专利名称：缘条零件铣削夹具的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械工业加工领域，尤其涉及一种具有机电液一体化自动适应控制功能的柔性工装及定位夹紧。
背景技术：
为了对机械零件进行各种加工，例如铣削，需要首先将待加工零件固定在工作台上。通常的做法是通过夹具从外侧给零件施加压力，使其相对于夹具和工作台而固定。但是对于一些大尺寸薄厚度的特殊零件来说，传统的夹紧方式不再适用。例如对于在航空工业中常常用到的铝合金缘条零件来说，其尺寸非常巨大，一般长度可以达到7米以上，并且其整体厚度不均，此外常常需要进行工序繁多、材料去除量大的加工，例如深槽铣削、大悬深铣削和侧面薄壁铣削等。在这些加工过程中，较大的切削力和不恰当的夹紧方式以及夹紧力都会引起零件的内应力重新分布，导致零件变形并且丧失精度。为了克服上述难题，通常的做法是通过螺栓压板压紧装置首先将待加工零件整体固定。由于压板为零件提供了支撑，使得原本非常薄的零件也能具有较好的形状保持能力， 从而避免变形的发生。但是，上述螺栓压板装置存在难以克服的缺陷。对于例如8米长的工装来说，需要拧紧二百多套螺栓压板压紧装置，并且由于通常具有两个工位，因此重复性手工操作劳动强度大。在实际生产中，通常是用龙门铣削梁缘条系列零件，以三根缘条为一组进行加工为例，缘条加工的切削加工时间为18小时，但是用于工件定位、夹紧和拆卸调整的时间就需要大约8小时。期间机床待机时间很长，使得设备有效利用率低下。
发明内容
本发明的目的即是为了克服上述缺陷，从而提出一种新的适用于大尺寸薄型零件夹紧定位的夹紧装置。其中，通过采用液压元件配合滑动元件实现夹紧，使得定位夹紧能够快速高效地进行。根据本发明的一个方面，提出一种缘条零件铣削夹具，其包括夹具基座、固定支撑座、移动支撑座、侧向液压缸组件和滚动导轨组件。其中，固定支撑座固定在夹具基座的顶端，移动支撑座通过滚动导轨组件能够在夹具基座的顶端滑动，侧向液压缸组件相对于夹具基座固定。其加载端作用于移动支撑座上，并且能够使得移动支撑座沿着滚动导轨组件滑动，从而靠近或远离固定支撑座。通过上述方案，不仅能够实现定位夹紧快速高效地进行，还可以适用于不同尺寸的零件，从而具有更广的适用。优选地，在根据本发明的缘条零件铣削夹具中还可以包括相对设置的型面定位块和型面夹紧块。它们分别固定地连接在固定支撑座和移动支撑座的相对两内侧表面上，并且型面定位块和型面夹紧块的相对两内侧表面上分别具有与待加工零件的表面外形相适应的接触表面。这样可以实现与待加工零件更好地贴合，从而减小作用于零件表面的应力，并且可以根据待加工零件的不同而方便地进行更换，从而使得整套夹具具有更广的适用范围。优选地，侧向液压缸组件可以为多个，从而从各个方向实现对待加工零件的夹紧。优选地，所述缘条零件铣削夹具还可以包括浮动夹紧液压缸，其安装于待加工零件的下方。优选地，所述缘条零件铣削夹具还可以包括位于夹具头部的定位销和位于定位销附近的可调支撑，从而在夹装时候实现零件的定位，并且在加工过程中可以抵抗作用于零件上的使其偏离加工位置的力和力矩。优选地，所述缘条零件铣削夹具还可以包括可拆卸地安装到夹具基座顶端的型面定位板，用于托住待加工零件以减小其内部的应力分布。优选地，所述缘条零件铣削夹具还可以包括旋转液压缸和设置在旋转液压缸的加载端的压片。
在对本发明的具体实施方式
进行详细描述的过程中，将参照下列附图，其中图1是根据本发明的优选实施方式的第一副夹具的透视图，其中待加工零件已被夹装固定在其顶部；图2是从如图1所示的第一副夹具的端部看去的正视图；图3是如图1所示的第一副夹具的主视图；图4是根据本发明的优选实施方式的第二副夹具的透视图，其中待加工零件已被夹装固定在其顶部；图5是如图4所示的第二副夹具的主视图。
具体实施例方式图1-5显示了根据本发明优选实施方式的缘条零件铣削夹具。其中，图1-3显示了该夹具在第一工位下的工作状况，图4-5显示了该夹具在第二工位下的工作状况。并且， 在各图中的虚线部分表示被安装在夹具上的待加工零件，其不属于本发明的一部分。如图1、2所示，作为优选实施方式的缘条零件铣削夹具包括夹具基座2、型面定位块3、固定支撑座4、型面夹紧块5、移动支撑座6、多个侧向液压缸组件7、支架8和滚动导轨组件9等部件。其中，夹具基座2由钢材等焊接而成，具有较高的质量，用于支撑并稳定住整个夹具装置，以免其受到外界的干扰而影响加工精度。夹具基座2的顶表面用作工作台，其上安装有固定支撑座4和移动支撑座6，其中固定支撑座4被固定在夹具基座2上或者与夹具基座2 —体形成，而移动支撑座6通过滚动导轨组件9而与夹具基座2可滑动地连接在一起， 并且移动支撑座6的滑动方向可实现其相对于固定支撑座4的远离或靠近。在移动支撑座6的外侧，即与固定支撑座4相反的一侧，还具有侧向液压缸组件7， 其底端通过支架8而固定在夹具基座2的工作台上，从而使得其加载伸缩端相对于工作台表面具有一高度，并且加载伸缩端的加载方向与滚动导轨组件9的延伸方向相一致，并且加载伸缩端固定地连接在移动支撑座6上，从而移动支撑座6可以在侧向液压缸组件7的推动下沿着滚动导轨组件9而滑动。