一种加工工装及倒角封闭槽的加工方法与流程

1.本发明涉及加工工装技术领域，特别是涉及一种加工工装及倒角封闭槽的加工方法。


背景技术：

2.如图12－图16所示的零件10，需要在其表面切割出贯穿上下两端的封闭槽1001，并在封闭槽1001的两端均加工出一定角度的倒角1002，要保证零件的表面粗糙度以及槽的宽度在1.36+0.05/－0.02以内，目前采用的加工方法有：
3.1)采用有旋转角度大的五轴线切割机床，一次成型，可保证加工部分的精度，但此种方法设备成本非常高，且考验技术员技术水平
4.2)采用分工序加工：a.先加工一段直槽；b.再加工一段62
°
倒角；c.加工最后一段62
°
倒角；但此种方法有以下缺点：
5.a.难以保证零件尺寸精度1.36+0.05/－0.02和角度45
°±
0.5
°
；
6.b.难以保证多工序产生的装夹误差，机械误差，人为误差所带来的表面缺陷和尺寸偏差；
7.c.多工序所造成的装夹时间和调机换线时间容易造成效率偏下，以及占用设备多。


技术实现要素：

8.本发明的目的是：提供一种加工工装及倒角封闭槽的方法，通过该工装装夹零件进行加工，相较于分步骤加工而言，可以避免二次装夹和机械坐标误差所带来的质量不良现象，加工零件的质量稳定性显著提高，且有效提高了加工效率，节省设备资源；相较于采用有旋转角度大的五轴线切割机床加工，设备使用成本明显降低。
9.为了实现上述目的，本发明提供了一种加工工装，包括：底座和定位座；所述底座上设有至少两个第一定位部；所述定位座上限定有用于装夹待加工零件的夹持位，且所述定位座上设有至少两个与各所述第一定位部一一对应配合定位的第二定位部，所述定位座能够绕所述底座在至少两个加工位置之间转动，并锁止于各所述加工位置，当所述定位座转动至各所述加工位置时，所述定位座上的至少一个所述第二定位部与所述底座上的至少一个所述第一定位部配合定位。
10.在一些实施例中，所述底座包括：安装座及支撑块；所述支撑块安装于所述安装座的一侧面；所述定位座安装于所述安装座的同一侧面且位于所述支撑块的顶部；所述支撑块的顶部设有第一定位面，所述定位座的底部设有与所述第一定位面配合相抵的第二定位面，所述第一定位面限定形成其中一所述第一定位部，所述第二定位面限定形成一所述第二定位部。
11.在一些实施例中，所述定位座的底部设置有转动部，所述支撑块上开设有与所述转动部配合转动的转动位；所述安装座上开设有第一定位孔，所述定位座上开设有与所述
第一定位孔配合定位的第二定位孔，所述第一定位孔限定形成其中一所述第一定位部，所述第二定位孔限定形成其中一所述第二定位部，且所述第一定位孔与所述第二定位孔之间连接有定位件。
12.在一些实施例中，包括两个所述第一定位面以及两个与各所述第一定位面一一相对应的第二定位面，两个所述第一定位面分别设于所述转动位的两侧。
13.在一些实施例中，两个所述第一定位面对称分布于所述转动位的两侧。
14.在一些实施例中，所述转动位为贯穿于所述支撑块的顶面开设有的开槽。
15.在一些实施例中，所述定位座上开设有贯穿于其上下两端并与所述夹持位连通的第一通槽。
16.在一些实施例中，所述定位座包括一用于支撑待加工零件的支撑面，所述支撑面的下端设置有托板，所述支撑面的两侧均设置有压板，所述支撑面、两所述压板以及所述托板之间限定形成所述夹持位。
17.在一些实施例中，所述底座上开设有贯穿所述底座的第二通槽，所述定位座上开设有与所述第二通槽相适配的第一连接孔，所述第二通槽和所述第一连接孔之间安装有转轴，所述定位座绕所述转轴与所述底座转动相连。
18.在一些实施例中，所述底座上开设有贯穿所述底座的第三通槽，所述定位座上开设有与所述第三通槽相对应的第二连接孔，所述第三通槽的横截面呈以所述定位座的转动轴线为圆心的圆弧状，所述第三通槽和所述第二连接孔之间安装有紧固件。
