專利名稱：一種薄壁回轉(zhuǎn)體零件的車工定位夾具及裝夾方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車削加工定位裝夾工具，特別是涉及一種薄壁回轉(zhuǎn)體零件的車工 定位夾具及裝夾方法。
背景技術(shù)：
普通機(jī)床上加工壁薄、平行度、平面度要求高的回轉(zhuǎn)體零件時(shí)，由于機(jī)床精度以及 傳統(tǒng)裝夾方法存在著加工缺陷，如機(jī)床精度不太高、加工中需多次裝夾、軸向定位中心不易 找正、直接裝夾容易造成薄壁零件受徑向力變形等，使得零件的加工難度大，廢品率高、難 以得到設(shè)計(jì)圖紙要求的精度，不僅降低了工作效率，同時(shí)還增加了生產(chǎn)成本。尤其對(duì)于精細(xì) 產(chǎn)品，更會(huì)造成巨大的損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種薄壁回轉(zhuǎn)體零件的車工定 位夾具，該夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得零件在加工過(guò)程中能夠得到相應(yīng)的支撐，裝夾時(shí)主要受軸 向力，徑向力很小并且受力均勻，在加工過(guò)程中零件基本不變形、加工精度高，且拆卸方便， 操作簡(jiǎn)單，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。本發(fā)明的另外一個(gè)目的在于提供一種薄壁回轉(zhuǎn)體零件的車工定位夾具的裝夾方 法。本發(fā)明的上述目的是通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的一種薄壁回轉(zhuǎn)體零件的車工定位夾具，包括定位體和螺紋環(huán)，定位體為圓柱體結(jié) 構(gòu)，一端用于與機(jī)床連接，另一端為定位端，定位端外表面車制外螺紋，螺紋環(huán)為內(nèi)徑與定 位體外徑相同的圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，內(nèi)表面具有與定位體外螺紋相配合的內(nèi)螺紋，定位時(shí)，定位體 的一端夾在機(jī)床上，定位端與待加工薄壁回轉(zhuǎn)體零件緊密接觸，且定位體與待加工薄壁回 轉(zhuǎn)體零件均通過(guò)外表面的外螺紋與螺紋環(huán)的內(nèi)螺紋緊密配合，待加工薄壁回轉(zhuǎn)體零件外表 面具有與定位體外表面相同的外螺紋。在上述薄壁回轉(zhuǎn)體零件的車工定位夾具中，定位體的定位端采用平面結(jié)構(gòu)時(shí)為面 定位，采用軸端結(jié)構(gòu)時(shí)為軸定位，采用中心孔結(jié)構(gòu)時(shí)為孔定位。在上述薄壁回轉(zhuǎn)體零件的車工定位夾具中，螺紋環(huán)的外表面采用滾花、開孔或開 槽的形式，當(dāng)為開孔形式時(shí)，開孔為三個(gè)，當(dāng)為開槽形式時(shí)，開槽為兩個(gè)。在上述薄壁回轉(zhuǎn)體零件的車工定位夾具中，定位體定位端內(nèi)表面車制內(nèi)螺紋，待 加工薄壁回轉(zhuǎn)體零件內(nèi)表面具有內(nèi)螺紋，螺紋環(huán)外表面具有外螺紋，且螺紋環(huán)通過(guò)外螺紋 與定位體和待加工薄壁回轉(zhuǎn)體零件內(nèi)表面的內(nèi)螺紋緊密配合。一種薄壁回轉(zhuǎn)體零件的車工定位夾具的裝夾方法，包括如下步驟(1)將螺紋環(huán)內(nèi)表面加工出與待加工薄壁回轉(zhuǎn)體零件外螺紋相對(duì)應(yīng)的內(nèi)螺紋；(2)將定位體的一端用機(jī)床卡盤固定在機(jī)床上，并在定位體定位端的外表面做出 與待加工薄壁回轉(zhuǎn)體零件外螺紋相同的外螺紋；
