一种用于增强叉口结构加工刚性的装夹装置的制作方法

1.本实用新型属于机床夹具设计技术领域，特别是涉及一种用于增强叉口结构加工刚性的装夹装置。


背景技术：

2.保证产品质量、提高切削效率是钛合金广泛使用的重要保证。叉口结构自身结构刚性差，特别是叉口臂悬长与叉口臂壁厚比例大于10时，加工刚性更差，机械加工振动大、叉口悬出最远端变形量较难控制，特别是钛合金类似的难加工材料，加工周期长，高精度尺寸不易保证。采用刚性装夹装置可增加叉口刚性，通过在线测量控制变形控制变形量以及加工切削量，易控制叉口加工尺寸。
3.现有技术中，采用压块对叉口结构工件的叉口臂进行侧向夹持，压块与叉口臂侧面平面接触，由于叉口臂侧面可能是变形面、曲面、阶差面等一种或多种组合的复杂情形，对零件侧面的平面支撑存在不确定性，不能实现与叉口臂侧面完全接触，从而造成夹持不稳等问题，特别对于弱刚性叉口结构，由于加工刚性差，如果夹持不稳，加工存在变形、颤刀等问题。


技术实现要素：

4.本实用新型针对现有技术的不足，提供一种用于增强叉口结构加工刚性的装夹装置，该装置能够解决叉口结构工件加工过程中存在的变形、颤刀等类似问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供一种用于增强叉口结构加工刚性的装夹装置，包括基板(1)、球头支撑(2)、压紧螺栓(3)；
6.所述基板(1)上开设有两个通孔(11)(12)，所述两个通孔(11)(12)横向左右分布于基板(1)上，所述两个通孔(11)(12)能够套在叉口结构工件的两个叉口臂上；另外，在所述两个通孔(11)(12)之间还开设有中心孔(13)，用于为压紧螺栓(3)提供安装与旋转空间；所述两个通孔(11)(12)两侧纵向侧壁上分别横向开设有螺纹通孔，所述球头支撑(2)与所述螺纹通孔间隙配合，所述压紧螺栓(3)与所述螺纹通孔螺纹配合；所述球头支撑(2)一端设有球头部(21)，另一端中心开设有螺纹孔(22)，安装球头支撑(2)时，要使所述球头部(21)指向两个通孔(11)(12)孔内，所述螺纹孔(22)用于与所述压紧螺栓(3)螺纹连接；通过旋转压紧螺栓(3)，使压紧螺栓(3)带动球头支撑(2)沿着基板(1)横向运动，以实现对套装在所述两个通孔(11)(12)内的叉口臂的夹持与放松，当装夹装置处于夹持状态时，所述球头支撑(2)的球头部(21)与叉口臂侧面为球面点接触。
7.在一个可能的实施例中，所述基板(1)上两个通孔(11)(12)两侧纵向侧壁每侧开设的横向螺纹通孔数量至少为2个。
8.在一个可能的实施例中，所述用于增强叉口结构加工刚性的装夹装置还包括挡块(4)、调整螺栓(5)；所述基板(1)上的通孔(11)(12)以及中心孔(13)的横向相同一侧为敞开式结构，所述挡块(4)通过所述调整螺栓(5)安装于所述基板(1)的敞开一侧，用于调整所述
通孔(11)(12)的纵向宽度，调整范围不超过10mm，并且使装夹装置能够适用于多变壁厚叉口臂的叉口工件的装夹；所述基板(1)上的通孔(11)(12)两侧分别开设有螺纹孔，在所述挡块(4)对应安装位置上开设有螺纹通孔，所述调整螺栓(5)依次穿过挡块(4)以及基板(1)相对应的螺纹孔将挡块(4)与基板(1)相连接起来，通过旋转调整螺栓(5)能使挡块(4)压紧在所述基板(1)上。
9.在一个可能的实施例中，所述球头支撑(2)的球头部(21)设有嵌入式球体，以实现与叉口臂侧面球面点接触，球面点接触支撑相比平面支撑更实在，夹持稳定，刚性效果好；所述嵌入式球体可以是钢珠。
10.在一个可能的实施例中，所述两个通孔(11)(12)两侧纵向侧壁上每侧横向开设的螺纹通孔数量至少为2个，根据所夹持的叉口型工件叉口臂的纵向尺寸，合理设计相应数量的螺纹通孔数量，即相应夹持点数量。
11.在一个可能的实施例中，所述装夹装置材质选用45号钢或铝中的一种。
