一種基于支撐體的少無(wú)毛刺切削加工夾具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及金屬切削領(lǐng)域中的定位夾緊領(lǐng)域，尤其涉及一種基于支撐體的少無(wú)毛刺切削加工夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬切削毛刺的形成是金屬切削過(guò)程由于材料的塑性變形而產(chǎn)生的一個(gè)正常的、常見(jiàn)的現(xiàn)象，它的形成與變化直接影響著零件的加工質(zhì)量和加工效率，也日益成為精密、超精密加工和自動(dòng)化加工面臨的重大挑戰(zhàn)。據(jù)相關(guān)調(diào)查研宄表明，在零部件的切削加工過(guò)程中，去毛刺過(guò)程所花費(fèi)的加工時(shí)間和加工費(fèi)用可以高達(dá)整個(gè)零部件加工費(fèi)用的30%，例如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件等精密零件。對(duì)于一個(gè)中等復(fù)雜程度的零件，其去除毛刺的加工費(fèi)用也將達(dá)到15%-20%。去除毛刺是一個(gè)毫無(wú)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的附加加工過(guò)程，它降低了零件的加工質(zhì)量和加工效率。然而，如果工件上的毛刺得不到有效控制或去除，將會(huì)給帶來(lái)極大的危害。利用支撐體法切削可以在切削過(guò)程中有效控制毛刺的形成，降低毛刺的危害。然而對(duì)于特殊形狀的零件，支撐體法無(wú)法直接應(yīng)用于切削過(guò)程中，常常需要預(yù)先修整支撐體形狀，大大增加了工作量。而一個(gè)合適的夾具能夠不需附加支撐體修整工藝，直接實(shí)現(xiàn)工件與支撐體的定位與夾緊。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、可有效減少工件加工毛刺的少無(wú)毛刺切削加工夾具。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出如下技術(shù)方案:
[0006]一種基于支撐體的少無(wú)毛刺切削加工夾具，包括夾具基座、定位螺栓、支撐體，所述夾具基座的兩端相對(duì)地水平設(shè)置有兩個(gè)用于夾緊工件的夾塊，所述定位螺栓豎直貫穿地設(shè)置于夾具基座底部，所述支撐體設(shè)置于與工件的加工末端與夾塊之間，裝夾后，可以同時(shí)夾持工件和支撐體進(jìn)行切削，工件和支撐體可根據(jù)需要通過(guò)手柄和定位螺栓分別調(diào)節(jié)水平方向和豎直方向的位置。
[0007]進(jìn)一步地，所述夾塊包括絲桿部、與工件緊密接觸的夾緊頭，所述絲桿部與夾具基座兩端的螺孔相配合，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿部調(diào)節(jié)夾緊頭的位置，轉(zhuǎn)動(dòng)即可調(diào)整位置，可實(shí)現(xiàn)工件與支撐體的水平方向靈活定位。
[0008]進(jìn)一步地，所述絲桿部一端貫穿設(shè)置有可拆卸的手柄，可避免切削過(guò)程中不必要的干涉。
[0009]進(jìn)一步地，所述夾具基座的兩端相互平行，方便直接通過(guò)刨床和銑床的夾具裝夾后應(yīng)用于切削過(guò)程中。
[0010]相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了切削過(guò)程中不同形狀和尺寸的工件與支撐體的分別定位與共同夾緊。具體地，調(diào)整定位螺栓，可以實(shí)現(xiàn)工件與支撐體在豎直方向上的分別定位。通過(guò)旋轉(zhuǎn)手柄調(diào)節(jié)夾塊的水平位置，可以實(shí)現(xiàn)工件與支撐體在水平上的定位與夾緊。根據(jù)工件與支撐體的具體形狀和尺寸，靈活組合調(diào)節(jié)水平方向和豎直方向的定位，可以實(shí)現(xiàn)多種切削環(huán)境的定位，大大節(jié)省了支撐體修整的成本和時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)，本實(shí)用新型通過(guò)附加支撐體的方法，改善工件終端面的支撐剛度，抑制切削過(guò)程中負(fù)剪切區(qū)的形成，使得切削毛刺在切削過(guò)程中就直接被抑制而難以形成。支撐體可以根據(jù)不同的切削材料而靈活選擇，這就使得本實(shí)用新型可以應(yīng)用于任意切削材料的切削加工工藝。依據(jù)本實(shí)用新型可以完全抑制切削過(guò)程中負(fù)毛刺的形成，大大降低切削過(guò)程中形成的毛刺的尺寸，毛刺高度和毛刺厚度降低超過(guò)80%。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為應(yīng)用本實(shí)用新型實(shí)施例的少無(wú)毛刺溝槽加工原理圖。
