專利名稱：定位裝夾工具與方法
技術領域：
本發明涉及一種定位裝夾工具以及一種定位裝夾方法。
背景技術：
在數控車床上加工兩端同軸度要求高的回轉體零件時，由于機床精度以及傳統裝 夾方法和找正方式存在著加工缺陷，如機床精度不太高、找正方法難度大、零件受徑向力易 變形，使得零件的加工難度大，廢品率高、難以達到設計圖紙要求的精度，不僅降低了工作 效率，同時還增加了生產成本。尤其對于提高產品一致性，保證產品可靠性有較大影響。發明內容
本發明的技術解決問題是針對現有技術的不足，提供了一種數控車床上使用的 定位裝夾工具，使零件在找正過程中更加簡單快捷，提高找正精度，裝夾時只是軸向受力， 杜絕了徑向力的產生，從而杜絕了因為裝夾零件承受徑向力所產生的裝夾變形，能更好的 保證零件在精密加工中的尺寸及形位公差。
本發明的技術解決方案是
本發明一方面提供了一種定位裝夾工具，包括定位體、萬向調節體和卡盤，待加 工零件沿軸向連接于所述萬向調節體，所述定位體具有固定端和定位端，所述卡盤通過所 述定位體的固定端將所述定位體固定于機床上；所述萬向調節體與所述定位體的定位端相 連接，并相對于所述定位端具有二自由度調節范圍，保持所述待加工零件的同軸位置。
在上述定位裝夾工具中，所述卡盤通過徑向力加持所述固定端，完成所述定位體 向所述機床的固定。
在上述定位裝夾工具中，所述定位體的定位端和所述萬向調節體為面接觸連接。
在上述定位裝夾工具中，所述定位端和所述萬向調節體相互對應的接觸面上均勻 分布有定位孔，并在所述待加工零件的同軸位置利用所述定位孔固定所述定位端與所述萬 向調節體的相對位置。
在上述定位裝夾工具中，所述定位孔與配合所述定位孔的鎖緊螺釘間具有間隙。
本發明一方面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 完成對待加工零件的同軸夾裝
利用卡盤將定位體固定于機床；將萬向調節體與待加工零件沿軸向固定連接；
利用車刀加工所述定位體定位端的端面，使所述端面與機床回轉軸線垂直；
將所述萬向調節體與所述定位端相連接，并調節至所述待加工零件同軸位置；
將達到所述加工零件同軸位置的所述萬向調節體與所述定位端固定。
本發明與現有技術相比具有如下優點
本發明采用定位體和萬向調節體組成的夾具，結構簡單，容易制作，調整迅速并且 裝卸方便，通過萬向調節體對待加工零件在定位端上進行快速準確調節，加工后零件兩端 的同軸度可控制在很小的范圍內，能夠滿足設計的精度要求。通過本發明對待加工零件進行裝夾時，固定后的待加工零件僅受軸向夾緊力，無任何徑向受力，與現有技術中直接使用 四爪卡盤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。
進一步的，萬向調節體與定位體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，進一步提高加工精度；本發明的裝夾工具直接反映 數控車床的主軸跳動及絲杠間隙的精度，一般數控車床端面跳動量在O. 001 O. 002左右， 該夾具可保證的平行度在O. 002 O. 003左右。


圖1為本發明的結構示意圖
圖2為本發明側視圖3為定位體示意圖4為萬向調節體示意圖。
具體實施方式
下面就結合附圖對本發明做進一步介紹。
如圖1，本發明定位裝夾工具屬于數控車床加工用定位、夾緊工具，包括定位體I 和萬向調節體2。通過定位體I與萬向調節體2可實現對待加工的回轉體零件的快速調節 和找正。
進一步參考圖2，定位體I的固定端11與數控車床通過卡盤3相連，定位體I的另 一端(即定位端12)與萬向調節體相連，萬向調節體2與對待加工零件4沿軸向固定相連。 萬向調節體2可以在定位端12上進行二自由度(兩個方向上)調節，當調節至待加工零件 4的同軸位置時，固定萬向調節體2與定位體I當前的相對位置。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部產生徑向的形變。
