CN221270407U - 带有螺纹中心孔的圆柱零件外形轮廓数控铣削加工用夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供带有螺纹中心孔的圆柱零件外形轮廓数控铣削加工用夹具，包括基座、凸台、螺杆结构和紧固件；基座与数控铣床工作台固连；基座上表面均布有多个凸台，凸台外形轮廓与圆柱零件成型后外形轮廓相同，且凸台中部竖直固定有螺杆结构，螺杆结构由上至下包括大螺杆和小螺杆；大螺杆用于紧固安装圆柱零件，小螺杆用于安装紧固件，通过紧固件将圆柱零件轴向限位。采用该夹具可以实现多个工件的同时装卡、同时固定，实现多线程同时加工，大大提高了带有螺纹通孔的圆柱形工件外形的加工效率，并且能够对工件轴向可靠压紧加工，加工精度高。

Description

带有螺纹中心孔的圆柱零件外形轮廓数控铣削加工用夹具

技术领域

本实用新型属于工装领域，具体涉及带有螺纹中心孔的圆柱零件外形轮廓数控铣削加工用夹具。

背景技术

生产中经常加工的一些零件，需要在柱状件侧壁上加工平面或者复杂外形轮廓，通常加工时需要借助工装夹具辅助完成，传统加工方法有两种：一种是在虎钳上以圆柱状工件外圆作为基准进行加工，每个工件需夹持4次才能完成，每次的加工基准都不一样，多次装夹会造成加工的精度难以保证。另一种是将工件安装在机床的第四轴旋转分度头上加工，每次夹持一个工件要分角度进行加工，操作过程繁琐。以上两种加工方法都不能实现多个工件同时进行加工，加工效率较低，不适用于批量生产，并且只能加工平面，无法完成柱体上复杂外形轮廓加工。

公开号为CN202278412U的专利公开了一种中心带有内螺纹通孔轴类零件的自制工装，该装置为两阶状的螺杆，使用时将圆柱状工件套装在大径段上，并通过安装在小径段的六方螺母紧固，大径段端头卡在车床使用的自定心三爪卡盘中心。但是该工装只适合在车床上进行轴类零件的加工，且仅能加工外形轮廓是圆形的零件，而不能加工外形轮廓是平面或非圆类的零件。

公开号为CN215919093U的专利公开了一种在数控车床上将圆柱形工件外圆面加工成平面的装置，该装置是在在刀架托板的上面安装辅助加工机构，辅助加工机构包括安装在刀架托板上的伺服电机，伺服电机通过电源线同数控车床内的控制器相连接；在伺服电机轴的左侧设有飞刀盘安装台，飞刀盘安装台的左侧设有螺纹；用轴端锁紧螺母通过螺纹将穿装在飞刀盘安装台上的飞刀盘紧固住，飞刀盘上装有刀具。该装置实现了通常只能在铣床上完成的加工工序，提高了生产效率，但是只能将圆柱形零件外圆面加工成平面，不能加工复杂外轮廓，也不能实现多工位加工，效率不高，局限性太大。

为此，需要设计一种新的夹具，便于在铣床上加工带有内螺纹中心孔的圆柱状工件的复杂外轮廓面。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术圆柱零件复杂外形轮廓加工中采用的工装实用性差、加工精度和效率低的不足，而提供了一种带有螺纹中心孔的圆柱零件外形轮廓数控铣削加工用夹具。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

