專利名稱：一種機床夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機械制造加工和檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機床夾具。
技術(shù)背景
夾具為機械制造過程中用來固定加工對象，使之占有正確的位置，以接受施工或檢測的裝置。夾具可以分為焊接夾具、檢驗夾具、裝配夾具、機床夾具等，其中機床夾具最為常見。
在機床上加工工件時，為使工件的表面能達到圖紙規(guī)定的尺寸、幾何形狀以及與其他表面的相互位置精度等技術(shù)要求，加工前必須采用機床夾具將工件定位且夾緊。機床夾具通常由定位元件、夾緊裝置、對刀引導元件、分度裝置、連接元件以及夾具體等組成。
對于各種類型的高速重載交流牽引電機機座的加工和檢測，現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用臥式加工中心對機座進行加工，臥式加工中心采用機床夾具對工件進行定位。如圖1所示，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種機床夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；下面簡要描述這種機床夾具在工作中存在的缺陷。
如圖1所示，該機床夾具主要包括底板1和設(shè)于底板1上方的壓緊裝置2，加工過程中，首先將工件設(shè)置于底板ι上，利用壓緊裝置2使工件的中心與底板1中心重合，由于底板1的中心與臥式加工中心的中心坐標重合設(shè)置，因此工件與臥式加工中心建立坐標系，然后以該坐標系為基準完成工件的切削加工，依靠機床本身精度和刀具的精度保證產(chǎn)品的尺寸精度。
然而，由于工件設(shè)于底板1上，工件將底板1的中心點遮擋，僅僅通過底板1與臥式加工中心的中心坐標重合設(shè)置來定位，因此上述機床夾具不能檢測機座的外側(cè)端面距離其中心的準確尺寸，因此加工完成后，需將機座從臥式加工中心卸下，轉(zhuǎn)運到三坐標測量儀器，通過三坐標測量儀器，在產(chǎn)品上建立新的坐標系，來檢測機座的相關(guān)尺寸，若檢測不合格，需要重新上機床返工或返修。
由上述加工、檢測過程可見，現(xiàn)有技術(shù)的臥式加工中心無法直接檢測產(chǎn)品的空間相關(guān)尺寸，只有采用臥式加工中心和三坐標檢測儀相結(jié)合才能完成電機機座的加工和檢測，由于臥式加工中心加工和三坐標檢測儀檢測存在二次定位和基準的轉(zhuǎn)換，檢測結(jié)果會存在一定的誤差，產(chǎn)品在兩臺不同設(shè)備之間的轉(zhuǎn)運，造成效率低下，勞動強度大，且由于產(chǎn)品較大，容易對產(chǎn)品造成磕碰損傷，機座多次返工定位存在累積誤差等。
有鑒于此，亟待針對現(xiàn)有技術(shù)的機床夾具的結(jié)構(gòu)做進一步優(yōu)化設(shè)計，使得工件經(jīng)機床夾具的一次裝夾，能夠同時完成工件的加工和檢測，減小工件的檢測誤差，提高加工精度和加工制造效率。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為提供一種機床夾具，其能夠通過對工件的一次裝夾同時滿足工件的加工和檢測的需要，減小工件的檢測誤差，提高加工精度和加工制造效率。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種機床夾具，包括用于支撐工件的底板和用于固定所述工件的壓緊裝置；還包括為所述工件提供檢測基準面的定位板，所述定位板設(shè)于所述底板和所述壓緊裝置之間，所述定位板的中心、所述工件的中心設(shè)于加工所述工件的機床的主軸軸線上，且所述定位板的中心到所述基準面的距離為基準距離。優(yōu)選地，所述機床夾具為夾裝電機的機座的機床夾具，所述定位板的形狀為所述機座的形狀，且所述定位板的外側(cè)壁為所述基準面。優(yōu)選地，還包括沿所述定位板的徑向設(shè)置的角度定位裝置，所述角度定位裝置的內(nèi)端固定于所述定位板上，所述角度定位裝置的外端插裝于所述機座內(nèi)部的凹槽中。