[0013]圖3為應(yīng)用本實(shí)用新型實(shí)施例的少無(wú)毛刺刨削加工原理圖。
[0014]圖中:1_夾具基座；2-手柄；3-夾塊；4-工件；5_支撐體；6_定位螺栓；7_刀具。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)用新型目的作進(jìn)一步詳細(xì)地描述，實(shí)施例不能在此一一贅述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不因此限定于以下實(shí)施例。
[0016]如圖1所示，一種基于支撐體的少無(wú)毛刺切削加工夾具，包括夾具基座1、定位螺栓6、支撐體5，所述夾具基座I的兩端相對(duì)地水平設(shè)置有兩個(gè)用于夾緊工件2的夾塊3，所述定位螺栓6豎直貫穿地設(shè)置于夾具基座I底部，所述定位螺栓6可采用標(biāo)準(zhǔn)件，可根據(jù)工件4和支撐體5的形狀和相對(duì)位置以及加工要求靈活選用。所述支撐體5設(shè)置于與工件2的加工末端與夾塊3之間，裝夾后，可以同時(shí)夾持工件和支撐體進(jìn)行切削，工件和支撐體可根據(jù)需要通過(guò)手柄和定位螺栓分別調(diào)節(jié)水平方向和豎直方向的位置。
[0017]具體地，所述夾塊3包括絲桿部32、與工件2緊密接觸的夾緊頭31，所述絲桿部32與夾具基座I兩端的螺孔相配合，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿部32調(diào)節(jié)夾緊頭31的位置，轉(zhuǎn)動(dòng)即可調(diào)整位置，可實(shí)現(xiàn)工件與支撐體的水平方向靈活定位。
[0018]具體地，所述絲桿部32 —端貫穿設(shè)置有可拆卸的手柄2，可避免切削過(guò)程中不必要的干涉。
[0019]具體地，所述夾具基座I的兩端相互平行，方便直接通過(guò)刨床和銑床的夾具裝夾后應(yīng)用于切削過(guò)程中。
[0020]以應(yīng)用于不銹鋼溝槽板加工為例:
[0021]工件4的材料為304不銹鋼，尺寸為45 X 15 X 50mm，支撐體5的材料為45#鋼，尺寸為 15X35X50mm。
[0022]根據(jù)工件4和支撐體5的組合尺寸，選擇合適的基于支撐體的少無(wú)毛刺切削加工夾具，并定位夾緊于對(duì)應(yīng)加工工藝的機(jī)床上。
[0023]裝夾時(shí)，根據(jù)工件4和支撐體5的形狀和尺寸，預(yù)先調(diào)節(jié)定位螺栓6粗略定位，旋轉(zhuǎn)手柄2使夾塊3對(duì)工件4和支撐體5進(jìn)行預(yù)夾緊。
[0024]根據(jù)加工要求，通過(guò)定位螺栓6調(diào)整工件4和支撐體5的高度和相對(duì)高度，待調(diào)平后旋轉(zhuǎn)手柄2夾緊工件4和支撐體5。
[0025]本實(shí)施例通過(guò)靈活組合調(diào)節(jié)手柄和定位螺栓，實(shí)現(xiàn)了尺寸和材料均不一致的工件和支撐體的定位和夾緊。后續(xù)只需通過(guò)機(jī)床進(jìn)行加工即可完成溝槽的加工。
[0026]在另一個(gè)實(shí)施例中，采用本實(shí)用新型加工銅溝槽。待加工材料為純銅，具有較高的傳熱傳質(zhì)性能，常用于強(qiáng)化傳熱研宄，制備熱超導(dǎo)體元器件等。銅材料塑性極高，在常規(guī)切削條件下，容易形成較大尺寸的毛刺，并且毛刺的硬度遠(yuǎn)高于本體材料。
[0027]如圖2所示，純銅溝槽板的加工，步驟包括:
[0028]I)根據(jù)工件4的材料，選定支撐體5的材料為A1-6061鋁合金，根據(jù)零件的成形尺寸選定支撐體5尺寸，并通過(guò)刨床虎鉗裝夾；
[0029]2)根據(jù)具體加工要求，所述刀具7選用齒距齒寬均為Imm的多齒刀具，刀具前角為10°，刀具后角為8° ;
[0030]3)根據(jù)具體加工要求，選定切削速度為0.llm/s，切削深度為0.2mm ；
