CN114473569A - 一种冰刀加工定位夹具及定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及本发明涉及机械加工定位装夹技术领域，具体涉及一种冰刀加工定位夹具及定位装置；其中，冰刀加工的定位夹具包括基板，在所述基板上设有滑动槽；定位结构，具有与所述滑动槽相适配的多个滑动件，每个滑动件设于所述滑动槽内，且在所述滑动件上转动设有转动件，所述转动件用于固定待加工件。由于该滑动件与转动件转动连接，因此，在实际待加工件的固定和拆卸过程中，只要旋转转动件即可固定和拆卸待加工件，该方式便于更换不同规格和不同工序的待加工件可以进行反复操作，即进行多次装夹待加工件，降低了劳动量，同时也缩短了加工时间，提高了工作效率，进而降低了加工成本。

Description

一种冰刀加工定位夹具及定位装置

技术领域

本发明涉及机械加工定位装夹技术领域，具体涉及一种冰刀加工定位夹具及定位装置。

背景技术

雪车也称“有舵雪橇”，起源于瑞士，雪车底部有两组独立的滑行钢刃，俗称“冰刀”，其形状和制造精度对雪车的滑行速度至关重要。

每部雪车需要前、后两组共四把冰刀，并且为应对不同冰面和用途须要设计多种规格的冰刀，每组冰刀尺寸和刃口圆角都不相同，因此需要定制十几个不同规格和不同工序的冰刀加工定位夹具。但现有的冰刀加工定位夹具在制作不同规格或不同工序的冰刀时，都需拆卸更换夹具，从而增加了劳动量，降低工作效率。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的冰刀加工定位夹具在制作不同规格或不同工序的冰刀时，都需拆卸更换夹具，从而增加了劳动量，降低工作效率，从而提供一种冰刀加工定位夹具、定位装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种冰刀加工定位夹具，其特征在于，包括：基板，在所述基板上设有滑动槽；定位结构，具有与所述滑动槽相适配的多个滑动件，每个滑动件设于所述滑动槽内，且在所述滑动件上转动设有转动件，所述转动件用于固定待加工件。

进一步地，所述转动件上设有安装孔，所述滑动件通过所述安装孔贯穿所述转动件，且所述滑动件与所述安装孔同轴设置。

进一步地，所述转动件包括：固定部；导向部，设于所述导向部的一端，且与所述导向部位于同一平面上，所述导向部的外壁与所述固定部外边缘的延长线呈角度设置，且所述角度为锐角。

进一步地，所述定位结构还包括：支撑顶丝，设于所述转动件上，所述支撑顶丝的底部与所述基板抵接；定位件，具有多个，所述定位件沿所述滑动槽的延伸方向间隔设置。

进一步地，所述滑动件在所述基板上的投影宽度大于所述滑动槽在所述基板上的投影宽度。

进一步地，还包括限位结构，所述限位结构包括：限位槽，沿所述滑动槽的延伸方向间隔设于所述基板上，且与所述定位件交错设置；限位块，设于所述限位槽内，且与所述限位槽的内壁之间留有预定间隙。

进一步地，还包括缺口，所述缺口具有多个，所述缺口设于所述基板的外边缘，适于安装所述待加工件。

本发明还提供了一种冰刀加工定位装置，包括本发明所述的冰刀加工定位夹具。

进一步地，还包括：工作台；垫块，具有多个，所述垫块设于所述工作台上，且与所述基板固定连接。

进一步地，还包括：固定块，设于所述工作的固定槽内，且所述固定块的个数与所述垫块的个数一一对应；连接件，贯穿所述垫块，所述连接的一端与所述固定连接，另一端与基板连接。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的冰刀加工定位夹具，其特征在于，包括：基板，在所述基板上设有滑动槽；定位结构，具有与所述滑动槽相适配的多个滑动件，每个滑动件设于所述滑动槽内，且在所述滑动件上转动设有转动件，所述转动件用于固定待加工件。

