一種定位裝夾工具與方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種定位裝夾工具與方法，定位裝夾工具包括：第一翻板、第二翻板、調(diào)節(jié)塊、虎鉗。第一翻板、待加工零件、第二翻板沿軸向連接，整體通過調(diào)節(jié)塊調(diào)整相對(duì)位置后，裝夾在虎鉗上，虎鉗通過壓板與工作臺(tái)面連接。第二翻板通過安置于四角的調(diào)節(jié)塊的調(diào)整實(shí)現(xiàn)對(duì)整體零件水平及垂直方向相對(duì)位置的調(diào)整，保證待加工零件的兩端孔系相對(duì)同軸度位置公差。本發(fā)明可使零件在找正過程中更加簡單快捷，提高找正精度，裝夾時(shí)只是軸向受力，杜絕了徑向力的產(chǎn)生，從而杜絕了因?yàn)檠b夾零件承受徑向力所產(chǎn)生的裝夾變形，能更好的保證零件在精密加工中的尺寸及形位公差。
【專利說明】一種定位裝夾工具與方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械制造領(lǐng)域，具體地，涉及一種定位裝夾工具及定位裝夾方法，用于對(duì)無定位基準(zhǔn)的零件進(jìn)行精密加工前的定位和裝夾。

【背景技術(shù)】
[0002]在三軸加工中心上完成無外形定位基準(zhǔn)的零件加工，加工位置為空間不相通的加工元素，且各個(gè)加工元素間形位公差要求高的零件時(shí)。由于機(jī)床精度以及傳統(tǒng)裝夾方法和找正方式存在著加工缺陷，如沒有統(tǒng)一的基準(zhǔn)可以使用、找正方法難度大、零件受裝夾力易變形等等，使得零件的加工難度大，廢品率高、難以達(dá)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)于提高產(chǎn)品一致性，保證產(chǎn)品可靠性有較大影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的技術(shù)解決問題是:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種在數(shù)控加工中心上使用的定位裝夾工具及利用該定位裝夾工具對(duì)待加工零件進(jìn)行定位裝夾的方法，使零件在找正過程中可以實(shí)現(xiàn)定位基準(zhǔn)的設(shè)定以完成加工過程，同時(shí)裝夾時(shí)只是連接面受力，杜絕了針對(duì)整個(gè)工件夾緊力的產(chǎn)生，從而杜絕了因?yàn)檠b夾零件承受夾緊力所產(chǎn)生的裝夾變形，能更好的保證零件在精密加工中的尺寸及形位公差。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)解決方案包括:
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，其提供了一種定位裝夾工具，用于對(duì)待加工零件進(jìn)行定位裝夾，待加工零件的外表面至少包括第一平面、第二平面、第三平面、以及第四平面，第三平面與第四平面基本上平行，且第三平面和第四平面上均具有螺紋孔；第一平面與第二平面基本上平行，并且第一平面和第二平面與第三平面和第四平面呈垂直的關(guān)系，其特征在于，所述定位裝夾工具包括第一翻板、第二翻板、虎鉗、以及四個(gè)調(diào)節(jié)塊，其中，第一翻板和第二翻板為矩形塊，第一翻板的中部設(shè)置有多個(gè)第一安裝孔，第二翻板的中部設(shè)置有多個(gè)第二安裝孔，第一翻板上的第一安裝孔和第二翻板上的第二安裝孔的數(shù)量和位置分別與待加工零件第三平面和第四平面上的螺紋孔對(duì)應(yīng)，并且第一安裝孔和第二安裝孔的直徑均大于待加工零件的第三平面和第四平面上的螺紋孔的直徑；虎鉗固定在工作臺(tái)面上；四個(gè)調(diào)節(jié)塊均勻地放置在虎鉗的鉗口內(nèi)，并且每個(gè)調(diào)節(jié)塊包括底座和支桿，底座中部設(shè)置有螺紋孔，支桿設(shè)置有外螺紋，支桿通過外螺紋與底座的螺紋孔之間的螺旋運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)升降功能。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，其提供了一種采用上述定位裝夾工具的定位裝夾方法，通過以下步驟完成對(duì)待加工零件的夾裝:
[0007]S1、將虎鉗固定于機(jī)床的工作臺(tái)面上，將待加工零件裝夾到虎鉗上，使得待加工零件的第一平面和第二平面分別與虎鉗的兩個(gè)鉗口貼合；
[0008]S2、將第二翻板放在待加工零件的第三平面上，使得第二翻板的第一定位平面與待加工零件的第三平面貼合；將第二翻板的第二定位平面與虎鉗的定位邊調(diào)整至平行；將鎖緊螺釘穿過第二翻板上的第二安裝孔并與待加工零件的第三平面上的螺紋孔螺接，使得第二翻板與待加工零件沿軸向位置固定連接；
[0009]S3、取下第二翻板與待加工零件的組合體，將四個(gè)調(diào)節(jié)塊均勻地放到虎鉗的鉗口內(nèi)；將第二翻板與待加工零件的組合體翻轉(zhuǎn)180°放到調(diào)節(jié)塊上；利用虎鉗裝夾第二翻板，通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)塊使得第二翻板的第一定位平面與工作臺(tái)面平行；
[0010]S4、利用銑刀加工待加工零件的第四平面，保證第四平面的平面度即可；
[0011]S5、找正待加工零件上第一定位基準(zhǔn)的中心位置，記錄該第一定位基準(zhǔn)中心位置的X向數(shù)據(jù)和Y向數(shù)據(jù)；
[0012]S6、將第一翻板的第一定位平面與待加工零件的第四平面貼合，將第一翻板的第二定位平面與虎鉗的定位邊調(diào)整至平行后，將鎖緊螺釘穿過第一翻板上的第一定位孔之后與待加工零件的第四平面上的螺紋孔螺紋連接，從而將第一翻板與待加工零件軸向固定連接;
[0013]S7、利用紅外探頭分別測(cè)量第一翻板的第二定位平面和第三定位平面到第一定位基準(zhǔn)的中心的垂直距離，并記錄為X向數(shù)據(jù)、Y向數(shù)據(jù)，其中，第三定位平面垂直于第二定位平面、并與第一定位平面平行；
[0014]S8、將第一翻板、第二翻板以及待加工零件的組合體翻轉(zhuǎn)180°，用虎鉗裝夾第一翻板的第二定位平面和與第二定位平面平行的第四定位平面；拆除第二翻板，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)塊，使得第一翻板的第一定位平面與工作臺(tái)面平行；
[0015]S9、利用紅外探頭測(cè)量第一翻板的第二定位平面和第三定位平面的坐標(biāo)位置，并記錄該位置的X向和Y向坐標(biāo)數(shù)據(jù)，通過記錄的坐標(biāo)數(shù)據(jù)反推出第一定位基準(zhǔn)的中心位置，并記錄其坐標(biāo)位置；
[0016]S10、找正第二定位基準(zhǔn)的圓心位置，記錄其坐標(biāo)位置，將第一定位基準(zhǔn)的坐標(biāo)位置與第二定位基準(zhǔn)的坐標(biāo)位置的坐標(biāo)值進(jìn)行比較，如果差值符合公差要求，可以對(duì)待加工零件進(jìn)行加工；如超出公差要求，則繼續(xù)后面的步驟；
[0017]S11、計(jì)算第一定位基準(zhǔn)與第二定位基準(zhǔn)的連線與待加工零件的Z向理論軸線之間的夾角，作為后續(xù)的調(diào)整角度；
[0018]S12、根據(jù)步驟Sll中計(jì)算出的調(diào)整角度，利用調(diào)節(jié)塊對(duì)第一翻板進(jìn)行水平位置調(diào)整；
[0019]S13、利用銑刀加工待加工零件中的第四平面，保證第四平面與待加工零件的理論軸線垂直；
[0020]S14、重復(fù)執(zhí)行步驟S5至S13，直至第一定位基準(zhǔn)與第二定位基準(zhǔn)的連線與待加工零件的Z向理論軸線之間的角度符合設(shè)計(jì)要求為止。