(3)定位時(shí)，將待加工薄壁回轉(zhuǎn)體零件帶有外螺紋一端的端面靠在定位體的定位 端，將螺紋環(huán)套在待加工薄壁回轉(zhuǎn)體零件的外表面，進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，直到將待加工薄壁回 轉(zhuǎn)體零件與定位體旋緊，完成待加工薄壁回轉(zhuǎn)體零件的定位和夾緊。在上述薄壁回轉(zhuǎn)體零件的車工定位夾具的裝夾方法中，當(dāng)待加工薄壁回轉(zhuǎn)體零件 外表面未帶外螺紋時(shí)，需要先加工出比要求待加工薄壁回轉(zhuǎn)體零件外徑大的工藝螺紋。在上述薄壁回轉(zhuǎn)體零件的車工定位夾具的裝夾方法中，步驟(3)中根據(jù)待加工薄 壁回轉(zhuǎn)體零件帶有外螺紋一端的端面形狀的不同，采用面定位，軸定位或孔定位的方式進(jìn) 行定位。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明車工定位夾具在定位時(shí)采用定位體端面固定、跳動(dòng)量極小，薄壁回轉(zhuǎn)體 零件主要受軸向夾緊力，徑向受力微小可忽略不計(jì)，且當(dāng)采用軸定位體時(shí)能給零件提供相 應(yīng)支撐，零件變形小，不容易損壞零件，并且加工后零件兩端的平行度、平面度以及厚度誤 差可控制在很小的范圍內(nèi)，滿足設(shè)計(jì)的精度要求；(2)本發(fā)明定位體除采用面定位外，還可以采用軸定位或孔定位，使得工件加工后 端平面與內(nèi)孔或外圓的垂直度、工件圓柱面與內(nèi)孔或外圓的同心度、圓柱壁厚等誤差等將 更為縮小，進(jìn)一步提高加工精度；(3)本發(fā)明車工定位夾具的螺紋環(huán)在夾緊過(guò)程中的旋轉(zhuǎn)方向與對(duì)零件加工過(guò)程中 的切削力矩方向一致，在加工過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)松脫現(xiàn)象，使夾緊更可靠，此外螺紋環(huán)旋緊時(shí) 能自動(dòng)找正定位，操作方便，減少人為誤差；(4)本發(fā)明車工定位夾具直接反映機(jī)床的主軸跳動(dòng)及中拖板行程的精度，一般普 通機(jī)床端面跳動(dòng)量在0. 002 0. 003左右，本發(fā)明夾具可保證的平行度在0. 003 0. 005
左右；(5)本發(fā)明車工定位夾具由螺紋環(huán)和定位體組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制作，并且裝卸 方便，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。


圖1為本發(fā)明車工定位夾具進(jìn)行定位時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明車工定位夾具中螺紋環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明車工定位夾具中定位體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明車工定位夾具第一個(gè)實(shí)施例的裝夾示意圖；圖5為本發(fā)明車工定位夾具第二個(gè)實(shí)施例的裝夾示意圖；圖6為本發(fā)明車工定位家具第三個(gè)實(shí)施例的裝夾示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述如圖1所示為本發(fā)明車工定位夾具進(jìn)行定位時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可知該夾具包 括定位體1和螺紋環(huán)4，定位體1為圓柱體結(jié)構(gòu)，一端用于與機(jī)床的機(jī)床卡盤2連接，另一端 為定位端，定位端外表面車制外螺紋，螺紋環(huán)4為內(nèi)徑與定位體1外徑相同的圓環(huán)形結(jié)構(gòu)， 內(nèi)表面具有與定位體1外螺紋相配合的內(nèi)螺紋，定位時(shí)，定位體1的一端夾在機(jī)床上，定位端與待加工薄壁回轉(zhuǎn)體零件3緊密接觸，待加工薄壁回轉(zhuǎn)體零件3外表面具有與定位體1 外表面相同的外螺紋，定位體1與待加工薄壁回轉(zhuǎn)體零件3均通過(guò)外表面的外螺紋與螺紋 環(huán)4的內(nèi)螺紋緊密配合。如圖2所示為本發(fā)明車工定位夾具中螺紋環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖，螺紋環(huán)4外表面可以 采用滾花、開孔或開槽的形式，如圖2a)為外表面滾花，圖2b)為外表面開孔，且開孔為三 個(gè)，圖2c)為外表面開槽，且開槽為兩個(gè)。如圖3所示為本發(fā)明車工定位夾具中定位體的結(jié) 構(gòu)示意圖，當(dāng)定位體1的定位端采用平面結(jié)構(gòu)時(shí)為面定位，如圖3a)所示，采用軸端結(jié)構(gòu)時(shí) 為軸定位，如圖3b)所示，采用中心孔結(jié)構(gòu)時(shí)為孔定位，如圖3c)所示。