雙夾緊點(diǎn)工裝夾具壓板的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型具體公開了一種雙夾緊點(diǎn)工裝夾具壓板，包括板身，所述的板身一端設(shè)有與螺柱配合來實(shí)現(xiàn)板身高度調(diào)節(jié)的螺紋孔I，中間設(shè)有與螺栓I配合來實(shí)現(xiàn)對工件實(shí)施夾緊力的U型孔，另一端設(shè)有至少一個(gè)與螺栓II配合來實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償工件變形的螺紋孔II。本實(shí)用新型與現(xiàn)有的對工件變形的補(bǔ)償方法相比，使用雙夾緊點(diǎn)工裝夾具壓板裝夾對加工效率沒有任何影響，且可操作性強(qiáng)。
【專利說明】雙夾緊點(diǎn)工裝夾具壓板【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及工裝夾具的部件，尤其涉及一種能夠補(bǔ)償薄板件切削變形的工裝夾具壓板。
【背景技術(shù)】
[0002]在切削力或夾緊力的作用下,刀具、工件可能發(fā)生較大的加工變形,刀觸點(diǎn)處實(shí)際切深大于或小于理論值，于是產(chǎn)生“過切”或“欠切”現(xiàn)象。尤其是對于薄板、薄壁類零件，“過切”或“欠切”現(xiàn)象嚴(yán)重，往往需要進(jìn)行多次重復(fù)精加工，加工效率低、精度難以保證的問題比較突出。對于這種變形，現(xiàn)有的補(bǔ)償方法主要有修改刀具走刀路徑(見文獻(xiàn)“張攀，陳蔚芳.薄壁件加工變形預(yù)測及主動(dòng)補(bǔ)償方法.現(xiàn)代制造工程，2008，3:70-72”)、優(yōu)化切削參數(shù)(見文獻(xiàn)“M.Wan, W.H.Zhang, G.H.Qin, Z.P.Wang.Strategies for error prediction anderror control in peripheral milling of thin-walled workpiece[J], InternationalJournal of Machine Tools and Manufacture, 2008, 48, (12-13): 1366-1374”)、刀具偏擺(趙威等，航空薄壁件的刀具偏擺數(shù)控補(bǔ)償加工技術(shù).機(jī)械制造與研究，2002)等，但前兩種補(bǔ)償方法都會(huì)降低加工效率，而第三種方法不容易實(shí)現(xiàn)(通常需4~5軸數(shù)控機(jī)床才能實(shí)現(xiàn))且并不適用于端面銑削加工。
[0003]在對薄板件進(jìn)行切削時(shí)，常采用點(diǎn)支撐方式裝夾，但是在使用現(xiàn)有的普通壓板時(shí)，壓板與工件有較大的接觸面，而由于接觸面并不是絕對的平面，所以接觸面上的壓緊力并不均勻，因此可能造成較大的裝夾變形，進(jìn)而造成工件較大的加工變形。當(dāng)縮小壓板與工件的接觸面，采用點(diǎn)支撐點(diǎn)夾緊方式裝夾(見文獻(xiàn)“劉玉梅.薄板件切削回彈變形機(jī)理及裝夾優(yōu)化方法研究.山東大學(xué)，2012”)時(shí)，存在以下兩方面的問題:一是當(dāng)夾緊點(diǎn)與支撐點(diǎn)上下正對時(shí)，則壓板作用在工件上的夾緊力僅僅起到了夾緊工件的作用，并不能利用夾緊力補(bǔ)償工件的加工變形。二是當(dāng)夾緊點(diǎn)與支撐點(diǎn)錯(cuò)開時(shí)，壓板作用在工件上的夾緊力只能補(bǔ)償支撐點(diǎn)內(nèi)側(cè)或外側(cè)的變形，并且補(bǔ)償了一側(cè)的變形后，另一側(cè)的變形會(huì)更大。
