机加工装的制作方法

1.本发明涉及机加装备技术领域，尤其涉及一种机加工装。


背景技术：

2.使用加工中心及精铣机床对工件进行机加时，需用工装对工件进行定位和固定。目前，通常利用压板来对工件进行压紧，通常情况下，需要在工件的不同位置设置多个压板，才能对工件进行有效压紧。压板通过螺栓来与机床工作台连接，拆装压板时，需要操作多个螺栓，导致工件的装夹操作比较繁琐，降低了生产效率。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种机加工装，以缓解机加过程中工件的装卸操作比较繁琐，生产效率较低的技术问题。
4.本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：
5.本发明提供一种机加工装，包括：底座和紧固螺栓；所述底座设有沿开槽方向延伸的定位槽和避空槽，槽宽方向垂直于所述开槽方向；
6.所述定位槽具有相对设置的第一定位面和第二定位面，沿所述定位槽的开口指向所述定位槽的槽底的方向，所述第一定位面向远离所述第二定位面的方向倾斜，所述第二定位面向远离所述第一定位面的方向倾斜；
7.所述避空槽设于所述定位槽的槽底，且与所述定位槽连通；
8.所述底座设有紧固机构，所述紧固机构能够驱使所述避空槽沿所述槽宽方向向内收缩。
9.在优选的实施方式中，所述机加工装包括支撑板，所述支撑板具有定位凸起部，所述定位凸起部具有用于与所述第一定位面配合的第三定位面、和用于与所述第二定位面配合的第四定位面，并且，所述定位凸起部能够在所述定位槽内沿所述开槽方向滑动。
10.在优选的实施方式中，所述定位凸起部与所述定位槽的配合间隙不大于0.03mm。
11.在优选的实施方式中，所述底座设有沿开槽方向延伸的回弹孔，所述定位槽、所述避空槽与所述回弹孔依次分布，并且所述回弹孔与所述避空槽相连通。
12.在优选的实施方式中，所述回弹孔为圆柱孔，所述回弹孔的直径大于所述避空槽的槽宽。
13.在优选的实施方式中，所述定位槽为燕尾槽。
14.在优选的实施方式中，所述底座设有沿所述槽宽方向延伸的紧固螺纹孔，所述紧固螺纹孔贯穿所述避空槽，所述紧固螺纹孔具有位于所述避空槽的第一侧的紧固螺纹部，位于所述避空槽的第二侧的所述紧固螺纹孔设有抵接部；所述紧固机构包括紧固螺栓，所述紧固螺栓的一端能够螺接于所述紧固螺纹部，其另一端能够抵接于所述抵接部。
15.在优选的实施方式中，所述底座设有沿所述槽宽方向延伸的调节螺纹孔；所述机加工装包括调节螺栓，所述调节螺栓能够螺接于所述调节螺纹孔，并且抵接于所述避空槽
的内壁。
16.在优选的实施方式中，所述底座设有压板槽。
17.在优选的实施方式中，所述底座连接有定位块和定位螺栓，所述定位螺栓能够驱使所述定位块沿所述开槽方向移动。
18.本发明的特点及优点是：
19.使用该机加工装，底座固定于机床工作台上。可以先将工件固定到支撑板上，然后将支撑板的定位凸起部插入到定位槽中；通过紧固机构，驱使避空槽沿槽宽方向向内收缩变形，同时带动定位槽向内收缩变形，第一定位面和第二定位面随着相对靠近，分别与支撑板上的第三定位面和第四定位面贴紧，实现了对支撑板及工件沿槽宽方向进行定位，并且第一定位面与第二定位面将定位凸起部压紧，实现了将支撑板及工件固定。
20.该机加工装，通过操作紧固机构，可以完成工件的装夹和拆卸，省去了反复装卸压板的操作，简化了装卸操作，提高了生产效率。
21.在一些情况下，工件上具有凸起结构，可以用作定位凸起部，来与定位槽配合。这种情况下，该机加工装可以省去支撑板。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明提供的机加工装与工作台相配合的轴测图；
24.图2为本发明提供的机加工装与工作台相配合的正视图；
25.图3为图2的a-a向剖视图；
26.图4为本发明提供的机加工装第一实施方式的结构示意图；
27.图5为本发明提供的机加工装第二实施方式的结构示意图；
28.图6为本发明提供的机加工装中的支撑板的结构示意图。
29.附图标号说明：
30.10、底座；11、开槽方向；12、槽宽方向；13、定位槽的开口指向定位槽的槽底的方向；
31.20、定位槽；21、第一定位面；22、第二定位面；23、定位槽的槽底；
32.31、避空槽；32、回弹孔；
33.40、紧固螺纹孔；41、紧固螺纹部；42、抵接部；421、螺纹沉孔；
34.51、调节螺纹孔；52、压板槽；