優(yōu)選地，所述角度定位裝置包括底座和滑動部件，所述底座與所述定位板固定連接，所述滑動部件與所述底座沿所述徑向可滑動連接，且所述滑動部件的外端插裝于所述機座內(nèi)部的凹槽中。優(yōu)選地，所述定位板還設(shè)有多個機件定位孔，每個所述機件定位孔中設(shè)有定位銷， 所述定位銷的頂端插裝于所述機件在相應(yīng)位置的孔中。優(yōu)選地，所述定位板在所述工件的外側(cè)設(shè)有第一立板，所述第一立板通過第一螺釘組件與所述工件連接。優(yōu)選地，所述定位板在所述第一立板的另一側(cè)還設(shè)有第二立板，所述第二立板通過第二螺釘組件與所述工件連接。優(yōu)選地，所述定位板的中心處設(shè)有凹槽，所述底板的中心處設(shè)有凸起，在所述定位板和所述底板的中心處，所述凹槽與所述凸起配合設(shè)置。優(yōu)選地，所述定位板與所述底板還通過內(nèi)角螺釘組件連接。優(yōu)選地，所述定位板上還設(shè)有至少兩個螺桿定位孔，所述螺桿定位孔內(nèi)插裝有螺桿，所述螺桿的頂端與所述壓緊裝置連接。本發(fā)明提供一種機床夾具，其包括為工件提供檢測基準面的定位板，定位板設(shè)于底板和壓緊裝置之間，定位板的中心、工件的中心設(shè)于加工工件的機床的主軸軸線上，且定位板的中心到基準面的距離為基準距離。采用這種結(jié)構(gòu)，在工件的加工和檢測過程中，首先將工件設(shè)置于定位板上，通過壓緊裝置將工件定位、夾緊，由于定位板的中心、工件的中心設(shè)于加工工件的機床的主軸軸線上，使得定位板、工件和機床三者處于同一坐標系，機床以該坐標系為基準對工件銑削加工后，又由于定位板的中心到基準面的距離為基準距離，可以通過測量工件外側(cè)端面到基準面的距離，然后根據(jù)基準面距離定位板中心的基準距離、工件外側(cè)端面到基準面的距離，計算出工件外側(cè)端面距離中心的準確尺寸，如果該尺寸的誤差在誤差允許范圍內(nèi)，則該工件為合格產(chǎn)品；如果該尺寸的誤差在誤差允許范圍之外，則繼續(xù)使用機床對工件進行進一步加工，直到產(chǎn)品合格。由上述工作過程可以看出，采用上述結(jié)構(gòu)的機床夾具，不僅能夠為工件提供加工坐標系，還能夠提供同一坐標系下的基準面，同時滿足工件的加工和檢測的需要，相比現(xiàn)有技術(shù)，無需分別建立加工坐標系和檢測坐標系，從而避免了由于坐標轉(zhuǎn)換帶來的制造誤差， 大大提高了工件的加工精度和加工制造效率。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種機床夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所提供的機床夾具的一種具體實施方式
的主視圖；圖3為圖2的俯視圖。其中，圖1至圖3中的附圖標記與部件名稱之間的對應(yīng)關(guān)系為底板1 ；壓緊裝置2 ；定位板3 ；螺桿21 ；基準面31 ；角度定位裝置32 ；定位孔33 ；內(nèi)角螺釘組件34 ；第一立板35 ；第二立板36 ；第一螺釘組件37 ；第二螺釘組件38 ；螺桿定位孔39。
具體實施例方式本發(fā)明的核心為提供一種機床夾具，該機床夾具能夠?qū)崿F(xiàn)對工件的定位、夾緊，并且能夠滿足工件加工和檢測的需要，減小工件的檢測誤差，提高加工精度和加工制造效率。請參考圖2和圖3，圖2為本發(fā)明所提供的機床夾具的一種具體實施方式
的主視圖；圖3為圖2的俯視圖。在一種具體實施方式
