CN109822371A - 用于不规则薄壁腔体零件的孔加工的夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于不规则薄壁腔体零件的孔加工的夹具。它包括夹具本体、顶部压紧组件、支撑钉和中部压紧组件，工件置于夹具本体的腔体内；顶部压紧组件设置在夹具本体的顶部，顶部压紧组件与工件的上端面相抵；夹具本体的圆柱面均匀开有通孔，中部压紧组件穿过通孔后与工件的侧面相抵；夹具本体的底座上设置有支撑钉，支撑钉的螺帽与工件的底部相抵。本发明一种用于不规则薄壁腔体零件的孔加工的夹具，其底部具有可调工件高度的支撑钉，中部具有使得工件对中定位的中部压紧组件，顶部具有使得工件轴向锁紧的顶部压紧组件，能稳定有效的控制孔的变形，保证孔径尺寸公差及形位公差，适用范围广，在使用过程中保证了零件质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于不规则薄壁腔体零件的孔加工的夹具，针对孔径公差要求高或孔加工易变形的薄壁腔体类零件。属于机械技术领域。
背景技术
高精度薄壁腔体类零件(如水套、轴套等)在加工时，由于切除量大、工件壁薄、刚性低、图纸要求孔内尺寸、形状及位置精度都比较高，在加工过程中需要解决的主要问题就是控制和减小零件的变形。如果装夹方式有问题，会导致零件孔的加工变形，由于应力释放，孔尺寸还是变形超差，而且由于零件外形的不规则性，对于变形很难找到规律，无法控制变形量，虽然在粗加工后进行了热处理除应力，还是不能避免精加工孔的变形导致尺寸超差，因此加工类似产品一直都存在合格率低、周期长、成本高的问题。
中国发明专利(申请号：201811519905.4)公开了一种环形薄壁零件夹具及加工该零件的薄壁外表面的方法，它包括圆柱形夹具支座，其上端面外侧沿圆周一圈设置有L对称形且不高出其上端面的台阶，环形薄壁零件置于所述台阶上；至少三个限位块，所述限位块呈圆周均匀分布且固定设置在所述夹具支座上，其一端设置在所述夹具支座的上端面上，且该端的侧面与所述环形薄壁零件的内环面贴紧；至少三个压块，所述压块与所述限位块均匀间隔固定设置在所述夹具支座上，且所述压块的一端将所述环形薄壁零件的上端面压住。通过夹具支座支撑和限位，至少三个限位块进一步限位、至少三个压块压紧实现环形薄壁零件的固定夹紧，加工薄壁的外表面时环形薄壁零件不会变形，提高了环形薄壁零件的加工质量和加工效率。
上述专利存在以下问题：1、由于环形薄壁零件的壁厚薄，在粗加工后，容易出现变形，若导致零件的上、下端面不平，而环形薄壁零件的下端面直接放置在台阶面上，环形薄壁零件下端面不平，环形薄壁零件与台阶面不能贴合，后续加工势必会影响精度，因此上述专利的技术方案不能适用针对孔加工的环形薄壁零件；2、上述专利只适用于高度较低的环形薄壁零件，因为上述专利的技术方案中，压板和限位块仅仅作用于环形薄壁零件下部，若环形薄壁零件高度较高，环形薄壁零件的中部以及上部没有进行限制，会导致其中、上段有很大变形。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种用于不规则薄壁腔体零件的孔加工的夹具。
本发明的目的是这样实现的：
一种用于不规则薄壁腔体零件的孔加工的夹具，其特点是：它包括夹具本体、顶部压紧组件、支撑钉和中部压紧组件，工件置于夹具本体的腔体内；
