一种窄长工件铣削加工工装的制作方法

本发明涉及装配式建筑生产线配套设备技术领域，尤其涉及一种窄长工件铣削加工工装。

背景技术：

近年我国连续出台推广绿色建筑和装配式建筑的相关政策，制定行业准则，定下建设目标，从国家层面大力推广行业发展。具相关机构调研，2017年我国装配式建筑市场规模达685亿美元，预计2018年市场规模将达到904亿美元，2022年将达到2602亿美元，由此可见，装配式建筑未来的发展空间将不断扩大。随着市场的发展，装配式建筑生产线配套设备的市场需求也将逐步扩大，设备制造厂商之间的竞争压力也将日益激烈。

多年来，我公司一致致力于大型起重设备、矿山破碎输送设备的的设计、制造及研发，始终在大型结构件的焊接及加工领域进行深耕。随着国家大力发展绿色环保经济，基础制造行业迎来的绿色发展的新革命，基于装配式理念的建筑模块化制造设备的研发及生产，成为制造业界的新楚。我公司在进行绿色建筑模块化制造设备的研究中，通过零部件的工艺性分析及工艺节拍的计算，发现一种窄长（规格为30×70×2750mm）的边模加工量较大、加工周期长和极易产生变形，造成加工废品。

如图1所示，工件长度为2750mm，要求加工底面及45°斜面（图1中有rz20标注面），加工位置平面度要求≤0.5mm，加工面相对截面的垂直度≤0.1mm。切削面积近乎于截面的三分之一，加工切削量较大，因此要求工装具有较大的夹持力，且需保证夹持力的持续可靠性,防止因切削振动造成夹持力失效，引起的工件松动，造成加工废品。工件加工后，剩余厚度为20mm，为避免影响走刀，需要采用侧面夹紧的方式，且侧面夹紧工装的高度不得超出20mm。工件加工后，剩余厚度为20mm（见零件截面图），为避免影响走刀，需要采用侧面夹紧的方式，且侧面夹紧工装的高度不得超出20mm。铣削后45°斜面处要求有锋刃（见零件截面图），因此要求工装上定位块具有较高的直线度。现有技术中还没有针对图1中所述的此种工件的工装夹具。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种窄长工件铣削加工工装，以解上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种窄长工件铣削加工工装，包括加工平台，所述加工平台中部设有中间双向定位机构，所述加工平台的两边各设有与中间双向定位机构配合夹紧工件的定位块；所述加工平台上还设有向下压紧工件的压板。

优选的，所述中间双向定位机构包括向两侧可伸缩的两个中间挤压爪和连接中间挤压爪的固定座。

优选的，所述固定座包括固定连接的上盖和下盖，所述上盖和下盖中部贯穿有旋转丝杆，所述旋转丝杆与上盖和下盖转动连接；所述旋转丝杆螺纹连接有楔体，所述楔体的两个侧斜面滑动连接所述中间挤压爪，所述中间挤压爪贯穿所述上盖侧壁，两个所述中间挤压爪弹性连接。

优选的，所述中间挤压爪的端部设有下倾齿。

优选的，所述楔体上宽下窄，与中间挤压爪接触的两个侧下面与竖直平面的夹角均为15°。

优选的，所述定位块包括固定块和固定连接在固定块一端的侧边挤压爪，所述侧边挤压爪的端部设有下倾齿。

优选的，所述压板为旋转压板，包括压接在加工平台的导向套和与所述导向套转动连接的压舌板。

优选的，所述导向套设有螺旋状的旋转轨道，所述压舌板通过旋转轨道滑动连接导向套。

优选的，所述旋转压板还包括带有限位凸起的螺杆，所述螺杆贯穿压舌板和导向套中心且底部通过螺纹连接到加工平台上，所述导向套通过限位凸起压接在加工平台。

优选的，所述螺杆套设有压簧，所述压簧的顶部压接在压舌板，压簧的底部压接在所述限位凸起；所述压舌板上部压接有螺纹连接在螺杆上的螺母。

本发明的有益效果如下：

1、本发明操作简单，便于工人掌握，减轻工人劳动强度，定位准确、可靠，在目前的挤紧夹具布置下，通过对工件进行挤压和铣削力学分析，仿真夹具夹紧力的可靠性，加工变形均小于0.1mm，满足加工要求（加工要求小于0.5mm）。

2、本发明装夹效率高，可以同时快速装夹两根工件，利用相同材质间弹性模量一致的原理，实现互紧和弹性变形补偿夹紧。

3、本发明调整方便，通过转动中间双向定位机构的旋转丝杆，带动与旋转丝杆螺纹连接的楔体上下移动，实现向两侧伸缩，实现连续调整的目的。

4、本发明的中间挤压爪和侧边挤压爪的下倾齿与水平面均成16°角，此结构能有效防止工件上浮效果良好。

5、本发明中中间双向定位机的楔体上宽下窄，与中间挤压爪接触的两个侧下面与竖直平面的夹角均为15°，楔体斜面在15°时，向两侧挤压力和防止中间挤压爪上浮效果的平衡性最佳。

