[發(fā)明專利]一種薄壁零件定位加工工裝及方法

有效

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• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113118803B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設計）人: 杜云龍;薛亞男;劉繼鐵;段小建;葉俊姬
• 申請（專利權）人: 陜西法士特齒輪有限責任公司
• 主分類號: B23Q3/04
• 分類號: B23Q3/04;B23Q3/06;B23Q3/08;B23Q7/02
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 汪海艷

1.一種薄壁零件定位加工工裝，其特征在于：包括夾具(2)、四軸轉(zhuǎn)臺(4)與夾具支撐架；

所述夾具(2)包括夾具橋板(21)、至少三組固定支撐定位塊(26)、至少五組液壓輔助支撐缸(24)、至少三組轉(zhuǎn)角油缸壓板組件(23)、至少三組固定側(cè)定位塊(22)及至少三組推緊油缸推塊組件(25)；

所述夾具橋板(21)相對兩側(cè)設有支撐軸，支撐軸架設在夾具支撐架上，且其中一個支撐軸與四軸轉(zhuǎn)臺(4)連接；

所述四軸轉(zhuǎn)臺(4)用于安裝在機床工作臺上，能夠帶動夾具(2)在夾具支撐架上翻轉(zhuǎn)；

所述夾具橋板(21)中心具有貫通其上下表面的鏤空區(qū)域，鏤空區(qū)域的形狀、尺寸與待加工薄壁零件的形狀、尺寸相適配，使得待加工薄壁零件固定在夾具(2)上時，待加工薄壁零件的正反面加工內(nèi)容均暴露；

所述固定支撐定位塊(26)的底部固定在夾具橋板(21)的上表面上并位于鏤空區(qū)域邊沿，且至少三組固定支撐定位塊(26)的中心連線形成等邊三角形；固定支撐定位塊(26)的頂部用于與待加工薄壁零件的反面邊沿接觸，輔助支撐待加工薄壁零件；

所述液壓輔助支撐缸(24)固定在夾具橋板(21)的上表面上，且分布在鏤空區(qū)域的四個邊沿，對待加工薄壁零件起到支撐和定位功能；

所述轉(zhuǎn)角油缸壓板組件(23)固定在夾具橋板(21)的上表面上，與固定支撐定位塊(26)一一對應，用于與待加工薄壁零件的正面邊沿接觸，縱向向下壓緊待加工薄壁零件，與固定支撐定位塊(26)及液壓輔助支撐缸(24)配合實現(xiàn)待加工薄壁零件縱向受力平衡；

所述固定側(cè)定位塊(22)固定在夾具橋板(21)的上表面上且位于鏤空區(qū)域一組相鄰邊沿，固定側(cè)定位塊(22)朝向待加工薄壁零件的側(cè)壁用于與待加工薄壁零件的側(cè)面接觸，與固定支撐定位塊(26)配合對待加工工件起到定位功能；

所述推緊油缸推塊組件(25)固定在夾具橋板(21)的上表面上且位于鏤空區(qū)域另一組相鄰邊沿，推緊油缸推塊組件(25)朝向待加工薄壁零件的側(cè)壁用于與待加工薄壁零件的側(cè)面接觸，對待加工薄壁零件進行推緊，與固定側(cè)定位塊(22)配合實現(xiàn)待加工薄壁零件橫向夾緊定位，滿足水平方向受力平衡。

2.根據(jù)權利要求1所述的薄壁零件定位加工工裝，其特征在于：所述轉(zhuǎn)角油缸壓板組件(23)包括轉(zhuǎn)角油缸與設置在轉(zhuǎn)角油缸輸出軸的壓板，所述壓板在轉(zhuǎn)角油缸帶動下，能夠沿輸出軸軸向方向移動同時還能夠繞輸出軸旋轉(zhuǎn)。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的薄壁零件定位加工工裝，其特征在于：所述推緊油缸推塊組件(25)包括推緊油缸與推塊，所述推塊在推緊油缸的作用下在夾具橋板(21)上直線移動。

