一種基于支撐體的少無毛刺切削加工夾具的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及金屬切削領域中的定位夾緊領域，尤其涉及一種基于支撐體的少無毛刺切削加工夾具。
【背景技術】
[0002]金屬切削毛刺的形成是金屬切削過程由于材料的塑性變形而產生的一個正常的、常見的現象，它的形成與變化直接影響著零件的加工質量和加工效率，也日益成為精密、超精密加工和自動化加工面臨的重大挑戰。據相關調查研宄表明，在零部件的切削加工過程中，去毛刺過程所花費的加工時間和加工費用可以高達整個零部件加工費用的30%，例如飛機發動機的零部件等精密零件。對于一個中等復雜程度的零件，其去除毛刺的加工費用也將達到15%-20%。去除毛刺是一個毫無經濟價值的附加加工過程，它降低了零件的加工質量和加工效率。然而，如果工件上的毛刺得不到有效控制或去除，將會給帶來極大的危害。利用支撐體法切削可以在切削過程中有效控制毛刺的形成，降低毛刺的危害。然而對于特殊形狀的零件，支撐體法無法直接應用于切削過程中，常常需要預先修整支撐體形狀，大大增加了工作量。而一個合適的夾具能夠不需附加支撐體修整工藝，直接實現工件與支撐體的定位與夾緊。
【發明內容】
[0003]針對上述技術問題，本發明旨在至少在一定程度上解決上述技術問題。
[0004]本發明的目的是提供一種結構簡單、操作方便、可有效減少工件加工毛刺的少無毛刺切削加工夾具。
[0005]為實現上述目的，本發明提出如下技術方案:
一種基于支撐體的少無毛刺切削加工夾具，包括夾具基座、定位螺栓、支撐體，所述夾具基座的兩端相對地水平設置有兩個用于夾緊工件的夾塊，所述定位螺栓豎直貫穿地設置于夾具基座底部，所述支撐體設置于與工件的加工末端與夾塊之間，裝夾后，可以同時夾持工件和支撐體進行切削，工件和支撐體可根據需要通過手柄和定位螺栓分別調節水平方向和豎直方向的位置。
[0006]進一步地，所述夾塊包括絲桿部、與工件緊密接觸的夾緊頭，所述絲桿部與夾具基座兩端的螺孔相配合，通過轉動絲桿部調節夾緊頭的位置，轉動即可調整位置，可實現工件與支撐體的水平方向靈活定位。
[0007]進一步地，所述絲桿部一端貫穿設置有可拆卸的手柄，可避免切削過程中不必要的干涉。
[0008]進一步地，所述夾具基座的兩端相互平行，方便直接通過刨床和銑床的夾具裝夾后應用于切削過程中。
[0009]相比現有技術，本發明的優點是實現了切削過程中不同形狀和尺寸的工件與支撐體的分別定位與共同夾緊。具體地，調整定位螺栓，可以實現工件與支撐體在豎直方向上的分別定位。通過旋轉手柄調節夾塊的水平位置，可以實現工件與支撐體在水平上的定位與夾緊。根據工件與支撐體的具體形狀和尺寸，靈活組合調節水平方向和豎直方向的定位，可以實現多種切削環境的定位，大大節省了支撐體修整的成本和時間，提高生產效率，同時，本發明通過附加支撐體的方法，改善工件終端面的支撐剛度，抑制切削過程中負剪切區的形成，使得切削毛刺在切削過程中就直接被抑制而難以形成。支撐體可以根據不同的切削材料而靈活選擇，這就使得本發明可以應用于任意切削材料的切削加工工藝。依據本發明可以完全抑制切削過程中負毛刺的形成，大大降低切削過程中形成的毛刺的尺寸，毛刺高度和毛刺厚度降低超過80%。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明實施例的結構示意圖。
[0011]圖2為應用本發明實施例的少無毛刺溝槽加工原理圖。
[0012]圖3為應用本發明實施例的少無毛刺刨削加工原理圖。
[0013]圖中:1_夾具基座；2-手柄；3-夾塊；4-工件；5_支撐體；6_定位螺栓；7_刀具。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖和具體實施例對本發明的發明目的作進一步詳細地描述，實施例不能在此一一贅述，但本發明的實施方式并不因此限定于以下實施例。
[0015]如圖1所示，一種基于支撐體的少無毛刺切削加工夾具，包括夾具基座1、定位螺栓6、支撐體5，所述夾具基座I的兩端相對地水平設置有兩個用于夾緊工件2的夾塊3，所述定位螺栓6豎直貫穿地設置于夾具基座I底部，所述定位螺栓6可采用標準件，可根據工件4和支撐體5的形狀和相對位置以及加工要求靈活選用。所述支撐體5設置于與工件2的加工末端與夾塊3之間，裝夾后，可以同時夾持工件和支撐體進行切削，工件和支撐體可根據需要通過手柄和定位螺栓分別調節水平方向和豎直方向的位置。
[0016]具體地，所述夾塊3包括絲桿部32、與工件2緊密接觸的夾緊頭31，所述絲桿部32與夾具基座I兩端的螺孔相配合，通過轉動絲桿部32調節夾緊頭31的位置，轉動即可調整位置，可實現工件與支撐體的水平方向靈活定位。
[0017]具體地，所述絲桿部32 —端貫穿設置有可拆卸的手柄2，可避免切削過程中不必要的干涉。
[0018]具體地，所述夾具基座I的兩端相互平行，方便直接通過刨床和銑床的夾具裝夾后應用于切削過程中。