6、本发明的压板为旋转压板，此结构能保证加工后工件的平面度、垂直度及锋刃要求外，压紧后通过旋转压舌板能及时松开，避免与加工刀具干涉。其中导向套设有90°螺旋槽，可实现压舌板90°旋转，实现快速压紧和松开，操作简单方便。

附图说明

图1是本发明中窄长工件断面图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是图2中旋转压板的立体结构示意图；

图4是图2中旋转压板的侧视图；

图5是图4中a-a面的断面图；

图6是图2中双向定位机构的立体结构示意图；

图7是图6中双向定位机构的俯视图；

图8是图7中b-b面的断面图；

图9是图2中定位块的立体结构示意图；

图10是图9中定位块的侧视图。

图中所示：1-加工平台，2-中双向定位机构，201-中间挤压抓，202-上盖，203-下盖，204-旋转丝杆，205-楔体，206-拉簧，207-止推轴承，208-旋转轴承，3-定位块，301-固定块，302-侧边挤压抓，4-旋转压板，401-导向套，402-压舌板，403-螺杆，404-限位凸起，405-压簧，406-螺母，5-下倾齿，6-加工面，7-锋刃，8-窄长工件。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明的实施例。

如图2-10所示，一种窄长工件8铣削加工工装，包括加工平台1，所述加工平台1为保证窄长工件8加工面6平面度要求，加工平台1局部压强应大于200n/mm²，且局部变形量应小于0.05mm/300mm。

所述加工平台1中部设有中间双向定位机构2，所述加工平台1的两边各设有与中间双向定位机构2配合夹紧工件的定位块3。所述定位块包3括固定块301和固定连接在固定块301一端的侧边挤压爪302，所述侧边挤压爪302的端部设有下倾齿5，所述下倾齿5与水平面成16°角。固定块301和侧边挤压爪302的材质分别为45#钢和cr12，各配合面要求精磨，保证工件直线度定位要求，且侧边挤压爪302设置有16°下倾齿5，根据试验结果，防止工件上浮效果良好。

所述中间双向定位机构2包括向两侧可伸缩的两个中间挤压爪201和连接中间挤压爪201的固定座。所述固定座包括固定连接的上盖202和下盖203，所述上盖202和下盖203中部贯穿有旋转丝杆204，所述旋转丝杆204与上盖202通过止推轴承207转动连接，旋转丝杆204与下盖203通过旋转轴承208转动连接；所述旋转丝杆204螺纹连接有上宽下窄的楔体205，所述楔体205的两个侧斜面与滑动连接所述中间挤压爪201，所述中间挤压爪201贯穿所述上盖202侧壁，中间挤压爪201与上盖202构成移动副，两个所述中间挤压爪201通过拉簧206弹性连接。所述中间挤压爪201的端部设有下倾齿5，所述下倾齿5与水平面成16°角。所述楔体205上宽下窄，与中间挤压爪201接触的两个侧下面与竖直平面的夹角均为15°。

中间双向定位机构2的使用原理为：通过转动旋转丝杆204带动螺纹连接的楔体205向下运动，挤压两侧中间挤压爪201，实现双向等距外伸，通过中间挤压爪201两侧同时挤紧的操作，装夹效率提升一倍。经设计计算及实际使用验证，楔体205斜面在15°时，向两侧挤压力和防止中间挤压爪201上浮效果的平衡性最佳。中间双向定位机构2通过止推轴承207抵消楔体205传递给旋转丝杆204的上浮力，通过旋转轴承208保证旋转丝杆位置的唯一，保证两侧中间挤压抓201外伸等距的效果。

所述加工平台1上还设有向下压紧工件的压板，所述压板为旋转压板4，包括压接在加工平台1的导向套401和与所述导向套401转动连接的压舌板402。所述导向套401设有螺旋状的旋转轨道，所述压舌板402通过旋转轨道滑动连接导向套401，压舌板402的旋转角度为90°。所述旋转压板4还包括带有限位凸起404的螺杆403，所述螺杆403贯穿压舌板402和导向套401中心且底部通过螺纹连接到加工平台1上，所述导向套401通过限位凸起404压接在加工平台1。所述螺杆403套设有压簧405，所述压簧405的顶部压接在压舌板402，压簧405的底部压接在所述限位凸起404；所述压舌板402上部压接有螺纹连接在螺杆403上的螺母406。

旋转压板4的使用原理为：使用过程中采用螺杆403将导向套401拧紧在加工平台1上，安装压簧405、压舌板402及螺母406。其中压舌板402在下压过程中可沿旋转轨道进行90°旋转，保证压舌板402下压工件和松开时避让加工刀具的需求。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。