1.本发明涉及发动机轴承盖夹具技术领域，具体涉及一种发动机主轴承盖四轴模块化快换夹具及使用方法。
背景技术：
2.在实际应用中，主轴承盖除分序加工工艺外，多采用四轴集成工艺，即零件一次装夹，通过四轴转台的回转实现多个角度工步的加工，主轴承盖无二次装夹，无重复定位误差，零件尺寸精度易保证，但发动机主轴承盖的种类覆盖发动机排量2.8l到15l，外形长度从120mm至200mm，当切换不同种类的主轴承盖时，需要更换不同的夹具。
3.现有的夹具更换步骤为：拆卸液压油管
→
拆卸转台及尾座同机床固定螺钉
→
拆卸转台同夹具固定螺钉
→
拆下夹具
→
装上待调整夹具
→
固定夹具同转台连接螺钉
→
找正夹具
→
固定转台同机床台面连接螺钉
→
找正坐标开始试切工件。上述夹具需要整体更换，更换时间在两小时以上，更换过程繁琐，周期长。
技术实现要素：
4.本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种发动机主轴承盖四轴模块化快换夹具及使用方法，该快换夹具及使用方法可以有效的实现发动机主轴承盖类产品的快速换型加工，大大减小换型时间。
5.本发明提供一种发动机主轴承盖四轴模块化快换夹具，包括用于固定在四轴加工装置上的平板总成以及设置在平板总成上的快换组件，所述快换组件包括设置在平板总成上的定位板和挡块以及与所述定位板铰接的压块，所述定位板上设置有用于对零件进行三点支撑的定位钉以及用于对零件纵向限位的挡销，所述压块通过驱动机构控制转动以压紧或放松零件，所述挡块和压块分别布置在定位板的两侧用于对零件横向限位和竖向限位，所述定位板和挡块均与平板总成可拆卸连接，所述压块与定位板可拆卸连接。
6.进一步地，所述驱动机构的输出端与压块的一端可拆卸式地铰接。
7.进一步地，所述驱动机构通过顶杆与压块连接，所述顶杆的一端与驱动机构可拆卸连接，所述顶杆的另一端与压块的一端可拆卸式地铰接。
8.进一步地，所述平板总成包括平板，所述定位板和挡块设置在平板的上端面，所述驱动机构设置在平板的下端面，所述压块的一端穿过平板与驱动机构的输出端铰接。
9.进一步地，所述驱动机构与平板可拆卸连接。
10.进一步地，所述平板总成包括两个固定板，所述平板两端分别与两个固定板可拆卸连接。
11.进一步地，所述压块靠近挡块一侧设置有用于对零件施加横向压力和竖向压力的第一斜面。
12.进一步地，所述挡块靠近压块一侧设置用于对零件施加横向压力和竖向压力的第二斜面。
13.本发明还提供一种发动机主轴承盖四轴模块化快换夹具的使用方法，包括以下步骤：
14.安装与零件匹配的定位板、挡块以及压块；
15.将零件放置在定位板的定位钉上并将零件的边缘抵靠在挡销和挡块上进行定位；
16.驱动压块转动将零件锁紧，开始加工零件。
17.进一步地，加工零件换型时，更换定位板、挡块以及压块，使得挡块和压块之间的开口尺寸符合零件尺寸。
18.本发明的有益效果为：
19.1.本发明的定位板和挡块与平板总成可拆卸连接，压块与定位板可拆卸连接，通过快速更换定位板、挡块和压块的方式来实现产品快速换型，加工工件换型时，只需拆卸少量螺钉和销，相对于现有技术，换型时间可由两小时减少到半小时，大大提高了更换效率。
20.2.本发明通过将快换组件设置在平板的上端面，将驱动机构设置在平板的下端面，合理利用了夹具下方空间，能够缩短夹具整体长度。
21.3.本发明的驱动机构通过顶杆与压块连接，顶杆的一端与驱动机构可拆卸连接，顶杆的另一端与压块的一端可拆卸式地铰接，使得顶杆更换方便，便于匹配不同的压块。
22.4.本发明的压块和挡块分别设置第一斜面和第二斜面，可同时施加下压力和侧挤力，工件压紧可靠，工件压紧变形在可接受范围内，工件平面度、平行度和中心距工序能力高。
