在工件圓錐面上加工均布螺紋孔的方法及夾具的制作方法
【專利摘要】一種在工件圓錐面上加工均布螺紋孔的方法及夾具。本發(fā)明通過采用支撐架將工件圓錐面上均布的螺紋孔中心線轉(zhuǎn)換為與機(jī)床主軸平行的狀態(tài)，利用機(jī)床分度盤實(shí)現(xiàn)圓周上均布螺紋孔一次裝夾，依次加工的目的。通過三角函數(shù)計(jì)算，計(jì)算出芯棒頂端圓球的中心距所述底板上表面的距離，同時(shí)計(jì)算出芯棒頂端圓球的中心距螺紋孔中心線距離。同時(shí)，在底盤上有與芯棒同軸的定位止口，實(shí)現(xiàn)了工件的快速定位、找正。最后采用壓板壓緊方式裝夾工件，工件不受徑向裝夾外力，能有效減小薄壁件由于裝夾引起的變形，提高了產(chǎn)品合格率，并提高了加工效率，降低了加工成本。
【專利說明】在工件圓錐面上加工均布螺紋孔的方法及夾具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械加工行業(yè)，具體是一種在簡(jiǎn)易數(shù)控銑床上裝夾、找正，實(shí)現(xiàn)在工件圓錐面上加工均布螺紋孔尺寸、形位公差的裝夾夾具及其加工方法。

【背景技術(shù)】
[0002]工件圓錐面上的均布螺紋孔所在表面為圓弧面，螺紋孔中心線與圓錐面中心線成一定夾角。加工該類結(jié)構(gòu)，一般采用五軸數(shù)控銑床，例如五軸車銑加工中心，但是這類機(jī)床一般價(jià)格都比較昂貴。我國(guó)機(jī)加的現(xiàn)狀是，有一些高精尖的數(shù)控銑床，但是簡(jiǎn)易的數(shù)控銑床在國(guó)內(nèi)企業(yè)仍占有相對(duì)大的比例，例如三軸數(shù)控銑床就是最常用的數(shù)控銑床。因此利用簡(jiǎn)易數(shù)控銑床加工均布于工件圓錐面上的螺紋孔，主要存在①三軸銑床如何拓寬為多軸銑床設(shè)計(jì)合理的專用夾具加工時(shí)，如何裝夾、找正等問題。
[0003]對(duì)于在簡(jiǎn)易數(shù)控?cái)?shù)控銑床加工均布于工件圓錐面上的螺紋孔，選擇合理的裝夾、找正方式并設(shè)計(jì)合理的夾具是首先要解決的問題。因?yàn)樵O(shè)計(jì)合理的夾具，可以將三軸拓寬為五軸；而設(shè)計(jì)合理的裝夾、找正方式可以實(shí)現(xiàn)快速定位，減少找正次數(shù)，充分挖掘簡(jiǎn)易數(shù)控銑床的加工能力，拓寬該類機(jī)床的加工范圍，特別是對(duì)于大批量生產(chǎn)的零件，優(yōu)勢(shì)更加明顯。
[0004]現(xiàn)有的加工技術(shù)中，對(duì)于加工均布于工件圓錐面上的螺紋孔一般采用五軸數(shù)控加工中心，而在簡(jiǎn)易數(shù)控?cái)?shù)控銑床上加工也可采用翻轉(zhuǎn)夾具，通過翻轉(zhuǎn)夾具將螺紋孔端面調(diào)整到與主軸垂直的方向進(jìn)行銑加工。這種翻轉(zhuǎn)夾具存在加工周期長(zhǎng)、夾具設(shè)計(jì)復(fù)雜、經(jīng)費(fèi)高、使用范圍小等不足；同時(shí)對(duì)于在圓周上均布的螺孔，必須每加工一個(gè)螺紋孔都找正、裝夾一次，對(duì)于大批量生產(chǎn)的零件來說，效率低、加工難度大、人為出錯(cuò)率高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的效率低、加工難度大、加工質(zhì)量差的不足，本發(fā)明提出了一種在工件圓錐面上加工均布螺紋孔的方法及夾具。