在基板上设置滑动槽，滑动件深入至该滑动槽内，从而为定位结构的滑动件提供了安装位置，同时，该滑动件上设置转动件，该转动件可以沿着滑动件进行转动，即在基板上转动，在需要对待加工件进行加工时，可以先将待加工件放置在该基板上，然后利用定位结构上的转动件对待加工件进行定位，从而实现了待加工件的固定。由于该滑动件与转动件转动连接，因此，在实际待加工件的固定和拆卸过程中，只要旋转转动件即可固定和拆卸待加工件，该方式便于更换不同规格和不同工序的待加工件可以进行反复操作，即进行多次装夹待加工件，降低了劳动量，同时也缩短了加工时间，提高了工作效率，进而降低了加工成本。

2.本发明提供的冰刀加工定位夹具，还包括限位结构，所述限位结构包括：限位槽，沿所述滑动槽的延伸方向间隔设于所述基板上，且与所述定位件交错设置；限位块，设于所述限位槽内，且与所述限位槽的内壁之间留有预定间隙。即将限位块安装在限位槽内，限位块可以在限位槽内进行各个方位的调整，从而对不同规格的待加工件进行定位。其中，限位块为固定部件，利用限位块的上表面与待加工件的表面接触，起到了限位和粗定位的作用。

3.本发明提供的冰刀加工定位夹具，还包括缺陷部，所述缺陷部具有多个，所述缺陷部设于所述基板的外边缘，适于安装所述待加工件；多个缺陷部均是为了针对不同规格的冰刀刃口的过程中，防止刀具过切夹具所留。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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为本发明提供的冰刀加工定位装置的结构示意图；

图2为图1的主剖视图；

图3为冰刀加工定位夹具的结构示意图；

图4为图3的***图；

图5为冰刀加工定位夹具装夹待加工件的结构示意图；

图6为冰刀加工定位装置装夹R5冰刀毛坯结构示意图；

图7为冰刀加工定位装置装夹R5冰刀成品结构示意图；

图8为冰刀加工定位装置装夹R7冰刀毛坯结构示意图；

图9为冰刀加工定位装置装夹R7冰刀成品结构示意图。

1、基板；2、滑动槽；3、滑动件；4、转动件；5、安装孔；6、导向部；7、固定部；8、垫片；9、支撑顶丝；10、第一定位销；11、第二定位销；12、限位槽；13、限位块；14、第一缺口；15、第二缺口；16、第三缺口；17、工作台；18、固定槽；19、垫块；20、固定块；21、连接件；22、待加工件；23、R5冰刀毛坯；24、R5冰刀成品； 25、R7冰刀毛坯；26、R7冰刀成品；27、圆销孔；28、正部外轮廓； 29、背部外轮廓。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

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。此外，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。

由于冰刀所用的材料须经过国际雪车联合会(IBSF)认可，由特殊合金钢材料制作而成，材料特性倾向于马氏体不锈钢(2Cr13Ni2)，并带有激光蚀刻防伪标识，因此制作时只能通过去除材料获得最终冰刀形状，不允许使用任何热处理工艺改变零件强度、硬度及零件塑形。但是，该材料在首次加工时发现，本身存在较大的应力变形，所以需要在加工的过程中考虑释放应力，这就需要对冰刀进行多次装夹分序加工。由于每部雪车需要前、后两组共四把冰刀，并且为应对不同冰面和用途须要设计多种规格的冰刀，每组冰刀尺寸和刃口圆角都不相同，因此需要定制十几个不同规格和不同工序的冰刀加工定位夹具。但现有的冰刀加工定位夹具在制作不同规格或不同工序的冰刀时，都需拆卸更换夹具，从而增加了劳动量，降低工作效率。

请参阅图1至图9所示，本发明实施例提供的一种冰刀加工定位夹具，包括基板1，在所述基板1上设有滑动槽2；定位结构，具有与所述滑动槽2相适配的多个滑动件3，每个所述滑动件3设于所述滑动槽2内，且在所述滑动件3上转动设有转动件4，所述转动件4 用于固定待加工件22。