[0021]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0022]1、本發(fā)明采用翻板和調(diào)節(jié)塊組成的夾具，結(jié)構(gòu)簡單，容易制作，調(diào)整迅速并且裝卸方便，通過調(diào)節(jié)塊對(duì)翻板與待加工零件的組合體在定位端上進(jìn)行快速準(zhǔn)確調(diào)節(jié)，加工后零件兩端的同軸度可控制在很小的范圍內(nèi)，能夠滿足設(shè)計(jì)的精度要求。通過本發(fā)明對(duì)待加工零件進(jìn)行裝夾時(shí)，固定后的待加工零件僅接觸面受軸向夾緊力，無任何徑向受力，與現(xiàn)有技術(shù)中直接使用虎鉗夾緊受徑向力作用相比，待加工零件基本不變形，不容易損壞待加工零件。
[0023]2、翻板定位面與待加工零件的定位端面接觸定位，待加工零件加工后端面的平面度、兩端面平行度誤差將大大降低，進(jìn)一步提高加工精度；本發(fā)明的裝夾工具直接反映加工中心的定位與重復(fù)定位精度，一般加工中心的定位與重復(fù)定位精度在0.004—0.006左右，該夾具可保證的定位精度在0.005?0.007左右。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明中待加工零件的示意圖；
[0025]圖2a為根據(jù)本發(fā)明的定位裝夾工具裝夾待加工零件后的一個(gè)狀態(tài)的示意圖；圖2b為根據(jù)本發(fā)明的第一翻板和第二翻板與待加工零件的一個(gè)分解狀態(tài)示意圖；
[0026]圖3為根據(jù)本發(fā)明的第一翻板的主視圖；
[0027]圖4為根據(jù)本發(fā)明的第二翻板的主視圖；
[0028]圖5-圖10示出了利用本發(fā)明的定位裝夾工具對(duì)待加工零件進(jìn)行裝夾的過程示意，其中，圖5示出了待加工零件安裝在虎鉗中，并且第二翻板放在待加工零件的第三平面上；圖6示出了將第二翻板裝夾到虎鉗中后的狀態(tài)；圖7示出了將第一翻板放到待加工零件的第四平面上之后的狀態(tài)；圖8示出了將第一翻板裝夾到虎鉗中的狀態(tài)；圖9a和圖9b分別示出了角度偏差調(diào)整前后的狀態(tài)；
[0029]圖1Oa和圖1Ob分別為根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)塊的分解和組裝示意圖；
[0030]圖11為根據(jù)本發(fā)明的方法的流程簡圖。

【具體實(shí)施方式】
[0031]下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)根據(jù)本發(fā)明的定位裝夾工具和定位裝夾方法做進(jìn)一步詳細(xì)的介紹。
[0032]本發(fā)明的定位裝夾工具適用于在三軸加工中心上加工零件時(shí)對(duì)零件的定位和夾緊，如圖1所示的待加工零件6，該零件外表面的絕大部分均為待加工面，無法作為定位裝夾基準(zhǔn)。因此，本發(fā)明提出了一種用于對(duì)此類零件的加工進(jìn)行定位和裝夾的定位裝夾工具和方法。適于本發(fā)明的待加工零件的外表面至少包括第一平面、第二平面、第三平面、以及第四平面。其中，第三平面與第四平面基本上平行，且第三平面和第四平面上均具有螺紋孔。第一平面與第二平面基本上平行，并且第一平面和第二平面與第三平面和第四平面呈垂直的關(guān)系。其中，第一平面和第二平面用于在裝夾過程中將待加工零件裝夾到虎鉗中，使得第一平面和第二平面分別與虎鉗的兩個(gè)鉗口貼合。第三平面和第四平面分別用于與根據(jù)本發(fā)明的定位裝夾工具中的第一翻板和第二翻板安裝固定。此外，該待加工零件還具有第一定位基準(zhǔn)和第二定位基準(zhǔn)。本文中提到的第一定位基準(zhǔn)和第二定位基準(zhǔn)指的是零件加工過程中界定其各部分的尺寸所選定的基準(zhǔn)點(diǎn)。