4.根據(jù)權利要求3所述的薄壁零件定位加工工裝，其特征在于：所述固定支撐定位塊(26)的頂部為球面。

5.根據(jù)權利要求4所述的薄壁零件定位加工工裝，其特征在于：所述鏤空區(qū)域為矩形區(qū)域，三組固定支撐定位塊(26)分別固定在鏤空區(qū)域相對兩個長邊對應的邊沿上。

6.根據(jù)權利要求5所述的薄壁零件定位加工工裝，其特征在于：所述三組固定側(cè)定位塊(22)中兩組位于鏤空區(qū)域長邊對應的邊沿上，一組位于鏤空區(qū)域短邊對應的邊沿上。

7.根據(jù)權利要求6所述的薄壁零件定位加工工裝，其特征在于：所述固定支撐定位塊(26)與轉(zhuǎn)角油缸壓板組件(23)的數(shù)量均為6組或12組。

8.根據(jù)權利要求7所述的薄壁零件定位加工工裝，其特征在于：所述夾具支撐架包括夾具底座(5)、尾座(1)、連接板(3)及固定在夾具底座(5)上的左側(cè)支撐板(6)與右側(cè)支撐板(7)；

所述尾座(1)與連接板(3)均為軸向中心具有通孔的圓柱形柱體；

所述左側(cè)支撐板(6)的頂部具有與尾座(1)外周面相適配的弧形凹槽，所述尾座(1)固定在弧形凹槽內(nèi)；

所述連接板(3)固定在右側(cè)支撐板(7)上；

所述夾具橋板(21)的兩個支撐軸分別插入尾座(1)與連接板(3) 的通孔內(nèi)；且插入連接板(3)通孔內(nèi)的支撐軸與四軸轉(zhuǎn)臺(4)連接。

9.一種基于權利要求4-8任一所述薄壁零件定位加工工裝的定位加工方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、薄壁零件安裝定位；

步驟1.1、將待加工薄壁零件放置在夾具橋板(21)的鏤空區(qū)域，調(diào)整待加工薄壁零件，使得其底部接觸固定支撐定位塊(26)，相鄰的兩個側(cè)面接觸固定側(cè)定位塊(22)；

步驟1.2、啟動液壓開關，液壓輔助支撐缸(24)對待加工薄壁零件進行輔助初支撐；

步驟1.3、調(diào)整轉(zhuǎn)角油缸壓板組件(23)，使壓板位于固定支撐定位塊(26)頂部的正上方，并壓緊待加工薄壁零件，使待加工薄壁零件縱向受力平衡；

步驟1.4、推緊油缸推動推緊油缸推塊組件(25)中的推塊對待加工薄壁零件進行推緊，與固定側(cè)定位塊(22)配合，使待加工薄壁零件橫向受力平衡；

步驟2、薄壁零件正面加工；

步驟2.1、調(diào)整轉(zhuǎn)角油缸壓板組件(23)，使壓板部位脫離待加工薄壁零件，粗加工待加工薄壁零件大面；薄壁零件大面加工完成后，調(diào)整轉(zhuǎn)角油缸壓板組件(23)重新啟動轉(zhuǎn)動壓緊待加工薄壁零件，與薄壁零件下方的固支撐定位塊處于同一垂直線內(nèi)，縱向受力平衡，加工剩余工序內(nèi)容；

步驟2.2、待剩余工序內(nèi)容加工完成后，調(diào)整轉(zhuǎn)角油缸壓板組件(23)轉(zhuǎn)動松開待加工薄壁零件，避開需加工的大面部位，對薄壁零件大面進行精加工面，保證大面的平面度；

步驟2.3、正面加工完成后，調(diào)整轉(zhuǎn)角油缸壓板組件(23)壓緊待加工薄壁零件；

步驟3、薄壁零件反面加工；

四軸轉(zhuǎn)臺(4)旋轉(zhuǎn)，帶動夾具橋板(21)翻轉(zhuǎn)180°，開始加工反面工序；

步驟4、完成加工；

步驟4.1、反面加工完成后，四軸轉(zhuǎn)臺(4)旋轉(zhuǎn)回到原始狀態(tài)；

步驟4.2、轉(zhuǎn)角油缸壓板組件(23)再次松開，推緊油缸帶動推塊松開，液壓輔助支撐缸(24)卸壓松開，完成釋放，取出已加工薄壁零件。