異形零件圓錐部分加工工裝

岳宗平，趙偉偉

（河南機電職業學院，河南鄭州 451191）

0 引言

機械零件的加工方式正在不斷改變，零件加工技術在增強，雖然現有技術可加工絕大多數零件，加工方式也非常簡便，但是部分異形零件仍然加工困難。部分異形零件加工余量雖然很小，但曲面非常復雜，以現有工裝加工起來非常麻煩，且不易加工。現有技術下的類似工件加工裝置一般包括頂盤和底盤，擠壓模具生產過程中膜孔需要進行雙面加工，頂盤和底盤無法高精度對合，導致頂盤和底盤定位精度難以保證，定位困難的問題尤為突出。已有的模具加工裝置需要四爪卡盤和內置的定位槽進行定位，能加工一部分工件，在一定程度上提高了加工精度，但該裝置需四爪卡盤和內置的定位槽進行定位，結構不夠簡單，效率不高。另一種數控機床加工方式，對于較大的零件加工有很大優勢，但是小零件加工受到很多阻礙，一方面因為利用數控機床加工小型零件加工精度很難把握，另一方面是數控機床加工會增加生產成本且生產效率不高。

1 工裝整列結構

異形零件結構與工藝的分析。結構上異形零件形狀不一，加工不同的零件需要不同的工裝，而且在加工過程中不易將工件放置在工裝內，且工裝裝置復雜，難點在于簡化機構，使加工更簡便。工藝上異形零件的精度也有要求，不能損壞零件的邊角，而且要進行打磨，難點在于如何控制工裝裝置，使工件在加工過程中免于碰撞和損壞，實現工裝與工件的契合。

經過實驗與設計，最終實現了對加工工裝的簡化，整個工裝包括本體、工槽、貫穿孔和頂緊件（圖1，圖2）。本體為圓柱體，本體上設置有與異形零件相配合的工槽。本體上設置有至少2 個貫穿孔，以及用于頂緊異形零件的頂緊件。

圖1 待加工件三視圖

圖2 工裝二視圖

2 工件加工過程

使用上述整列結構工裝加工工件，包括2 個步驟：①放置，先將工件放在本體上設置的與異形零件相配合的工槽，工槽的厚度與異形零件去除凸出部分的深度一樣，且工槽的陰角為開口；②頂緊，本體上設置有至少2 個貫穿孔，以及用于頂緊異形零件的頂緊件，頂緊件的一端穿過貫穿孔頂緊異形零件，相鄰貫穿孔之間成90°設置。

優選的一種實施方式，在加工過程中先將用于支撐工裝的擋板固定在加工工裝上，其中本體為圓柱體且設置有與異形零件相配合的工槽，工槽形狀與所需加工的零件形狀相似，與之不同的是工槽的陰角為圓弧形開口，設置開口是為了放置工件在工裝內時，避免由于所制作的工裝模具精度不高導致工件的邊角磨損或損壞，而且工槽的厚度與異形零件去除凸出部分的深度一樣。本體上設置有2 個螺紋孔，2 個螺紋孔成90°布置，其中一個螺紋孔的中心線與異形零件圓柱體端面上的第一中心孔的中心線同線。用于頂緊異形零件的螺桿，螺桿的一端穿過螺紋孔頂緊異形零件，可以保證工件在加工的時候不會因松動而導致加工失敗。

在加工時，將異形零件放入工槽中，優先頂緊異形零件的圓柱體端，待圓柱體端頂緊后，再將異形零件的另一面頂緊，將放置有異形零件的加工工裝固定在加工中心，以凸出部分的第二中心孔為定位中心進行加工即可。該加工工裝操作簡單，加工所需時間短，經使用后效果良好，比四爪卡盤結構的工具結構簡單，且效率明顯提高。