[0033]如圖2a和圖2b，根據(jù)本發(fā)明的定位裝夾工具包括第一翻板1、第二翻板2、虎鉗3、以及四個(gè)調(diào)節(jié)塊4。其中，第一翻板I和第二翻板2為矩形塊，第一翻板I的中部設(shè)置有多個(gè)第一安裝孔，第二翻板2的中部設(shè)置有多個(gè)第二安裝孔，第一翻板I上的第一安裝孔和第二翻板2上的第二安裝孔的數(shù)量和位置分別與待加工零件6第三平面和第四平面上的螺紋孔對(duì)應(yīng)，并且第一安裝孔和第二安裝孔的直徑均大于待加工零件6第三平面和第四平面上的螺紋孔的直徑?；Q3固定在工作臺(tái)面5上。四個(gè)調(diào)節(jié)塊4均勻地放置在虎鉗3的鉗口內(nèi)，并且每個(gè)調(diào)節(jié)塊4包括底座41和支桿42，底座41中部設(shè)置有螺紋孔，支桿42設(shè)置有外螺紋，支桿42通過外螺紋與底座的螺紋孔之間的螺旋運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)升降功能。如此，通過第一翻板I和第二翻板2、虎鉗3以及調(diào)節(jié)塊便可實(shí)現(xiàn)對(duì)待加工零件6的快速調(diào)節(jié)和找正。其中，虎鉗3的結(jié)構(gòu)為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的結(jié)構(gòu)，在此不做詳細(xì)介紹。
[0034]結(jié)合圖5-圖10所示，根據(jù)本發(fā)明的利用前述的定位裝夾工具對(duì)零件進(jìn)行定位裝夾的方法包括以下步驟:
[0035]S1、將虎鉗3固定于機(jī)床的工作臺(tái)面5上，將待加工零件6裝夾到虎鉗3上，使得待加工零件6的第一平面61和第二平面62分別與虎鉗3的兩個(gè)鉗口貼合。
[0036]待加工零件6在虎鉗3中的夾緊狀態(tài)如圖5所示。本步驟的目的是為了進(jìn)行初始定位.實(shí)踐中，根據(jù)待加工零件6的具體大小，也可以在虎鉗3的鉗口中放置塊狀支撐件，將待加工零件6支撐在塊狀支撐件上之后再夾緊在虎鉗3中。也可以如圖5所示將待加工零件6直接放在虎鉗3的鉗口中，并進(jìn)行夾緊。
[0037]S2、將第二翻板2放在待加工零件6的第三平面63上，使得第二翻板2的第一定位平面21與待加工零件6的第三平面63貼合；將第二翻板2的第二定位平面22與虎鉗3的定位邊31調(diào)整至平行；將鎖緊螺釘穿過第二翻板2上的第二安裝孔26并與待加工零件6的第三平面63上的螺紋孔螺接，使得第二翻板2與待加工零件6沿軸向位置固定連接。
[0038]本步驟的目的是為了在下面的步驟中首先對(duì)待加工零件的第四平面64進(jìn)行加工，以保證第四平面64的平面度。
[0039]S3、取下第二翻板2與待加工零件6的組合體，將四個(gè)調(diào)節(jié)塊4均勻地放到虎鉗3的鉗口內(nèi)；將第二翻板2與待加工零件6的組合體翻轉(zhuǎn)180°后放到調(diào)節(jié)塊4上；利用虎鉗3裝夾第二翻板2，通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)塊4使得第二翻板2的第一定位平面21與工作臺(tái)面5平行。
[0040]S4、利用銑刀加工待加工零件6的第四平面64，保證第四平面64的平面度即可。
[0041]S5、找正待加工零件6上第一定位基準(zhǔn)的中心位置，記錄該中心位置的X向數(shù)據(jù)Xl和Y向數(shù)據(jù)yl。
[0042]S6、將第一翻板I的第一定位平面11與待加工零件6的第四平面64貼合，將第一翻板I的第二定位平面12與虎鉗3的定位邊31調(diào)整至平行后，將鎖緊螺釘穿過第一翻板I上的第一定位孔與待加工零件6的第四平面64上的螺紋孔螺紋連接，從而將第一翻板I與待加工零件6軸向固定連接。
[0043]S7、利用紅外探頭分別測(cè)量第一翻板I的第二定位平面12和第三定位平面13到第一定位基準(zhǔn)的中心的垂直距離，并記錄為X向數(shù)據(jù)X2、Y向數(shù)據(jù)y2，其中，第三定位平面13垂直于第二定位平面12、并與第一定位平面11垂直。
[0044]S8、將第一翻板1、第二翻板2以及待加工零件6的組合體翻轉(zhuǎn)180°，用虎鉗3裝夾第一翻板I的第二定位平面12和與第二定位平面12平行的第四定位平面14 ;拆除第二翻板2，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)塊4，使得第一翻板I的第一定位平面11與工作臺(tái)面5平行。
[0045]S9、利用紅外探頭測(cè)量第一翻板I的第二定位平面12和第三定位平面13的坐標(biāo)位置，并記錄該位置的X向和Y向坐標(biāo)數(shù)據(jù)，通過記錄的坐標(biāo)數(shù)據(jù)反推出第一定位基準(zhǔn)的中心位置，并記錄其坐標(biāo)位置01。