12.本实用新型适用于高精度叉口型工件的辅助加工工装，可以有效消除车床、磨床在车削、磨削时引起的零件其它部位变形的问题，在确保产品质量的同时也提高了加工效率。
附图说明
13.图1a是本实用新型实施例1的整体结构示意图；
14.图1b是本实用新型实施例1中的基板1结构示意图
15.图1c是本实用新型实施例1中的压紧螺栓3结构示意图
16.图1d是本实用新型实施例1中的球头支撑2结构示意图
17.图1e是本实用新型实施例1中的压紧螺栓3与球头支撑2的装配示意图
18.图2a是本实用新型实施例2的整体结构示意图；
19.图2b是本实用新型实施例2中的基板1结构示意图
20.图2c是本实用新型实施例2中的压紧螺栓3结构示意图
21.图2d是本实用新型实施例2中的球头支撑2结构示意图
22.图2e是本实用新型实施例2中的压紧螺栓3与球头支撑2的装配示意图
23.图3是本实用新型实施例2的装配示意图
24.图中标号说明：
[0025]1‑
基板，11
‑
通孔，12
‑
通孔，13
‑
中心孔；2
‑
球头支撑，21
‑
球头部，22
‑
螺纹孔；3
‑
压紧螺栓；4
‑
挡块；5
‑
调整螺栓
具体实施方式
[0026]
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0027]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”，“上”，“下”，“左”，“右”，“竖直”，“水平”，“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制，术语“第一”，“第二”，“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，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实用新型中的具体含义。
[0028]
实施例1：
[0029]
如图1a所示，一种用于增强叉口结构加工刚性的装夹装置，包括基板(1)、球头支撑 (2)、压紧螺栓(3)；
[0030]
如图1b所示，所述基板(1)上开设有两个通孔(11)(12)，所述两个通孔(11)(12) 横向左右分布于基板(1)上，所述两个通孔(11)(12)能够套在叉口结构工件的两个叉口臂上；另外，在所述两个通孔(11)(12)之间还开设有中心孔(13)，用于为压紧螺栓(3) 提供安装与旋转空间；所述两个通孔(11)(12)两侧纵向侧壁上分别横向开设有螺纹通孔，所述球头支撑(2)与所述螺纹通孔间隙配合，所述压紧螺栓(3)与所述螺纹通孔螺纹配合；如图1c
‑
1e所示，所述球头支撑(2)一端设有球头部(21)，另一端中心开设有螺纹孔(22)，安装球头支撑(2)时，要使所述球头部(21)指向两个通孔(11)(12)孔内，所述螺纹孔 (22)用于与所述压紧螺栓(3)螺纹连接；通过旋转压紧螺栓(3)，使压紧螺栓(3)带动球头支撑(2)沿着基板(1)横向运动，以实现对套装在所述两个通孔(11)(12)内的叉口臂的夹持与放松，当装夹装置处于夹持状态时，所述球头支撑(2)的球头部(21)与叉口臂侧面为球面点接触；
[0031]
所述基板(1)上的两个通孔(11)(12)均为矩形通孔；
[0032]
所述球头支撑(2)的球头部(21)设有嵌入式球体；
[0033]
所述两个通孔(11)(12)两侧纵向侧壁上每侧横向开设的螺纹通孔数量为2个；
[0034]
所述装夹装置选用45号钢。
[0035]