35.60、紧固机构；61、紧固螺栓；
36.71、调节螺栓；72、定位块；721、定位螺栓；
37.80、支撑板；81、定位凸起部；811、第三定位面；812、第四定位面；
38.90、工作台；91、压板；92、压紧螺栓；93、垫块。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.本发明提供了一种机加工装，如图1、图4～图6所示，该机加工装包括：底座10、紧固螺栓61和支撑板80；底座10设有沿开槽方向11延伸的定位槽20和避空槽31，槽宽方向12垂直于开槽方向11；定位槽20具有相对设置的第一定位面21和第二定位面22，沿定位槽的开口指向定位槽的槽底的方向13，第一定位面21向远离第二定位面22的方向倾斜，第二定位面22向远离第一定位面21的方向倾斜；避空槽31设于定位槽的槽底23，且与定位槽20连通；底座10设有紧固机构60，紧固机构60能够驱使避空槽31沿槽宽方向12向内收缩。该机加工装包括支撑板80，支撑板80具有定位凸起部81，定位凸起部81具有用于与第一定位面21配合的第三定位面811、和用于与第二定位面22配合的第四定位面812，并且，定位凸起部81能够在定位槽20内沿开槽方向11滑动。
41.使用该机加工装，底座10固定于机床工作台90上。可以先将工件固定到支撑板80上，然后将支撑板80的定位凸起部81插入到定位槽20中；通过紧固机构60，驱使避空槽31沿槽宽方向12向内收缩变形，同时带动定位槽20向内收缩变形，第一定位面21和第二定位面22随着相对靠近，分别与支撑板80上的第三定位面811和第四定位面812贴紧，实现了对支撑板80及工件沿槽宽方向12进行定位，并且第一定位面21与第二定位面22将定位凸起部81压紧，实现了将支撑板80及工件固定。
42.该机加工装，通过操作紧固机构60，可以完成工件的装夹和拆卸，省去了反复装卸压板91的操作，简化了装卸操作，提高了生产效率。
43.在一些情况下，工件如若允许设置工艺用凸起结构，工件上具有凸起结构，该凸起结构可以用作定位凸起部81，来与定位槽20配合。这种情况下，该机加工装可以省去支撑板80。凸起结构可以为工件自身的设计结构；也可以为允许的工艺结构，即在完成该机加工序后，将该凸起结构铣掉。
44.实际生产中，舵机系统的框架类零件一般结构复杂，加工精度要求高，采用三轴加工中心及普通的精铣机床设备，加工过程需要多次拆卸装夹，准备及周转时间占加工用时比例较大，限制了效率提升。采用五轴复合加工中心进行加工，可以发挥工序集中原则的优势，减少拆卸装夹，但在五轴加工时，因工作台90为双摆结构，联动加工时主轴、刀柄和刀具，容易与工作台90上的工件发生干涉。采用该机加工装，底座10增大了工件与工作台90之间的空间，可以减小主轴、刀柄和刀具，与工作台90上的工件发生干涉的风险。优选地，如图1所示，底座10呈柱状，底座10的轴线为平行于定位槽的开口指向定位槽的槽底的方向13。
45.如图5所示，定位槽的槽底23可以为平面，通过第一定位面21与第二定位面22，将定位凸起部81压紧于定位槽的槽底23，可以实现对支撑板80及工件，沿定位槽的开口指向定位槽的槽底的方向13进行定位。在本发明的一实施方式中，底座10连接有定位块72和定位螺栓721，定位螺栓721能够驱使定位块72沿开槽方向11移动，如图2所示，定位块72分别与底座10的侧面、和支撑板80的侧面抵接，可以实现对支撑板80及工件沿开槽方向11进行定位。
46.定位槽20与避空槽31可以分别沿开槽方向11贯穿底座10，第一定位面21与第二定位面22可以均为平面。底座10的材料可以选用合金工具钢cr12，使底座10具有较好的耐磨性，不易变形，可反复重复利用，减少维护工作量。
47.进一步地，定位凸起部81与定位槽20的配合间隙不大于0.03mm，该配合间隙为紧固机构60施加作用力之前的状态下，定位凸起部81和定位槽20的配合关系，也就是定位凸起部81和定位槽20分别机加成型后的尺寸配合关系。这样，一方面可以保障将定位凸起部81比较顺畅地装入到定位槽20中，另一方面通过紧固机构60施加作用力后，可以使第一定位面21和第二定位面22，与定位凸起部81比较牢固地连接到一起，保障装夹的可靠性。