[0046]S10、找正第二定位基準(zhǔn)的圓心位置，記錄其坐標(biāo)位置02，將第一定位基準(zhǔn)的坐標(biāo)位置Ol與第二定位基準(zhǔn)的坐標(biāo)位置和02的坐標(biāo)值進(jìn)行比較，如果差值符合公差要求，可以對(duì)待加工零件6進(jìn)行加工，如超出公差要求，則繼續(xù)后面的步驟。
[0047]S11、計(jì)算第一定位基準(zhǔn)與第二定位基準(zhǔn)的連線與待加工零件的Z向理論軸線之間的夾角，作為后續(xù)的調(diào)整角度。
[0048]S12、根據(jù)步驟Sll中計(jì)算出的調(diào)整角度41，利用調(diào)節(jié)塊4對(duì)第一翻板I進(jìn)行水平位置調(diào)整。
[0049]S13、利用銑刀加工待加工零件6的第四平面63，保證第四平面63與待加工零件6的理論軸線垂直。
[0050]S14、重復(fù)執(zhí)行步驟S5至S13，直至第一定位基準(zhǔn)與第二定位基準(zhǔn)的連線與待加工零件的Z向理論軸線之間的角度符合設(shè)計(jì)要求為止。
[0051]進(jìn)一步參考圖6，第二翻板2的第二定位平面22、第四定位平面23由虎鉗3裝夾，第二翻板2的第一定位平面21與待加工零件6的第三平面63貼合，第二翻板2與待加工零件6沿軸向固定相連。第二翻板2可以在第一定位平面21上進(jìn)行二自由度(兩個(gè)方向上)調(diào)節(jié)，當(dāng)調(diào)節(jié)至待加工零件6的上下兩端(即第三平面和第四平面所在端面原點(diǎn)8、9)同軸時(shí)，利用虎鉗固定第二翻板2，保證其與工作臺(tái)5當(dāng)前的相對(duì)位置。通過此連接方式，待加工零件只受到軸向力，不受徑向力，從而可保證待加工零件不產(chǎn)生徑向的形變。
[0052]在本發(fā)明實(shí)施例中，第二翻板2與虎鉗3的定位端(即定位邊31所在平面)相接觸的方式為面接觸，利用面接觸，第二翻板2可以在接觸面通過滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)二自由度的調(diào)節(jié)。
[0053]進(jìn)一步的，當(dāng)調(diào)節(jié)至待加工零件6的第一定位基準(zhǔn)8與第二定位基準(zhǔn)9同軸時(shí)，為實(shí)現(xiàn)第二翻板2與待加工零件6相對(duì)位置的固定，在第二翻板2上設(shè)置有均勻分布的安裝孔，安裝孔的數(shù)量可以根據(jù)待加工零件與第二翻板接觸段上螺紋孔的數(shù)量進(jìn)行設(shè)置。本實(shí)施例中，選用均勻分布的安裝孔，可以在達(dá)到待加工零件的同軸位置時(shí)，通過與定位孔相配合的鎖緊螺釘進(jìn)行固定。
[0054]為了實(shí)現(xiàn)對(duì)待加工零件6同軸位置更加快速的定位，利用調(diào)節(jié)塊4進(jìn)一步對(duì)翻板在水平面上的兩個(gè)自由度進(jìn)行微調(diào)，從而快速準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)對(duì)同軸度的調(diào)節(jié)。
[0055]如圖3和圖4，本發(fā)明實(shí)施例中，第一翻板I和第二翻板2為長方體塊狀結(jié)構(gòu)，第一翻板I的第一定位平面11、第二翻板2的第一定位平面21上均加工有安裝孔(二者均為貫穿翻板的通孔)。安裝孔與鎖緊螺釘相配合，可完成第一翻板1、第二翻板2與待加工零件6的軸向固定。
[0056]如圖5-圖10所示，本發(fā)明通過下述步驟完成對(duì)待加工零件6的裝夾和同軸位置的調(diào)整。
[0057]一、將虎鉗3固定于機(jī)床的工作臺(tái)面5上，將待加工零件6裝夾到虎鉗3上，使得待加工零件6的第一平面61和第二平面62分別與虎鉗3上的兩個(gè)鉗口貼合。
[0058]如圖5所示，當(dāng)裝夾完之后，待加工零件6的第一平面61和第二平面62分別與虎鉗3上的兩個(gè)鉗口貼合。此時(shí)，待加工零件的上表面為第三表面，下表面為第四表面。