[0004]在實(shí)際的切削過程中，切削力和夾緊力往往都在對工件的加工變形起著負(fù)面的作用。當(dāng)切削參數(shù)一定時(shí)，切削力是無法被控制的，但是可以通過壓板控制夾緊力。當(dāng)夾緊力對工件變形起到的作用與切削力對工件變形起到的作用相反時(shí)，壓板就能起到補(bǔ)償工件變形的作用。但是未見可以有效利用夾緊力補(bǔ)償工件變形的壓板。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型具體的目的就是要通過此壓板有效的利用夾緊力補(bǔ)償薄板件的加工變形。
[0006]雙夾緊點(diǎn)工裝夾具壓板，包括板身，所述的板身一端設(shè)有與螺柱配合來實(shí)現(xiàn)板身高度調(diào)節(jié)的螺紋孔I，中間設(shè)有與螺栓I配合來實(shí)現(xiàn)對工件實(shí)施夾緊力的U型孔，另一端設(shè)有至少兩個(gè)與螺栓II配合來實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償工件變形的螺紋孔II。
[0007]所述的螺紋孔I的直徑比螺紋孔II的直徑大。[0008]在使用時(shí)，所述的螺栓I與夾具的底座聯(lián)接。
[0009]在使用時(shí)，所述的螺栓II穿過所述板身上的螺紋孔II與工件接觸，通過擰緊和旋松螺栓II來調(diào)整夾緊力的大小。
[0010]所述的板身上設(shè)置兩個(gè)壓緊點(diǎn)。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0012]與現(xiàn)有的普通壓板相比，雙夾緊點(diǎn)工裝夾具壓板能夠有效利用夾緊力使工件產(chǎn)生的彈性變形補(bǔ)償由切削力產(chǎn)生的彈性變形，進(jìn)而減小工件切削以后的變形，并且能使夾緊力適應(yīng)切削力的變化而自動(dòng)向有利于補(bǔ)償工件變形的趨勢變化。另外，此壓板還可以調(diào)整工件和壓板之間的接觸點(diǎn)的位置和各接觸點(diǎn)夾緊力的大小，以調(diào)整壓板對工件變形的補(bǔ)償效果。
[0013]與現(xiàn)有的對工件變形的補(bǔ)償方法相比，使用雙夾緊點(diǎn)工裝夾具壓板裝夾對加工效率沒有任何影響，且可操作性強(qiáng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為壓板板身；
[0015]圖2為壓板的裝配圖；
[0016]圖3為壓板使用示例圖；
[0017]圖4圖3的簡化受力圖；
[0018]圖5a-圖5e采用本壓板壓緊工件后切削力在工件右側(cè)時(shí)的受力分析圖；
[0019]圖6a-圖6g采用本壓板壓緊工件后切削力在工件中間時(shí)的受力分析圖；
[0020]圖7工件沿長度方向分成A、B、C、D、E五個(gè)區(qū)域分布圖；
[0021]圖8 (I) A區(qū)工件變形圖；
[0022]圖8 (2) C區(qū)工件變形圖；
[0023]圖8 (3) E區(qū)工件變形圖；
[0024]圖中:I螺紋孔I，2U型孔，3螺紋孔II，4板身，5工件6夾具底座，7支撐點(diǎn)?！揪唧w實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0026]雙夾緊點(diǎn)工裝夾具壓板，包括板身4，所述的板身4 一端設(shè)有與螺柱配合來實(shí)現(xiàn)板身高度調(diào)節(jié)的螺紋孔II，中間設(shè)有與螺栓I配合來實(shí)現(xiàn)對工件實(shí)施夾緊力的U型孔2，另一端設(shè)有至少兩個(gè)與螺栓II配合來實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償工件變形的小螺紋孔113。