顶部压紧组件至少有三个，且设置在夹具本体的顶部，顶部压紧组件与工件的上端面相抵；
夹具本体的圆柱面均匀开有通孔，中部压紧组件穿过通孔后与工件的侧面相抵；
夹具本体的底座上设置有至少三个支撑钉，支撑钉的螺帽与工件的底部相抵。
进一步的，中部压紧组件包括侧压螺钉和弹簧，侧压螺钉的螺杆穿过通孔且其端部与工件的侧面相抵，弹簧套设在侧压螺钉的螺杆上，弹簧的一端与夹具本体的外壁面相抵，另一端与侧压螺钉的螺帽相抵。
进一步的，夹具本体的底座上开有内螺纹槽，支撑钉的螺杆与内螺纹槽配合。
进一步的，支撑钉的螺帽呈球形。
进一步的，夹具本体的底座上还开有用于手动调节支撑钉的调节槽。
进一步的，顶部压紧组件包括压板、支撑螺钉和锁紧螺栓，压板的外端与工件的上端面相抵，支撑螺钉穿过压板的外端后固定在夹具本体的顶部，压板能绕支撑螺钉的螺杆转动，锁紧螺栓的螺杆穿过压板的中部开孔后，固定在夹具本体的顶部，锁紧螺栓的螺帽与压板的上表面相抵。
进一步的，压板的外端伸出夹具本体的内壁上缘，压板的外端下表面具有凸点，此凸点与工件的上端面接触。
进一步的，锁紧螺栓的螺帽与压板之间设置有弹性垫圈。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明一种用于不规则薄壁腔体零件的孔加工的夹具，其底部具有可调工件高度的支撑钉，中部具有使得工件对中定位的中部压紧组件，顶部具有使得工件轴向锁紧的顶部压紧组件，可以稳定有效的控制孔的变形，保证孔径尺寸公差及形位公差，适用范围广，操作简单，在使用过程中保证了零件质量，减少废品率，降低了成本。
附图说明
图1为本发明一种用于不规则薄壁腔体零件的孔加工的夹具的立体图。
图2为图1的主视图。
图3为图1的局部放大图。
图4为图2中顶部压紧组件的局部放大图。
图5为图2中支撑钉的局部放大图。
图6为工件放置在本发明内的示意图。
图中：
夹具本体1，通孔1.1，内螺纹槽1.2，调节槽1.3，顶部压紧组件2，压板2.1，支撑螺钉2.2，锁紧螺栓2.3，弹性垫圈2.4，支撑钉3，中部压紧组件4，侧压螺钉4.1，弹簧4.2，工件5。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
参见图1-6，本发明涉及一种用于不规则薄壁腔体零件的孔加工的夹具，它包括夹具本体1、顶部压紧组件2、支撑钉3和中部压紧组件4，工件5为不规则薄壁腔体零件，工件5置于夹具本体1的腔体内。
顶部压紧组件2有三个，均匀设置在夹具本体1的顶部，顶部压紧组件2包括压板2.1、支撑螺钉2.2和锁紧螺栓2.3，压板2.1的外端与工件5的上端面相抵，支撑螺钉2.2穿过压板2.1的外端后固定在夹具本体1的顶部，压板2.1能绕支撑螺钉2.2的螺杆转动，锁紧螺栓2.3的螺杆穿过压板2.1的中部开孔后，锁紧在夹具本体1的顶部，锁紧螺栓2.3的螺帽与压板2.1的上表面相抵，从而将压板2.1固定在夹具本体1顶部。
压板2.1的外端伸出夹具本体1的内壁上缘压板2.1的外端下表面具有凸点，此凸点与工件5的上端面接触，用于压紧工件5。
锁紧螺栓2.3的螺帽与压板2.1之间设置有弹性垫圈2.4，在弹性垫圈2.4的作用下，减少锁紧螺栓2.3的螺帽与压板2.1压紧时产生的磨损。
夹具本体1的圆柱面均匀开有通孔1.1，中部压紧组件4包括侧压螺钉4.1和弹簧4.2，侧压螺钉4.1的螺杆穿过通孔1.1且其端部与工件5的侧面相抵，弹簧4.2套设在侧压螺钉4.1的螺杆上，弹簧4.2的一端与夹具本体1的外壁面相抵，另一端与侧压螺钉4.1的螺帽相抵。