[0031]4)根據(jù)成形零件的特征，切削過(guò)程中向下進(jìn)刀5次，以使溝槽深度為Imm ;
[0032]切削過(guò)程中，支撐體5與工件4上均出現(xiàn)溝槽，所得零件的終端面僅有尺寸極小的毛刺，毛刺高度小于0.1mm，有利于后續(xù)加工。
[0033]在另一個(gè)實(shí)施例中，采用本實(shí)用新型刨削加工鋁合金零件平面。待加工材料為A1-6061鋁合金，是一種工業(yè)上常用的高品質(zhì)鎂鋁合金，廣泛應(yīng)用于設(shè)備制造、汽車(chē)生產(chǎn)以及各類(lèi)電器零部件等的結(jié)構(gòu)件。該材料在無(wú)支撐體條件下切削容易形成較大尺寸的毛刺，甚至出現(xiàn)負(fù)毛刺。
[0034]如圖3所示，本實(shí)施例提供的少無(wú)毛刺加工工藝應(yīng)用于鋁合金零件平面刨削加工，步驟包括:
[0035]I)根據(jù)工件4的材料，選定支撐體5為A1-6061鋁合金，根據(jù)零件的成形尺寸選定支撐體的尺寸，并直接通過(guò)刨床虎鉗裝夾；
[0036]2)根據(jù)具體加工要求，所述刀具7選用前角和后角均為10°的鋒利刨削刀具；
[0037]3)設(shè)定切削速度為0.lm/S，切削深度為0.2mm ；
[0038]4)開(kāi)動(dòng)刨床完成切削過(guò)程。
[0039]切削加工過(guò)程中工件4和支撐體5均被刀具7加工，所得工件4的已加工表面的表面光潔度高，無(wú)支撐體切削條件下出現(xiàn)的負(fù)毛刺得到了抑制，毛刺高度小于0.01mm。
[0040]本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于支撐體的少無(wú)毛刺切削加工夾具，其特征在于:包括夾具基座(1)、定位螺栓(6)、支撐體(5)，所述夾具基座(I)的兩端相對(duì)地水平設(shè)置有兩個(gè)用于夾緊工件(2)的夾塊(3)，所述定位螺栓(6)豎直貫穿地設(shè)置于夾具基座(I)底部，所述支撐體(5)設(shè)置于與工件(2)的加工末端與夾塊(3)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于支撐體的少無(wú)毛刺切削加工夾具，其特征在于:所述夾塊(3)包括絲桿部(32)、與工件(2)緊密接觸的夾緊頭(31)，所述絲桿部(32)與夾具基座(I)兩端的螺孔相配合，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿部(32)調(diào)節(jié)夾緊頭(31)的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于支撐體的少無(wú)毛刺切削加工夾具，其特征在于:所述絲桿部(32) —端貫穿設(shè)置有可拆卸的手柄(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于支撐體的少無(wú)毛刺切削加工夾具，其特征在于:所述夾具基座(I)的兩端相互平行。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于支撐體的少無(wú)毛刺切削加工夾具，包括夾具基座、定位螺栓、支撐體，所述夾具基座的兩端相對(duì)地水平設(shè)置有兩個(gè)用于夾緊工件的夾塊，所述定位螺栓豎直貫穿地設(shè)置于夾具基座底部，所述支撐體設(shè)置于與工件的加工末端與夾塊之間，裝夾后，可以同時(shí)夾持工件和支撐體進(jìn)行切削，工件和支撐體可根據(jù)需要通過(guò)手柄和定位螺栓分別調(diào)節(jié)水平方向和豎直方向的位置。本實(shí)用新型可以根據(jù)工件和支撐體的形狀和尺寸，組合調(diào)節(jié)定位螺栓和夾塊位置，實(shí)現(xiàn)不同形狀尺寸的工件的少無(wú)毛刺加工，節(jié)省支撐體修整的成本和時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。
【IPC分類(lèi)】B23Q3-06
【公開(kāi)號(hào)】CN204504801
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520141492
【發(fā)明人】李炳林, 王斌, 鄧文君, 鄒志杰, 劉良偉
【申請(qǐng)人】華南理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年3月13日