CN103381555B - 一种用于复杂轴类零件加工的方形工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于复杂轴类零件加工的方形工装，属于风洞实验天平、支杆加工技术领域。该工装为一中心带有内孔的长方体，长方体的四个角处均有倒角；该内孔的形状与待加工的复杂轴类零件的外形的一部分相配合。本发明的工装外形呈方形，结构简单，加工制造简单，使零件在加工和检验过程中方便装夹，容易用虎钳、压板等工具夹紧在机床上；工装四面互相平行、垂直，与零件轴线对称，而且四面面积较大容易找正，找正和对刀精度高。

Description

一种用于复杂轴类零件加工的方形工装

技术领域

本发明涉及一种用于复杂轴类零件加工的方形工装，属于风洞实验天平、支杆加工技术领域。

背景技术

对于风洞实验天平、支杆和模型弹体等复杂的轴类零件，内孔上有内键槽，外圆上有孔、楔形槽、通槽，各个孔或槽之间有严格的互相平行或垂直关系，并且要求与外圆轴线对称。由于零件复杂，一个零件需要铣、线切割、电火花等多道工序才能完成加工，零件在加工和检验过程中装夹、找正非常困难。

加工时一般由铣工先在铣床上用分度头装夹，将铣工能够加工的槽和孔加工完。利用分度头的分度功能一次装夹，可以保证各个外圆上槽或孔之间的角度关系。但是对于后续的线切割和电火花工序来说，分度头非常笨重，不适合作为这两道工序的装夹工具。而且分度头中心内孔直径较小，在线切割机床上用分度头装夹轴，对于直径较大、长度较长的轴类零件，只能夹住靠近端面的一小段，由于尾部不能用顶尖顶住，所以大部分悬在空中，不仅会影响靠近端面处的槽或孔的加工，而且装夹不牢靠。因此线切割只能用V形铁、平口钳等工具装夹。

这些槽和孔不在同一道工序中加工完成，每道工序都需要装夹找正、对刀。每次找正的用的基准也不统一，线切割和电火花工序要找正铣工加工好的槽或孔，但是由于槽或孔面积非常小，找正困难，而且找正时只能找正一小段距离，容易产生找正误差。在对刀时只能用外圆上一条母线对，对刀精度差，尤其是线切割工序，需要通过观察放电火花的强度来对刀，对刀时是两条线接触，对刀精度非常差。最终零件各项误差积累，导致整体零件加工精度差。

发明内容

本发明的目的是为了提出一种用于复杂轴类零件加工的方形工装，克服现有复杂轴类零件加工和检验中，不容易装夹、找正困难、每道工序基准不统一、对刀精度差等缺点，该工装，制造简单，装配简单，便于装夹，装夹牢靠，容易拆卸，能使每道工序的基准统一，基准面大，容易找正，分度准确，容易保证零件上各槽和孔的平行和垂直精度以及与轴线的对称度，可以装在轴类零件的任何不影响零件加工的外圆上。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的一种用于复杂轴类零件加工的方形工装，该工装为一中心带有内孔的长方体，长方体的四个角处均有倒角；该内孔的形状与待加工的复杂轴类零件的外形的一部分相配合。

在使用该工装对待加工的复杂轴类零件进行加工时，将该工装装在车工和铣工加工过的待加工的复杂轴类零件的外圆或外锥上；该工装的四个面与铣工铣出的槽的底平面平行或垂直，通过顶紧螺钉、拉紧螺钉或焊接方式将该工装与待加工的复杂轴类零件的已经加工好的外圆或外锥固定；

可将装配好的工装和零件放在平面磨床上磨该工装的四面，使该工装的四面与加工过的槽的底面平行或垂直，工装的四个面互相平行、垂直，与零件的轴线平行、对称；后续工序均以该工装四面为基准加工，最终在加工和检验完成后将该工装拆下来。