中，如圖2和圖3所示，本發(fā)明提供一種機床夾具，該機床夾具包括底板1、定位板3和壓緊裝置2，底板1用于支撐工件，壓緊裝置2用于固定工件，定位板3設(shè)于底板1和壓緊裝置2之間，定位板3為工件提供檢測基準面31，定位板3的中心、工件的中心設(shè)于加工工件的機床的主軸軸線上，且定位板3的中心到基準面31的距離為基準距離。采用這種結(jié)構(gòu)，在工件的加工和檢測過程中，首先將工件設(shè)置于定位板3上，通過壓緊裝置2將工件定位、夾緊，由于定位板3的中心、工件的中心設(shè)于加工工件的機床的主軸軸線上，使得定位板3、工件和機床三者處于同一坐標系，機床以該坐標系為基準對工件銑削加工后，又由于定位板3的中心到基準面31的距離為基準距離，可以通過測量工件外側(cè)端面到基準面31的距離，然后根據(jù)基準面31距離定位板3中心的基準距離、工件外側(cè)端面到基準面31的距離，計算出工件外側(cè)端面距離中心的準確尺寸，如果該尺寸的誤差在誤差允許范圍內(nèi)，則該工件為合格產(chǎn)品；如果該尺寸的誤差在誤差允許范圍之外，則繼續(xù)使用機床對工件進行進一步加工，直到產(chǎn)品合格。由上述工作過程可以看出，采用上述結(jié)構(gòu)的機床夾具，不僅能夠為工件提供加工坐標系，還能夠提供同一坐標系下的基準面31，同時滿足工件的加工和檢測的需要，相比現(xiàn)有技術(shù)，無需分別建立加工坐標系和檢測坐標系，從而避免了由于坐標轉(zhuǎn)換帶來的制造誤差，大大提高了工件的加工精度和加工制造效率。需要說明的是，上述具體實施方式
并未限定機床夾具的具體夾裝對象，也并未限定定位板3的具體形狀，事實上，凡是包括提供基準面31的定位板3，保證工件在同一位置加工和測量的機床夾具均應(yīng)當屬于本發(fā)明的保護范圍。還可以進一步設(shè)置上述定位板3的具體形狀。在具體的方案中，如圖2和圖3所示，上述機床夾具為夾裝電機的機座的機床夾具，定位板3的形狀為機座的形狀，且定位板3的外側(cè)壁為基準面31。采用這種結(jié)構(gòu)形式，由于夾具的形狀與電機的機座形狀相同，使得定位板3的外側(cè)壁輪廓與機座的外側(cè)壁輪廓大體相同，即作為基準面31的定位板3的外側(cè)壁與機座的外側(cè)壁的距離相近且平行，這大大方便了機座的外側(cè)壁到基準面31的距離的測量，進一步減小了產(chǎn)生誤差的可能，提高了機座的加工精度。具體地，上述機床夾具可以具體在定位板3的兩個抱軸側(cè)面設(shè)置第一基準面，并設(shè)定定位板中心與第一基準面的距離為第一基準距離a ；在懸掛側(cè)面設(shè)置第二基準面，并設(shè)定定位板中心與第二基準面的距離為b。通過檢測機座的抱軸側(cè)面與第一基準面31的距離，或機座的懸掛側(cè)面與第二基準面的距離，即可通過簡單的計算得出機座的精確尺寸。當然，上述定位板3的基準面31并不僅限設(shè)于上述兩個位置，還可以設(shè)于其他的位置。下面以JD160電機機座為例，具體介紹采用上述機床夾具后，機座的工藝流程。根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格手冊，JD160電機機座的抱軸面到電機中心的距離為555廣°8，如圖3 所示，可以將定位板3的第一基準面到中心的基準距離a設(shè)置為5M士0. 02，當機床完成對電機機座的加工后，可以采用深度千分尺等工具檢測機座到第一基準面的距離，假設(shè)該距離為1. 04，那么可以計算出機座的外端面到中心的距離為554. 01+1. 04 = 555. 05，此時的機座尺寸是符合要求的，也就是說此產(chǎn)品已經(jīng)加工合格。如果計算出的產(chǎn)品尺寸不合格，則重新使用機床對其進一步加工，然后再檢測、再加工，直至產(chǎn)品合格。由上述舉例可以看出，采用上述機床夾具后，機座加工工藝流程為裝夾工件-機床銑削加工-相關(guān)定位尺寸的檢測-調(diào)整機床參數(shù)，機床再次銑削加工-定位尺寸的檢測確認-下料。相比現(xiàn)有技術(shù)，這種工藝流程大大簡化。還可以進一步設(shè)置上述定位板3與工件的連接方式。在另一種具體實施方式