實(shí)施例1如圖4所示為本發(fā)明車工定位夾具第一個(gè)實(shí)施例的裝夾示意圖，該實(shí)施例用于加 工薄壁類的平行度、平面度、同軸度以及垂直度公差要求嚴(yán)格的零件，其外表面不帶外螺 紋，如本實(shí)施例中待加工零件3為傳感器膜片。圖4a)中定位體1為端面定位體，給待加工 零件3提供端面定位基準(zhǔn)，以進(jìn)行鉆、鏜內(nèi)孔；圖4b)中定位體1為軸向定位體，給鉆、鏜孔 后的待加工零件3提供軸向定位基準(zhǔn)；螺紋環(huán)4外表面滾花，內(nèi)表面車制有與待加工零件 3、定位體1外表面螺紋相配對(duì)的內(nèi)螺紋。本實(shí)施例定位夾具的具體裝夾定位過(guò)程如下步驟一、先在機(jī)床上裝夾待加工零件3，車出端面以及比設(shè)計(jì)外圓直徑更大的工藝 外螺紋，長(zhǎng)度留余量后切斷；步驟二、將螺紋環(huán)4內(nèi)表面車出與待加工零件3的外螺紋配對(duì)的內(nèi)螺紋；將端面定 位體1的一端用機(jī)床卡盤2固定在機(jī)床上，并在端面定位體1的另外一端(定位端)外表 面車出與待加工零件3外螺紋同一規(guī)格的外螺紋；步驟三、以定位體1進(jìn)行端面定位，將待加工零件3帶有外螺紋一端的端面靠在定 位體1定位端的端面，將螺紋環(huán)4套在待加工零件3的外表面，進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，在螺紋環(huán) 4旋緊的過(guò)程中將待加工零件3定位和夾緊，如圖4a)所示；步驟四、對(duì)待加工零件3進(jìn)行加工，包括車削待加工零件3端面及車出工藝外螺 紋、鉆鏜內(nèi)孔，保證平行度、平面度和垂直度公差；步驟五、使用具有同一規(guī)格外螺紋的軸定位體1，以軸定位體1進(jìn)行軸向定位，將 鉆、鏜孔后的待加工零件3調(diào)頭后，將待加工零件3有孔的一個(gè)端面靠近軸定位體1的定位 端面，將螺紋環(huán)4套在待加工零件3的外表面，進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，在螺紋環(huán)4旋緊的過(guò)程中 將待加工零件3定位和夾緊，如圖4b)所示；步驟六、對(duì)待加工零件3進(jìn)行再次加工，車外圓臺(tái)階，保證同軸度公差；最后制作 心軸，頂車外圓到所需直徑，除去工藝螺紋。在本實(shí)施例中，待加工零件3所受的夾緊力以軸向力為主，克服了傳統(tǒng)加工徑向 受力導(dǎo)致工件變形的不良影響。定位體1為現(xiàn)場(chǎng)裝夾車制，在定位夾緊時(shí)，首先保證了與零 件3端面貼合、且端面跳動(dòng)量與機(jī)床主軸一致，因而能保證零件3的平面度和平行度。在螺 紋環(huán)4旋緊的同時(shí)能自動(dòng)找正定位，操作方便，減少人為操作誤差。實(shí)施例2:如圖5所示為本發(fā)明車工定位夾具第二個(gè)實(shí)施例的裝夾示意圖，該實(shí)施例用于加 工內(nèi)外圓同軸度要求高的細(xì)長(zhǎng)盲孔類零件，外表面不帶外螺紋，如本實(shí)施例中待加工零件3
5為細(xì)長(zhǎng)殼體零件。如圖5所示本實(shí)施例中定位體1為軸向定位體，給鉆、鏜孔后的零件提供 軸向定位基準(zhǔn)；螺紋環(huán)4外表面滾花，內(nèi)表面車制有與待加工零件3、定位體1外表面螺紋 相配對(duì)的內(nèi)螺紋。本實(shí)施例定位夾具的具體裝夾定位過(guò)程如下步驟一、先在機(jī)床上裝夾待加工零件3，車出端面、盲孔以及比設(shè)計(jì)外圓直徑更大 的工藝外螺紋，長(zhǎng)度留余量后切斷；步驟二、將螺紋環(huán)4內(nèi)表面車出與待加工零件3的外螺紋配對(duì)的內(nèi)螺紋；將定位體 1的一端用機(jī)床卡盤2固定在機(jī)床上，并在定位體1的另外一端(定位端)外表面車出與待 加工零件3外表面同一規(guī)格的外螺紋；步驟三、以定位體1進(jìn)行軸向定位，將待加工零件3帶有外螺紋一端的端面靠在定 位體1定位端的端面，盲孔5與定位體1的軸相配合，將螺紋環(huán)4套在待加工零件3的外表 面，進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，在螺紋環(huán)4旋緊的過(guò)程中將待加工零件3定位和夾緊；步驟四、對(duì)待加工零件3進(jìn)行加工，包括車削待加工零件3端面、打中心孔頂上頂 尖，車制槽、大外圓及細(xì)長(zhǎng)體外圓；最后制作心軸，頂車外圓到所需直徑，除去工藝螺紋。