19.在一些实施例中，所述夹持位上开设有安装孔，所述安装孔内设置有用于吸附待加工零件的磁铁。
20.一种倒角封闭槽的加工方法，使用如以上任一项所述加工工装，所述夹持位上开设有贯穿所述定位座上下两端的第一通槽，所述加工方法包括以下步骤：
21.装夹待加工零件至所述定位座的所述夹持位上；
22.在零件上需要加工区域的中间开设出一通孔，把钼丝依次穿过所述通孔及所述第一通槽，并将所述定位座锁止至一所述加工位置，通过钼丝在零件上加工出一直槽；
23.转动所述定位座并锁止至另一所述加工位置，通过钼丝在直槽的一侧加工出一倒角。
24.本发明提出的一种加工工装及倒角封闭槽的加工方法与现有技术相比，其有益效果在于：待加工零件放置在定位座的夹持位上，夹持位配合托板固定零件，在零件上加工出直槽后，定位座相对于底座转动，定位座的底部的第二定位面与支撑块的任一第一定位面相抵时，固定定位座位置对零件进行倒角加工，一边倒角完成再进行另一边的倒角加工，在此加工过程中不需要拆装零件，工装也不需要移动，只需要控制定位座转动即可完成对零件的直槽及倒角的加工，加工的产品质量稳定性显著提高，且加工效率也得到明显提升，同时还降低了设备成本；进一步的，通过定位座和安装座之间设置的转轴，使得定位座可以相对于安装座转动，同时通过紧固件锁止定位座的位置，在加工的时候保证安装在定位座上的零件是稳定的，确保加工质量；通过对支撑面倾斜角度以及支撑块两个第一定位面的倾斜角度设计，以匹配不同加工需求的零件加工，应用性更广。
附图说明
25.图1是本发明的整体结构装配示意图；
26.图2是本发明的整体结构爆炸示意图；
27.图3是本发明的工装与零件装配示意图；
28.图4是本发明的底座结构示意图；
29.图5是本发明的连接板结构示意图；
30.图6是本发明的定位座结构正视图；
31.图7是本发明的定位座结构侧视图；
32.图8是本发明的支撑块结构示意图；
33.图9是本发明的加工过程示意图一；
34.图10是本发明的加工过程示意图二；
35.图11是本发明的加工过程示意图三；
36.图12是本发明加工完成的零件示意图一；
37.图13是本发明加工完成的零件示意图二；
38.图14是本发明加工完成的零件正视图；
39.图15是图14a－a处的剖视图；
40.图16是图15b－b处的剖视图。
41.图中，110、底座；120、安装座；1、第一连接板；101、顶板；102、中板；103、底板；104、第一阶梯面；105、第二阶梯面；2、第二连接板；3、定位座；301、第一通槽；302、托板；303、压板；304、安装孔；305、转动部；306、支撑面；307、第二定位面；4、支撑块；401、转动位；402、第一定位面；5、磁铁；6、螺钉；7、定位柱；8、转轴；9、紧固件；10、零件；1001、封闭槽；1002、倒角；11、第三定位孔；12、第一固定孔；13、第二固定孔；14、第四定位孔；15、第一定位孔；16、第三通槽；17、第二通槽；18、第六连接孔；19、第二定位孔；20、第二连接孔；21、第一连接孔；22、第四连接孔；23、第五连接孔；24、钼丝；25、定位件。
具体实施方式
42.下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
43.在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
44.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
45.在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相