中，上述機床夾具還可以包括沿定位板3的徑向設(shè)置的角度定位裝置32，角度定位裝置32的內(nèi)端固定于定位板3上，角度定位裝置32的外端插裝于機座內(nèi)部的凹槽中。具體的方案中，上述角度定位裝置32包括底座和滑動部件，底座與定位板3固定連接，滑動部件與底座沿徑向可滑動連接，且滑動部件的外端插裝于機座內(nèi)部的凹槽中。這樣，將電機機座放置于定位板3之后，可以將滑動部件沿徑向向外滑動，使滑動部件的外端插裝于機座內(nèi)部的凹槽中，起到定位的作用，使得機座不會在定位板3上繞其軸線旋轉(zhuǎn)，保證機床夾具的工作穩(wěn)定性。當然，上述角度定位裝置32并不僅限于上述結(jié)構(gòu)形式，還可以為其他結(jié)構(gòu)，凡是能夠避免工件繞軸線旋轉(zhuǎn)的角度定位裝置32均應(yīng)當屬于本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。在角度定位裝置32的基礎(chǔ)上，上述定位板3的外側(cè)還可以設(shè)有第一立板35，第一定位板3通過第一螺釘組件37與工件連接。采用這種結(jié)構(gòu)，使得工件與定位板3的位置更進一步固定，即使在工件受的轉(zhuǎn)矩較大導致角度定位裝置32失效的情況下，工件也不會在定位板3上發(fā)生轉(zhuǎn)動，進一步增強定位板3的定位效果。與上述第一立板35對應(yīng)地，上述定位板3在第一立板35的另一側(cè)還設(shè)有第二立板36，第二立板36通過第二螺釘組件38與工件連接。這樣，在定位板3的兩側(cè)分別設(shè)置兩個立板與工件連接，保證工件無論在逆時針方向還是順時針方向均不會發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，更進一步增強定位板3的定位效果，從而保證機床夾具的加工精度。在另一種具體實施方式
中，如圖3所示，上述定位板3還可以設(shè)有多個機件定位孔 33，每個機件定位孔33中設(shè)有定位銷，定位銷的頂端插裝于機件在相應(yīng)位置的孔中。
采用孔軸配合，能夠?qū)C座與定位板3的位置進一步固定，使得機座在加工和檢測的過程中不會發(fā)生轉(zhuǎn)動，進一步保證機床夾具的加工精度和檢測精度。特別說明的是，本文中的“軸線”指的是垂直于定位板，且穿過定位板橫截面中心的軸線，本文中的方位詞“外”指的是在定位板的橫截面上，由中心向外擴散的方向，方位詞 “內(nèi)”指的是在定位板的橫街面上，指向中心的方向；應(yīng)當理解，這些方位詞的出現(xiàn)不應(yīng)當影響本發(fā)明的保護范圍。還可以進一步設(shè)置上述底板1與定位板3的連接方式。在另一種具體實施方式
中，如圖2所示，定位板3的中心處設(shè)有凹槽，底板1的中心處設(shè)有凸起，在定位板3和底板1的中心處，凹槽與凸起配合設(shè)置。通過凸起和凹槽配合的方式，簡單方便地實現(xiàn)了底板1與定位板3的定位，保證了二者同軸設(shè)置，進一步提高機床夾具的加工精度。當然，本發(fā)明提供的機床夾具的底板1和定位板3還可以通過其他方式實現(xiàn)同軸設(shè)置。除此之外，上述定位板3與底板1還通過內(nèi)角螺釘組件34連接。采用內(nèi)角螺釘連接能夠簡單、方便地實現(xiàn)二者的固定連接，并且內(nèi)角螺釘內(nèi)嵌于定位板3內(nèi)部，還能起到節(jié)省空間的效果，保證定位板3和底板1緊密配合。在另一種具體實施方式
中，上述定位板3上還設(shè)有至少兩個螺桿定位孔39，螺桿定位孔39內(nèi)插裝有螺桿21，螺桿21的頂端與壓緊裝置2連接。通過這種結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)定位板3和壓緊裝置2的連接，并且采用至少兩個螺桿21 進行定位，能夠防止壓緊裝置2繞軸線轉(zhuǎn)動，保證壓緊裝置2與定位板3的相對位置的固定性。具體地，上述定位板3可以通過三個螺桿21與壓緊裝置2連接，當然，還可以采用其他數(shù)目的螺桿21連接定位板3和壓緊裝置2。由于壓緊裝置2的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相同，在此不再贅述。為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。以上對本發(fā)明所提供的一種機床夾具進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種機床夾具，包括用于支撐工件的底板(1)和用于固定所述工件的壓緊裝置O)； 其特征在于，還包括為所述工件提供檢測基準面(31)的定位板(3)，所述定位板C3)設(shè)于所述底板⑴和所述壓緊裝置⑵之間，所述定位板⑶的中心、所述工件的中心設(shè)于加工所述工件的機床的主軸軸線上，且所述定位板C3)的中心到所述基準面(31)的距離為基準距1 O