[0006]本發(fā)明的具體過程是:
[0007]步驟1:裝夾工件。
[0008]裝夾工件時(shí)，將夾具中的支撐架固定在銑床工作臺(tái)上。將機(jī)床分度盤固定在所述支撐架的工作面板上。將夾具中的底盤放置在機(jī)床分度盤的上表面，并使該底盤上的芯棒的中心線垂直于支撐架的工作面板，使芯棒中心線的下端與與分度盤上表面的中心點(diǎn)重合；將底盤緊固在機(jī)床分度盤上表面。
[0009]將支撐螺栓裝在裝夾壓板的下表面。將連接螺栓從裝夾壓板的上表面裝入該裝夾壓板上的條形安裝孔中。將工件下表面的凹槽的與所述底盤定位止口中定位臺(tái)嵌合，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的定位。將裝夾壓板安放在工件下端的裝夾面上，旋緊裝夾壓板條形安裝孔中的連接螺栓，即將工件緊固于底盤上；至此完成工件的裝夾和定位。
[0010]步驟2:工件找正
[0011]工件找正時(shí)，包括以下過程:
[0012]I作工件圓錐面上的螺紋孔靠近工件外側(cè)的孔口處的延長(zhǎng)線，并且該延長(zhǎng)線平行于支撐架工作面板；在工件下表面凹槽槽底寬度方向中心處作垂直于該槽底的直線，并使所述直線與所述延長(zhǎng)線垂直相交于b點(diǎn)處，所述b點(diǎn)至該工件下表面凹槽槽底寬度方向中心處的直線距離為h。
[0013]II平行移動(dòng)芯棒I的中心線，使該中心線的下端與所述工件下表面凹槽外側(cè)壁槽口 d點(diǎn)處重合。取所述芯棒I中心線上端圓球的圓心O點(diǎn)處至該工件下表面凹槽外側(cè)壁槽口 d點(diǎn)處的直線距離為H。為防止找正芯棒上端圓球時(shí)，杠桿指示表與工件發(fā)生干涉，H應(yīng)大于ho
[0014]III作芯棒中心線的延長(zhǎng)線，并且該延長(zhǎng)線平行于支撐架工作面板；作垂直于工件圓錐面上的螺紋孔孔口中心O1點(diǎn)處的直線，并使所述直線與所述延長(zhǎng)線垂直相交于a點(diǎn)處，所述芯棒中心線的延長(zhǎng)線上自芯棒中心線至所述a點(diǎn)處的直線距離為r。
[0015]IV確定加工工件表面與水平面之間的夾角為alt)所述CI1與工件圓錐面的角度α相同。
[0016]V作工件圓錐面上的螺紋孔孔口中心O1點(diǎn)處的延長(zhǎng)線，并且該延長(zhǎng)線垂直于該螺紋孔所處的工件圓錐面。所述延長(zhǎng)線的頂端與芯棒上端圓球的圓心O點(diǎn)處于同一水平面時(shí)，該延長(zhǎng)線頂端距芯棒上端圓球的圓心O點(diǎn)處的直線距離為Xp
[0017]通過杠桿指示表，采用常規(guī)方法找正芯棒I上端圓球的圓心0，即確定了芯棒上端圓球的圓心O點(diǎn)為銑床坐標(biāo)系中X軸、Y軸的坐標(biāo)原點(diǎn)。
[0018]利用三角函數(shù)公式(I)
[0019]X1 = [ (H-h) tg a j+r] COS a j (I)
[0020]即可得到工件圓錐面上的螺紋孔孔口中心O1點(diǎn)距芯棒上端圓球的圓心O點(diǎn)的直線距離X1。
[0021]以工件圓錐面的最高點(diǎn)為所加工螺紋孔中心O1點(diǎn)在銑床坐標(biāo)系中Z軸的坐標(biāo)原點(diǎn)。
[0022]至此工件圓錐面上螺紋孔的坐標(biāo)原點(diǎn)找正完成。
[0023]步驟3:加工
