一种用于大尺寸薄壁环类零件的检验夹具的制作方法

1.本发明涉及机械检验领域，具体涉及一种用于大尺寸薄壁环类零件的检验夹具。


背景技术：

2.在工件的加工过程中，大尺寸薄壁环类零件由于各种因素影响，容易存在加工变形的问题。薄壁环类零件经常需要进行基座面校验，检验的内容包括有外圆面和端面，并且采用三坐标探针等仪器检验时，需要薄壁环类零件在端面竖向状态下进行。如果薄壁环类零件在自然状态下进行检验，累积的误差就会偏大，影响检验结果；同时检验基准面在端面情况下，由于大尺寸工件比较重，翻面存在一定的难度。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种用于大尺寸薄壁环类零件的检验夹具，能够很好的夹持住薄壁环类零件进行检测，并减少零件加工后的变形量，降低了测量难度，提高了效率。
4.为实现上述目的，本发明提供一种用于大尺寸薄壁环类零件的检验夹具，所述薄壁环类零件具有薄壁环部，所述检验夹具包括底座、固定安装在底座上的约束盘、以及设置在约束盘上的夹持机构，所述约束盘前端面上设有圆形的约束槽腔，所述约束槽腔底部具有竖向的约束平面，所述约束槽腔的一圈侧壁面与约束平面相垂直并构成约束圆面，且约束圆面半径大于薄壁环部外径，所述约束槽腔用于放置薄壁环类零件的薄壁环部，且薄壁环部端面与约束平面相贴合，所述夹持机构用于将薄壁环类零件固定在约束盘上；所述约束盘后端面上还开设有多个第一检测通孔和多个第二检测通孔，所述第一检测通孔位于约束圆面处且布置在不同位置，所述第二检测通孔位于约束平面中且布置在不同位置。
5.进一步地，所述第一检测通孔在约束圆面周向上均匀分布。
6.进一步地，所述约束平面的边缘处沿周向均匀布置有多个第二检测通孔。
7.进一步地，所述约束盘可拆卸地安装在底座上，所述约束盘后端设有与约束平面相平行的第一定位平面，所述底座上设有竖向的第二定位平面，所述约束盘安装在底座上时第一定位平面和第二定位平面相贴合。
8.进一步地，所述底座包括底板、以及固定在底板上的支撑块，所述第二定位平面设置在支撑块上，所述支撑块上端还设有水平的支撑平面，所述约束盘侧面设有与第一定位平面垂直的支撑配合面，所述约束盘架放在支撑平面上，且支撑配合面与支撑平面紧密接触。
9.进一步地，所述底座上约束盘为圆盘，且约束盘的外周面构成支撑配合面，所述底座还包括两个固定安装在底板上且位于支撑块左右两侧的调整架，所述调整架上设有第三定位平面，所述约束盘与调整架固定连接，且第一定位平面与第三定位平面相贴合。
10.进一步地，所述调整架底部通过螺栓固定在底板上。
11.进一步地，所述底板上沿左右方向设有多组用于调整架安装的固定螺纹孔，使调
整架可安装在底板左右方向上不同位置处。
12.进一步地，所述夹持机构包括多个安装在约束盘上的压板，且压板沿约束圆面周向均匀布置。
13.进一步地，所述压板通过螺栓安装在约束盘上。
14.如上所述，本发明涉及的检验夹具，具有以下有益效果：
15.通过设置底座、约束盘、以及夹持机构，使用时，检验夹具放置好，确保约束平面保持竖向，将薄壁环类零件的薄壁环部装入到约束槽腔中，并利用夹持机构固定好，确保薄壁环部的端面与约束平面紧密，此时薄壁环部端面保持竖向，约束平面能够对薄壁环部进行轴向变形起到约束作用；并且，利用约束圆面对薄壁环部的径向变形进行约束，使其变形量在要求范围内。薄壁环部安装好后，利用探针从约束盘的后端面伸入到不同的第一检测通孔中，与薄壁环部外圆面不同位置处接触进行检测，伸入到不同的第二检测通孔中，与薄壁环部端面不同位置处接触进行检测。本发明的检验夹具，能够很好的夹持住薄壁环类零件，并减少零件加工后的变形量，能够快速的进行薄壁环部端面和外圆面的校准测量，降低了测量难度，提高了效率。
附图说明
16.图1为本发明的检验夹具前侧的结构示意图。
17.图2为本发明的检验夹具后侧的结构示意图。
18.图3为本发明中的底板的结构示意图。
19.图4为本发明中的调整架的结构示意图。
20.图5为本发明中的支撑块的结构示意图。
21.图6为本发明中的约束盘的结构示意图。
22.图7为薄壁环类零件的结构示意图。
23.元件标号说明
[0024]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
底板
[0025]
11
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固定螺纹孔
[0026]
12
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第一限位平面
[0027]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
调整架
[0028]
21
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调整架底面
[0029]
22
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第三定位平面
[0030]
23
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连接通孔
