一種工件內孔加工固定裝置的製作方法

2023-10-06 04:25:19 1

本發明涉及工裝夾具技術領域，具體為一種基於內孔加工的固定裝置及其應用。

背景技術：

目前，許多薄壁迴轉體鋁合金工件在普通數控車床上加工時，通常採用液壓三爪或則在三爪上增焊材料以增加與工件接觸面的抱爪夾持來加工，使用傳統的三爪卡盤夾緊，當夾緊力釋放後，工件變形嚴重，內孔圓度公差超出內孔尺寸公差的要求，同時，內孔圓度不規則，後序加工時，漲緊定位不穩定，直接影響加工精度，歸根到底是工件太薄在夾持加工發生了變形。

為了減少變形，有時會在加工時減小夾緊力，這樣變形雖然稍有改善，但是，由於管材外圓不規則，夾緊定位不穩定，可能會出現夾不緊的情況，靠單純減小夾緊力，不僅不能保證加工零件變形在公差範圍內，且還存著安全隱患。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是針對上述現有的薄壁工件的內孔加工的固定裝置夾緊力過大而造成工件被壓變形，從而使得內孔尺寸超出要求的精度的問題，提出一種工件內孔加工固定裝置，所述固定裝置包括底座、定位塊、夾具，所述定位塊與所述底座連接，所述夾具設置於所述底座上並與所述底座連接，所述定位塊用以確定所述夾具的位置，所述夾具用以夾住需要進行內孔加工的工件，所述夾具上設置錐形突起結構，利用突起結構扎入所述工件表面，以保證夾緊的同時減小夾緊力，提高工件加工的精度，並且通過所述夾具與所述底座的活動連接設計，保證了加工工件外表面不規則時也能夠夾緊，提高了所述固定裝置的通用性。

為了解決上述技術問題，本發明提供的技術方案為：

一種工件內孔加工固定裝置，所述固定裝置包括底座、定位塊、夾具，所述定位塊與所述底座連接，所述夾具設置於所述底座上並與所述底座連接，所述定位塊用以確定所述夾具的位置，所述夾具用以夾住需要進行內孔加工的工件。

所述固定裝置共包括三部分結構，所述三部分結構大小及形狀相同，並且所述三部分結構圍繞一個圓心設置，共同實現所述工件的固定，所述夾具內側設置為圓弧結構，且所述三部分結構的夾具內側共同組成一個圓周結構。

所述夾具與所述底座活動連接，所述夾具相對所述底座左右旋轉或上下移動，所述夾具與所述底座上均設置銷釘孔，所述銷釘孔內放置圓柱銷，用以連接所述夾具與所述底座並實現所述夾具與所述底座之間的相對運動。

所述夾具內側中間設置圓形凹槽，所述夾具內側於所述凹槽兩側設置多個突起結構，用以夾緊所述工件，所述突起結構按照多排多列的形狀整齊排列。

所述突起結構為錐形結構，所述錐形結構尖銳端朝向所述圓心，所述相鄰錐形結構臨近的兩面所成夾角範圍為30度～90度。

本發明的有益效果為：

1.使用本發明的工件內孔加工固定裝置，利用夾具上設置的錐形突起結構，扎入工件表面一定深度，使得工件在夾緊過程中不僅僅依靠摩擦力作用，從而大大增加了夾緊的穩定性，解決了在較低的夾緊力作用下，夾緊不穩定的問題，保證了工件在高速轉動過程的安全問題；

2.使用本發明的工件內孔加工固定裝置，利用夾具與底座的活動連接設計，可以針對工件存著表面缺陷，也能夠夾緊工件，降低了對工件的要求，提高了固定裝置的通用性；

3.使用本發明的工件內孔加工固定裝置，利用錐形突起結構，使得降低夾緊力，有效減少了薄壁工件的變形，在撤除夾緊力後工件型變量小，其內孔尺寸滿足尺寸公差的要求；

4.使用本發明的工件內孔加工固定裝置，定位塊安裝方式方便可更換，可適用於各種型號及尺寸的工件，大大提高了工件固定裝置的通用性。

附圖說明

圖1為本發明工件內孔加工固定裝置的結構示意圖俯視圖；

圖2為本發明工件內孔加工固定裝置單個部分的立體結構示意圖；

圖3為本發明工件內孔加工固定裝置夾具的結構示意圖。

具體實施方式

本發明公開了一種工件內孔加工固定裝置，本領域技術人員可以借鑑本文內容，適當改進工藝參數實現。需要特別指出的是，所有類似的替換和改動對本領域技術人員來說是顯而易見的，它們都被視為包括在本發明，並且相關人員明顯能在不脫離本發明內容、精神和範圍的基礎上對本文所述內容進行改動或適當變更與組合，來實現和應用本發明技術。