[0024]當(dāng)工件找正后，通過常規(guī)的機(jī)械加工方法在工件圓錐面上加工第一個(gè)螺紋孔。順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)床分度盤45°，依次完成其余各處螺紋孔。至此該工件圓錐面上均勻分布的螺紋孔加工完成。
[0025]本發(fā)明提出的用于在工件圓錐面上加工均布螺紋孔的夾具，包括支撐架、底盤和裝夾壓板，其中:支撐架的安裝板固定在銑床的工作臺(tái)上。機(jī)床分度盤安裝在支撐架的工作面板的上表面。底盤固定安裝在所述機(jī)床分度盤的上表面。在該底盤上表面的中心有軸向凸出的芯棒，該芯棒的頂端為圓球，并且該圓球須滿足以下條件:圓球的圓心與芯棒的中心線重合、圓球的圓心位于三軸數(shù)控銑床主軸中心線上。該芯棒頂端圓球的圓心至該工件下表面凹槽外側(cè)壁槽口處的直線距離為H，工件圓錐面上的螺紋孔靠近工件外側(cè)的孔口處的延長(zhǎng)線與工件下表面凹槽槽底寬度方向中心處的垂直線交點(diǎn)之間的距離為h。H應(yīng)大于h。
[0026]所述支撐架由安裝板和工作面板焊接而成，并且所述安裝板的上表面為水平面，工作面板與安裝板的上表面之間有夾角a，所述夾角α的角度與所加工工件表面的角度—致。
[0027]所述工作面板上表面中部，沿該工作面板的長(zhǎng)度方向加工有通槽，通過該通槽減小安裝在工作面板上的機(jī)床分度盤與該工作面板的接觸面；在所述通槽兩側(cè)一端的工作面板的上表面有凸出的限位臺(tái)。所述通槽兩側(cè)的工作面板的上表面分別加工有一對(duì)用于固定該機(jī)床分度盤“U”形槽。
[0028]在所述底盤上表面有安裝工件的環(huán)形凹槽狀定位止口，該定位止口的外側(cè)壁上端面凸出底盤的上表面，形成了工件的定位臺(tái)，并且該定位臺(tái)的上表面與兩側(cè)表面均為工件的定位面，通過該定位臺(tái)與工件下表面凹槽之間的配合實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的定位。
[0029]在底盤上表面分布有安裝裝夾壓板的固定螺栓孔。在底盤上表面外緣處均布有與機(jī)床分度盤上的T形槽配合的通孔。
[0030]本發(fā)明的目的是通過專用夾具利用機(jī)床分度盤，在簡(jiǎn)易數(shù)控?cái)?shù)控銑床上一次裝夾產(chǎn)品，精加工在工件圓錐面上均布的螺紋孔。避免多次找正，控制裝夾變形，以拓寬簡(jiǎn)易數(shù)控銑床的加工范圍。
[0031]本發(fā)明通過采用支撐架將工件圓錐面上均布的螺紋孔中心線轉(zhuǎn)換為與機(jī)床主軸平行的狀態(tài)，利用機(jī)床分度盤實(shí)現(xiàn)圓周上均布螺紋孔一次裝夾，依次加工的目的。通過三角函數(shù)計(jì)算，計(jì)算出芯棒頂端圓球的中心距所述底板上表面的距離，同時(shí)計(jì)算出芯棒頂端圓球的中心距螺紋孔中心線距離。同時(shí)，在底盤上有與芯棒同軸的定位止口，實(shí)現(xiàn)了工件的快速定位、找正。最后采用壓板壓緊方式裝夾工件，工件不受徑向裝夾外力，能有效減小薄壁件由于裝夾引起的變形。