夹具本体1的底座上开有三个内螺纹槽1.2，对应的支撑钉3有三个，支撑钉3的螺杆与内螺纹槽1.2配合，支撑钉3的螺帽与工件5的底部相抵；
支撑钉3的螺帽呈球形。
夹具本体1的底座上还开有用于手动调节支撑钉3的调节槽1.3，工人利用扳手等工具通过调节槽1.3实时调节支撑钉3的高度。
工作原理：
本发明一种用于不规则薄壁腔体零件的孔加工的夹具，首先粗调支撑钉3的高度，将工件5放入夹具本体1的腔体内，工件5的下端面与支撑钉3的球头帽相抵，旋转中部压紧组件4的侧压螺钉4.1，使得工件5对中，弹簧4.2用于限制调节力的大小，防止工件5的侧面变形；通过调节槽1.3调节支撑钉3的高度，使得工件5的上端面水平且位于压板2.1压紧的合适位置，旋转压板2.1，使得压板2.1的内端位于工件5的上端面上方，然后锁紧螺栓2.3拧紧，压板2.1压紧工件5的上端面。
对装夹后的工件进行孔加工，经过现场验证，工件的变形控制在公差范围内，各项尺寸完全符合图纸要求，生产合格率达到95％以上。
在上述实施例中，仅对本发明进行示范性描述，但是本领域技术人员在阅读本专利申请后可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种修改。
Claims (8)
1.一种用于不规则薄壁腔体零件的孔加工的夹具，其特征在于：它包括夹具本体、顶部压紧组件、支撑钉和中部压紧组件，工件置于夹具本体的腔体内；
顶部压紧组件至少有三个，且设置在夹具本体的顶部，顶部压紧组件与工件的上端面相抵；
夹具本体的圆柱面均匀开有通孔，中部压紧组件穿过通孔后与工件的侧面相抵；
夹具本体的底座上设置有至少三个支撑钉，支撑钉的螺帽与工件的底部相抵。
2.根据权利要求1所述的一种用于不规则薄壁腔体零件的孔加工的夹具，其特征在于：中部压紧组件包括侧压螺钉和弹簧，侧压螺钉的螺杆穿过通孔且其端部与工件的侧面相抵，弹簧套设在侧压螺钉的螺杆上，弹簧的一端与夹具本体的外壁面相抵，另一端与侧压螺钉的螺帽相抵。
3.根据权利要求1所述的一种用于不规则薄壁腔体零件的孔加工的夹具，其特征在于：夹具本体的底座上开有内螺纹槽，支撑钉的螺杆与内螺纹槽配合。
4.根据权利要求1所述的一种用于不规则薄壁腔体零件的孔加工的夹具，其特征在于：支撑钉的螺帽呈球形。
5.根据权利要求1所述的一种用于不规则薄壁腔体零件的孔加工的夹具，其特征在于：夹具本体的底座上还开有用于手动调节支撑钉的调节槽。
6.根据权利要求1所述的一种用于不规则薄壁腔体零件的孔加工的夹具，其特征在于：顶部压紧组件包括压板、支撑螺钉和锁紧螺栓，压板的外端与工件的上端面相抵，支撑螺钉穿过压板的外端后固定在夹具本体的顶部，压板能绕支撑螺钉的螺杆转动，锁紧螺栓的螺杆穿过压板的中部开孔后，固定在夹具本体的顶部，锁紧螺栓的螺帽与压板的上表面相抵。
7.根据权利要求6所述的一种用于不规则薄壁腔体零件的孔加工的夹具，其特征在于：压板的外端伸出夹具本体的内壁上缘，压板的外端下表面具有凸点，此凸点与工件的上端面接触。
8.根据权利要求6所述的一种用于不规则薄壁腔体零件的孔加工的夹具，其特征在于：锁紧螺栓的螺帽与压板之间设置有弹性垫圈。
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