三竖槽正方形支撑9可以调整组合件的高低与横向距离，垫板设置在三束槽正方形支撑9和六等分法向圆基础板11之间，能够调整三束槽正方形支撑9的高度。
36.支撑块4放置在两个侧板1-2形成的槽体中。
37.参见图7，图7是本发明组合件支撑块三维模型示意图，显示了正面和背面，支撑块4的主体结构为一个第一长方体4-1，第一长方体4-1的一端凸出一部分第二长方体4-2，所述第一长方体4-1和第二长方体4-2的一个面为同一个平面，第二长方体的长和高度均小于第一长方体的长和高度。第一长方体4-1的一个端面和第二长方体4-2一体连接，相对的另一个端面在其高度方向的中心线上开设有截面为椭圆形的腰槽4-3。第一长方体4-2在其上和下的两个端面上均开设有底面为相对于端面倾斜的锁紧槽4-4。第二长方体4-2沿其高度方向开设有两个连接通孔，用于连接內型块6。支撑块4有与专用件连接螺纹过孔，上下带锥度的锁紧槽4-4用来固定位置，宽度和高度与引导块1，盖板3滑动配合间隙不大于0.02mm，后面腰槽4-3可以用滚花螺钉8来调节距离，滚花螺钉8的前端设置有直径大于主杆的圆柱形凸块，圆柱形凸块和滚花螺钉8同轴线，所述圆柱形凸块的直径小于腰槽4-3的宽度，所述圆柱形凸块的长度小于腰槽4-3的厚度，使得圆柱形凸块能够卡装在腰槽中，当滚花螺钉4-3旋转时，能够带动支撑块4前后移动，当支撑块4移动到目标位置时，锁紧螺钉7穿过盖板3，抵住锁紧槽4-4，固定支撑块4的位置，由于支撑块4上下带锥度的锁紧槽，所以可以正反使用。
38.参见图6，两个侧板1-2的上端共同和盖板3连接，即将盖板3连接在引导块1上。盖板3用于引导支撑块4上下方向的作用，盖板3通过4个螺钉固定在引导块1的侧板1-2上，盖
板3的中心部位设置有螺纹孔连接锁紧螺钉7，起到锁紧支撑块4的作用。
39.参见图3和图4，支板2也放置在两个侧板1-2形成的槽体中，支板2的前端和支撑块4相抵设置。支板2设置有相互垂直且一体连接的底板2-1和边板2-2，边板2-2上开设有三个连接螺纹孔，底板2-1的外端和支撑块4相抵设置。底板2-1通过螺钉连接到引导块1，边板2-2上部的螺纹孔用来和滚花螺钉8螺纹连接，滚花螺钉8转动时，带动支撑块4前后移动。
40.图8为本发明内型块6示意图。內型块6为截面为矩形的弧形块，內型块6的下端面的中间部分开设有内豁口6-1，所述内豁口6-1上开设有连接通孔；第二长方体4插入在内豁口6-1中，内豁口6-1上的连接通孔和第二长方体上4-2上的连接通孔相互配合，使得第二长方体4和内型块6相互连接，进而使得內型块6和整个组合件连接。
41.图9为本发明的外型块5的示意图，外形块5为外侧面矩形平面，内侧面为弧形面，所述弧形面设置有台阶，分别为上台阶5-1和下台阶5-2，上台阶5-1的宽度比下台阶5-2的宽度宽；下台阶5-2下端面的中间部分开设有外豁口5-3，外豁口5-3上开设有连接通孔，第二长方体4插入在外豁口5-3中，外豁口5-3上的连接通孔和第二长方体上4-2上的连接通孔相互配合，使得第二长方体4和外型块5相互连接，进而使得外型块5和整个组合件连接。
42.使用过程中，薄壁环形件外型块5和内型块6为根据零件需要支撑的型面设计而成，外型块5设置在外侧的组合件中，內型块6设置在内侧的组合件中，如图2所示，薄壁环形件被夹装在外型块5和內型块6中，二者与零件支撑面贴合，通过和组合件连接达到横向辅助支撑零件的作用。
43.引导块1、支板2、盖板3和支撑块4，四个元件可以扩充到组合夹具的元件中，作为合件使用，这个组合件的功能是引导定向用的。以这4个为核心的组合件，拓展了组合拼装的功能，在机械加工是需要侧向辅助支承的都可以考虑使用。
44.每一个扇形部分上支撑有一个三束槽正方形支撑9，三束槽正方形支撑9上支撑有一个內型块6及其对应的外型块5，所有的內型块6和外型块5组成一个圆形的支撑件，支撑薄壁零件。
45.本发明的操作步骤：
46.根据零件大小选用合适的六等分法向圆基础板11，用键定位轴10定心零件，三竖槽正方形支撑9通过键连接到六等分法向圆基础板11，将引导块1通过键连接到三竖槽正方形支撑9，支撑块4装在引导块1中，盖板3连接在引导块1上，滚花螺钉8通过支板2上螺纹孔顶紧到支撑块4腰槽中，通过滚花螺钉8来实现支撑块4横向移动，再用锁紧螺钉7固定支撑块4的位置，最后把与零件型面贴合的专用件5，专用件6通过槽和2个螺钉固定。达到横向支撑零件的目的。
47.滚花螺钉8通过支板2上螺纹孔顶紧到支撑块4腰槽中，通过滚花螺钉8来实现支撑块4横向移动，再用锁紧螺钉7固定支撑块4的位置。
48.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。