一种卡爪零件的组合铣削装置及方法与流程

本发明属于机械加工，具体涉及一种卡爪零件的组合铣削装置及方法。

背景技术：

1、如图1、图2(a)和图2(b)所示所示为飞机功能附件上的重要结构零件，该卡爪零件的加工精度对功能的发挥起着重要的作用。该卡爪零件为铸钢材料，空间结构复杂，空间尺寸多且部分配合表面的尺寸精度和位置精度高，达到h8级精度。该卡爪零件包括左右对称安装的两个卡爪，两个卡爪除部分结构特征不同外，其余大部分结构均相同且对称，两个卡爪的中部设有两侧均凸出的凸台，两个凸台相对的一面分别为面q和面p，两个凸台上分别设有孔c和孔a，凸台旁分别设有孔d和孔b，两个卡爪同侧端端面分别具有曲面n和曲面m，曲面n和曲面m下方分别设孔，在安装后，孔c和孔a以及孔d和孔b分别同轴，为了能够保证产品的功能的正常进行以及提高产品工作的可靠性，需要保证在孔c和孔a以及孔d和孔b分别穿过相应尺寸的定位销时，曲面m和n的高度差为0或足够小，这样，才能保证曲面m和n与其他零件配合时，系统误差足够小。目前，在加工左右卡爪零件上的曲面m和n所采用的方法是，分别采用两套专用工装进行定位，左右卡爪独自加工，工装的定位分别采用孔a和孔b穿销、孔c和孔d穿销的方式。由于在两套工装的制造存在误差以及在分别加工左右卡爪时也存在让刀或定位公差，因此，在安装左右卡爪安装后，曲面m和n的高度差很大，导致该产品不能实现后续功能的发挥，甚至无法完成安装，需要多次进行返修或报废处理。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种卡爪零件的组合铣削装置及方法，是专门的辅助定位装置和全新的加工方法，能够将零件组合后进行同步加工，保证了单一零件的加工精度的同时，也提高了装配精度。

2、为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种卡爪零件的组合铣削装置，所述组合铣削装置包括基座1、横向夹持柱2、l形压板4、压紧螺栓5、压紧螺母6、上支柱7、可调垫块8、径向定位销10、周向定位销11、杆12、下垫块13、下支柱14、夹持限位块15和防振支撑柱16。

4、所述的基座1为板状构件，一u形板夹装在基座1一端作为定位凸台，定位凸台两侧表面分别为定位凸台面a 1-1和定位凸台面b 1-2，二者分别与卡爪零件的面p和面q贴合；定位凸台上设置有贯穿的定位销孔a 1-3和定位销孔b 1-4，定位销孔a 1-3用于定位卡爪零件的孔a和孔c，定位销孔b 1-4用于定位卡爪零件的孔b和孔d，定位销孔b 1-4的外侧还制有螺纹通孔1-5；基座1另一端制有安装孔a 1-6和安装孔b 1-7，其位置分别对应卡爪零件曲面m和曲面n下方的孔。

5、所述的径向定位销10为圆柱构件，贯穿基座1上的定位销孔a 1-3，并与基座1紧固连接，卡爪零件安装后，径向定位销10穿过卡爪零件的孔a和孔c，并低于两孔的上端面，起到卡爪零件径向定位作用。

6、所述的周向定位销11为圆柱构件，贯穿基座1上的定位销孔b 1-4，并与基座1紧固连接，卡爪零件安装后，周向定位销11穿过卡爪零件的孔b和孔d，用于防止卡爪零件周向转动。

7、所述的l形压板4为l形构件，与压紧螺栓5构成压紧装置，压紧装置共设两组，对称设于基座1定位凸台的两侧面上，安装时，其水平板压紧在卡爪零件外侧的凸台上，压紧螺栓5与基座1上的螺纹通孔1-5配合，使得卡爪零件的面p和面q与基座1的两个定位凸台面紧密贴合。

8、所述的上支柱7和下支柱14的一端分别固定连接在安装孔b 1-7和安装孔a1-6内，且二者分别位于基座1的两侧，上支柱7和下支柱14的另一端均为螺纹端，安装时，上支柱7穿入卡爪零件的曲面n下方的孔，下支柱14穿入卡爪零件的曲面m下方的孔，二者螺纹端端部分别通过压紧螺母6压紧，使得卡爪零件固定。

