CN207577898U - 一种牙掌精铣加工夹具 - Google Patents

Abstract

一种牙掌精铣加工夹具，其特征在于：包括底座，底座上从前向后设有前支架、下支架及后支架；前支架中开设有定位卡槽、第一避让槽、第二避让槽及定位面；定位卡槽抵靠定位牙掌大轴，第一避让槽避让牙掌中轴，第二避让槽避让牙掌小轴，定位面抵靠牙掌二止面；下支架上定位有下顶杆，下顶杆的上端抵靠定位于牙掌掌背的内凹平面中；后支架中定位有后顶杆，该后顶杆可沿前后方向相对后支架做直线位移；后顶杆的前端相对抵靠定位于牙掌柄部的后端面。本实用新型使用简单，加工质量稳定，制造费用低，加工效率高。

Description

一种牙掌精铣加工夹具

技术领域

本实用新型涉及一种夹具，具体涉及一种三牙轮钻头牙掌的精铣加工夹具。

背景技术

三牙轮钻头是使用较广泛的一种钻井钻头，通常由三个牙轮分别装在三片牙掌上，再将三片牙掌组装焊接在一起构成。如图1~4所示，牙轮钻头的牙掌1是一种特殊结构的零件，其主体包括位于正面的基准面2和位于背面的掌背3，主体的前端部连设有轴承的轴颈4。其中，掌背3的外周部为掌背外圆5，掌背外圆5靠近轴颈4的位置开设有一内凹平面6。轴颈4包括大轴7、中轴8以及小轴9，其中，中轴8的端面为二止面10。牙掌1主体的后端部为柄部11。在牙掌1的生产加工过程中，通常设置了热处理工序，用以改变牙掌材料表面或内部的金相组织结构，从而达到所需的力学性能和物理性能。

然而，牙掌1经渗碳、淬火等热处理工序后，牙掌1的基准面2与牙掌1的轴颈4之间往往产生了一定的热处理变形，导致牙掌的轴颈4相对于基准面2的空间尺寸发生改变，造成三片牙掌1装配后装配尺寸无法满足设计要求，进而影响钻头使用寿命。如果热处理后以牙掌1的基准面2为基准，通过精车牙掌1的轴颈4部位来修正热处理变形，则会导致牙掌1的轴颈4部位的淬硬层变薄，并会导致轴颈4表面的硬度降低，造成钻头轴承使用寿命降低，进而也影响了钻头使用寿命。

因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本实用新型所要研究解决的课题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种牙掌精铣加工夹具。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种牙掌精铣加工夹具，包括一底座，该底座上按从前向后的顺序依次设置有前支架、下支架及后支架；

所述牙掌以其基准面朝上水平定位于三支架上，牙掌的轴颈由所述前支架定位，牙掌的掌背由所述下支架定位，牙掌的柄部由所述后支架定位；其中，

所述前支架中开设有定位卡槽、第一避让槽、第二避让槽及定位面；所述定位卡槽抵靠定位牙掌轴颈的大轴，所述第一避让槽避让牙掌轴颈的中轴，所述第二避让槽避让牙掌轴颈的小轴，所述定位面抵靠定位牙掌轴颈的二止面；

所述下支架上定位有一下顶杆，该下顶杆可沿其长度方向相对所述下支架做直线位移；所述下顶杆的上端抵靠定位于牙掌掌背的内凹平面中；

所述后支架中定位有一后顶杆，该后顶杆水平设置，可沿前后方向相对所述后支架做直线位移；所述后顶杆的前端相对抵靠定位于牙掌柄部的后端面。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1．上述方案中，所述底座水平定位于机床的载台上，并且可由载台驱动进行翻转。

2．上述方案中，所述前支架、所述下支架及所述后支架三者可沿前后方向在底座上位移调整位置，以适应不同规格尺寸的牙掌，且三支架通过螺栓固定于底座的上表面。

3．上述方案中，所述前支架由前定位座和前定位块组成，所述前定位块固设于所述前定位座上方；所述定位卡槽为V形定位卡槽，设于所述前定位座的上部；所述第一避让槽为第一U形避让槽，所述第二避让槽为第二U形避让槽，第一U形避让槽、第二U形避让槽及所述定位面均形成于所述前定位块中。

4．上述方案中，所述下顶杆的中心线位于牙掌轴颈的轴线上。借此设计，可以将牙掌轴颈的二止面更好地抵紧在前支架的定位面上。

5．上述方案中，所述后支架上还设有一后顶块，该后顶块在前后方向滑动设置于所述后支架的上部；所述后顶杆的前端抵靠定位于所述后顶块的后端面，后顶块的前端面抵靠定位于牙掌柄部的后端面。借此设计，可通过后顶块与牙掌柄部的面接触更好地达到抵紧定位的目的。