在本發明實施例中，萬向調節體2與定位體I的定位端12相接觸的一種方式為面 接觸，利用面接觸萬向調節體2可以在接觸面通過滑動實現二自由度的調節。
進一步的，當調節至待加工零件4的同軸位置時，為實現萬向調節體2與定位體I 相對位置的固定，在萬向調節體2與定位端12上相對應的設置有均勻分布的定位孔，定位 孔的數量可以根據待加工零件上螺紋孔數量及定位體安裝螺紋孔數量進行設置，本實施例 中，選用均勻分布的定位孔，可以在達到待加工零件的同軸位置時，通過與定位孔相配合的 鎖緊螺釘5進行固定。
為了實現對待加工零件4同軸位置更加快速的定位，鎖緊螺釘5與萬向調節體上 定位孔之間設計有間隙，這樣就可以在鎖緊螺釘插入定位孔后，進一步對萬向調節體在兩 個自由度上進行微調，從而快速準確的實現對基準精加工表面的找正裝夾。
如圖3、4，本發明實施例中，定位體I形狀為旋轉體結構，萬向調節體2為形狀為盤 狀結構。該定位體I的定位端與萬向調節體2面接觸,在定位端12和萬向調節體2的接觸 面上，按圖3所示方式分布有定位孔，定位孔與鎖緊螺釘5相配合，可完成定位體I與萬向 調節體2的相對固定。
如圖4，本發明實施例通過下述步驟完成對待加工零件4的裝夾和同軸位置的調難iF. O
(I)將定位體I固定于機床上，待加工零件4與萬向調節體2相固定。其中，機床 可通過卡盤3夾持定位體I的固定端11實現其與定位體I的固定。待加工零件4通過設 置在萬向調節體2上的光孔使用固定螺釘6實現固定，該連接方式使得待加工零件4僅承 受軸向夾緊力，無任何徑向夾緊力，規避了徑向力對待加工零件4造成的裝夾變形，避免了 待加工零件4變形對產品造成的損壞。
(2)將萬向調節體2與定位體I的定位端相連接，并調節萬向調節體2與定位體I 的相對位置到待加工零件4的同軸位置。本發明實施例中，萬向調節體2與定位體I的定 位端采用上述的面接觸的連接方式。通過該面接觸連接方式，可使得萬向調節體2在定位 端12的端面上的二自由度滑動，從而可利用此種方式方便快捷的實現對待加工零件4同軸 位置的調節。
為了更好的實現上述面接觸，在萬向調節體2與定位端12接觸連接前，首先利用 車刀對定位端12的端面進行加工，以保證該端面的平滑度。
(3)在調節達到待加工零件4的同軸位置后，固定當前萬向調節體2與定位體I的 相對位置。為實現對該相對位置的更好固定，在萬向調節體2與定位體I的定位端11上設 置有相對應的定位孔，該定位孔為通孔并與鎖緊螺釘5相配合，從而可完成固定。為了保證 對待加工零件4的同軸位置精度，上述定位孔為多個，并均勻分布，從而可滿足對不同定位 位置的要求。同時，鎖緊螺釘5與萬向調節體定位孔之間設計有的間隙，如O. 5_，這樣就可 以在鎖緊螺釘5插入定位孔后，進一步對萬向調節體2在兩個自由度上進行微調，從而快速 準確的實現對基準精加工表面的找正裝夾。
完成上述裝夾與同軸定位后，便可利用數控車床對待加工零件4進行加工。在本 實施例中，零件所受的夾緊力以軸向力，克服了傳統加工徑向受力導致工件變形的不良影 響。定位體為現場裝夾車制基準平面，在定位夾緊時，首先保證了與零件端面貼合、且端面 跳動量與機床主軸一致，因而能保證零件的平面度和平行度。萬向調節體采取間隙調節的 方式，在找正定位過程中，操作方便，調節速度快，讀數直接，大大減少了找正時間，提高了 生產效率。