连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
46.如图1－图3所示，根据本申请一些实施例中一种加工工装，包括：底座110和定位座3；所述底座110上设有至少两个第一定位部；所述定位座3上限定有用于装夹待加工零件10的夹持位，且所述定位座3上设有至少两个与各所述第一定位部一一对应配合定位的第二定位部，所述定位座3能够绕所述底座110在至少两个加工位置之间转动，并锁止于各所述加工位置，当所述定位座3转动至各所述加工位置时，所述定位座3上的至少一个所述第二定位部与所述底座上的至少一个所述第一定位部配合定位。
47.基于上述方案，待加工零件10放置在定位座3的夹持位上，对待加工零件10加工时，通过第一定位部和第二定位部的配合定位，定位座3可以相对于底座110转动，在定位座3转动后对其位置进行锁定，进而实现对零件10的不同位置角度的加工；在此加工过程中不需要拆装零件10，工装也不需要移动，只需要控制定位座3转动即可完成对零件10的封闭槽1001及倒角1002的加工，加工的产品质量稳定性显著提高，且加工效率也得到明显提升，同时还降低了设备成本。
48.在一些实施例中，所述底座110包括：安装座120及支撑块4；所述支撑块4安装于所述安装座120的一侧面；所述定位座3安装于所述安装座120的同一侧面且位于所述支撑块4的顶部；所述支撑块4的顶部设有第一定位面402，所述定位座3的底部设有与所述第一定位面402配合相抵的第二定位面307，所述第一定位面402限定形成其中一所述第一定位部，所述第二定位面307限定形成一所述第二定位部；
49.所述定位座3的底部中间位置设置有向下凸起的转动部305，所述转动部305的中心轴向与所述安装座120的一侧面相垂直，所述支撑块4上开设有与所述转动部305配合转动的转动位401；所述安装座120上开设有第一定位孔15，所述定位座3上开设有与所述第一定位孔15配合定位的第二定位孔19，所述第一定位孔15限定形成其中一所述第一定位部，所述第二定位孔19限定形成其中一所述第二定位部，且所述第一定位孔15与所述第二定位孔19之间连接有定位件25；通过定位件25连接第一定位孔15和第二定位孔19，进行限定安装座120和定位座3的相对位置，在零件10加工前保证定位座3处于水平的状态，进而确保放置于夹持位上的零件10是正的，才能加工出满足需求的直槽。
50.基于上述方案，待加工零件10放置在定位座3的夹持位上，在零件10上加工出直槽后，定位座3相对于安装座120转动，凸出的转动部305设置于支撑块4内陷的转动位401内，保证了定位座3转动时的中心位置不变，当定位座3的底部与支撑块4的任一第一定位面402相抵时，固定定位座3位置对零件10进行倒角加工，一边倒角完成后，再次转动定位座3，使得定位座3的底部与支撑块4的另一第一定位面402相抵，然后进行另一边的倒角加工，在此加工过程中不需要拆装零件10，工装也不需要移动，只需要控制定位座3转动即可完成对零件10的直槽及倒角的加工，加工的产品质量稳定性显著提高，且加工效率也得到明显提升，同时还降低了设备成本。
51.在一些实施例中，所述加工工装包括两个所述第一定位面402以及两个与各所述第一定位面402一一相对应的第二定位面307，两个所述第一定位面402分别设于所述转动
位401的两侧；两个所述第一定位面402对称分布于所述转动位401的两侧。
52.在一些实施例中，所述转动位401为贯穿于所述支撑块4的顶面开设有的开槽。
53.在一些实施例中，转动部305和转动位401的具体结构可以相互调换，即转动部305可以为内陷的槽体结构，转动位401可以为对应的突起的柱体结构。
54.在一些实施例中，所述定位座3上开设有贯穿于其上下两端并与所述夹持位连通的第一通槽301。