有益效果

本发明的工装外形呈方形，结构简单，加工制造简单，使零件在加工和检验过程中方便装夹，容易用虎钳、压板等工具夹紧在机床上；工装四面互相平行、垂直，与零件轴线对称，而且四面面积较大容易找正，找正和对刀精度高。在加工过程中每道工序都以工装的四面为基准找正装夹、对刀，保证每道工序的工序基准统一。工装与零件联接牢靠，当用顶紧螺钉和拉紧螺钉联接时，拆卸方便，可以装在轴的外圆或外锥上任意不影响零件加工的位置。此工装可以重复使用多次，当用轴瓦的使工装与零件联接时，还可以通过更换轴瓦的方式，使一个工装用于不同直径的轴。

附图说明

图1为工装的结构示意图；

图2为工装的结构示意图；

图3为工装的结构示意图；

图4为采用图1所示工装进行加工的零件的结构示意图；

图5为采用图2所示工装进行加工的零件的结构示意图；

图6为采用图3所示工装进行加工的零件的结构示意图；

图7为采用图3所示工装进行加工的零件的结构示意图；

图8是轴瓦的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例

该工装为一中心带有内孔的长方体，长方体的四个角处均有倒角；该内孔的形状与待加工的复杂轴类零件的外形的一部分相配合；

在使用该工装对待加工的复杂轴类零件进行加工时，将该工装装在待加工的复杂轴类零件的外圆或外锥上；该工装的四个面中的两个面与待加工的复杂轴类零件的槽的底平面平行，剩下的两个面与待加工的复杂轴类零件的槽的底平面垂直，通过顶紧螺钉、拉紧螺钉或焊接方式将该工装与待加工的复杂轴类零件的外圆或外锥固定。

如图1所示，工装2为长方体，长方体的内孔的前面为锥孔，后面为通孔，通孔的直径和锥孔的小端直径一致，长方体的四个角处均有倒角；

如图2所示，工装2为长方体，长方体的内孔的前面为锥孔，后面为通孔，通孔的直径小于锥孔的小端直径，通孔尾部有焊接坡口，长方体的四个角处均有倒角；

如图3所示，工装2为长方体，长方体的内孔为通孔，长方体的四个角处均有倒角；其中一个倒角处有螺纹沉孔，该螺纹沉孔从倒角处通至通孔处；

如图4示，零件1两头都是锥面，为左锥面5和右锥面6，中间为圆柱7；右锥面6内孔有螺纹；铣工加工完左锥面5上的槽子8和圆柱7中心处的槽子9后，在右锥面6上装图1示工装2。工装2加工时内孔加工成与零件1右锥面6锥度一致，用垫片33和拉紧螺钉4将工装2和零件1固定。待零件1加工完成后，松开拉紧螺钉4，即可拆下工装2。

如图5示，零件1两头都是锥面，为左锥面5和右锥面6，中间为圆柱7；右锥面6延长出10mm的圆柱10；铣工加工完左锥面5上的槽子8和圆柱7中心处的槽子9后，在右锥面6上装图2示工装2。工装2加工时内孔加工成与零件1右锥面6锥度一致，在工装2右端的坡口处与延长出的圆柱10进行焊接；待零件1加工完成后，将圆柱10进行切除，即可拆下工装2。

如图6示，零件1外圆是圆柱面、端面有需要加工的部位、零件长度较长，图3所示的工装2可以上在靠近零件1中部的不妨碍加工的部位。工装2内孔与零件1内孔配合，在工装2侧面的螺纹沉孔孔处拧上顶紧螺钉3，使工装2与零件1固定。在零件1加工完成后松开顶紧螺钉3，即可拆下工装2。

