一种薄壁零件定位加工工装及方法技术

本发明专利技术涉及一种薄壁零件定位加工工装及方法，解决薄壁零件(如变速箱上盖壳体)在加工时的定位、夹紧、支撑引起的加工变形问题。工装包括夹具、四轴转台与夹具支撑架；夹具包括夹具桥板、至少三组固定支撑定位块、至少五组液压辅助支撑缸、至少三组转角油缸压板组件、至少三组固定侧定位块及至少三组推紧油缸推块组件；通过本发明专利技术工装对待加工薄壁零件定位、夹紧、支撑及旋转，在消除加工过程薄壁零件变形的同时实现薄壁零件正反面一次性加工，能避免零件重复定位，集成加工工序，提升加工精度。提升加工精度。提升加工精度。

A kind of tooling and method for locating thin wall parts

【技术实现步骤摘要】
一种薄壁零件定位加工工装及方法


[0001]本专利技术涉及一种薄壁零件定位加工工装及方法。

技术介绍

[0002]薄壁零件其刚性差、强度弱，在加工中易变形，产品平面度和位置度难以控制，薄壁零件变形问题一直是业界的困难之一。随着数控加工设备的发展，加工变形问题的产生主要因素体现在薄壁零件的定位、夹紧、支撑等，业界加工方法很多，但能消除加工变形且适合于大批量生产的方案寥寥无几。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种薄壁零件定位加工工装及方法，以解决薄壁零件(如变速箱上盖壳体)在加工时的定位、夹紧、支撑引起的加工变形问题。通过本专利技术工装对待加工薄壁零件定位、夹紧、支撑及旋转，在消除加工过程薄壁零件变形的同时实现薄壁零件正反面一次性加工，能避免零件重复定位，集成加工工序，提升加工精度，为解决薄壁零件的高精度集成化加工提供一种新工艺方案。
[0004]本专利技术的技术解决方案是提供一种薄壁零件定位加工工装，其特殊之处在于：包括夹具、四轴转台与夹具支撑架；
[0005]上述夹具包括夹具桥板、至少三组固定支撑定位块、至少五组液压辅助支撑缸、至少三组转角油缸压板组件、至少三组固定侧定位块及至少三组推紧油缸推块组件；
[0006]上述夹具桥板相对两侧设有支撑轴，支撑轴架设在夹具支撑架上，且其中一个支撑轴与四轴转台连接；
[0007]上述四轴转台用于和机床工作台连接，能够带动夹具在夹具支撑架上翻转；
[0008]上述夹具桥板中心具有贯通其上下表面的镂空区域，镂空区域的形状、尺寸与待加工薄壁零件的形状、尺寸相适配，使得待加工薄壁零件固定在夹具上时，待加工薄壁零件的正反面加工内容均暴露；
[0009]上述固定支撑定位块的底部固定在夹具桥板的上表面上并位于镂空区域边沿，且至少三组固定支撑定位块的中心连线形成等边三角形；固定支撑定位块的顶部用于与待加工薄壁零件的反面边沿接触，支撑待加工薄壁零件；
[0010]上述液压辅助支撑缸固定在夹具桥板的上表面上，且分布在镂空区域的四个边沿，用于初步支撑待加工薄壁零件；
[0011]上述转角油缸压板组件固定在夹具桥板的上表面上，与固定支撑定位块一一对应，用于与待加工薄壁零件的正面边沿接触，纵向向下压紧待加工薄壁零件，与固定支撑定位块及液压辅助支撑缸配合实现待加工薄壁零件纵向受力平衡；
[0012]上述固定侧定位块固定在夹具桥板的上表面上且位于镂空区域一组相邻边沿，固定侧定位块朝向待加工薄壁零件的侧壁用于与待加工薄壁零件的侧面接触；与固定支撑定位块配合对待加工零件起到定位功能。
[0013]上述推紧油缸推块组件固定在夹具桥板的上表面上且位于镂空区域另一组相邻边沿，推紧油缸推块组件朝向待加工薄壁零件的侧壁用于与待加工薄壁零件的侧面接触，对待加工薄壁零件进行推紧，与固定侧定位块配合实现待加工薄壁零件横向夹紧定位，满足水平方向受力平衡。