在基板1上设置滑动槽2，滑动件3深入至该滑动槽2内，从而为定位结构的滑动件3提供了安装位置，同时，该滑动件3上设置转动件4，该转动件4可以沿着滑动件3进行转动，即在基板1上转动，在需要对待加工件22进行加工时，可以先将待加工件22放置在该基板1上，然后利用定位结构上的转动件4对待加工件22进行定位，从而实现了待加工件22的固定。由于该滑动件3与转动件4转动连接，因此，在实际待加工件22的固定和拆卸过程中，只要旋转转动件4即可固定和拆卸待加工件22，该方式便于更换不同规格和不同工序的待加工件22可以进行反复操作，即进行多次装夹待加工件22，降低了劳动量，同时也缩短了加工时间，提高了工作效率，进而降低了加工成本。

请参阅图3至图5所示，在一些可选的实施例中，所述转动件4 上设有安装孔5，所述滑动件3通过所述安装孔5贯穿所述转动件4，然后再利用紧固件进行固定。其中，安装孔5为长条孔，沿着转动件 4的长度方向设置，并且该安装孔5与滑动件3为间隙配合，从而可以根据待加工件22的需求横向调节转动件4的位置。在本实施例中，滑动件3为T型的螺栓，紧固件为螺母。在实际滑动件3与紧固件连接时，之间还需要安装垫片8，从而增加滑动件3与转动件4连接的紧密性。同时，所述滑动件3与所述安装孔5同轴设置，便于根据待加工件22的尺寸调节滑动件3的支撑高度，从而压紧待加工件22。

在一些可选的实施例中，所述转动件4包括固定部7和导向部6；其中，安装孔5设置在固定部7上，固定部7设于所述导向部6的一端，固定部7与所述导向部6位于同一平面上，并且固定部7与导向部6固定连接，当然也可以为一体成型件；所述导向部6的外壁朝向固定部7所在的中线方向倾斜，即所述固定部7的外壁与所述导向部 6外边缘的延长线呈角度设置，且所述角度为锐角，即导向部6具有导向面，实现了对待加工件22的快速装夹，防止转动件4装夹部分过大，对刀具切削过程行程干涉。

在一些可选的实施例中，所述定位结构还包括支撑顶丝9，设于所述转动件4上，所述支撑顶丝9的底部与所述基板1抵接；该支撑顶丝9设于转动件4远离导向部6一端的固定部7上，且在固定部7 上设有螺纹孔，该支撑顶丝9与固定部7螺纹连接，并且与基板1的上表面抵接，从而用于支撑转动件4。所述定位结构还包括多个定位件，所述定位件沿所述滑动槽2的延伸方向间隔设置；在本实施例中，定位件包括第一定位销10和第二定位销11，第一定位销10具有一个，设置在基板1的一侧的圆销孔27内，并且第一定位销10和圆销孔27 同轴配合，限制待加工件22在加工前的移动自由度；第二定位销11 具有两个，设置在基板1的另一侧的圆销孔27内，并且第二定位销 11和圆销孔27同轴配合，第一定位销10和第二定位销11均是用于定位待加工件22，对加工待加工件22完全定位，从而更好的保证了冰刀的加工精度。当然，两个第二定位销11之间的距离、以及第一定位销10和第二定位销11的个数可以根据实际情况自行设定。

由于冰刀规格不同(刃口R5长度为1106mm，刃口R7长度为 927mm)，所以冰刀上的圆销孔27不同，故在基板1设置两处两个第二定位销11，用来满足加工不同规格冰刀，但不用更换夹具。为了夹具利用率最大化，可以夹具两侧同时使用进行加工。

在一些可选的实施例中，所述滑动件3在所述基板1上的投影宽度大于所述滑动槽2在所述基板1上的投影宽度；该设置方式使得滑动件3可以更好的固定在该滑动槽2内，避免滑动件3完全的***至滑动槽2内。在本实施例中，滑动槽2的截面呈T型，滑动件3的形状与滑动槽2相适配，滑动件3为T型的螺栓，螺栓的底部***至滑动槽2内，螺杆伸出滑动槽2与转动连接。