[0019]以應用于不銹鋼溝槽板加工為例:
工件4的材料為304不銹鋼，尺寸為45 X 15 X 50mm，支撐體5的材料為45#鋼，尺寸為15 X 35 X 50mm。
[0020]根據工件4和支撐體5的組合尺寸，選擇合適的基于支撐體的少無毛刺切削加工夾具，并定位夾緊于對應加工工藝的機床上。
[0021]裝夾時，根據工件4和支撐體5的形狀和尺寸，預先調節定位螺栓6粗略定位，旋轉手柄2使夾塊3對工件4和支撐體5進行預夾緊。
[0022]根據加工要求，通過定位螺栓6調整工件4和支撐體5的高度和相對高度，待調平后旋轉手柄2夾緊工件4和支撐體5。
[0023]本實施例通過靈活組合調節手柄和定位螺栓，實現了尺寸和材料均不一致的工件和支撐體的定位和夾緊。后續只需通過機床進行加工即可完成溝槽的加工。
[0024]在另一個實施例中，采用本發明加工銅溝槽。待加工材料為純銅，具有較高的傳熱傳質性能，常用于強化傳熱研宄，制備熱超導體元器件等。銅材料塑性極高，在常規切削條件下，容易形成較大尺寸的毛刺，并且毛刺的硬度遠高于本體材料。
[0025]如圖2所示，純銅溝槽板的加工，步驟包括:
1)根據工件4的材料，選定支撐體5的材料為A1-6061鋁合金，根據零件的成形尺寸選定支撐體5尺寸，并通過刨床虎鉗裝夾；
2)根據具體加工要求，所述刀具7選用齒距齒寬均為Imm的多齒刀具，刀具前角為10°，刀具后角為8° ;
3)根據具體加工要求，選定切削速度為0.llm/s，切削深度為0.2mm ；
4)根據成形零件的特征，切削過程中向下進刀5次，以使溝槽深度為Imm;
切削過程中，支撐體5與工件4上均出現溝槽，所得零件的終端面僅有尺寸極小的毛刺，毛刺高度小于0.1mm，有利于后續加工。
[0026]在另一個實施例中，采用本發明刨削加工鋁合金零件平面。待加工材料為A1-6061鋁合金，是一種工業上常用的高品質鎂鋁合金，廣泛應用于設備制造、汽車生產以及各類電器零部件等的結構件。該材料在無支撐體條件下切削容易形成較大尺寸的毛刺，甚至出現負毛刺。
[0027]如圖3所示，本實施例提供的少無毛刺加工工藝應用于鋁合金零件平面刨削加工，步驟包括:
1)根據工件4的材料，選定支撐體5為A1-6061鋁合金，根據零件的成形尺寸選定支撐體的尺寸，并直接通過刨床虎鉗裝夾；
2)根據具體加工要求，所述刀具7選用前角和后角均為10°的鋒利刨削刀具；
3)設定切削速度為0.lm/S，切削深度為0.2mm ；
4)開動刨床完成切削過程。
[0028]切削加工過程中工件4和支撐體5均被刀具7加工，所得工件4的已加工表面的表面光潔度高，無支撐體切削條件下出現的負毛刺得到了抑制，毛刺高度小于0.01mm。
[0029]本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非是對本發明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明權利要求的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種基于支撐體的少無毛刺切削加工夾具，其特征在于:包括夾具基座(1)、定位螺栓(6)、支撐體(5)，所述夾具基座(I)的兩端相對地水平設置有兩個用于夾緊工件(2)的夾塊(3)，所述定位螺栓(6)豎直貫穿地設置于夾具基座(I)底部，所述支撐體(5)設置于與工件(2)的加工末端與夾塊(3)之間。
2.根據權利要求1所述的基于支撐體的少無毛刺切削加工夾具，其特征在于:所述夾塊(3)包括絲桿部(32)、與工件(2)緊密接觸的夾緊頭(31)，所述絲桿部(32)與夾具基座(I)兩端的螺孔相配合，通過轉動絲桿部(32)調節夾緊頭(31)的位置。
3.根據權利要求2所述的基于支撐體的少無毛刺切削加工夾具，其特征在于:所述絲桿部(32) —端貫穿設置有可拆卸的手柄(2)。
4.根據權利要求3所述的基于支撐體的少無毛刺切削加工夾具，其特征在于:所述夾具基座(I)的兩端相互平行。
【專利摘要】本發明公開了一種基于支撐體的少無毛刺切削加工夾具，包括夾具基座、定位螺栓、支撐體，所述夾具基座的兩端相對地水平設置有兩個用于夾緊工件的夾塊，所述定位螺栓豎直貫穿地設置于夾具基座底部，所述支撐體設置于與工件的加工末端與夾塊之間，裝夾后，可以同時夾持工件和支撐體進行切削，工件和支撐體可根據需要通過手柄和定位螺栓分別調節水平方向和豎直方向的位置。本發明可以根據工件和支撐體的形狀和尺寸，組合調節定位螺栓和夾塊位置，實現不同形狀尺寸的工件的少無毛刺加工，節省支撐體修整的成本和時間，提高生產效率。
【IPC分類】B23Q3-06
【公開號】CN104741950
【申請號】CN201510109568
【發明人】李炳林, 王斌, 鄧文君, 鄒志杰, 劉良偉
【申請人】華南理工大學
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月13日