[0032]在使用本夾具前我廠某型號(hào)產(chǎn)品上均布在圓錐面上的螺紋孔一直是在普通車床上利用專用夾具車削加工的。該夾具為偏心夾具，車削時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)不平衡震顫的現(xiàn)象，造成加工螺紋孔表面粗糙度不合格；同時(shí)在加工螺紋孔前必須安排劃線工序，夾具畫出找正中心線，工件畫出每一處螺紋孔的中心線，每加工一處螺紋孔，都要將螺紋孔的中心線與夾具中心線對(duì)齊，裝夾、找正一次，螺紋孔的分度完全依靠人工對(duì)線，加工效率低下，分度精度誤差大，產(chǎn)品合格率一般在80%左右，嚴(yán)重影響我廠效益。通過本發(fā)明的使用，可以將螺紋孔中心線轉(zhuǎn)換成與機(jī)床主軸重合，同時(shí)利用機(jī)床分度盤分度，實(shí)現(xiàn)在普通三軸數(shù)控銑床上一次裝夾找正，依次加工工件圓錐面上的均布螺紋孔的目的。在首批試件的加工中，優(yōu)質(zhì)品率一舉達(dá)到100%，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品“零缺陷”交付；同時(shí)，將單件的加工時(shí)間效率由原來的10h/件提高到了 50h/件。本發(fā)明中夾具的使用拓寬了簡(jiǎn)易數(shù)控銑床的加工范圍，為工廠節(jié)約了購(gòu)買機(jī)床的成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2是圖1的P向示意圖；
[0035]圖3是支撐架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖4是圖3的A-A剖視示意圖；
[0037]圖5是圖3的B向示意圖；
[0038]圖6是圖5的C-C剖視示意圖；
[0039]圖7是底盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖8是圖7的俯視圖；
[0041]圖9是裝夾壓板的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，9a是俯視圖，9b是主視圖；
[0042]圖10是工件與本發(fā)明的配合示意圖；
[0043]圖11是工件找正的不意圖。
[0044]其中:
[0045]1.芯棒；2.通槽；3.限位臺(tái)；4.支撐架；5.機(jī)床分度盤；6.底盤；7.工件；8.裝夾壓板；9.支撐螺栓；10.機(jī)床工作臺(tái)；11.定位臺(tái)。

【具體實(shí)施方式】
[0046]實(shí)施例一
[0047]本實(shí)施例是一種利用三軸數(shù)控銑床加工多個(gè)均布于工件圓錐面上的螺紋孔的方法，所加工的工件圓錐面的角度α為O?90°。本實(shí)施例中，加工工件表面的角度α為12°，在該圓錐面上均布有8個(gè)螺紋孔，并且各螺紋孔的中心與工件的中心等距。
[0048]本實(shí)施例的具體過程是:
[0049]步驟1:裝夾工件。
[0050]裝夾工件時(shí)，先將夾具中的支撐架4平放在銑床工作臺(tái)上，使該支撐架的長(zhǎng)邊與銑床工作臺(tái)的長(zhǎng)邊平行，并通過T型螺栓將支撐架4固定在銑床工作臺(tái)面上。將機(jī)床分度盤5放置在所述支撐架4的工作面板上，用連接螺栓將機(jī)床分度盤5緊固于支撐架4上。將夾具中的底盤6放置在機(jī)床分度盤5的上表面,并使該底盤6上的芯棒I的中心線垂直于支撐架的工作面板，使芯棒I中心線的下端與與分度盤5上表面的中心點(diǎn)重合；用1'型螺栓將底盤6緊固在機(jī)床分度盤5上表面。此時(shí)夾具裝夾完畢。