带有螺纹中心孔的圆柱零件外形轮廓数控铣削加工用夹具，其特别之处在于，包括基座1、凸台2、螺杆结构和紧固件；

所述基座1与数控铣床工作台固连；

所述基座1上表面均布有多个凸台2，所述凸台2径向尺寸小于成型后圆柱零件径向尺寸；

所述凸台2中部竖直固定有螺杆结构，所述螺杆结构由上至下包括小螺杆4和大螺杆3；

所述螺杆结构的轴向尺寸大于圆柱零件和紧固件的轴向总尺寸；

所述圆柱零件同轴安装在大螺杆3上，且圆柱零件下表面与所述凸台2上表面接触；

所述紧固件同轴安装在小螺杆4，以将圆柱零件轴向限位。

进一步的，所述凸台2外形轮廓与成型后圆柱零件外形轮廓相同。

进一步的，所述凸台2的厚度为3mm～5mm。

进一步的，所述凸台(2)径向尺寸小于成型后圆柱零件径向尺寸0.5mm。

进一步的，所述大螺杆3根部设有环形凹槽，确保圆柱状毛坯件9下端面能够完全贴合在凸台2的上表面上；

所述小螺杆4根部设有环形凹槽，用于确保螺纹的完整性及紧固件能够拧紧到位。

进一步的，所述大螺杆3的轴向尺寸等于圆柱零件轴向尺寸的2/3。

进一步的，所述紧固件为压紧螺母，所述压紧螺母与圆柱零件顶部之间还安装有垫圈，避免划伤圆柱零件表面

进一步地，所述基座1上表面两端平行对称设有长方形凸台，位于数控铣床工作台T型槽中的压紧组件能够压紧长方形凸台顶部，以将基座竖向压紧在数控铣床工作台上。

进一步地，所述基座、凸台和螺杆结构通过金属板件在数控加工中心上一体加工而成。

本实用新型的效果是：

1、本实用新型在基座上设置二阶状螺杆凸台，待加工圆柱状工件配合套装在大径段，通过小径段上的安装的压紧螺母对工件轴向压紧作用，实现对圆柱状工件的可靠固定，防止零件加工时因受到外力而发生转动，保证了加工精度。

2.本实用新型基座上设有多个可以装夹工件的台阶螺杆凸台，能够实现多个工件的同时装卡、同时固定，实现多线程同时加工。采用传统方式在虎钳上以圆柱状工件外圆作为基准进行加工，每个工件需夹持4次才能完成，大概需1个小时完成，采用本实用新型夹具进行铣削加工，1小时内可以加工完成5件，加工效率大大提高。

3.通过在压紧螺母与零件顶部之间安装垫片，能够避免划伤圆柱状工件表面，确保了零件加工质量。

4.本实用新型夹具制作成本低，只需要使用一块金属板料通过数控设备一次性加工而成，并且对于同一规格圆柱零件可重复使用。

附图说明

图1：本实用新型夹具立体结构示意图；

图2：本实用新型夹具主视图；

图3：是图2的剖视图；

图4：实施例中待加工柱状毛坯件结构示意图；

图5：本实用新型夹具位于数控铣床工作台上示意图；

图6：实施例中夹具与圆柱状毛坯件配合安装示意图；

图7：实施例中加工完成后夹角与成型工件装配示意图；

图8：实施例中成型工件俯视图，图中加工后成型工件外轮廓俯视形状为四角带圆弧的正方形。

图中：1-基座；2-凸台；3-大螺杆；4-小螺杆；5-垫片；6-压紧螺母；7-环形沟槽；8-对刀基准面；9-圆柱状毛坯件；10-成型后工件；11-数控铣床工作台。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型的内容作进一步的详细描述：

参照图1-图8，一种带有内螺纹通孔的圆柱形工件外形轮廓铣削加工用夹具，包括基座1、凸台2、螺杆结构和压紧件。

所述基座1上表面均布多个凸台2，所述凸台2径向尺寸小于成型后圆柱零件径向尺寸；

所述凸台2中部竖直固定有螺杆结构，所述螺杆结构由上至下包括大螺杆3和小螺杆4；

所述螺杆结构的轴向尺寸大于圆柱零件和紧固件的轴向总尺寸；

所述圆柱零件同轴安装在大螺杆3上，且圆柱零件下表面与所述凸台2上表面贴合；

所述紧固件同轴安装在小螺杆4，以将圆柱零件轴向限位。

所述紧固件为压紧螺母6，所述紧固螺母与圆柱零件顶部之间还安装有垫圈5。

所述基座1上表面两端平行对称设置有长方形凸台，安装在数控铣床工作台11上T型槽中的压板组件压在长方形凸台上，以将基座竖向压紧在数控铣床工作台11上。

基座1上表面为对刀基准面8，基座1上表面上布设有多个凸台2，且凸台2径向尺寸小于成型后圆柱零件径向尺寸，目的是使刀具加工外轮廓时确保刀具不会与凸台2发生干涉，实施例中凸台2径向尺寸小于成型后圆柱零件径向尺寸0.5mm。优选的，凸台2的外形轮廓与工件成型后的外形轮廓一致，确保加工时凸台不与大局发生干涉的同时保证圆柱工件下表面贴合在凸台2的上表面时获得更大的接触面积，使得凸台2对圆柱状毛坯件9底部起到支撑定位作用，提高了可靠性。凸台2高度取3mm～5mm，本实施例中为3mm。

凸台2的顶部中心竖直设置有螺杆结构，螺杆结构的总高度大于圆柱状毛坯件9的高度。所述螺杆结构自上而下包括小螺杆4和大螺杆3，大螺杆3用于安装圆柱状毛坯件9，通过螺纹间隙配合，大螺杆3的长度等于圆柱状毛坯件9长度的2/3，方便将圆柱状毛坯件9旋入大螺杆，大螺杆根部加工有环形沟槽7，用于保证圆柱状毛坯件9下端面能够完全贴合在凸台2的上表面上。