[0059]二、將第二翻板2放在待加工零件6上面的第三平面63上，使得第二翻板2的第一定位平面21與待加工零件6的第三平面63貼合；將第二翻板2的第二定位平面22與虎鉗3的定位邊31調(diào)整至平行；將鎖緊螺釘穿過第二翻板2上的第二安裝孔62并與待加工零件6的第三平面63上的螺紋孔螺接，使得第二翻板2與待加工零件6沿軸向位置固定連接。
[0060]本步驟中，虎鉗3的定位邊31是公知的，因此，在圖5的裝夾狀態(tài)下，第二翻板2的與虎鉗3的定位邊平行的表面即為第二定位平面22，第二翻板的與待加工零件6上面的第三平面63貼合的表面即為第一定位平面21，如圖5所示。
[0061]三、取下第二翻板2與待加工零件6的組合體，將四個(gè)調(diào)節(jié)塊4均勻地放到虎鉗3的鉗口內(nèi)；將第二翻板2與待加工零件6的組合體翻轉(zhuǎn)180°放到調(diào)節(jié)塊4上；利用虎鉗3裝夾第二翻板2，通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)塊4使得第二翻板2的第一定位平面21與工作臺(tái)面5平行；利用銑刀加工待加工零件6的第四平面64，保證第四平面64的平面度即可；找正待加工零件6上第一定位基準(zhǔn)的中心位置，記錄該中心位置的X向數(shù)據(jù)Xl和Y向數(shù)據(jù)yl。
[0062]如圖6所示，在本步驟中，待加工零件6上的第一定位基準(zhǔn)為8，其第二定位基準(zhǔn)為9。該第一定位基準(zhǔn)和第二定位基準(zhǔn)指的是零件加工過程中界定其各部分的尺寸所選定的基準(zhǔn)點(diǎn)。
[0063]四、將第一翻板I的第一定位平面11與待加工零件6的第四平面64貼合，將第一翻板I的第二定位平面12與虎鉗3的定位邊31調(diào)整至平行后，將鎖緊螺釘穿過第一翻板I上的第一定位孔之后與待加工零件6的第四平面64上的螺紋孔螺紋連接，從而將第一翻板I與待加工零件6軸向固定連接。本步驟請(qǐng)參考圖7。
[0064]五、利用紅外探頭分別測(cè)量第一翻板I的第二定位平面12和第三定位平面13到第一定位基準(zhǔn)的中心的垂直距離，并記錄為X向數(shù)據(jù)X2、Y向數(shù)據(jù)y2，其中，第三定位平面13垂直于第二定位平面12、并與第一定位平面11平行。
[0065]六、將第一翻板1、第二翻板2以及待加工零件6的組合體翻轉(zhuǎn)180°，用虎鉗3裝夾第一翻板I的第二定位平面12和與第二定位平面12平行的第四定位平面14 ;拆除第二翻板2，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)塊4，使得第一翻板I的第一定位平面11與工作臺(tái)面5平行。本步驟請(qǐng)參考圖8。
[0066]七、利用紅外探頭測(cè)量第一翻板I的第二定位平面12和第三定位平面13的坐標(biāo)位置，并記錄該位置的X向和Y向坐標(biāo)數(shù)據(jù)，通過記錄的坐標(biāo)數(shù)據(jù)反推出第一定位基準(zhǔn)8的中心位置，并記錄其坐標(biāo)位置01。
[0067]八、找正第二定位基準(zhǔn)9的圓心位置，記錄其坐標(biāo)位置02，將第一定位基準(zhǔn)的坐標(biāo)位置01與第二定位基準(zhǔn)的坐標(biāo)位置02的坐標(biāo)值進(jìn)行比較，如果差值符合公差要求可以對(duì)待加工零件6進(jìn)行加工，如超出公差要求，則繼續(xù)后面的步驟。