[0031]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
支撑块
[0032]
31
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支撑块底面
[0033]
32
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第二限位平面
[0034]
33
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第三限位平面
[0035]
34
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第二定位平面
[0036]
35
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支撑平面
[0037]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
约束盘
[0038]
41
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约束平面
[0039]
42
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约束圆面
[0040]
43
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第一检测通孔
[0041]
44
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第二检测通孔
[0042]
45
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一定位平面
[0043]
46
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支撑配合面
[0044]
47
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支撑固定螺纹孔
[0045]
48
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调整固定螺纹孔
[0046]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
压板
[0047]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
薄壁环类零件
[0048]
61
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薄壁环部
具体实施方式
[0049]
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0050]
须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0051]
参见图1至图7，本发明提供了一种用于大尺寸薄壁环类零件6的检验夹具，薄壁环类零件6具有薄壁环部61，薄壁环部61的端面与其外周面是相垂直的，在检验时，会需要对薄壁环部61的外周面和端面进行检测校准。
[0052]
本发明的检验夹具包括底座、固定安装在底座上的约束盘4、以及设置在约束盘4上的夹持机构，约束盘4前端面上设有圆形的约束槽腔，约束槽腔底部具有竖向的约束平面41，约束槽腔的一圈侧壁面与约束平面41相垂直并构成约束圆面42，也即约束圆面42的轴线为水平状态，约束圆面42半径大于薄壁环部61外径，约束槽腔用于放置薄壁环类零件6的薄壁环部61，且薄壁环部61端面与约束平面41相贴合，夹持机构用于将薄壁环类零件6固定在约束盘4上；约束盘4后端面上还开设有多个第一检测通孔43和多个第二检测通孔44，第一检测通孔43位于约束圆面42处且布置在不同位置，第二检测通孔44位于约束平面41 中且布置在不同位置。
[0053]
本发明涉及的检验夹具的基本工作原理为：使用时，检验夹具放置好，约束盘4竖向放置，确保此时其中的约束平面41保持竖向，将薄壁环类零件6的薄壁环部61装入到约束槽腔中，并利用夹持机构固定好，确保薄壁环部61的端面与约束平面41紧密，此时薄壁环部 61端面保持竖向，方便检测装置进行端面检测，同时，约束平面41能够对薄壁环部61进行轴向变形起到约束作用；此外，由于约束圆面42半径大于薄壁环部61外径，两则间隙配合，其中，两者半径差值x(也即间隙)根据实施工作的要求设置，利用约束圆面42对薄壁环部 61的径向变形进行约束，使其变形量在要求范围内，优选地，半径差值x为0.06～0.08mm，能够
实现很好进行径向变形约束。薄壁环部61安装好后，利用相应检测装置进行检测，例如利用三坐标探针进行薄壁环部61端面和外圆面的检测校准，具体地，探针从约束盘4的后端面伸入到不同的第一检测通孔43中，与薄壁环部61外圆面不同位置处接触进行检测，伸入到不同的第二检测通孔44中，与薄壁环部61端面不同位置处接触进行检测。本发明的检验夹具，能够很好的夹持住薄壁环类零件6，并减少零件加工后的变形量，能够快速的进行薄壁环部61端面和外圆面的校准测量，降低了测量难度，提高了效率。薄壁环类零件6在检验夹具上时，远离约束盘4的一端的端面也可以正常测量，从而不需要对薄壁环类零件6进行翻面。