[0051]將支撐螺栓9從裝夾壓板8的下表面裝入該裝夾壓板上的安裝螺紋孔中。將連接螺栓從裝夾壓板8的上表面裝入該裝夾壓板8上的條形安裝孔中。將工件下表面的凹槽的與所述底盤6定位止口中定位臺(tái)11嵌合，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的定位。將裝夾壓板8安放在工件下端的裝夾面上，旋緊裝夾壓板8條形安裝孔中的連接螺栓，即將工件緊固于底盤6上，工件裝夾、定位完畢。
[0052]步驟2:工件找正
[0053]工件找正時(shí)，包括以下過程:
[0054]I作工件圓錐面上的螺紋孔靠近工件外側(cè)的孔口處的延長(zhǎng)線，并且該延長(zhǎng)線平行于支撐架工作面板；在工件下表面凹槽槽底寬度方向中心處作垂直于該槽底的直線，并使所述直線與所述延長(zhǎng)線垂直相交于b點(diǎn)處，所述b點(diǎn)至該工件下表面凹槽槽底寬度方向中心處的直線距離為h。
[0055]II平行移動(dòng)芯棒I的中心線，使該中心線的下端與所述工件下表面凹槽外側(cè)壁槽口 d點(diǎn)處重合。取所述芯棒I中心線上端圓球的圓心O點(diǎn)處至該工件下表面凹槽外側(cè)壁槽口 d點(diǎn)處的直線距離為H。為防止找正芯棒I上端圓球時(shí)，杠桿指示表與工件發(fā)生干涉，H應(yīng)大于h。
[0056]III作芯棒I中心線的延長(zhǎng)線，并且該延長(zhǎng)線平行于支撐架工作面板；作垂直于工件圓錐面上的螺紋孔孔口中心O1點(diǎn)處的直線，并使所述直線與所述延長(zhǎng)線垂直相交于a點(diǎn)處，所述芯棒I中心線的延長(zhǎng)線上自芯棒I中心線至所述a點(diǎn)處的直線距離為r。
[0057]IV確定加工工件表面與水平面之間的夾角為alt)所述a I與工件圓錐面的角度α相同，本實(shí)施例中均為12°。
[0058]V作工件圓錐面上的螺紋孔孔口中心O1點(diǎn)處的延長(zhǎng)線，并且該延長(zhǎng)線垂直于該螺紋孔所處的工件圓錐面。所述延長(zhǎng)線的頂端與芯棒I上端圓球的圓心O點(diǎn)處于同一水平面時(shí)，該延長(zhǎng)線頂端距芯棒I上端圓球的圓心O點(diǎn)處的直線距離為Xp
[0059]根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本實(shí)施例中，工件圓錐面上的螺紋孔靠近工件外側(cè)的孔口處至該工件下表面凹槽槽底處的距離h = 54.7mm,所述芯棒I中心線的延長(zhǎng)線上自芯棒I中心線至所述a點(diǎn)處的直線距離r = 85，所述芯棒I中心線上端圓球的圓心O點(diǎn)處至該工件下表面凹槽外側(cè)壁槽口 d點(diǎn)處的直線距離為H = 100mm。
[0060]將杠桿指示表裝在統(tǒng)床主軸上,旋轉(zhuǎn)統(tǒng)床主軸通過杠桿指示表找正芯棒I上端圓球的圓心0，即確定了芯棒I上端圓球的圓心O點(diǎn)為銑床坐標(biāo)系中X軸、Y軸的坐標(biāo)原點(diǎn)。
[0061]利用三角函數(shù)公式(I)
[0062]X1 = [ (H-h) tg a j+r] COS a j (I)
[0063]即可得到工件圓錐面上的螺紋孔孔口中心O1點(diǎn)距芯棒I上端圓球的圓心O點(diǎn)的直線距離 X1,本實(shí)施例中，X1 = [(100-54.7)tgl2° +85]C0S12° = 91.94mm。
[0064]以工件圓錐面的最高點(diǎn)為所加工螺紋孔中心O1點(diǎn)在銑床坐標(biāo)系中Z軸的坐標(biāo)原點(diǎn)。
[0065]至此工件圓錐面上螺紋孔的坐標(biāo)原點(diǎn)找正完成。
[0066]步驟3:加工