[0068]例如，第一定位基準(zhǔn)的坐標(biāo)位置01與第二定位基準(zhǔn)的坐標(biāo)位置02的X、Y向坐標(biāo)差值分別為x = 0.05mm、Y = 0.008mm, Y向坐標(biāo)差值符合設(shè)計(jì)要求(小于0.01MM)，無需進(jìn)行調(diào)整。X向需進(jìn)行調(diào)整角度計(jì)算。如第一定位基準(zhǔn)的中心位置8與第二定位基準(zhǔn)的中心位置9的Z向理論軸線長度為20MM，則計(jì)算出需調(diào)整的角度為:A = 90-ATAN(20/0.05)=90-89.857 = 0.143° (如圖9a和圖9b中的41所示)。根據(jù)計(jì)算出的調(diào)整角度A，利用調(diào)節(jié)塊4對(duì)第一翻板I的第一定位平面11進(jìn)行水平位置調(diào)整，使得第一翻板I的第一定位平面11的X方向5(MM長度范圍(該長度可根據(jù)實(shí)際情況確定，不以此長度為限)高度差值D = TAN(0.143) X50 = 0.125MM。利用調(diào)節(jié)塊4將第一翻板I的第一定位平面11的X方向50MM長度范圍高度差值調(diào)整至0.125mm。利用銑刀加工待加工零件6的第四平面63，保證第四平面63與待加工零件6的理論軸線垂直。如圖9a所示為調(diào)整前的狀態(tài)，圖9b為調(diào)整后的狀態(tài)。
[0069]九、重復(fù)上面的步驟二至八，直到第一定位基準(zhǔn)與第二定位基準(zhǔn)的連線與待加工零件的Z向理論軸線之間的角度符合設(shè)計(jì)要求為止。
[0070]完成上述裝夾與同軸定位后，便可利用三軸加工中心對(duì)待加工零件6進(jìn)行加工。
[0071]利用根據(jù)本發(fā)明的定位裝夾工具及方法進(jìn)行裝夾定位后，零件所受的夾緊力為軸向力，克服了傳統(tǒng)加工中因徑向受力導(dǎo)致工件變形的不良影響。兩個(gè)翻板均為標(biāo)準(zhǔn)的長方體，加工精度易于保證。在定位夾緊時(shí)，首先保證翻板與零件端面的貼合，通過調(diào)節(jié)翻板定位面與機(jī)床平臺(tái)的平行度來保證零件端面與機(jī)床平臺(tái)的平行度。因而能保證加工后零件的平面度和平行度。
[0072]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的使用進(jìn)行了示例性描述，顯然，本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其他場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明未詳細(xì)說明部分屬本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識(shí)。
【權(quán)利要求】
1.一種定位裝夾工具，用于對(duì)待加工零件(6)進(jìn)行定位裝夾，待加工零件(6)的外表面至少包括第一平面、第二平面、第三平面、以及第四平面，第三平面與第四平面基本上平行，且第三平面和第四平面上均具有螺紋孔；第一平面與第二平面基本上平行，并且第一平面和第二平面與第三平面和第四平面呈垂直的關(guān)系，其特征在于，所述定位裝夾工具包括第一翻板(I)、第二翻板(2)、虎鉗(3)、以及四個(gè)調(diào)節(jié)塊(4)，其中， 第一翻板(I)和第二翻板(2)為矩形塊，第一翻板(I)的中部設(shè)置有多個(gè)第一安裝孔，第二翻板(2)的中部設(shè)置有多個(gè)第二安裝孔,第一翻板(I)上的第一安裝孔和第二翻板(2)上的第二安裝孔的數(shù)量和位置分別與待加工零件(6)第三平面和第四平面上的螺紋孔對(duì)應(yīng)，并且第一安裝孔和第二安裝孔的直徑均大于待加工零件(6)的第三平面和第四平面上的螺紋孔的直徑； 虎鉗⑶固定在工作臺(tái)面(5)上； 四個(gè)調(diào)節(jié)塊(4)均勻地放置在虎鉗(3)的鉗口內(nèi)，并且每個(gè)調(diào)節(jié)塊(4)包括底座(41)和支桿(42)，底座中部設(shè)置有螺紋孔，支桿(42)設(shè)置有外螺紋，支桿(42)通過外螺紋與底座的螺紋孔之間的螺旋運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)升降功能。