實(shí)施例3 如圖6所示為本發(fā)明車工定位家具第三個(gè)實(shí)施例的裝夾示意圖，該實(shí)施例用于加 工自帶外螺紋的平行度、垂直度要求較高的零件，如本實(shí)施例中待加工零件3為傳感器底 座。如圖6所示本實(shí)施例中定位體1為端面定位體，且中心鉆孔6以容納待加工零件的細(xì) 軸，定位體1的端面與待加工零件3的臺(tái)階相接觸，提供端面定位基準(zhǔn)；螺紋環(huán)4外表面滾 花，內(nèi)表面車制有與待加工零件3、定位體1外表面螺紋相配對(duì)的內(nèi)螺紋；待加工零件3為 帶細(xì)長(zhǎng)軸的多臺(tái)階底座，各臺(tái)階面的平行度、臺(tái)階面與軸的垂直度誤差要求較高。本實(shí)施例定位夾具的具體裝夾定位過(guò)程如下步驟一、先在機(jī)床上裝夾加工零件3，車出軸、臺(tái)階面、外螺紋以及槽，長(zhǎng)度留余量 后切斷；步驟二、將螺紋環(huán)4內(nèi)表面車出與待加工零件3的外螺紋配對(duì)的內(nèi)螺紋；將定位體 1的一端用機(jī)床卡盤2固定在機(jī)床上，并在定位體1的另外一端(定位端)外表面車出與待 加工零件3外表面同一規(guī)格的外螺紋；步驟三、以定位體1進(jìn)行端面定位，將待加工零件3帶有外螺紋一端的端面靠在定 位體1定位端的端面，軸插入定位體1的孔6中，將螺紋環(huán)4套在待加工零件3的外表面， 進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，在螺紋環(huán)4旋緊的過(guò)程中將待加工零件3定位和夾緊；步驟四、對(duì)待加工零件3進(jìn)行加工，包括車削待加工零件3端面、外圓及中心孔。本發(fā)明中的螺紋環(huán)4與定位體1根據(jù)待加工零件3直徑大小、零件形狀、裝卸方式 的不同有多種形式，如圖2為螺紋環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，螺紋環(huán)4的直徑不僅可以變化，而 且根據(jù)裝卸方式的不同，其外表面樣式也有多種選擇1)裝夾力不大、裝卸輕便的，外表面只需滾花，如圖2a)；2)裝夾力較大，外圓打裝卸用孔，用直桿插入孔中裝卸夾具，如圖2b)；3)裝夾力較大，外圓對(duì)稱開槽，用卡式扳手裝卸，如圖2c)。如圖3所示為定位體的結(jié)構(gòu)示意圖，定位體1除了直徑可變化外，按照定位方式的 不同，其樣式也有多種
1)徑向定位要求不高，主要用作端面定位，如圖3a)；2)用作軸向定位，如圖3b)；3)用作孔定位，如圖3c)。在加工同一種產(chǎn)品時(shí)螺紋環(huán)4和定位體1可反復(fù)多次使用，減少了材料的消耗，提 高了效率，更為經(jīng)濟(jì)、合理。定位體1 一般在機(jī)床上一次裝夾加工出來(lái)，不卸下就直接使用， 能保證其端面跳動(dòng)、軸向跳動(dòng)與機(jī)床主軸性能一致。以上所述，僅為本發(fā)明最佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明說(shuō)明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的公知技術(shù)。
權(quán)利要求
一種薄壁回轉(zhuǎn)體零件的車工定位夾具，其特征在于包括定位體(1)和螺紋環(huán)(4)，定位體(1)為圓柱體結(jié)構(gòu)，一端用于與機(jī)床連接，另一端為定位端，定位端外表面車制外螺紋，螺紋環(huán)(4)為內(nèi)徑與定位體(1)外徑相同的圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，內(nèi)表面具有與定位體(1)外螺紋相配合的內(nèi)螺紋，定位時(shí)，定位體(1)的一端夾在機(jī)床上，定位端與待加工薄壁回轉(zhuǎn)體零件(3)緊密接觸，且定位體(1)與待加工薄壁回轉(zhuǎn)體零件(3)均通過(guò)外表面的外螺紋與螺紋環(huán)(4)的內(nèi)螺紋緊密配合，所述待加工薄壁回轉(zhuǎn)體零件(3)外表面具有與定位體(1)外表面相同的外螺紋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄壁回轉(zhuǎn)體零件的車工定位夾具，其特征在于所述定 位體(1)的定位端采用平面結(jié)構(gòu)時(shí)為面定位，采用軸端結(jié)構(gòu)時(shí)為軸定位，采用中心孔結(jié)構(gòu) 時(shí)為孔定位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄壁回轉(zhuǎn)體零件的車工定位夾具，其特征在于所述螺 紋環(huán)(4)的外表面采用滾花、開孔或開槽的形式。