侧向液压缸组件7的数目通常为多个，沿着缘条零件铣削夹具的长度方向分布， 从而实现在整个夹具的夹紧范围内比较均勻地加载，避免在夹紧的长度方向上发生较为严重的应力分布，从而对零件的加工精度造成影响。固定支撑座4和移动支撑座6在它们相对的两内表面上还分别安装有型面定位块 3和型面夹紧块5，它们均能够与各自相连的支撑座实现固定，并且在它们的内侧，分别具有与待加工零件的表面外形相适应的接触表面，从而可以使得夹具与待加工零件之间具有较大的接触受力面，从而既可以实现牢固的夹紧固定，又可以将夹紧面与零件外表面之间的接触应力限制在一个有限的范围内，确保在工件的加工过程中不会对待加工零件的表面造成损伤。当然，可以想到的是，型面定位块3和型面夹紧块5也可以是与固定支撑座4和移动支撑座6—体形成。下面参照图3，其中清楚地显示了在夹具基座2的工作台上还具有支撑托架10和可自调的浮动夹紧液压缸11。其中，支撑托架10用于将浮动夹紧液压缸11托起到恰当的加载位置，然后由浮动夹紧液压缸11对待加工零件的两侧面进行加载，从而进一步地将待加工零件相对于夹具固定。而如图3中所示，作为本发明优选实施方式的夹具中还可以包括定位销14和可调支撑15。所述定位销14位于夹具的头部，用于顶住待加工零件的头部，避免其因为在铣削过程中受到的作用力而发生沿着夹具长度方向的位移。可调支撑15位于定位销14的附近， 其顶端的支撑表面的高度可适应性地进行调节，从而可以支撑高度不同的待加工零件的加
工需要。在将工件的一个表面加工完成后，需要对其另一个表面进行加工，此时需要将待加工零件翻转180°以后在另一副夹具上再重新进行定位夹紧。这样，待加工工件就以翻转的姿态被重新固定在工作台上(图5所示)。当然，除了采用单独的另一副夹具以外，还可以将夹具设置为，其各部分通过快速连接装置与基座2相连，从而可以通过调整各部分的相对位置使得用一副夹具即可实现对待加工工件两面的加工。此时，另一副夹具的各部件的工作状态基本与其在第一工位时的工作状态基本相一致，所不同的是，在本实施方式中，为了适应工件上下两面尺寸的不同，而适应性地在工件下可拆卸地设置了用于支撑待加工零件的型面定位板17，以及在工作台上另外设置了若干个用于在竖直方向上将待加工零件压紧在工作台和型面定位板17上的旋转液压缸21。 其中，各个旋转液压缸21的加载段分别具有横向于加载方向而延伸的压片，从而可以实现待加工零件在竖直方向上的定位。
权利要求
1.一种缘条零件铣削夹具，其特征在于，包括夹具基座O)、固定支撑座G)、移动支撑座(6)、侧向液压缸组件(7)和滚动导轨组件(9)，其中，所述固定支撑座(4)固定在所述夹具基座( 的顶端，所述移动支撑座(6)通过所述滚动导轨组件(9)能够在所述夹具基座O)的顶端滑动，所述侧向液压缸组件(7)相对于所述夹具基座(2)固定，其加载端作用于所述移动支撑座(6)上，并且能够使得所述移动支撑座(6)沿着所述滚动导轨组件(9)滑动，从而靠近或远离所述固定支撑座，以将零件夹紧。
2.如权利要求1所述的缘条零件铣削夹具，其特征在于，还包括相对设置的型面定位块(3)和型面夹紧块(5)，分别固定地连接在所述固定支撑座(4)和所述移动支撑座(6)的相对两内侧表面上，并且所述型面定位块C3)和型面夹紧块(5)的相对两内侧表面上分别具有与待加工零件的表面外形相适应的接触表面。
3.如权利要求1或2所述的缘条零件铣削夹具，其特征在于，所述侧向液压缸组件(7) 为多个。
4.如上述权利要求中任一项所述的缘条零件铣削夹具，其特征在于，还包括浮动夹紧液压缸(11)，其安装于待加工零件的下方。
5.如上述权利要求中任一项所述的缘条零件铣削夹具，其特征在于，还包括位于夹具头部的定位销(14)。
6.如权利要求5所述的缘条零件铣削夹具，其特征在于，还包括位于所述定位销(14) 附近的可调支撑(15)。
7.如上述权利要求中任一项所述的缘条零件铣削夹具，其特征在于，还包括可拆卸地安装到所述夹具基座( 顶端的型面定位板(17)。
8.如上述权利要求中任一项所述的缘条零件铣削夹具，其特征在于，还包括旋转液压缸和设置在所述旋转液压缸的加载端的压片。
全文摘要
一种缘条零件铣削夹具，包括夹具基座、固定支撑座、移动支撑座、侧向液压缸组件和滚动导轨组件。其中，固定支撑座固定在夹具基座的顶端，移动支撑座通过滚动导轨组件能够滑动地连接在夹具基座的顶端，侧向液压缸组件相对于夹具基座固定，其加载端作用于移动支撑座上，并且能够使得移动支撑座沿着滚动导轨组件滑动，从而靠近或远离固定支撑座。本发明中，由于采用液压元件配合滑动元件实现夹紧，因此定位夹紧能够快速高效地实现。
文档编号B23Q3/06GK102275003SQ20101019616
公开日2011年12月14日 申请日期2010年6月9日 优先权日2010年6月9日
发明者杨喆伦, 龚英洪 申请人:上海飞机制造有限公司, 中国商用飞机有限责任公司