2.一種利用如權(quán)利要求1所述的定位裝夾工具對(duì)待加工零件進(jìn)行定位裝夾的方法，其特征在于，包括以下步驟: S1、將虎鉗(3)固定于機(jī)床的工作臺(tái)面(5)上，將待加工零件(6)裝夾到虎鉗(3)上，使得待加工零件出)的第一平面￠1)和第二平面￠2)分別與虎鉗(3)的兩個(gè)鉗口貼合； S2、將第二翻板(2)放在待加工零件￠)的第三平面￠3)上，使得第二翻板(2)的第一定位平面(21)與待加工零件￠)的第三平面￠3)貼合；將第二翻板(2)的第二定位平面(22)與虎鉗(3)的定位邊(31)調(diào)整至平行；將鎖緊螺釘穿過第二翻板(2)上的第二安裝孔(26)并與待加工零件(6)第三平面￠3)上的螺紋孔螺接，使得第二翻板(2)與待加工零件(6)沿軸向位置固定連接； S3、取下第二翻板⑵與待加工零件(6)的組合體，將四個(gè)調(diào)節(jié)塊⑷均勻地放到虎鉗(3)的鉗口內(nèi)；將第二翻板(2)與待加工零件￠)的組合體翻轉(zhuǎn)180°放到調(diào)節(jié)塊(4)上；利用虎鉗(3)裝夾第二翻板(2)，通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)塊(4)使得第二翻板(2)的第一定位平面(21)與工作臺(tái)面(5)平行； S4、利用銑刀加工待加工零件￠)的第四平面(64)，保證第四平面￠4)的平面度即可； S5、找正待加工零件(6)上第一定位基準(zhǔn)的中心位置，記錄該第一定位基準(zhǔn)中心位置的X向數(shù)據(jù)(Xl)和Y向數(shù)據(jù)(yl)； S6、將第一翻板(I)的第一定位平面(11)與待加工零件￠)的第四平面￠4)貼合，將第一翻板(I)的第二定位平面(12)與虎鉗(3)的定位邊(31)調(diào)整至平行后，將鎖緊螺釘穿過第一翻板(I)上的第一定位孔(16)與待加工零件￠)的第四平面(64)上的螺紋孔螺紋連接，從而將第一翻板(I)與待加工零件(6)軸向固定連接； S7、利用紅外探頭分別測(cè)量第一翻板(I)的第二定位平面(12)和第三定位平面(13)到第一定位基準(zhǔn)的中心的垂直距離，并記錄為X向數(shù)據(jù)(x2)、Y向數(shù)據(jù)(y2)，其中，第三定位平面(13)垂直于第二定位平面(12)、且平行于第一定位平面(11)； S8、將第一翻板(I)、第二翻板(2)以及待加工零件(6)的組合體翻轉(zhuǎn)180°，用虎鉗(3)裝夾第一翻板(I)的第二定位平面(12)和與第二定位平面(12)平行的第四定位平面(14);拆除第二翻板(2)，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)塊(4)，使得第一翻板(I)的第一定位平面(11)與工作臺(tái)面(5)平行； S9、利用紅外探頭測(cè)量第一翻板(I)的第二定位平面(12)和第三定位平面(13)的坐標(biāo)位置，并記錄該位置的X向和Y向坐標(biāo)數(shù)據(jù)，通過記錄的坐標(biāo)數(shù)據(jù)反推出第一定位基準(zhǔn)的中心位置，并記錄其坐標(biāo)位置(Ol)； S10、找正第二定位基準(zhǔn)的圓心位置，記錄其坐標(biāo)位置(02)，將第一定位基準(zhǔn)的坐標(biāo)位置(01)與第二定位基準(zhǔn)的坐標(biāo)位置(02)的坐標(biāo)值進(jìn)行比較，如果差值符合公差要求，可以對(duì)待加工零件(6)進(jìn)行加工；如超出公差要求，則繼續(xù)后面的步驟； S11、計(jì)算第一定位基準(zhǔn)與第二定位基準(zhǔn)的連線與待加工零件的Z向理論軸線之間的夾角，作為后續(xù)的調(diào)整角度； S12、根據(jù)步驟Sll中計(jì)算出的調(diào)整角度，利用調(diào)節(jié)塊(4)對(duì)第一翻板(I)進(jìn)行水平位置調(diào)整； S13、利用銑刀加工待加工零件(6)的第四平面(63)，保證第四平面￠3)與待加工零件(6)的理論軸線垂直； S14、重復(fù)執(zhí)行步驟S5至S13，直至第一定位基準(zhǔn)與第二定位基準(zhǔn)的連線與待加工零件的Z向理論軸線之間的角度符合設(shè)計(jì)要求為止。
【文檔編號(hào)】B23Q1/25GK104384984SQ201410559889
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】石巖, 劉建軍, 陳葉, 葉啟付 申請(qǐng)人:北京遙測(cè)技術(shù)研究所, 航天長征火箭技術(shù)有限公司