55.在一些实施例中，所述定位座3包括一用于支撑待加工零件10的支撑面306，所述支撑面306的下端设置有托板302，所述支撑面306的两侧均设置有压板303，所述支撑面306、两所述压板303以及所述托板302之间限定形成所述夹持位。两压板303通过螺钉6等标准件安装在定位座3的两端，两端的压板303配合下端的托板302以及支撑面306就形成一个半封闭的夹持位，零件10放置在支撑面306上，由于支撑面306是倾斜的，零件10自然倾斜滑落，托板302拖住零件10，在定位座3转动时，两端的压板303可以很好的固定住零件10，保证了在整个加工过程中零件10是保证稳定状态的，这样加工精度才能得到保障。压板303上开设有与插销或螺钉6配合连接的第三连接孔，定位座上开设有与所述第三连接孔相对应的第四连接孔22，压板303通过插销或螺钉6穿过第三连接孔插入第四连接孔22进而固定在支撑面306的两侧上。
56.在一些实施例中，所述底座110上开设有贯穿所述底座110的第二通槽17，所述定位座3上开设有与所述第二通槽17相适配的第一连接孔21，所述第二通槽17和所述第一连接孔21之间安装有转轴8，所述定位座3绕所述转轴8与所述底座110转动相连；所述底座110上开设有贯穿所述底座110的第三通槽16，所述定位座3上开设有与所述第三通槽16相对应的第二连接孔20，所述第三通槽16的横截面呈以所述定位座3的转动轴线为圆心的圆弧状，所述第三通槽16和所述第二连接孔20之间安装有紧固件9。
57.基于上述方案，第二通槽17和第一连接孔21之间设置的转轴8是作为定位座3转动的中心，转轴8是穿过第二通槽17后插入第一连接孔21的；呈弧形状的第三通槽16是用于限定定位座3的转动范围的，定位座3相对安装座120转动到一定角度时，第二连接孔20的位置发生改变，相当于第二连接孔20与第三通槽16的相对位置发生了变化，通过紧固件9锁止第三通槽16和第二连接孔20，进而锁定定位座3的位置。
58.在一些实施例中，所述夹持位上开设有安装304孔，所述安装孔304内设置有用于吸附待加工零件的磁铁5。当待加工零件10为金属零件时，通过在安装孔304内放置磁铁5，该磁铁5需要具有强的磁性，可以将零件10吸附于夹持位上，在加工过程中可以保证零件10始终被吸附在夹持位上而不发生偏转等情况，确保加工的精度。
59.所述支撑块4的两所述第一定位面402的倾斜角度a与所述定位座3的转动角度之和为90
°
。
60.在一些实施例中，所述支撑面306的倾斜角度b为30
°
－60
°
，两所述第一定位面402的倾斜角度a为20
°
－40
°
。根据零件的加工要求，适应性调整两个倾斜角度a、b，当加工如图1所示零件时，所述支撑面306的倾斜角度b设置为45
°
，该角度可以有正负1
°
的误差，两所述第一定位面402的倾斜角度a设置为62
°
。
61.在一些实施例中，如图8所示，支撑块4上开设有与插销或螺钉6配合连接的第五连接孔23，安装座120上开设有与所述第五连接孔23相对应的第六连接孔18，支撑块4通过插
销或螺钉6穿过第五连接孔23插入第六连接孔18进而固定在安装座120上。
62.在一些实施例中，支撑块4和安装座120为一体成型件。
63.在一些实施例中，所述转动部305的横截面呈弧形状。转动部305是置于转动位401内的，弧形状的结构在定位座3转动时，转动部305与转动位401之间的摩擦力小，转动更顺畅。
64.在一些实施例中，如图7所示，所述支撑面306呈波纹状。由于零件10是放置在倾斜状的支撑面306上的，零件10在重力作用下会下滑，通过将支撑面306的表面设计成波纹状，零件10与支撑面306的摩擦力增加，再配合磁铁5、压块303和托板302，可以确保零件10可以稳定安装在夹持位上。