[0067]當(dāng)工件找正后，通過常規(guī)的機(jī)械加工方法在工件圓錐面上加工螺紋孔。所述螺紋孔為8XM18X1.5-6H，螺孔深L = 14±0.2，螺紋退刀槽尺寸為3X Φ18.5_。該螺紋底孔尺寸為Φ 16.376+0.30_。加工完螺紋孔，塞規(guī)檢測(cè)合格。
[0068]順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)床分度盤45°，依次按上述方法完成其余各處螺紋孔。至此該工件圓錐面上均勻分布的螺紋孔加工完成。
[0069]本實(shí)施例提出的夾具包括支撐架4、底盤6和裝夾壓板8，其中:
[0070]支撐架4的安裝板通過螺栓固定在統(tǒng)床的工作臺(tái)上。機(jī)床分度盤5安裝在支撐架4的工作面板的上表面。底盤6固定安裝在所述機(jī)床分度盤5的上表面。使用時(shí)，將工件安裝在所述底盤6的上表面，并通過裝夾壓板8固緊。
[0071]所述支撐架4由安裝板和工作面板焊接而成，并且所述安裝板的上表面為水平面，工作面板與安裝板的上表面之間有夾角α，所述夾角α的角度與所加工工件表面的角度一致。本實(shí)施例中，所加工工件表面的角度為12°，故工作面板與安裝板上表面之間的夾角α為12°。所述工作面板上表面為階梯狀，其中:在所述工作面板上表面中部，沿該工作面板的長(zhǎng)度方向加工有通槽2，通過該通槽2減小安裝在工作面板上的機(jī)床分度盤5與該工作面板的接觸面；在所述通槽2兩側(cè)一端的工作面板的上表面有凸出的限位臺(tái)3，當(dāng)機(jī)床分度盤5安放在所述工作面板上表面后，通過該限位臺(tái)3防止該機(jī)床分度盤的滑移。所述通槽2兩側(cè)的工作面板的上表面分別加工有一對(duì)“U”形槽，該“U”形槽與機(jī)床分度盤5上的“U”形槽相配合，用于固定該機(jī)床分度盤。
[0072]所述機(jī)床分度盤5為三軸數(shù)控銑床的機(jī)床分度盤。
[0073]所述底盤6為用45鋼制成的圓盤，在該底盤6上表面有安裝工件的環(huán)形凹槽狀定位止口，該定位止口的外側(cè)壁上端面凸出底盤6的上表面，形成了工件的定位臺(tái)11，并且該定位臺(tái)的上表面與兩側(cè)表面均為工件的定位面，通過該定位臺(tái)與工件下表面凹槽之間的配合實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的定位。
[0074]在該底盤6上表面的中心有軸向凸出的芯棒I。該芯棒的頂端為圓球,并且該圓球須滿足以下條件:圓球的圓心與芯棒I的中心線重合、圓球的圓心位于三軸數(shù)控銑床主軸中心線上。該芯棒I頂端圓球的圓心至該工件下表面凹槽外側(cè)壁槽口處的直線距離為H，工件圓錐面上的螺紋孔靠近工件外側(cè)的孔口處的延長(zhǎng)線與工件下表面凹槽槽底寬度方向中心處的垂直線交點(diǎn)之間的距離為h。H應(yīng)大于h。
[0075]在底盤6上表面分布有安裝裝夾壓板的固定螺栓孔。在底盤6上表面外緣處均布有與機(jī)床分度盤上的T形槽配合的通孔，用于將該底盤6與所述機(jī)床分度盤固定連接。
[0076]所述裝夾壓板8為矩形板，在該裝夾壓板的一端有支撐螺桿的安裝孔，在該裝夾壓板的中部有固定螺栓的條形安裝孔。使用時(shí)，將所述裝夾壓板8安放在工件下端的裝夾面上，通過支撐螺栓將所述裝夾壓板的一端支撐在底盤6的上表面，將固定螺栓裝入所述條形安裝孔內(nèi)并調(diào)整位置旋入位于底盤6上表面的固定螺栓孔內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的固緊。