6．上述方案中，所述底座的下表面向下设有一定位凸台，用于连接机床的载台，所述底座上还开设有多个U形螺杆安装槽，用于通过螺杆将底座固定于机床的载台。

7．上述方案中，所述基准面包括一主面、两侧面以及两外侧面，所述主面的两侧为两所述侧面，两侧面的外侧分别为两所述外侧面。当牙掌被夹具定位时，所述基准面以其主面朝上设置，此时主面与水平面平行。

8．上述方案中，本实用新型通过定位牙掌的大轴、二止面、柄部后端面的方式定位牙掌。装夹方法为：

首先，将牙掌放置于夹具上，牙掌的基准面主面朝上；使牙掌大轴与定位槽靠近，并通过手动预拧紧下顶杆，从而使牙掌轴颈上的二止面与前定位块上的定位面预定位；

进一步地，手动拧紧后顶杆，使后顶杆的顶头与后顶块上的顶紧弧面接触；

更进一步地，将后顶块上的前端面与牙掌柄部的后端面接触并顶紧，使牙掌大轴与定位槽完全贴合，此时完全限制了Z向转动自由度；

最后，手动拧紧下顶杆，使牙掌完全固定夹紧，从而限制了其在X、Y、Z方向上的移动及转动的自由度。

9．上述方案中，在牙掌精铣加工时，首先加工牙掌基准面的主面，之后，分别翻转底座四次，以分别对基准面余下的两侧面以及两外侧面进行加工。

本实用新型的工作原理及优点如下：

本实用新型采用牙掌大轴、二止面、牙掌柄部后端面的“两面一轴线”定位方式定位牙掌，并通过下顶杆、后顶杆配合施加锁紧力，能够使牙掌完全定位并夹紧，实现一次装夹，精铣牙掌基准面。本实用新型解决了牙掌热处理后，产生热处理变形导致牙掌轴颈相对于基准面的空间尺寸改变，造成三片牙掌装配后装配尺寸无法满足设计要求的问题，达到了既不影响钻头轴承使用寿命，也能满足三片牙掌装配后各项装配尺寸精度要求的目的。具有使用简单，加工质量稳定，制造费用低，加工效率高等优点。

附图说明

附图1为牙掌的结构示意图（剖视）；

附图2为图1的A向视角结构示意图；

附图3为牙掌的立体结构示意图一；

附图4为牙掌的立体结构示意图二；

附图5为本实用新型实施例的结构示意图；

附图6为本实用新型实施例的使用状态参考图一；

附图7为本实用新型实施例的使用状态参考图二；

附图8为图7的剖面结构示意图；

附图9为本实用新型实施例前定位座的结构示意图；

附图10为本实用新型实施例前定位块的结构示意图；

附图11为本实用新型实施例另一视角的使用状态参考图。

以上附图中：1．牙掌；2．基准面；3．掌背；4．轴颈；5．掌背外圆；6．内凹平面；7．大轴；8．中轴；9．小轴；10．二止面；11．柄部；12．底座；13．前支架；14．下支架；15．后支架；16．前定位座；17．前定位块；18．V形定位卡槽；19．第一U形避让槽；20．第二U形避让槽；21．定位面；22．下顶杆；23．后顶杆；24．后顶块；25．定位凸台；26．U形螺杆安装槽；2a、主面；2b、侧面；2c、外侧面。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：参见附图5～11所示，一种牙掌精铣加工夹具，包括一底座12，该底座12水平定位于机床的载台上，并且可由载台驱动进行翻转；所述底座12上按从前向后的顺序依次设置有前支架13、下支架14及后支架15，三者可沿前后方向在底座12上位移调整位置，以适应不同规格尺寸的牙掌1，且三者通过螺栓固定于底座12的上表面。

所述牙掌1以其基准面2的朝上水平定位于三支架上，牙掌的轴颈4由所述前支架13定位，牙掌的掌背3由所述下支架14定位，牙掌的柄部11由所述后支架15定位。其中，所述基准面2包括一主面2a、两侧面2b以及两外侧面2c，所述主面2a的两侧为两所述侧面2b，两侧面2b的外侧分别为两所述外侧面2c。当牙掌1被夹具定位时，所述基准面2以其主面2a朝上设置，此时主面2a与水平面平行。在牙掌1精铣加工时，首先加工牙掌基准面2的主面2a，之后，分别翻转底座12四次，以分别对基准面2余下的两侧面2b以及两外侧面2c进行加工。

所述前支架13由前定位座16和前定位块17组成，所述前定位块17固设于所述前定位座16上方；所述前定位座16的上部设有V形定位卡槽18，所述前定位块17中形成有第一U形避让槽19、第二U形避让槽20及定位面21；所述V形定位卡槽18抵靠定位牙掌轴颈4的大轴7，所述第一U形避让槽19避让牙掌轴颈4的中轴8，所述第二U形避让槽20避让牙掌轴颈4的小轴9，所述定位面21抵靠定位牙掌轴颈4的二止面10。