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機床夾具，其特征在于，所述機床夾具為夾裝電機的機座的機床夾具，所述定位板C3)的形狀為所述機座的形狀，且所述定位板C3)的外側(cè)壁為所述基準面(31)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機床夾具，其特征在于，還包括沿所述定位板C3)的徑向設(shè)置的角度定位裝置(32)，所述角度定位裝置(3 的內(nèi)端固定于所述定位板C3)上，所述角度定位裝置(3 的外端插裝于所述機座內(nèi)部的凹槽中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機床夾具，其特征在于，所述角度定位裝置(3 包括底座和滑動部件，所述底座與所述定位板(3)固定連接，所述滑動部件與所述底座沿所述徑向可滑動連接，且所述滑動部件的外端插裝于所述機座內(nèi)部的凹槽中。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機床夾具，其特征在于，所述定位板C3)還設(shè)有多個機件定位孔(33)，每個所述機件定位孔(3 中設(shè)有定位銷，所述定位銷的頂端插裝于所述機件在相應(yīng)位置的孔中。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機床夾具，其特征在于，所述定位板C3)在所述工件的外側(cè)設(shè)有第一立板(35)，所述第一立板(3 通過第一螺釘組件(37)與所述工件連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機床夾具，其特征在于，所述定位板C3)在所述第一立板 (35)的另一側(cè)還設(shè)有第二立板(36)，所述第二立板(36)通過第二螺釘組件(38)與所述工件連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的機床夾具，其特征在于，所述定位板C3)的中心處設(shè)有凹槽，所述底板(1)的中心處設(shè)有凸起，在所述定位板C3)和所述底板(1)的中心處，所述凹槽與所述凸起配合設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機床夾具，其特征在于，所述定位板C3)與所述底板(1)還通過內(nèi)角螺釘組件(34)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的機床夾具，其特征在于，所述定位板C3)上還設(shè)有至少兩個螺桿定位孔(39)，所述螺桿定位孔(39)內(nèi)插裝有螺桿(21)，所述螺桿的頂端與所述壓緊裝置( 連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機床夾具，包括用于支撐工件的底板(1)和用于固定所述工件的壓緊裝置(2)；還包括為所述工件提供檢測基準面(31)的定位板(3)，所述定位板(3)設(shè)于所述底板(1)和所述壓緊裝置(2)之間，所述定位板(3)的中心、所述工件的中心設(shè)于加工所述工件的機床的主軸軸線上，且所述定位板(3)的中心到所述基準面(31)的距離為基準距離。這種機床夾具，不僅能夠為工件提供加工坐標系，還能夠提供同一坐標系下的基準面，同時滿足工件的加工和檢測的需要，相比現(xiàn)有技術(shù)，無需分別建立加工坐標系和檢測坐標系，從而避免了由于坐標轉(zhuǎn)換帶來的制造誤差，大大提高了工件的加工精度和加工制造效率。
文檔編號B23Q3/00GK102513848SQ201110456038
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者楊學軍, 石江 申請人:南車株洲電機有限公司