附图说明
23.图1为本发明的主视图；
24.图2为本发明的俯视图；
25.图3为本发明定位板和挡块与平板的配合示意图；
26.图4为本发明定位板、压块、顶杆以及驱动机构的爆炸图；
27.图5为本发明压块的受力示意图；
28.图6为本发明使用状态结构示意图；
29.图7为图6的俯视图。
30.附图标记：1-平板总成；2-快换组件；3-定位板；4-挡块；5-压块；6-定位钉；7-挡销；8-驱动机构；9-顶杆；10-第一定位销；11-第一固定钉；12-第二定位销；13-第二固定钉；14-第一连接销；15-第二连接销；16-开口销；17-第三定位销；18-第三固定钉；19-平板；20-固定板；21-平键；22-芯轴；23-t形螺钉；24-主轴承盖。
具体实施方式
31.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
32.如图1、2所示，一种发动机主轴承盖四轴模块化快换夹具，包括用于固定在四轴加工装置上的平板总成1以及设置在平板总成1上的快换组件2，所述快换组件2包括设置在平板总成1上的定位板3和挡块4以及与所述定位板3铰接的压块5，所述定位板3上设置有用于
对零件进行三点支撑的定位钉6以及用于对零件纵向限位的挡销7，所述压块5通过驱动机构8控制转动以压紧或放松零件，所述挡块4和压块5分别布置在定位板3的两侧用于对零件横向限位和竖向限位，所述定位板3和挡块4均与平板总成1可拆卸连接，所述压块5与定位板3可拆卸连接。
33.具体地，所述四轴加工装置为四轴转台，所述平板总成1的两端安装在四轴转台上，主轴承盖24被固定在快换组件2上后，通过四轴转台转动对主轴承盖24进行多个角度的加工；所述定位钉6设置有三个，其中一个沿主轴承盖24的轴线布置，另外两个对称布置在主轴承盖24轴线两侧，三个定位钉6顶部平齐，对主轴承盖24进行限位，限制主轴承盖24三个自由度，所述挡销7设置在挡块4和压块5的同一侧，对主轴承盖24的y向进行限制，限制主轴承盖24一个自由度，挡块4和压块5通过沿x向两侧夹紧并沿z向下压，限制主轴承盖24两个自由度，其中x向为横向，y向为纵向，z向为竖向，定位钉6、挡销7、挡块4以及压块5即完成了对主轴承盖24的固定。
34.如图3所示，所述挡块4上设置有两个对称的第一定位销10，所述第一定位销10与平板19过盈配合，所述挡块4上还设置有四个对称的第一固定钉11，所述第一固定钉11将挡块4固定在平板19上。所述定位板3上设置有两个对称的第二定位销12，所述第二定位销12与平板19过盈配合，所述定位板3上还设置有四个的第二固定钉13，所述第二固定钉13将定位板3固定在平板19上。通过取出第一定位销10、第一固定钉11、第二定位销12、第二固定钉13可对挡块4和定位板3进行拆卸。
35.如图1、4所示，所述定位板3远离挡块4一侧开设有开口，所述开口内设置有第一连接销14，所述压块5通过第一连接销14与定位板3铰接。所述第一连接销14上还设置有垂直于第一连接销14的开口销16，所述开口销16用于防止第一连接销14松动。通过取出开口销16和第一连接销14可将压块5从定位板3上拆离。