3 工藝過程

一種異形零件圓錐部分加工工裝，用于加工特定形狀的異形零件，異形零件包括圓柱體以及與圓柱體結合的立方體，立方體的側面上有凸出部分，需要將該凸出部分加工為圓錐體部分。本實用新型提供的加工工裝僅在加工圓錐體部分時使用；加工之前，該異形零件的圓柱體端面設置有第一中心孔，需要加工的凸出部分的端面上設置有第二中心孔，第一中心孔的中心線即為異形零件的中心線。

加工工裝包括本體，本體上設置有與異形零件相配合的工槽，工槽的厚度與異形零件除去凸出部分的深度一樣，工槽的陰角為開口，開口用于防止異形零件的邊角損傷，在放置異形零件時，異形零件的陽角位于開口中，陽角不與任何部位接觸，可防止異形零件的邊角損傷。在加工異形零件時，本體需要固定在加工中心上，為使本體更容易被固定，本體為圓柱體。

本體上設置有至少2 個貫穿孔，以及用于頂緊異形零件的頂緊件，其中一個貫穿孔的中心線與異形零件上圓柱體端面的第一中心孔的中心線同線，相鄰貫穿孔之間成度角設置。頂緊件的一端穿過貫穿孔頂緊異形零件，貫穿孔以及頂緊件用于將異形零件固定在工槽中，防止其在加工時移位。貫穿孔和頂緊件配合使用。頂緊件和貫穿孔為頂針以及與頂針配合的頂針孔，也可以為螺紋孔和與螺紋孔配合的螺桿。本體的一側設置有擋板，擋板用于支撐異形零件，防止其在加工時移位。擋板可固定在加工工裝上，也可以設置為可拆卸式的或者可抽出式的。

該加工工裝只用于加工該異形零件的圓錐體部分，在加工之前，該異形零件的圓柱體端面上設置有用于定位的第一中心孔，需要加工的凸出部分的端面上設置有用于定位的第二中心孔，從而實現對工件的加工。與其他加工方式不同的是，該實例中用于支撐異形零件的擋板不是固定在加工工裝上的，在使用之前，需要先把擋板放置在加工工裝的下面支撐異形零件，之后將異形零件放入工槽中，最后將放置過異形零件的加工工裝固定在加工中心，以凸出部分的第二中心孔為中心進行加工即可。該加工工裝操作簡單，加工所需時間短，經使用后效果良好，比四爪卡盤結構的工具結構簡單，且效率得到明顯的提高。

用于支撐工裝的擋板固定在加工工裝上，本體為圓柱體，本體上設置有與異形零件相配合的工槽，工槽的陰角為圓弧形開口，工槽的厚度與異形零件除去凸出部分的深度一樣。本體上設置有2 個螺紋孔，2 個螺紋孔之間成90°，其中一個螺紋孔的中心線與異形零件圓柱體端面上的第一中心孔的中心線同線，以及用于頂緊異形零件用的螺桿，螺桿的一端穿過螺紋孔頂緊異形零件。

在加工時，將異形零件放入工槽中，優先頂緊異形零件的圓柱體端，待圓柱體端頂緊后，再將異形零件的另一面頂緊，將放置過異形零件的加工工裝固定在加工中心，以凸出部分的第二中心孔為中心進行加工即可。該加工工裝操作簡單，加工所需時間短，經使用后，效果良好，且該裝置比四爪卡盤結構的工具結構簡單，且效率明顯提高。

4 結束語

本文提供的加工工裝包括本體，以及本體上設置有與異形零件相配合的工槽和螺紋孔，工槽的陰角為開口；工槽的厚度與異形零件除去凸出部分的深度一樣；本體上設置有至少2 個螺紋孔，其中2 個螺紋孔之間成90°，其中一個螺紋孔的中心線與異形零件的中心線同線；用于頂緊異形零件的螺桿，螺桿的一端穿過螺紋孔頂緊異形零件。所述工槽的陰角為圓弧形開口，所述本體的一側設置有擋板。在實現異形零件機加工的同時，簡化了加工所需的裝置，對異形零件起到了保護作用，提高了加工的效率，節省了加工所需的時間。