在本实施例中，滑动槽2具有两个，分别设置在基板1的两侧，使得冰刀定位夹具一次可以加工两个待加工件22，当然，滑动槽2 也可以设置为四条，分别设置在基板1的四个外边缘处，具体的可以根据实际情况自行设定。

在一些可选的实施例中，该冰刀加工定位夹具还包括限位结构，所述限位结构包括限位槽12和限位块13；其中，限位槽12沿所述滑动槽2的延伸方向间隔设于所述基板1上，且与所述定位件交错设置；限位块13，设于所述限位槽12内，且与所述限位槽12的内壁之间留有预定间隙。即将限位块13安装在限位槽12内，限位块13可以在限位槽12内进行各个方位的调整，从而对不同规格的待加工件22进行定位。其中，限位块13为固定部7件，利用限位块13的上表面与待加工件22的表面接触，起到了限位和粗定位的作用。

在一些可选的实施例中，该冰刀定位夹具还包括缺陷部，所述缺陷部具有多个，所述缺陷部设于所述基板1的外边缘；适于安装所述待加工件22。在本实施例中，缺陷部的个数为三个，分别为第一缺口 14、第二缺口15、以及第三缺口16；对应缺口靠近第一定位销10设置，且位于基板1的一端，第二缺口15和第三缺口16靠近第二定位销11设置，且位于基板1的另一端；第一缺口14和第二缺口15的设置为了首次加工所留的安全间隙，第一缺口14和第三缺口16的设置为了后序加工所留的安全间隙，均是为了针对不同规格的冰刀刃口的过程中，防止刀具过切夹具所留。

请参阅图1至图2所示，本发明还提供了一种冰刀加工定位装置，包括所述的冰刀加工定位夹具；还包括工作台17和垫块19；其中，垫块19具有多个，所述垫块19设于所述工作台17上，且与所述基板1固定连接。在本实施例中，垫块19具有八个，分别对称设置在工作台17上，即八个垫块19分为两组，一组四个。

该冰刀加工定位装置还包括固定块20和连接件21；其中，固定块20设于所述工作的固定槽18内，且所述固定块20的个数与所述垫块19的个数一一对应；连接件21贯穿所述垫块19，所述连接的一端与所述固定连接，另一端与基板1连接。在工作台17上开设与垫块19个数相对应的固定槽18，在本实施例中，固定槽18为T型槽，固定块20为T型块；即在工作台17上开设八个固定槽18，然后再将固定块20嵌入至该固定槽18中，在该固定块20上设有内螺纹，从而便于螺栓与该固定块20进行螺纹固定连接。八个垫块19上设有通孔，然后将八个垫块19分别安装在该螺栓上，基板1中的沉孔与螺栓同轴配合，使得基板1底面与八块垫块19的上表面完全解除，然后再利用螺母将螺栓进行螺纹配合，最后旋紧螺母，使得基板1与工作台17成为一体结构，有效的提高了待加工件22的高度，避免在加工过程中的形成超成的问题。

该冰刀加工定位装置不局限于冰刀的加工，还可以作为其他高精度要求的超长类零件的加工，结合机械加工装夹压紧的方式，该冰刀加工定位装置可有效的提升工作效率，提高了加工质量，且操作简单，制作成本低，并且通用性强。

为了防止加工过程中冰刀因应力释放产生的形变，因此，在对冰刀进行加工时，需要采用多工序，多次装夹的方式进行加工，尽量释放、抵消因加工产生的形变。

请参阅图6至图9所示，进一步的展开说明应用该冰刀加工定位装置对待加工件的加工方法。图6为冰刀加工定位装置装夹R5冰刀毛坯 23结构示意图；图7为冰刀加工定位装置装夹R5冰刀成品24结构示意图；图8为冰刀加工定位装置装夹R7冰刀毛坯25结构示意图；图9为冰刀加工定位装置装夹R7冰刀成品26结构示意图。