[0054]
参见图1至图7，以下以一个具体实施例对本发明做进一步说明：
[0055]
在本实施例中，参见图1、图2和图6，作为优选设计，第一检测通孔43在约束圆面42 周向上均匀分布，其数量可根据具体需要设置，从而使得检测点均匀地位于薄壁环部61外周面上。并且第一检测通孔43呈条形状，从约束圆面42外侧沿径向延伸至约束圆面42内侧，以此方便检测操作。第二检测通孔44为圆孔，在约束平面41为边缘处沿周向均匀布置有多个第二检测通孔44，在其他位置处也可以设置第二检测通孔44，从而方便对薄壁环部61端面检测校准。
[0056]
在本实施例中，参见图1、图2和图6，作为优选设计，约束盘4可拆卸地安装在底座上，具体可采用螺栓或者前其他紧固件连接，约束盘4后端设有与约束平面41相平行的第一定位平面45，底座上设有竖向的第二定位平面34，约束盘4安装在底座上时第一定位平面45和第二定位平面34相贴合，从而方便约束盘4的定位安装，使其安装好时约束平面41能够保持竖向。在本实施例中，底座包括底板1、以及固定在底板1上的支撑块3，第二定位平面 34设置在支撑块3上，同时支撑块3上端还设有水平的支撑平面35，支撑平面35和第二定位平面34共同形成一个缺口，约束盘4侧面设有与第一定位平面45垂直的支撑配合面47，约束盘4架放在支撑平面35上，且支撑配合面47与支撑平面35紧密接触，利用支撑块3的支撑平面35与约束盘4的支撑配合面47，将约束盘4稳定支撑，并且约束盘4和支撑块3 固定连接，以此将约束盘4稳定固定好。
[0057]
在本实施例中，参见图1、图2和图6，进一步地，底座上约束盘4为圆盘，且约束盘4 的外周面构成支撑配合面47，也即支撑配合面47弧面，此时支撑配合面47与支撑平面35 为线接触，底座还包括两个固定安装在底板1上且位于支撑块3左右两侧的调整架2，调整架2上设有第三定位平面22，约束盘4与调整架2固定连接，且第一定位平面45与第三定位平面22相贴合，采用圆形的约束盘4，方便安装和位置调整，并利用两个调整架2来稳定约束盘4。约束盘4与调整架2、以及约束盘4与支撑块3之间都采用可拆卸方式安装，具体地，在调整架2上开设有连接通孔23，约束盘4中部位置处设有对应的调整固定螺纹孔48，利用螺栓穿过连接通孔23螺接到调整固定螺纹孔48中，即可方便地将约束盘4固定在调节架上，约束盘4边缘位置处设有支撑连接螺纹孔47，利用螺栓穿过支撑块3上的通孔螺接到支撑连接螺纹孔47中即可。在本实施例中，约束盘4上的支撑连接螺纹孔47和调整固定螺纹孔48都可设置多组，参见图6，在上下左右四个方位上都设有支撑连接螺纹孔47和调整固定螺纹孔48，约束盘4在安装时可旋转调整位置，再进行固定，从而方便安装。当然，约束盘4与支撑块3和调整架2之间，也可以采用其他紧固件进行可拆卸固定连接。
[0058]
在本实施例子，参见图1和图6，优选地，约束盘4上设有中间通孔和圆弧槽镂空，以减轻质量，并设置吊装孔方便吊装。
[0059]
在本实施例中，参见图1和图3，作为优选设计，底座包括底板1、支撑块3和两个调整架2，底板1呈两级阶梯状，具有高阶面和低阶面，高阶面与低阶面之间形成第一限位平面 12，在低阶面上设有固定螺纹孔11，支撑块3和两个调整架2通过螺栓固定连接于固定螺纹孔11，并且，底板1上沿左右方向设有多组用于调整架2安装的固定螺纹孔11，使调整架2 可安装在底板1左右方向上不同位置处，从而能够使用不同半径尺寸的约束盘4的安装，使用更加灵活。
[0060]
参见图4，在本实施例中，调整架2为一个三角架结构，在斜面筋处开三角口，能够减轻重量并方便吊装，底部设有多个沉头孔，方便螺栓穿过并螺接到固定螺纹控制，调整架2 利用调整架底面21与低阶面贴合，调整架2后侧为第三定位平面22，并一直延伸至下端，安装时三定位平面22下端与底板1的第一限位平面12紧密贴合，从而方便调整架2的安装定位，并提供安装稳定性。参见图5，支撑块3也为一个三角架结构，在斜面筋处开三角口，能够减轻重量并方便吊装，安装时，支撑块底面31贴合在低阶面上，在支撑块3底部后侧设有竖向的第二限位平面32和水平的第三限位平，在安装时第二限位平面32和水平的第三限位平面33分别与底板1的第一限位平面12和高阶面紧密贴合，从而方便支撑块3的安装定位，并确保支撑块3安装稳定性。
[0061]
在本实施例中，参见图1和图6，作为优选设计，夹持机构包括多个安装在约束盘4上的压板5，且压板5沿约束圆面42周向均匀布置，并位于约束圆面42内侧处，具体地，可在约束盘4上设有螺纹孔，通过螺栓将压板5可拆卸的安装在约束盘4上，并均匀地压紧薄壁环类零件6。
[0062]
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具有高度产业利用价值。
[0063]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。