[0077]本實(shí)施例中，支撐架4采用Q235A鋼平板根據(jù)所加工圓錐面的螺紋孔中心線與工件軸線夾角，由安裝板和工作面板及支撐筋板焊接而成。工作面板的厚度35 mm，長(zhǎng)度為500皿，寬度為480 mm。工作面板上表面的一側(cè)限位臺(tái)的寬度為15 mm、高度為5 mm。工作面板中部的通槽寬280 mm，深2mm。工作面板上表面的U型槽長(zhǎng)45 mm,寬14 mm。
[0078]底盤6的厚度為3lmm，直徑為Φ 380 mm。中心焊有45#鋼制成的Φ 20 mm的芯棒，該芯棒頂端的圓球直徑為Φ30 mm。底盤6上表面的定位止口的槽寬11 mm，深7 mm，該定位止口外側(cè)的凸臺(tái)的寬度為13 mm，高度為5 mm。
【權(quán)利要求】
1.一種在工件圓錐面上加工均布螺紋孔的方法，其特征在于，具體過程是: 步驟1:裝夾工件: 裝夾工件時(shí)，將夾具中的支撐架固定在銑床工作臺(tái)上；將機(jī)床分度盤固定在所述支撐架的工作面板上；將夾具中的底盤放置在機(jī)床分度盤的上表面，并使該底盤上的芯棒的中心線垂直于支撐架的工作面板，使芯棒中心線的下端與與分度盤上表面的中心點(diǎn)重合；將底盤緊固在機(jī)床分度盤上表面； 將支撐螺栓裝在裝夾壓板的下表面；將連接螺栓從裝夾壓板的上表面裝入該裝夾壓板上的條形安裝孔中；將工件下表面的凹槽的與所述底盤定位止口中定位臺(tái)嵌合，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的定位；將裝夾壓板安放在工件下端的裝夾面上，旋緊裝夾壓板條形安裝孔中的連接螺栓，即將工件緊固于底盤上；至此完成工件的裝夾和定位； 步驟2:工件找正: 工件找正時(shí)，包括以下過程:1作工件圓錐面上的螺紋孔靠近工件外側(cè)的孔口處的延長(zhǎng)線，并且該延長(zhǎng)線平行于支撐架工作面板；在工件下表面凹槽槽底寬度方向中心處作垂直于該槽底的直線，并使所述直線與所述延長(zhǎng)線垂直相交于b點(diǎn)處，所述b點(diǎn)至該工件下表面凹槽槽底寬度方向中心處的直線距離為h ； II平行移動(dòng)芯棒I的中心線，使該中心線的下端與所述工件下表面凹槽外側(cè)壁槽口 d點(diǎn)處重合；取所述芯棒I中心線上端圓球的圓心O點(diǎn)處至該工件下表面凹槽外側(cè)壁槽口 d點(diǎn)處的直線距離為H;為防止找正芯棒上端圓球時(shí)，杠桿指示表與工件發(fā)生干涉，H應(yīng)大于h ； III作芯棒中心線的延長(zhǎng)線，并且該延長(zhǎng)線平行于支撐架工作面板；作垂直于工件圓錐面上的螺紋孔孔口中心O1點(diǎn)處的直線，并使所述直線與所述延長(zhǎng)線垂直相交于a點(diǎn)處，所述芯棒中心線的延長(zhǎng)線上自芯棒中心線至所述a點(diǎn)處的直線距離為r ;IV確定加工工件表面與水平面之間的夾角為α I ;所述α I與工件圓錐面的角度α相同； V作工件圓錐面上的螺紋孔孔口中心O1點(diǎn)處的延長(zhǎng)線，并且該延長(zhǎng)線垂直于該螺紋孔所處的工件圓錐面；所述延長(zhǎng)線的頂端與芯棒上端圓球的圓心O點(diǎn)處于同一水平面時(shí)，該延長(zhǎng)線頂端距芯棒上端圓球的圓心O點(diǎn)處的直線距離為X1 ； 通過杠桿指示表，采用常規(guī)方法找正芯棒I上端圓球的圓心0，即確定了芯棒上端圓球的圓心O點(diǎn)為銑床坐標(biāo)系中X軸、Y軸的坐標(biāo)原點(diǎn)； 利用三角函數(shù)公式(I)