65.在一些实施例中，如图4所示，所述安装座120包括第一连接板1和第二连接板2，所述第一连接板1包括顶板101、中板102和底板103，所述顶板101的一端与所述中板102的一端连接，所述中板102的另一端与所述底板103的一端连接，所述顶板101和所述中板102互相垂直，所述中板102和所述底板103互相垂直，所述第二连接板2安装于所述底板103上；
66.所述底板103的表面呈阶梯状，其包括第一阶梯面104和第二阶梯面105，所述第一阶梯面104的水平高度高于所述第二阶梯面105的水平高度，所述第二连接板2通过插销或螺钉6等安装于所述第二阶梯面105上。
67.在一些实施例中，第二阶梯面105上开设有至少两个第三定位孔11和至少两个第一固定孔12，第二连接板2包括沿其底部向底座方向延伸的与第二阶梯面105相适配的第一板体，以及与定位座3匹配连接的第二板体，所述第一板体与所述第二板体垂直连接，所述第一板体上开设有与所述第三定位孔11相对应的第四定位孔14，以及与所述第一固定孔12相对应的第二固定孔13，第三定位孔11和第四定位孔14之间设置有定位柱7连接定位，第一固定孔12和第二固定孔13之间设置有螺钉6或插销固定。
68.一种倒角封闭槽的加工方法，使用如以上任一项所述加工工装，所述夹持位上开设有贯穿所述定位座上下两端的第一通槽，所述加工方法包括以下步骤：
69.装夹待加工零件10至所述定位座3的所述夹持位上；
70.在零件10上需要加工区域的中间开设出一通孔，把钼丝24穿进去，并从第一通槽301穿出，通过钼丝24在零件10上先走一个1.36毫米宽的矩形路线加工出一直槽，即封闭槽1001，图9的方框a所示区域为加工区域；
71.转动所述定位座3使得所述定位座3的底部的第二定位面307与所述支撑块4的一所述第一定位面402相抵靠，一样走一个1.36毫米宽的矩形路线加工出直槽一侧的倒角1002，图10的方框b所示区域为加工区域；
72.转动所述定位座3使得所述定位座3的底部的第二定位面307与所述支撑块4的的另一所述第一定位面402相抵靠，同样走一个1.36毫米宽的矩形路线加工出直槽另一侧的倒角1002，图11的方框c所示区域为加工区域。
73.与上述实施例所述的倒角封闭槽的加工方法不同之处在于，所述加工方法包括以下步骤：
74.通过拧紧所述紧固件9锁止所述定位座3的位置，在零件10上加工出一直槽；
75.拧松所述紧固件9，转动所述定位座3使得所述定位座3的底部的第二定位面307与所述支撑块4的一所述第一定位面402相抵靠，拧紧所述紧固件9锁止所述定位座3的位置，
加工零件10直槽一侧的倒角1002；
76.拧松所述紧固件9，转动所述定位座3使得所述定位座3的底部的第二定位面307与所述支撑块4的的另一所述第一定位面402相抵靠，拧紧所述紧固件9锁止所述定位座3的位置，加工零件10直槽另一侧的倒角1002。
77.在一些实施例中，所述加工方法包括：
78.在零件10上加工出一直槽前，所述安装座和所述定位座3通过所述定位件25配合定位，使得所述定位座3保持水平状态，拧紧所述紧固件9锁止所述定位座3的位置，然后在零件10上加工出一直槽。
79.综上所述，本发明提出的一种加工工装及方法，具有以下技术效果：(1)质量稳定性显著提高：同比分步骤加工，此种方法加工完全可以避免到二次装夹和机械坐标误差所带来的质量不良现象；(2)加工效率提高，节省设备资源：同比分步骤加工，此种方法在可以节省两次调机换线的时间和两次装夹工件的时间，以及节省两台设备；(3)设备成本极大的降低：如要在质量稳和效率快的要求下完成此类加工，需要用到五轴线割机，此类设备市面上极少，且价格极高。
80.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。