所述下支架14上定位有一下顶杆22，该下顶杆22可沿其长度方向相对所述下支架14做直线位移；所述下顶杆22的上端抵靠定位于牙掌掌背3的内凹平面6中；所述下顶杆22的中心线位于牙掌轴颈4的轴线上，可以将牙掌轴颈4的二止面10更好地抵紧在前支架13的定位面21上。

所述后支架15中定位有一后顶杆23，该后顶杆23水平设置，可沿前后方向相对所述后支架15做直线位移；所述后支架15上还设有一后顶块24，该后顶块24在前后方向滑动设置于所述后支架15的上部；所述后顶杆23的前端抵靠定位于所述后顶块24的后端面，后顶块24的前端面抵靠定位于牙掌柄部11的后端面，通过后顶块24与牙掌柄部11的面接触更好地达到抵紧定位的目的。

其中，所述底座12的下表面向下设有一定位凸台25，用于连接机床的载台，所述底座12上还开设有多个U形螺杆安装槽26，用于通过螺杆将底座12固定于机床的载台。

本实用新型通过定位牙掌1的大轴7、二止面10、柄部11后端面的方式定位牙掌1。装夹方法为：

首先，将牙掌1放置于夹具上，牙掌的基准面2主面2a朝上；使牙掌大轴7与V形定位卡槽18靠近，并通过手动预拧紧下顶杆22，从而使牙掌轴颈4上的二止面10与前定位块17上的定位面21预定位；

进一步地，手动拧紧后顶杆23，使后顶杆23的顶头与后顶块24上的顶紧弧面接触；

更进一步地，将后顶块24上的前端面与牙掌柄部11的后端面接触并顶紧，使牙掌大轴7与V形定位卡槽18完全贴合，此时完全限制了Z向转动自由度；

最后，手动拧紧下顶杆22，使牙掌1完全固定夹紧，从而限制了其在X、Y、Z方向上的移动及转动的自由度。

本实用新型采用牙掌大轴、二止面、牙掌柄部后端面的“两面一轴线”定位方式定位牙掌，并通过下顶杆、后顶杆配合施加锁紧力，能够使牙掌完全定位并夹紧，实现一次装夹，精铣牙掌基准面（五个面）。本实用新型解决了牙掌热处理后，产生热处理变形导致牙掌轴颈相对于基准面的空间尺寸改变，造成三片牙掌装配后装配尺寸无法满足设计要求的问题，达到了既不影响钻头轴承使用寿命，也能满足三片牙掌装配后各项装配尺寸精度要求的目的。具有使用简单，加工质量稳定，制造费用低，加工效率高等优点。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种牙掌精铣加工夹具，其特征在于：

包括一底座，该底座上按从前向后的顺序依次设置有前支架、下支架及后支架；

所述牙掌以其基准面朝上水平定位于三支架上，牙掌的轴颈由所述前支架定位，牙掌的掌背由所述下支架定位，牙掌的柄部由所述后支架定位；其中，

所述前支架中开设有定位卡槽、第一避让槽、第二避让槽及定位面；所述定位卡槽抵靠定位牙掌轴颈的大轴，所述第一避让槽避让牙掌轴颈的中轴，所述第二避让槽避让牙掌轴颈的小轴，所述定位面抵靠定位牙掌轴颈的二止面；

所述下支架上定位有一下顶杆，该下顶杆可沿其长度方向相对所述下支架做直线位移；所述下顶杆的上端抵靠定位于牙掌掌背的内凹平面中；

所述后支架中定位有一后顶杆，该后顶杆水平设置，可沿前后方向相对所述后支架做直线位移；所述后顶杆的前端相对抵靠定位于牙掌柄部的后端面。

2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于：所述前支架由前定位座和前定位块组成，所述前定位块固设于所述前定位座上方；所述定位卡槽为V形定位卡槽，设于所述前定位座的上部；所述第一避让槽为第一U形避让槽，所述第二避让槽为第二U形避让槽，第一U形避让槽、第二U形避让槽及所述定位面均形成于所述前定位块中。

3.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于：所述下顶杆的中心线位于牙掌轴颈的轴线上。

4.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于：所述后支架上还设有一后顶块，该后顶块在前后方向滑动设置于所述后支架的上部；所述后顶杆的前端抵靠定位于所述后顶块的后端面，后顶块的前端面抵靠定位于牙掌柄部的后端面。

5.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于：所述底座的下表面向下设有一定位凸台，所述底座上还开设有多个螺杆安装槽。