本发明还提供了一种冰刀的加工方法，应用所述的冰刀加工定位装置，包括以下步骤：S1，将待加工件22安装在基板1上，并利用定位结构和限位进行固定；S2，对待加工件22的背部外轮廓29进行粗加工，待加工件22的背部外轮廓29的背部留有0.5mm的加工余量，正部28外轮廓的两个圆销孔27分别留有0.3mm的加工余量，得到粗加工件，然后拆下粗加工件释放变形；S3，将粗加工件安装在基板1 上具有定位件的一侧，粗加工粗加工件的刃口外轮廓，并留有0.5mm 的加工余量，得到刃口粗加工件，然后拆下刃口粗加工件释放变形；S4，将刃口粗加工件安装在基板1上具有限位块13的一侧，按照S1 的安装方式进行固定，对刃口粗加工件的背部外轮廓29进行半精加工，并留有背部轮廓0.15mm的加工余量、圆销孔0mm的加工余量、以及孔口倒角，然后得到半精加工件，然后拆下半精加工件释放变形； S5，将半精加工件安装在基板1上具有定位件的一侧，对半精加工件的背部外轮廓29、圆销孔27、以及孔口倒角进行精加工，得到最终产品。在本实施例中，该冰刀的加工方法主要用于加工刃口为R5冰刀和刃口为R7的冰刀。在S4步骤中，若加工的冰刀刃口为R7规格的冰刀，则需要在此工序中加工出冰刀的刃口斜面。当然，也可以加工其他规格的冰刀，具体的可以根据实际情况自行设定。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种冰刀加工定位夹具，其特征在于，包括：

基板(1)，在所述基板(1)上设有滑动槽(2)；

定位结构，具有与所述滑动槽(2)相适配的多个滑动件(3)，每个滑动件(3)设于所述滑动槽(2)内，且在所述滑动件(3)上转动设有转动件(4)，所述转动件(4)用于固定待加工件(22)。

2.根据权利要求1所述的冰刀加工定位夹具，其特征在于，所述转动件(4)上设有安装孔(5)，所述滑动件(3)通过所述安装孔(5)贯穿所述转动件(4)，且所述滑动件(3)与所述安装孔(5)同轴设置。

3.根据权利要求2所述的冰刀加工定位夹具，其特征在于，所述转动件(4)包括：

固定部(7)；

导向部(6)，设于所述导向部(6)的一端，且与所述导向部(6)位于同一平面上，所述固定部(7)的外壁与所述导向部(6)外边缘的延长线呈角度设置，且所述角度为锐角。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的冰刀加工定位夹具，其特征在于，所述定位结构还包括：

支撑顶丝(9)，设于所述转动件(4)上，所述支撑顶丝(9)的底部与所述基板(1)抵接；

定位件，具有多个，所述定位件沿所述滑动槽(2)的延伸方向间隔设置。

5.根据权利要求4所述的冰刀加工定位夹具，其特征在于，所述滑动件(3)在所述基板(1)上的投影宽度大于所述滑动槽(2)在所述基板(1)上的投影宽度。

6.根据权利要求5所述的冰刀加工定位夹具，其特征在于，还包括限位结构，所述限位结构包括：

限位槽(12)，沿所述滑动槽(2)的延伸方向间隔设于所述基板(1)上，且与所述定位件交错设置；

限位块(13)，设于所述限位槽(12)内，且与所述限位槽(12)的内壁之间留有预定间隙。

7.根据权利要求6所述的冰刀加工定位夹具，其特征在于，还包括缺陷部，所述缺陷部具有多个，所述缺陷部设于所述基板(1)的外边缘，适于安装所述待加工件(22)。

8.一种冰刀加工定位装置，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的冰刀加工定位夹具。

9.根据权利要求8所述的冰刀加工定位装置，其特征在于，还包括：

工作台(17)；

垫块(19)，具有多个，所述垫块(19)设于所述工作台(17)上，且与所述基板(1)固定连接。

10.根据权利要求9所述的冰刀加工定位装置，其特征在，还包括：

固定块(20)，设于所述工作的固定槽(18)内，且所述固定块(20)的个数与所述垫块(19)的个数一一对应；

连接件(21)，贯穿所述垫块(19)，所述连接的一端与所述固定连接，另一端与基板(1)连接。

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