X1= [(H-h)tg a j+r]COS a j (I) 即可得到工件圓錐面上的螺紋孔孔口中心O1點(diǎn)距芯棒上端圓球的圓心O點(diǎn)的直線距離X1 ； 以工件圓錐面的最高點(diǎn)為所加工螺紋孔中心O1點(diǎn)在銑床坐標(biāo)系中Z軸的坐標(biāo)原點(diǎn)； 至此工件圓錐面上螺紋孔的坐標(biāo)原點(diǎn)找正完成； 步驟3:加工: 當(dāng)工件找正后，通過常規(guī)的機(jī)械加工方法在工件圓錐面上加工第一個(gè)螺紋孔；順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)床分度盤45°，依次完成其余各處螺紋孔；至此該工件圓錐面上均勻分布的螺紋孔加工完成。
2.如權(quán)利要求1所述在工件圓錐面上加工均布螺紋孔的方法，其特征在于，包括支撐架、底盤和裝夾壓板，其中:支撐架的安裝板固定在銑床的工作臺(tái)上；機(jī)床分度盤安裝在支撐架的工作面板的上表面；底盤固定安裝在所述機(jī)床分度盤的上表面；在該底盤上表面的中心有軸向凸出的芯棒，該芯棒的頂端為圓球，并且該圓球須滿足以下條件:圓球的圓心與芯棒的中心線重合、圓球的圓心位于三軸數(shù)控銑床主軸中心線上；該芯棒頂端圓球的圓心至該工件下表面凹槽外側(cè)壁槽口處的直線距離為H，工件圓錐面上的螺紋孔靠近工件外側(cè)的孔口處的延長(zhǎng)線與工件下表面凹槽槽底寬度方向中心處的垂直線交點(diǎn)之間的距離為h ；H應(yīng)大于h ； 所述支撐架由安裝板和工作面板焊接而成，并且所述安裝板的上表面為水平面，工作面板與安裝板的上表面之間有夾角α，所述夾角α的角度與所加工工件表面的角度一致。
3.如權(quán)利要求1所述在工件圓錐面上加工均布螺紋孔的方法，其特征在于，所述工作面板上表面中部，沿該工作面板的長(zhǎng)度方向加工有通槽，通過該通槽減小安裝在工作面板上的機(jī)床分度盤與該工作面板的接觸面；在所述通槽兩側(cè)一端的工作面板的上表面有凸出的限位臺(tái)；所述通槽兩側(cè)的工作面板的上表面分別加工有一對(duì)用于固定該機(jī)床分度盤“U”形槽。
4.如權(quán)利要求1所述在工件圓錐面上加工均布螺紋孔的方法，其特征在于，在所述底盤上表面有安裝工件的環(huán)形凹槽狀定位止口，該定位止口的外側(cè)壁上端面凸出底盤的上表面，形成了工件的定位臺(tái)，并且該定位臺(tái)的上表面與兩側(cè)表面均為工件的定位面，通過該定位臺(tái)與工件下表面凹槽之間的配合實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的定位。
5.如權(quán)利要求4所述在工件圓錐面上加工均布螺紋孔的方法，其特征在于，在底盤上表面分布有安裝裝夾壓板的固定螺栓孔；在底盤上表面外緣處均布有與機(jī)床分度盤上的T形槽配合的通孔。
【文檔編號(hào)】B23C3/00GK104209784SQ201410319886
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月7日
【發(fā)明者】李艷輝, 陳曉峰, 焦永靈, 王宏剛, 王建鋒, 郗鵬, 靖展, 董偉剛, 朱國(guó)超, 王力飛, 龔小林, 潘斌, 孟紀(jì)東, 岳彩榮, 張燕 申請(qǐng)人:西安航天動(dòng)力機(jī)械廠