在本發明中，除非另有說明，否則本文中使用的科學和技術名詞具有本領域技術人員所通常理解的含義。

為了使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。

目前的工件內孔製作或加工時使用固定裝置將所述工件固定，以方便其加工，常用的固定裝置為夾具結構，即利用夾具夾緊工件，然後對工件進行進一步加工，然而，由於往往工件的外壁比較薄，為了夾緊該工件，更好的對工件進行加工操作並防止安全事故，夾具會給出一定的夾緊力，而該夾緊力會導致工件發生一定的形變，當加工完成並撤銷該夾緊力後，該工件會有一定的回位變化，該回位變化會造成工件內孔尺寸的變化，夾緊力越大，其形變越大，則工件加工完成後的回位變化也越大，最終導致工件內孔的尺寸偏差越大，因而，為了保證工件內孔的尺寸滿足需求，則需要控制好固定裝置的夾緊力，考慮到安全性問題，不能單純的減小夾緊力來實現減小形變，本發明提出的技術方案既能減小夾緊力，同時能夠很好的固定工件，在保證安全性的同時減小工件內孔尺寸的誤差。

下面結合附圖具體說明本發明工件內孔加工固定裝置的具體實施方式：

圖1為本發明工件內孔加工固定裝置的結構示意圖俯視圖，所述固定裝置共包括三部分結構，且所述三部分結構大小及形狀相同，所述三部分結構相互獨立，並且所述三部分結構圍繞一個圓心設置，共同實現所述工件的固定，所述夾具4內側設置為圓弧結構，且三部分結構的內側共同組成一個圓周結構，所述三部分結構分別與工具機主軸等機構連接，由所述工具機主軸帶動所述三部分結構移動來實現所述工件的上料、夾緊、下料等操作。

所述固定裝置的單個部分包括底座1、定位塊2、夾具4，所述定位塊2與所述底座1連接，所述夾具4設置於所述底座1上並與所述底座1連接，所述定位塊2用以確定所述夾具4的位置，所述夾具4用以夾住需要進行內孔加工的工件，所述底座1與所述定位塊2上設置對應螺釘孔並由第一螺釘3固定連接所述底座1與所述定位塊2，所述底座上遠離圓心一端設置螺釘孔並由第二螺釘6固定連接所述底座1與所述工具機主軸，所述底座1與所述夾具4上設置對應的銷釘孔並由圓柱銷5連接。

圖2為本發明工件內孔加工固定裝置單個部分的立體結構示意圖，所述底座1與工具機主軸連接並用以支撐整個固定裝置，所述夾具4與所述底1座活動連接，所述夾具4相對所述底座1可以實現左右旋轉或微量的上下移動，所述夾具4與所述底座1上均設置銷釘孔，所述銷釘孔內放置圓柱銷5，用以連接所述夾具4與所述底座1並實現所述夾具4與所述底座1之間的相對運動，所述定位塊2與所述底座通過所述第一螺釘3連接，所述定位塊2用以固定所述夾具4的位置，所述夾具4繞所述圓柱銷5左右旋轉至觸碰到所述定位塊2時由所述定位塊2限制所述夾具4的繼續旋轉運動，由所述底座1、定位塊2、夾具4共同實現所述工件的固定，並且由於所述夾具4可以沿所述圓柱銷5上下微量運動且能夠繞所述圓柱銷5左右轉動，並由所述定位塊2確定最終位置，能夠保證在所述工件在外圓表面不平整或不規則時所述夾具4能夠通過其自身的上下移動或左右旋轉來實現所述夾具4與所述工件的充分接觸，提高夾緊強度。

進一步，所述夾具4內側中間部位設置圓形凹槽，所述夾具4內側於所述凹槽兩側設置多個突起結構，用以夾緊所述工件，所述突起結構按照多排多列的形狀整齊排列，所述突起結構為錐形結構，所述錐形結構尖銳端朝向所述圓心，當所述工件置於所述夾具4內側時，由所述夾具4提供向內的夾緊力推動所述錐形結構扎入所述工件外表面，進一步加強所述工件的固定，並且由於所述錐形結構的扎入，可以減小所述夾緊力，從而，可以減小所述工件加工過程中的形變量，實現所述工件的內孔加工尺寸滿足規定的誤差範圍，如圖3所示為本發明工件內孔加工固定裝置夾具的結構示意圖，所述相鄰錐形結構臨近的兩面所成夾角θ範圍為30度～90度，本實施例中最優選取所述夾角θ範圍為60度。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。