[0014]进一步地，上述转角油缸压板组件包括转角油缸与设置在转角油缸输出轴的压板，上述压板在转角油缸带动下，能够沿输出轴轴向方向移动同时还能够绕输出轴旋转。
[0015]进一步地，上述推紧油缸推块组件包括包括推紧油缸与推块，上述推块在推紧油缸的作用下在夹具桥板直线移动。
[0016]进一步地，为了减小固定支撑定位块与薄壁零件的接触面积，上述固定支撑定位块的顶部为球面。
[0017]进一步地，为了稳定支撑，上述镂空区域为矩形区域，三组固定支撑定位块分别固定在镂空区域相对两个长边对应的边沿上。
[0018]进一步地，上述三组固定侧定位块中两组位于镂空区域长边对应的边沿上，一组位于镂空区域短边对应的边沿上。
[0019]为了进一步地降低变形量，上述固定支撑定位块与转角油缸压板组件的数量均为6组或12组。
[0020]进一步地，上述夹具支撑架包括夹具底座、尾座、连接板及固定在夹具底座上的左侧支撑板与右侧支撑板；
[0021]上述尾座与连接板均为轴向中心具有通孔的圆柱形柱体；
[0022]上述左侧支撑板的顶部具有与尾座外周面相适配的弧形凹槽，上述尾座固定在弧形凹槽内；
[0023]上述连接板固定在右侧支撑板上；
[0024]上述夹具桥板的两个支撑轴分别插入尾座与连接板的通孔内；且插入连接板通孔内的支撑轴与四轴转台连接。
[0025]本专利技术还提供一种基于上述薄壁零件定位加工工装的定位加工方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
[0026]步骤1、薄壁零件安装定位；
[0027]步骤1.1、将待加工薄壁零件放置在夹具桥板的镂空区域，调整待加工薄壁零件，使得其底部接触固定支撑定位块，相邻的两个侧面接触固定侧定位块；
[0028]步骤1.2、启动液压开关，液压辅助支撑缸对待加工薄壁零件进行辅助初支撑；
[0029]步骤1.3、调整转角油缸压板组件，使压板位于固定支撑定位块顶部的正上方，并压紧待加工薄壁零件，同时与待加工薄壁零件下方液压辅助支撑纵向压紧力抵消，满足压紧过程的纵向受力平衡，减少薄壁零件纵向变形，实现主轴方向定位的稳定性和精度；
[0030]步骤1.4、推紧油缸推动推块对待加工薄壁零件进行推紧，实现横向夹紧定位，水平方向推紧方式的布置为3个固定侧定位块与3个推块完成平面方向4个自由度的固定，同时满足横向受力大小相等、方向相反，实现水平方向受力平衡，减少薄壁零件水平方向变形；
[0031]步骤2、薄壁零件正面加工；
[0032]步骤2.1、调整转角油缸压板组件，使压板部位脱离待加工薄壁零件，粗加工待加
工薄壁零件大面；薄壁零件大面加工完成后，调整转角油缸压板组件重新启动转动压紧待加工薄壁零件，与薄壁零件下方的固支撑定位块处于同一垂直线内，纵向受力平衡，加工剩余工序内容；
[0033]步骤2.2、待剩余工序内容加工完成后，调整转角油缸压板组件转动松开待加工薄壁零件，避开需加工的大面部位，对薄壁零件大面进行精加工面，保证大面的平面度；
[0034]步骤2.3、正面加工完成后，调整转角油缸压板组件压紧待加工薄壁零件；满足旋转后的薄壁零件加工时的受力平衡，消除加工变形可能；
[0035]步骤3、薄壁零件反面加工；
[0036]四轴转台旋转，带动夹具桥板翻转180
°
，开始加工反面工序；
[0037]步骤4、完成加工；
[0038]步骤4.1、反面加工完成后，四轴转台旋转回到原始状态；