[0027]其中，小螺紋孔113的個(gè)數(shù)、尺寸以及螺紋孔之間的距離根據(jù)實(shí)際而定，在使用時(shí)根據(jù)需要選擇其中最有利于補(bǔ)償工件變形的兩個(gè)與所述小螺栓匹配，作用是調(diào)整夾緊點(diǎn)與支撐點(diǎn)之間的距離；所述大螺栓與所述板身U型孔匹配，作用是與夾具底座聯(lián)接，施加夾緊力；所述小螺栓與所述板身的小螺紋孔匹配，在使用時(shí)所述小螺栓穿過所述板身上的小螺紋孔與工件接觸作為夾緊點(diǎn)，作用是通過擰緊和旋松小螺栓來調(diào)整夾緊力的大?。凰雎葜c板身大螺紋孔匹配，作用是調(diào)整板身高度。壓板的裝配圖如附圖2所示。屬于我實(shí)用新型的部分是板身，普通壓板在使用時(shí)是用板身部分直接與工件接觸，雙夾緊點(diǎn)工裝夾具壓板是通過所述小螺栓與工件接觸，且夾緊點(diǎn)位置以及各夾緊力大小均可調(diào)。[0028]下面結(jié)合一個(gè)使用實(shí)例說明本實(shí)用新型的工作原理。
[0029]對于一個(gè)如圖7中所示的薄板件，長為400臟，寬為25mm，高為IOmm的工件，材料為6061鋁合金，采用點(diǎn)支撐方式裝夾，用兩個(gè)雙夾緊點(diǎn)工裝夾具壓板壓緊，板身上設(shè)置了 7個(gè)M3的螺紋孔3，每個(gè)螺紋孔之間的距離為5mm，本例選用了最外側(cè)的兩個(gè)螺紋孔，即每個(gè)壓緊點(diǎn)與支撐點(diǎn)之間的距離均為15mm ;1個(gè)MlO的螺紋孔I。其中雙夾緊點(diǎn)工裝夾具壓板通過大螺栓連接在夾具底座6上，通過螺柱調(diào)整壓板高度，保證壓板與底座平行，此例選擇壓板上最外側(cè)的兩個(gè)小螺紋孔，在工件5長度方向上，被選擇的兩個(gè)小螺紋孔對稱分布在對應(yīng)支撐點(diǎn)7的兩側(cè)，通過小螺栓與工件接觸，壓緊工件。施加夾緊力時(shí)，先使兩接觸點(diǎn)與工件接觸，然后擰緊大螺栓施加夾緊力，通過擰緊和旋松小螺栓調(diào)整各接觸點(diǎn)夾緊力的大小。試驗(yàn)結(jié)果如圖8 (I) - (3)所示。
[0030]將工件沿長度方向分成A、B、C、D、E五個(gè)區(qū)域(如圖3)，其中A、C、E切削區(qū)，B、D為裝夾區(qū)，X表示刀具作用點(diǎn)到工件左端點(diǎn)的距離。
[0031]工作原理:將圖3簡化成二維圖，如圖4所示。
[0032]當(dāng)?shù)毒?螺旋銑刀，下同)運(yùn)動(dòng)到工件端部(如圖5a中N位置)時(shí)，刀具對工件施加的軸向切削力F會(huì)迫使工件發(fā)生彈性變形，以過支撐點(diǎn)工件表面的垂線(圖5a中虛直線)為分界線，靠近切削力的一側(cè)上翹，遠(yuǎn)離切削力的一側(cè)下凹(如圖5a中虛曲線)。此時(shí)固定壓塊位置，D壓緊點(diǎn)將與工件接觸更加緊密，假設(shè)作用在整個(gè)壓塊上的夾緊力不變，則D壓緊點(diǎn)作用在工件上的夾緊力增大，相反，C壓緊點(diǎn)作用在工件上的夾緊力減小。將工件簡化成
外伸梁如圖5b，在力F的作用下，N點(diǎn)的撓度為
【權(quán)利要求】
1.雙夾緊點(diǎn)工裝夾具壓板，包括板身，其特征在于:所述的板身一端設(shè)有與螺柱配合來實(shí)現(xiàn)板身高度調(diào)節(jié)的螺紋孔I，中間設(shè)有與螺栓I配合來實(shí)現(xiàn)對工件實(shí)施夾緊力的U型孔，另一端設(shè)有至少兩個(gè)與螺栓II配合來實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償工件變形的螺紋孔II。
2.如權(quán)利要求1所述的雙夾緊點(diǎn)工裝夾具壓板，其特征在于:所述的螺紋孔I的直徑比螺紋孔II的直徑大。
3.如權(quán)利要求1所述的雙夾緊點(diǎn)工裝夾具壓板，其特征在于:在使用時(shí)，所述的螺栓I與夾具的底座聯(lián)接。
4.如權(quán)利要求1所述的壓板，其特征在于:所述的螺栓II穿過板身上的螺紋孔II與工件接觸，通過擰緊和旋松螺栓II來調(diào)整夾緊力的大小。
5.如權(quán)利要求1所述的壓板，其特征在于:所述的板身上設(shè)置兩個(gè)壓緊點(diǎn)。
【文檔編號】B23Q3/00GK203649954SQ201320856357
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】姜兆亮, 邵為憲 申請人:山東大學(xué)