36.可以理解的是，由于不同类型的主轴承盖24的规格不同，需要不同尺寸的定位板3、挡块4以及压块5，使得主轴承盖24能够放置在挡块4和压块5之间的定位板3的定位钉6上，然后通过驱动机构8控制压块5下压进行固定，通过将定位板3和挡块4与平板总成1可拆卸连接，压块5与定位板3可拆卸连接，可以实现仅更换定位板3、挡块4或定位板3、挡块4、压块5完成不同类型的主轴承盖24的夹持，无需更换整个夹具。例如通过更换沿x向的宽度不同的挡块4以改变挡块4和压块5之间的开口大小，以适应不同尺寸的主轴承盖24，其中定位板3也需要对应更换，使得定位钉6以及挡销7的位置符合要求，即主轴承盖24的边缘抵靠在挡块4和挡销7上，并且三个定位钉6中，其中一个定位钉6位于主轴承盖24的轴线上，另外两个对称布置在主轴承盖24的轴线两侧，尽量使主轴承盖24的中心与三个定位钉6形成的三角形的中心重合，使三个定位钉6受力均匀。
37.需要说明的是，驱动机构8可以根据实际情况选择气缸或液压油缸，但由于加工时切削力较大，为克服切削力，优选液压油缸，具体薄型单侧推力油缸，便于同平板19固定安装，油压压力选用2～3mpa，可有效压紧工件。
38.进一步地，所述驱动机构8的输出端与压块5的一端可拆卸式地铰接。
39.可以理解的是，通过将驱动机构8的输出端与压块5的一端可拆卸式地铰接，便于压块5的拆卸更换，并且无需更换驱动机构8，减少成本。
40.进一步地，所述驱动机构8通过顶杆9与压块5连接，所述顶杆9的一端与驱动机构8
可拆卸连接，所述顶杆9的另一端与压块5的一端可拆卸式地铰接。
41.具体地，所述压块5一端开设有u形槽，所述u形槽的两侧开设有腰形孔，所述顶杆9靠近压块5一端开设有圆孔，顶杆9靠近压块5一端插入u形槽内并通过穿过u形槽的腰形孔和顶杆9圆孔的第二连接销15进行间隙配合，实现顶杆9和压块5的铰接，所述顶杆9远离压块5一端设置有外螺纹，所述驱动机构8的输出端设置有螺纹孔，顶杆9设置外螺纹的一端通过旋入螺纹孔与驱动机构8可拆卸连接。
42.可以理解的是，顶杆9两端分别与压块5和驱动机构8可拆卸连接，便于拆卸，当更换不同尺寸的压块5后，方便进行顶杆9的更换。
43.进一步地，所述平板总成1包括平板19，所述定位板3和挡块4设置在平板19的上端面，所述驱动机构8设置在平板19的下端面，所述压块5的一端穿过平板19与驱动机构8的输出端铰接。
44.具体地，所述压块5一端用于压紧零件，另一端穿过定位板3和平板19伸出平板19的下端面与驱动机构8连接，如图5所示，通过杠杆原理可知压块5对零件施加的压紧力f2＝f1*a/b。
45.可以理解的是，通过将快环组件和驱动机构8设置在平板19的两个表面，合理利用了夹具下方空间，能够缩短夹具整体长度。
46.在一些实施例中，平板19上的定位板3、挡块4以及压块5设置多个，每个定位板3上均可放置待加工零件，挡块4设置在相邻定位板3之间，可同时限制挡块4两侧的零件。
47.进一步地，所述驱动机构8与平板19可拆卸连接。
48.进一步地，所述平板总成1包括两个固定板20，所述平板19两端分别与两个固定板20可拆卸连接。
49.具体地，所述固定板20呈l形，包括相互垂直的两个部分，其中一个部分沿z向布置，其上设置有用于定位的平键21和芯轴22以及用于固定的t形螺钉23，另一个部分沿x向布置，其上固定有平板19，所述平板19上设置有第三定位销17和第三固定钉18，所述平板19通过第三定位销17进行定位，通过第三固定钉18固定在固定板20上，可通过取下第三定位销17和第三固定钉18对平板19进行拆卸。
50.可以理解的是，可通过将平板19、快换组件2以及驱动机构8作为整体，每一组平板19、快换组件2以及驱动机构8针对一种主轴承盖24，因此针对不同规格的主轴承盖24直接通过更换上述整体即可，更换所需时间大大减小，只需要进行第三定位销17和第三固定钉18的拆卸和安装。但是该方案的成本较高，需要提前准备多套已安装好快换组件2和驱动机构8的平板19。
51.此外，在一些实施例中，驱动机构8也可设置在平板19上端面上方，驱动机构8固定在固定板20靠近顶部的位置，压块5一端与定位板3铰接，另一端与驱动机构8的输出端铰接，通过压块5的中部对主轴承盖24进行压紧。