[0039]步骤4.2、转角油缸压板组件再次松开，推紧油缸带动推块松开，液压辅助支撑缸卸压松开，完成释放，取出已加工薄壁零件。
[0040]本专利技术的有益效果是：
[0041]1、本专利技术通过液压辅助支撑和转角油缸压板组件压紧(含固定支撑块)两种支撑方式满足薄壁零件纵向受力平衡，消除纵向定位产生的变形；同时，水平方向通过固定侧定位块和移动推块压紧，满足薄壁零件水平方向受力平衡，消除水平方向变形；以及薄壁零件反向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄壁零件定位加工工装，其特征在于：包括夹具(2)、四轴转台(4)与夹具支撑架；所述夹具(2)包括夹具桥板(21)、至少三组固定支撑定位块(26)、至少五组液压辅助支撑缸(24)、至少三组转角油缸压板组件(23)、至少三组固定侧定位块(22)及至少三组推紧油缸推块组件(25)；所述夹具桥板(21)相对两侧设有支撑轴，支撑轴架设在夹具支撑架上，且其中一个支撑轴与四轴转台(4)连接；所述四轴转台(4)用于安装在机床工作台上，能够带动夹具(2)在夹具支撑架上翻转；所述夹具桥板(21)中心具有贯通其上下表面的镂空区域，镂空区域的形状、尺寸与待加工薄壁零件的形状、尺寸相适配，使得待加工薄壁零件固定在夹具(2)上时，待加工薄壁零件的正反面加工内容均暴露；所述固定支撑定位块(26)的底部固定在夹具桥板(21)的上表面上并位于镂空区域边沿，且至少三组固定支撑定位块(26)的中心连线形成等边三角形；固定支撑定位块(26)的顶部用于与待加工薄壁零件的反面边沿接触，辅助支撑待加工薄壁零件；所述液压辅助支撑缸(24)固定在夹具桥板(21)的上表面上，且分布在镂空区域的四个边沿，对待加工薄壁零件起到支撑和定位功能；所述转角油缸压板组件(23)固定在夹具桥板(21)的上表面上，与固定支撑定位块(26)一一对应，用于与待加工薄壁零件的正面边沿接触，纵向向下压紧待加工薄壁零件，与固定支撑定位块(26)及液压辅助支撑缸(24)配合实现待加工薄壁零件纵向受力平衡；所述固定侧定位块(22)固定在夹具桥板(21)的上表面上且位于镂空区域一组相邻边沿，固定侧定位块(22)朝向待加工薄壁零件的侧壁用于与待加工薄壁零件的侧面接触，与固定支撑定位块(26)配合对待加工工件起到定位功能；所述推紧油缸推块组件(25)固定在夹具桥板(21)的上表面上且位于镂空区域另一组相邻边沿，推紧油缸推块组件(25)朝向待加工薄壁零件的侧壁用于与待加工薄壁零件的侧面接触，对待加工薄壁零件进行推紧，与固定侧定位块(22)配合实现待加工薄壁零件横向夹紧定位，满足水平方向受力平衡。2.根据权利要求1所述的薄壁零件定位加工工装，其特征在于：所述转角油缸压板组件(23)包括转角油缸与设置在转角油缸输出轴的压板，所述压板在转角油缸带动下，能够沿输出轴轴向方向移动同时还能够绕输出轴旋转。3.根据权利要求1或2所述的薄壁零件定位加工工装，其特征在于：所述推紧油缸推块组件(25)包括包括推紧油缸与推块，所述推块在推紧油缸的作用下在夹具桥板(21)上直线移动。4.根据权利要求3所述的薄壁零件定位加工工装，其特征在于：所述固定支撑定位块(26)的顶部为球面。5.根据权利要求4所述的薄壁零件定位加工工装，其特征在于：所述镂空区域为矩形区域，三组固定支撑定位块(26)分别固定在镂空区域相对两个长边对应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜云龙，薛亚男，刘继铁，段小建，叶俊姬，
申请(专利权)人：陕西法士特齿轮有限责任公司，
类型：发明
国别省市：