所述小螺杆4用于安装压紧螺母6，通过压紧螺母轴向压紧位于大螺杆上的圆柱状毛坯件9，防止圆柱状毛坯件9加工时因受到外力而发生转动。小螺杆根部与大螺杆顶部之间加工有环形沟槽，用于确保螺纹的完整性及压紧螺母6能拧到位。压紧螺母6和圆柱状毛坯件9顶部端面之间还安装有垫片5，防止压紧螺母压紧过程中划伤圆柱状毛坯件9上端面。压紧螺母6和垫片5的外圆直径小于圆柱状毛坯件9加工成型后的最小尺寸，防止刀具在加工时与压紧螺母发生干涉。因此压紧螺母6和垫片5的外圆直径根据待加工工件9加工后的最小外径尺寸配作。

所述基座1、凸台2、大螺杆3和小螺杆4通过金属板件在数控加工中心上一体加工而成。

本实施例中夹具的制作过程为：

1、在基座上面通过数控加工中心加工出分布均匀的9处台阶圆柱及成型轮廓凸台2，台阶圆柱的高度要大于圆柱毛坯工件9、压紧螺母6及垫片5的总厚度；大圆柱的高度取待加工圆柱毛坯件高度的2/3；

2、再用螺纹铣刀在台阶圆柱上加工出与圆柱毛坯工件9和压紧螺母6相配合的外螺纹，并在大螺杆3和小螺杆4的根部加工出环形沟槽7。

下面以加工圆柱侧壁对称设有四个平面且四角带有圆弧的外轮廓为例，描述采用本实用新型夹具加工带螺纹中心孔圆柱零件外轮廓的加工过程，具体包括以下步骤:

步骤1、将本实用新型夹具通过压紧件固定在数控铣床工作台11上；

步骤2、把多个圆柱毛坯工件9分别拧紧在多个工位的大螺杆3上，依次将垫片和压紧螺母安装在小螺杆4上并旋紧；

步骤3、找正每个大螺杆3外螺纹的中心并作为加工基准；

步骤4、将立铣刀从对刀基准面8对刀，运行数控机床，直至圆柱毛坯工件9外形轮廓加工成型，则完成1件工件加工，成型工件10与夹具的配合如图7所示。数控机床继续运行依次完成多个圆柱工件外轮廓的加工。

采用本实用新型夹具可以一次装夹多个毛坯件，实现一次程序设计同时完成多个工件加工，加工效率大大得到提高。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.带有螺纹中心孔的圆柱零件外形轮廓数控铣削加工用夹具，其特征在于，包括基座(1)、凸台(2)、螺杆结构和紧固件；

所述基座(1)与数控铣床工作台固连；

所述基座(1)上表面均布有多个凸台(2)，所述凸台(2)径向尺寸小于成型后圆柱零件径向尺寸，以避免加工时与零件发生干涉；

所述凸台(2)中部竖直固定有螺杆结构，所述螺杆结构由上至下包括小螺杆(4)和大螺杆(3)；

所述螺杆结构的轴向尺寸大于圆柱零件和紧固件的轴向总尺寸；

所述圆柱零件同轴安装在大螺杆(3)上，且圆柱零件下表面与所述凸台(2)上表面贴合；

所述紧固件同轴安装在小螺杆(4)，以将圆柱零件轴向限位。

2.根据权利要求1所述数控铣削加工用夹具，其特征在于，所述凸台(2)外形轮廓与成型后圆柱零件外形轮廓相同。

3.根据权利要求2所述数控铣削加工用夹具，其特征在于，所述凸台(2)的厚度为3mm～5mm。

4.根据权利要求3所述数控铣削加工用夹具，其特征在于：所述凸台(2)径向尺寸小于成型后圆柱零件径向尺寸0.5mm。

5.根据权利要求1所述数控铣削加工用夹具，其特征在于，所述大螺杆(3)根部和小螺杆(4)根部设有环形凹槽。

6.根据权利要求5所述数控铣削加工用夹具，其特征在于，所述大螺杆(3)的轴向尺寸等于圆柱零件轴向尺寸的2/3。

7.根据权利要求1所述数控铣削加工用夹具，其特征在于，所述紧固件为压紧螺母，所述压紧螺母与圆柱零件顶部之间还安装有垫圈。

8.根据权利要求1所述数控铣削加工用夹具，其特征在于，所述基座(1)上表面两端平行对称设有长方形凸台，位于数控铣床工作台T型槽中的压紧件能够压紧长方形凸台顶部，以将基座竖向压紧在数控铣床工作台上。

9.根据权利要求1-5任一所述数控铣削加工用夹具，其特征在于，所述基座(1)、凸台(2)和螺杆结构通过金属板件在数控加工中心上一体加工而成。