上面結合附圖對本發明的使用進行了示例性描述，顯然本發明具體實現并不受 上述方式的限制，只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進， 或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用于其他場合的，均在本發明的保護范圍之 內。本發明未詳細說明部分屬本領域技術人員公知常識。
權利要求
1.一種定位裝夾工具，其特征在于，包括定位體(I)、萬向調節體(2)和卡盤(3)，待加工零件(4)沿軸向連接于所述萬向調節體(2)，所述定位體(I)具有固定端(11)和定位端(12)，所述卡盤(3)通過所述定位體(I)的固定端將所述定位體(I)固定于機床上；所述萬向調節體(2)與所述定位體(I)的定位端相連接，并相對于所述定位端具有二自由度調節范圍，保持所述待加工零件的同軸位置。
2.如權利要求1所述的定位裝夾工具，其特征在于，所述卡盤(3)通過徑向力加持所述固定端(11)，完成所述定位體(I)向所述機床的固定。
3.如權利要求1所述的定位裝夾工具，其特征在于，所述定位體(I)的定位端(12)和所述萬向調節體(2)為面接觸連接。
4.如權利要求3所述的定位裝夾工具，其特征在于，所述定位端(12)和所述萬向調節體(2)相互對應的接觸面上均勻分布有定位孔，并在所述待加工零件的同軸位置利用所述定位孔固定所述定位端與所述萬向調節體(2)的相對位置。
5.如權利要求4所述的定位裝夾工具，其特征在于，所述定位孔與配合所述定位孔(5)的鎖緊螺釘間具有間隙。
6.一種采用權利要求1所述工具的定位裝夾方法，其特征在于通過以下步驟完成對待加工零件的同軸夾裝 利用卡盤(3)將定位體(I)固定于機床；將萬向調節體(2)與待加工零件(4)沿軸向固定連接； 利用車刀加工所述定位體(I)定位端(12)的端面，使所述端面與機床回轉軸線垂直； 將所述萬向調節體⑵與所述定位端(12)相連接，并調節至所述待加工零件⑷同軸位置； 將達到所述加工零件(4)同軸位置的所述萬向調節體(2)與所述定位端(12)固定。
7.如權利要求6所述方法，其特征在于，所述萬向調節體(2)與所述定位端(12)為面接觸連接，并在所述定位端(12)上通過二自由度調節達到所述待加工零件(4)同軸位置。
8.如權利要求6所述方法，其特征在于，所述卡盤(3)通過徑向力夾持所述定位體(I)的固定端(11)，將所述定位體(I)固定于所述機床上。
9.如權利要求6所述方法，其特征在于，在所述加工零件(4)同軸位置，利用分布于所述萬向調節體(2)與所述定位端(12)上的定位孔固定所述萬向調節體(2)與所述定位端(12)。
10.如權利要求9所述方法，其特征在于，所述定位孔利用與定位相配合的鎖緊螺釘(5)固定所述萬向調節體(2)與所述定位端，且所述定位孔與所述鎖緊螺釘間具有間隙。
全文摘要
本發明公開了一種定位裝夾工具，包括定位體(1)、萬向調節體(2)和卡盤(3)，待加工零件(4)沿軸向連接于所述萬向調節體(2)，定位體(1)具有固定端(11)和定位端(12)，所述卡盤(3)通過所述定位體(1)的固定端將所述定位體(1)固定于機床上；所述萬向調節體(2)與所述定位體(1)的定位端相連接，并相對于所述定位端具有二自由度調節范圍，保持所述待加工零件的同軸位置。同時還公開了一種裝夾方法。本發明可使零件在找正過程中更加簡單快捷，提高找正精度，裝夾時只是軸向受力，杜絕了徑向力的產生，從而杜絕了因為裝夾零件承受徑向力所產生的裝夾變形，能更好的保證零件在精密加工中的尺寸及形位公差。
文檔編號B23Q3/00GK103028981SQ20121059382
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月26日 優先權日2012年12月26日
發明者涂光輝, 陳葉, 嚴曦光 申請人:北京遙測技術研究所, 航天長征火箭技術有限公司