48.在本发明的一实施方式中，底座10设有沿开槽方向11延伸的回弹孔32，定位槽20、避空槽31与回弹孔32依次分布，并且回弹孔32与避空槽31相连通，有利于增强定位槽20发生弹性变形的性能，使得在紧固机构60施加作用力时，定位槽20能够比较容易发生变形；并且在紧固机构60撤销作用力时，定位槽20能够比较容易恢复原有形状和尺寸。
49.进一步地，回弹孔32为圆柱孔，回弹孔32的直径大于避空槽31的槽宽，有利于在保障底座10具有较高的强度的情况下，使定位槽20具有较强的弹性变形的性能。优选地，避空槽31的槽宽可以为6mm，回弹孔32的直径为30mm。
50.如图5所示，第一定位面21与第二定位面22分别位于避空槽31的两侧，在避空槽31向内收缩时，带动第一定位面21与第二定位面22相对靠近。优选地，定位槽20为燕尾槽，定位槽的槽底23为平面，第一定位面21与第二定位面22对称设置，有利于使第一定位面21对定位凸起部81的作用力与第二定位面22对定位凸起部81的作用力更加均衡。更优选地，第一定位面21与第二定位面22的对称面为避空槽31的中心面，定位槽20为45
°
燕尾通槽；定位凸起部81为燕尾状滑块，定位槽20与定位凸起部81的配合间隙不大于0.03mm。
51.紧固机构60的结构形式不限于一种，例如，避空槽31沿开槽方向11贯穿底座10，底座10上设有两个耳板，两个耳板沿槽宽方向12分布，且分别位于避空槽31的两侧；沿槽宽方向12设置的螺栓分别与两个耳板连接，螺栓可以驱使两个耳板相对靠近，从而驱使避空槽31沿槽宽方向12向内收缩。
52.在本发明的另一实施方式中，底座10设有沿槽宽方向12延伸的紧固螺纹孔40，紧固螺纹孔40贯穿避空槽31，紧固螺纹孔40具有位于避空槽31的第一侧的紧固螺纹部41，位于避空槽31的第二侧的紧固螺纹孔40设有抵接部42；紧固机构60包括紧固螺栓61，紧固螺栓61的一端能够螺接于紧固螺纹部41，其另一端能够抵接于抵接部42。具体地，抵接部42可以为螺纹沉孔421。如图5所示，紧固螺栓61的螺帽抵接于抵接部42，旋进紧固螺栓61，可以对避空槽31的两侧分别施加向内侧的拉力，从而驱使避空槽31沿槽宽方向12向内收缩。该紧固机构60操作方便，有利于节省装卸时间。
53.如图1、图2和图5所示，底座10上设有6个紧固螺纹孔40，6个m12紧固螺栓61对底座10施压，可以使避空槽31产生微量变形，从而使底座10与支撑板80紧固连接。
54.在本发明的另一实施方式中，底座10设有沿槽宽方向12延伸的调节螺纹孔51；如图2和图5所示，该机加工装包括调节螺栓71，调节螺栓71能够螺接于调节螺纹孔51，并且抵接于避空槽31的内壁，通过旋进调节螺栓71，可以对避空槽31的内壁施加向外的推力，驱使避空槽31向外扩张，从而带动定位槽20向外扩张，便于使定位凸起部81顺利放入定位槽20。定位槽20与定位凸起部81的配合间隙优选设置在0.03mm以内，一些情况下，定位凸起部81
与定位槽20之间会出现间隙过小的状况，可使用调节螺栓71来使定位槽20向外扩张，以调节间隙大小，以将定位凸起部81顺利放入定位槽20中。优选地，通过调节螺栓71，带动定位槽20向外扩张，可以使定位槽20与定位凸起部81的配合间隙增大至0.17mm。
55.底座10可以采用多种方式固定到工作台90，例如：通过螺栓，将底座10压紧到工作台90上；或者，采用磁性吸盘，通过磁吸力将底座10固定到工作台90上。在本发明的另一实施方式中，底座10设有压板槽52，如图1和图3所示，将压板91伸入压板槽52中，压板91搭接于压板槽52的槽壁，通过垫块93、压板91和压紧螺栓92，将底座10压紧于工作台90上。优选地，定位槽20设于底座10的顶端，压板槽52设于底座10的底端；压板槽52可以为环形槽，以方便布置压板91。
56.对于框架类零件，以框架类零件基准面为安装基准面，将零件安装在支撑板80上，并通过螺纹连接实现零件与支撑板80的紧固固定，并将底座10固定于五轴机床工作台90上，进行数控程序的刀轨模拟分析、碰撞、干涉检查，确保五轴加工过程准确可靠，通过一次装夹完成工件的框架内腔及五面的外形粗加工，半精加工。精加工时，通过微调支撑板80结构的定位面，可以对工件的位置进行微调，通过一次装夹即完成工件的框架内腔及五面外形的精加工。该机加工装能实现框架类零件快速装夹，定位可靠，能够很好保证零件的五轴工序集中加工，保障加工精度，提高了复杂零件加工的精度和效率，有利于产品快速研发和大批量生产。
57.以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。