[发明专利]一种CNC加工球形件组合夹具及装夹方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械制造领域，尤其涉及一种CNC加工球形件组合夹具及装夹方法。

背景技术

较早的夹具型式，主要由两幅动钳口和定钳口组成，型式比较简易。该型存在的缺陷为：加工时容易造成工件孔的变形，垂直度和圆柱度很难保证，不易定位，影响加工精度。

发明内容

本发明旨在提供一种保证产品的垂直度、同轴度和圆柱度的CNC加工球形件组合夹具及装夹方法。

    为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案，一种CNC加工球形件组合夹具，所述组合夹具包括夹具A、夹具B和夹具C，其中夹具A设有夹具主板和底盘，夹具主板的两端分别设置在两个底盘上，夹具主板与底盘通过M20固定螺丝连接在一起，夹具主板的上表面设有定位圆柱，定位圆柱设有两个，定位圆柱之间的距离与球形件两端球体之间的距离一致，定位圆柱的上表面中间部分向上凸起形成定位圆柱面，定位圆柱面的直径为定位圆柱的一半，圆柱面的高度为球形件两端球体的四分之一，圆柱面的中心处设有螺纹孔，螺纹孔设有相对应的M4固定螺丝；

夹具B设有夹具主板和底盘，夹具主板的两端分别设置在两个底盘上，夹具主板与底盘通过M20固定螺丝连接在一起，夹具主板的上表面设有用于安放球形件的收纳孔，球形件两端的球体分别安放在夹具主板上表面的两个收纳孔内，收纳孔的中间位置设有加工孔，加工孔的直径比球形件的加工参数小0.1-0.3mm，加工孔的中间位置设有定位孔，定位孔的直径与夹具A的定位圆柱面中心位置螺纹孔的直径一致，定位孔在定位销钉的协助下对产品进行定位，收纳孔的上方设有压板，压板通过M4固定螺丝固定在夹具主板上，加工时压板压住球形件两端球体完成装夹，压板的中间位置设有与球形件直径一致的通孔；

夹具C设有夹具主板和底盘，夹具主板的两端分别设置在两个底盘上，夹具主板与底盘通过M20固定螺丝连接在一起，夹具主板的上表面设有用于安放球形件的收纳孔，球形件两端的球体分别安放在夹具主板上表面的两个收纳孔内，收纳孔即为夹具C的加工孔，收纳孔的直径与球形件的加工参数一致，收纳孔的中间位置设有定位孔，定位孔的直径与夹具B的加工孔直径一致，定位孔在定位销钉的协助下对产品进行定位，收纳孔的上方设有压板，压板通过M4固定螺丝固定在夹具主板上，加工时压板压住球形件两端球体完成装夹，压板的中间位置设有与球形件直径一致的通孔。

    本发明中的CNC加工球形件装夹方法，包括以下步骤：

1）初步加工步骤，在将球形件放在夹具A上之前，先对球形件进行简单的加工，将球形件两端的球体加工出上下两个水平面，并在其中一个水平面加工一个与定位圆柱面直径一致的圆孔，圆孔深度为定位圆柱面的一半，随后在球体的中心位置加工出一个上下贯穿的通孔，通孔直径与螺纹孔直径相同，方便定位；

2）台阶加工步骤，球形件初步加工完成后，将球形件的两端球体通过夹具A的定位圆柱固定在夹具A上，将加工有圆孔的那个面对准定位圆柱面，定位圆柱面卡入球体，M4固定螺丝穿过球体的通孔拧入定位圆柱面的螺纹孔，完成固定，随后由机床对球体的上表面进行铣切加工，加工出来的圆孔直径及深度与定位圆柱面的直径及高度一致，完成一个面的加工后，松开M4固定螺丝，将球形件翻转，定位圆柱面卡入刚加工出来的圆孔，M4固定螺丝再次拧入螺纹孔进行固定，机床将原先深度为定位圆柱面一半的圆孔加工至深度与定位圆柱面一致；

3）钻孔粗加工步骤，完成步骤2）后，将球形件放入夹具B，夹具B的夹具主板上表面设有安放球形件的收纳孔，两端的球形体放入收纳孔，随后用定位销钉穿过球体中心的通孔穿入定位孔进行定位，夹具B定位孔的直径与夹具A螺纹孔的直径一致，此时再用M4固定螺丝将压板压在收纳孔上方，压住球体，完成装夹，拔掉定位销钉，随后由机床进行钻孔操作，为了防止孔加工时产生形变，加工孔一般都留有余量，加工孔的直径比加工参数小0.1-0.3mm；

4）钻孔精加工步骤，完成步骤3）后，将球形件放入夹具C，夹具C的夹具主板上表面设有安放球形件的收纳孔，两端的球形体放入收纳孔，收纳孔即为夹具C的加工孔，收纳孔的直径与球形件的加工参数一致，收纳孔的中间位置设有定位孔，随后用定位销钉穿过球体中心的通孔穿入定位孔进行定位，夹具C定位孔的直径与夹具B加工孔的直径一致，此时再用M4固定螺丝将压板压在收纳孔上方，压住球体，完成装夹，拔掉定位销钉，随后由机床进行钻孔操作，加工孔的直径与加工参数相同。