工作时，将装夹装置套装在高精度叉口型工件上，使得高精度叉口型工件的两个叉口臂分别穿过基板(1)上的两个通孔(11)(12)，套装高度以不干涉后续数控加工部位为原则，在其中一个叉口臂的外侧打上杠杆表，杠杆表接触叉口臂压表0.2mm，且调整读数为0，然后调整该叉口臂两侧球头支撑(2)对应的压紧螺栓(3)，使球头支撑(2)接触零件且杠杆表对数不大于0.02mm，锁死压紧螺栓(3)紧固，再将杠杆表移动与另外一个叉口臂的外侧接触，杠杆表接触支臂压表0.2mm，且调整读数为0，然后调整该叉口臂两侧球头支撑(2) 对应的压紧螺栓(3)，使球头支撑(2)接触零件且杠杆表对数不大于0.02mm，锁死压紧螺栓(3)紧固，装夹装置安装完毕。此时加固力使得叉口臂变形需控制变形量小于尺寸公差的1/3，且精加工刀具切深不大于0.1mm，保证切削的平稳，叉口臂不易振动且加工趋近于叉口自然状态，从而减少变形，保证高精度尺寸。
[0036]
实施例2：
[0037]
如图2a所示，一种用于增强叉口结构加工刚性的装夹装置，包括基板(1)、球头支撑 (2)、压紧螺栓(3)；
[0038]
如图2b所示，所述基板(1)上开设有两个通孔(11)(12)，所述两个通孔(11)(12) 横向左右分布于基板(1)上，所述两个通孔(11)(12)能够套在叉口结构工件的两个叉口臂上；另外，在所述两个通孔(11)(12)之间还开设有中心孔(13)，用于为压紧螺栓(3) 提供安装与旋转空间；所述两个通孔(11)(12)两侧纵向侧壁上分别横向开设有螺纹通孔，所述球
头支撑(2)与所述螺纹通孔间隙配合，所述压紧螺栓(3)与所述螺纹通孔螺纹配合；如图2c
‑
2e所示，所述球头支撑(2)一端设有球头部(21)，另一端中心开设有螺纹孔(22)，安装球头支撑(2)时，要使所述球头部(21)指向两个通孔(11)(12)孔内，所述螺纹孔 (22)用于与所述压紧螺栓(3)螺纹连接；通过旋转压紧螺栓(3)，使压紧螺栓(3)带动球头支撑(2)沿着基板(1)横向运动，以实现对套装在所述两个通孔(11)(12)内的叉口臂的夹持与放松，当装夹装置处于夹持状态时，所述球头支撑(2)的球头部(21)与叉口臂侧面为球面点接触；所述基板(1)上的两个通孔(11)(12)均为矩形通孔；
[0039]
对于叉口臂多变壁厚的叉口型工件，所述用于增强叉口结构加工刚性的装夹装置还包括挡块(4)、调整螺栓(5)；所述基板(1)上的通孔(11)(12)以及中心孔(13)的横向相同一侧为敞开式结构，所述挡块(4)通过所述调整螺栓(5)安装于所述基板(1)的敞开一侧；所述基板(1)上的通孔(11)(12)两侧分别开设有螺纹孔，在所述挡块(4)对应安装位置上开设有螺纹通孔，所述调整螺栓(5)依次穿过挡块(4)以及基板(1)相对应的螺纹孔将挡块(4)与基板(1)相连接起来，通过旋转调整螺栓(5)能使挡块(4)压紧在所述基板(1)上；
[0040]
所述球头支撑(2)的球头部(21)设有嵌入式球体；
[0041]
所述两个通孔(11)(12)两侧纵向侧壁上每侧横向开设的螺纹通孔数量为2个；
[0042]
所述装夹装置选用铝。
[0043]
工作时，如图3所示，将高精度叉口型工件的叉口臂从基板(1)上两个通孔(11)(12) 敞开一侧放入，调整好装夹高度，然后再将挡块(4)通过调整螺栓(5)与基板(1)压紧，在其中一个叉口臂的外侧打上杠杆表，杠杆表接触叉口臂压表0.2mm，且调整读数为0，然后调整该叉口臂两侧球头支撑(2)对应的压紧螺栓(3)，使球头支撑(2)接触零件且杠杆表对数不大于0.02mm，锁死压紧螺栓(3)紧固，再将杠杆表移动与另外一个叉口臂的外侧接触，杠杆表接触支臂压表0.2mm，且调整读数为0，然后调整该叉口臂两侧球头支撑(2) 对应的压紧螺栓(3)，使球头支撑(2)接触零件且杠杆表对数不大于0.02mm，锁死压紧螺栓(3)紧固，装夹装置安装完毕。此时加固力使得叉口臂变形需控制变形量小于尺寸公差的1/3，且精加工刀具切深不大于0.1mm，保证切削的平稳，叉口臂不易振动且加工趋近于叉口自然状态，从而减少变形，保证高精度尺寸。
[0044]
以上实施例仅用于说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。