52.进一步地，所述压块5靠近挡块4一侧设置有用于对零件施加横向压力和竖向压力的第一斜面。
53.具体地，所述第一斜面与z向的夹角为30
°
，第一斜面面向定位板3，可同时施加下压力和侧挤力，工件压紧可靠，工件压紧变形在可接受范围内，工件平面度、平行度和中心距工序能力高。
54.进一步地，所述挡块4靠近压块5一侧设置用于对零件施加横向压力和竖向压力的第二斜面。
55.具体地，所述第二斜面与z向的夹角为30
°
，第二斜面面向定位板3。当设置有多个定位板3时，相邻定位板3之间的挡块4两侧均设置有第二斜面，可同时作用于位于两个定位板3上的主轴承盖24。
56.下面以某一款发动机主轴承盖24为例进行说明：
57.该主轴承盖24的长、宽、高分别为184mm、36mm、108mm，结合面平面度0.025/25
×
25，轴肩面相对结合面平行度0.1，结合面上两衬套孔径φ20.45
±
0.025mm，两衬套孔相对位置度φ0.1。因此对于本快换夹具要求如下：
58.1、平板19具有足够强度，选用长度为590mm，宽度230mm，厚度48mm，材质为45号钢调质处理，硬度控制在hrc28-32。
59.2、定位板3设计中心距为136
±
0.05mm，直径为2-φ12mm(+0.012/0)定位销孔，与平板19精确定位。
60.3、挡块4选设计中心距为46
±
0.05mm，直径为2-φ12mm(+0.012/0)定位销孔，与平板19精确定位。
61.4、压块5选用30
°
斜面压块5，可同时施加下压力和侧挤力，工件压紧可靠，工件压紧变形在可接受范围内，工件平面度、平行度和中心距工序能力高。
62.5、液压油缸选用缸径为63mm的薄型单侧推力油缸，便于同平板19固定安装，油压压力选用2～3mpa，可有效压紧工件。
63.本发明还提供一种发动机主轴承盖四轴模块化快换夹具的使用方法，包括以下步骤：
64.安装与零件匹配的定位板3、挡块4以及压块5；
65.将零件放置在定位钉6上并将零件的边缘抵靠在挡销7和挡块4上进行定位；
66.驱动压块5转动将零件锁紧，开始加工零件。
67.具体地，如图6、7所示，先将该快换夹具整体通过固定板20上的芯轴22、平键21以及t形螺钉23与四周转台及尾座进行定位紧固。
68.选择与主轴承盖24规则匹配的定位板3、挡块4以及压块5进行安装，安放定位板3和挡板，分别装配第一定位销10和第二定位销12对定位板3和挡板进行定位，分别拧紧第一固定钉11和第二固定钉13对定位板3和挡板进行紧固，安放压块5，安装第一连接销14将压块5中部与定位板3铰接在一起，安装第二连接销15将压块5一端与顶杆9一端铰接在一起，安装开口销16，即完成快换组件2的安装。
69.在定位板3上安装三个定位钉6和一个挡销7，将主轴承盖24放在三个定位钉6上，并将主轴承盖24的边缘抵靠在挡销7和挡块4上进行定位。
70.启动驱动机构8，顶杆9推出，通过第二连接销15将力传递给压块5，再推动压块5，压块5通过第一连接销14的支撑实现压块5的转动将主轴承盖24压紧，此时即可进行切削加工。
71.加工完成后，驱动机构8退回，拉回顶杆9，压块5松开主轴承盖24。
72.加工不同种类零件时，可通过更换定位板3、挡块4以及压块5，使得挡块4和压块5之间的开口尺寸符合主轴承盖24尺寸即可。
73.本发明可以有效地实现发动机主轴承盖24类产品的快速换型加工，一次换型时间可由两小时减少到半小时。
74.以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。