9、所述的可调垫块8和下垫块13结构相同，二者中心均设有螺纹孔，分别与上支柱7和下支柱14的螺纹端配合，通过旋拧调整高度；可调垫块8和下垫块13的外圆面均设有螺纹通孔，杆12拧入螺纹通孔中，以分别锁定可调垫块8和下垫块13，安装时，可调垫块8和下垫块13分别位于对应侧卡爪零件的内侧，用于调节在加工过程中的辅助支撑高度，防止加工振动。

10、所述的横向夹持柱2、夹持限位块15和防振支撑柱16组成夹持机构；所述的横向夹持柱2和防振支撑柱16均为圆柱形构件，二者一端端面分别与基座1两侧面固定连接并躲避定位凸台，二者的安装轴线垂直于基座1的对称面，横向夹持柱2用于加工过程中机床的夹持，实现铣刀的底刃行切加工，防振支撑柱16另一端端面设置有顶尖孔，机床夹紧横向夹持柱2后，对侧的顶尖顶在该顶尖孔内，防止切削时，由于悬臂过长导致加工振动，造成加工表面出现振纹；所述的夹持限位块15固定连接在横向夹持柱2的中部，用于机床夹持时定位，防止组合铣削装置轴向位置窜动，保证加工的一致性和精度。

11、进一步的，所述的基座1为钢质结构。

12、进一步的，将夹持机构替换为由纵向夹持柱3和矩形连接块9组成的夹持部件；具体的，所述的纵向夹持柱3为圆柱形构件，其一端端面与矩形连接块9一侧面固定连接，矩形连接块9另一侧面与基座1固定连接，且纵向夹持柱3安装轴线平行于基座1的对称面；所述的夹持部件用于加工过程中机床的夹持，实现铣刀的侧刃加工，其中，矩形连接块9起到过渡作用，增大基座1和纵向夹持柱3之间的连接强度和提高稳定性。

13、进一步的，所述的矩形连接块9为矩形钢制板。

14、一种卡爪零件的组合铣削方法，所述组合铣削方法包括如下步骤：

15、1.根据切削曲面m和曲面n的方式选择设有夹持机构的组合铣削装置或设有夹持部件的组合铣削装置。

16、2.将卡爪零件的两个卡爪相对置于基座1两侧，将径向定位销10穿过孔a和孔c，且周向定位销11穿过孔b和孔d，上支柱7和下支柱14分别穿入曲面n和曲面m下方的孔中，使面p和面q分别贴合在基座1的两个定位凸台面上，完成定位。

17、3.通过扭转压紧螺栓5，使l形压板4从两侧将卡爪零件压紧在基座1的定位凸台面上；对于设有夹持机构的组合铣削装置，还需将机床顶尖顶在防振支撑柱16的顶尖孔内，完成夹紧。

18、4.通过杆12辅助调整可调垫块8与上支柱7的相对位置以及下垫块13与下支柱14的相对位置，使得可调垫块8和下垫块13分别贴合两个卡爪的内侧面，起到加工时的支撑作用，防止加工振动。

19、5.对于设有夹持机构的组合铣削装置，通过数控铣床上的四轴转台夹持横向夹持柱2，将机床三爪夹持住横向夹持柱2后，夹持限位块15靠紧三爪端面，完成在四轴转台上的定位和夹紧，通过数控编程，采用铣刀底刃行切曲面m和曲面n，完成加工。

20、对于设有夹持部件的组合铣削装置，通过数控铣床上的四轴转台夹持纵向夹持柱3，通过数控编程，采用铣刀侧刃分层切削曲面m和曲面n，完成加工。

21、由于加工过程中采用相同的夹具、定位面以及数控程序，保证了曲面m和n的一致性。

22、本发明的有益效果：

23、1、加工精度高，装配误差小。通过本发明的装置采用同一基准和数控程序可完成左右卡爪曲面m和n的加工，消除了左右卡爪单独加工时产生的定位误差、原理误差等，提高单一零件的加工精度的同时，提高了装配精度，有利于装配产品功能的稳定。

24、2、加工效率得到提高。通过本发明装置，一次铣削即可完成左右卡爪的曲面加工，加工效率得到大幅提升。

25、3、装置结构简单，操作方便，制造和维修的成本低，适用于批量化生产，极大的提高生产效率。