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種薄壁回轉(zhuǎn)體零件的車工定位夾具，其特征在于所述螺 紋環(huán)(4)的外表面的開孔為三個(gè)，開槽為兩個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄壁回轉(zhuǎn)體零件的車工定位夾具，其特征在于所述定 位體(1)定位端內(nèi)表面車制內(nèi)螺紋，待加工薄壁回轉(zhuǎn)體零件⑶內(nèi)表面具有內(nèi)螺紋，螺紋環(huán) (4)外表面具有外螺紋，且螺紋環(huán)(4)通過(guò)外螺紋與定位體(1)和待加工薄壁回轉(zhuǎn)體零件 (3)內(nèi)表面的內(nèi)螺紋緊密配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄壁回轉(zhuǎn)體零件的車工定位夾具的裝夾方法，其特征在 于包括如下步驟(1)將螺紋環(huán)(4)內(nèi)表面加工出與待加工薄壁回轉(zhuǎn)體零件(3)外螺紋相對(duì)應(yīng)的內(nèi)螺紋；(2)將定位體(1)的一端用機(jī)床卡盤(2)固定在機(jī)床上，并在定位體(1)定位端的外表 面做出與待加工薄壁回轉(zhuǎn)體零件(3)外螺紋相同的外螺紋；(3)定位時(shí)，將待加工薄壁回轉(zhuǎn)體零件(3)帶有外螺紋一端的端面靠在定位體(1)的定 位端，將螺紋環(huán)(4)套在待加工薄壁回轉(zhuǎn)體零件(3)的外表面，進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，直到將待 加工薄壁回轉(zhuǎn)體零件(3)與定位體(1)旋緊，完成待加工薄壁回轉(zhuǎn)體零件(3)的定位和夾 緊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種薄壁回轉(zhuǎn)體零件的車工定位夾具的裝夾方法，其特征在 于當(dāng)所述待加工薄壁回轉(zhuǎn)體零件(3)外表面未帶外螺紋時(shí)，需要先加工出比要求待加工 薄壁回轉(zhuǎn)體零件(3)外徑大的工藝螺紋。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種薄壁回轉(zhuǎn)體零件的車工定位夾具的裝夾方法，其特征在 于所述步驟(3)中根據(jù)待加工薄壁回轉(zhuǎn)體零件(3)帶有外螺紋一端的端面形狀的不同，采 用面定位，軸定位或孔定位的方式進(jìn)行定位。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種薄壁回轉(zhuǎn)體零件的車工定位夾具及裝夾方法，該夾具包括定位體和螺紋環(huán)，定位體為圓柱體，定位端外表面車制外螺紋，螺紋環(huán)為內(nèi)徑與定位體外徑相同的圓環(huán)，內(nèi)表面具有與定位體外螺紋相配合的內(nèi)螺紋，定位時(shí)定位體的一端夾在機(jī)床上，定位端與零件緊密接觸，且定位體與零件均通過(guò)外表面的外螺紋與螺紋環(huán)的內(nèi)螺紋緊密配合，本實(shí)施例中零件所受的夾緊力以軸向力為主，克服了傳統(tǒng)加工徑向受力導(dǎo)致工件變形的不良影響，定位體為現(xiàn)場(chǎng)裝夾車制，在定位夾緊時(shí)，首先保證了與零件端面貼合、且端面跳動(dòng)量與機(jī)床主軸一致，因而能保證零件的平面度和平行度，在螺紋環(huán)旋緊的同時(shí)能自動(dòng)找正定位，操作方便，減少人為操作誤差。
文檔編號(hào)B23Q3/12GK101972943SQ20101052799
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者王燕生, 田軍霞, 趙謙益 申請(qǐng)人:北京遙測(cè)技術(shù)研究所