如图7所示，零件1两头直径大，中间直径小，如果工装2内孔与零件1中间外圆直径相同，工装2无法上到零件1上，或者是零件1自身硬度低，用顶紧螺钉3顶紧容易伤到零件表面。在这两种情况下，可以将工装2的内孔直径加工成大于零件1左端小头直径，这样可以使工装2从零件1左端直径较小头装到零件1上。再加工两个轴瓦4，轴瓦4的外圆与工装2内孔一致，轴瓦4内孔与零件1外圆一致，轴瓦4装在零件1外圆与工装2内孔之间的间隙中。再用顶紧螺钉3将工装2和轴瓦4与零件1顶紧固定。这样即方便工装2***零件1，又可以避免顶紧螺钉3直接和零件1表面接触破坏零件1表面。而且这种联接形式，只需更换不同内孔直径的轴瓦4即可在不同直径的零件上使用，一个工装可以重复多次使用。在零件1加工完成后松开顶紧螺钉3将轴瓦4和工装2拆下即可，工装2的结构示意图如图3所示；轴瓦4的结构如图8所示。

以上四种工装与零件的联接形式，上工装时，用杠杆表找正铣工铣的槽子的底面使工装四面尽量与铣工铣的槽子的底面平行、垂直。工装的内孔与零件外圆外锥配合间隙不能太大，顶紧螺钉和拉紧螺钉要拧紧，防止工装与零件联接不牢固，在加工过程中发生松动。其中图5和图6示工装与零件的联接形式，为了使工装与零件联接更加牢固，还可以适当在工装上多加工几个螺纹孔，增加顶紧螺钉的数量。工装四方尺寸要大于零件最大直径，方便磨工磨削工装四面。工装上好后，磨工以轴的外圆及铣工加工好的槽子底面为基准，磨工装的四面。一边磨一边在平台上用杠杆表、方箱等工具检验，严格保证工装的四面与铣工加工过的槽的底面平行、垂直，工装的四个面互相平行、垂直，与零件的轴线平行、对称。以后各个工序均以工装四面为基准，装夹、找正、对刀。在零件加工和检验完成后如图4、图6、图7示的联接方式，松开拉紧螺钉和顶紧螺钉即可拆下工装。对于图5示联接方式，用线切割连带工装和工艺夹持一起切掉即可。

Claims (3)

1.一种用于复杂轴类零件加工的方形工装，其特征在于：该工装为一中心带有内孔的长方体，长方体的四个角处均有倒角；该内孔的形状与待加工的复杂轴类零件的外形的一部分相配合；

在使用该工装对待加工的复杂轴类零件进行加工时，将该工装装在待加工的复杂轴类零件的外圆或外锥上；该工装的四个面中的两个面与待加工的复杂轴类零件的槽的底平面平行，剩下的两个面与待加工的复杂轴类零件的槽的底平面垂直，通过顶紧螺钉、拉紧螺钉或焊接方式将该工装与待加工的复杂轴类零件的外圆或外锥固定；

所述的复杂轴类零件是指零件的两头都是锥面，中间为圆柱；或者所述的复杂轴类零件是指零件的两头直径大，中间直径小；

当所述的复杂轴类零件是指零件的两头直径大，中间直径小时，该工装的内孔直径大于所述的复杂轴类零件左端小头直径；在所述的复杂轴类零件的外圆与该工装的内孔之间的间隙中有两个轴瓦，通过顶紧螺钉将该工装和轴瓦与所述的复杂轴类零件顶紧固定；所述的轴瓦的外圆与该工装的内孔一致，所述的轴瓦的内孔与零件的外圆一致。

2.根据权利要求1所述的一种用于复杂轴类零件加工的方形工装，其特征在于：当所述的复杂轴类零件是指零件的两头都是锥面，中间为圆柱时，该工装的内孔的前面为锥孔，后面为通孔，通孔的直径和锥孔的小端直径一致，长方体的四个角处均有倒角。

3.根据权利要求1所述的一种用于复杂轴类零件加工的方形工装，其特征在于：当所述的复杂轴类零件是指零件的两头都是锥面，中间为圆柱时，该工装的内孔的前面为锥孔，后面为通孔，通孔的直径小于锥孔的小端直径，通孔尾部有焊接坡口，长方体的四个角处均有倒角。