一種用于激光加工專用的板式高精度夾具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種用于激光加工專用的板式高精度夾具，包括一塊底板和多塊縱、橫支板的相互支承結(jié)構(gòu)，所述縱、橫支板上型面是用UG制圖軟件根據(jù)支板的位置投影到零件下表面的投影曲線?？v支板、橫支板及底板間采用帶清根和過(guò)盈配合的互插式裝配結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：可以自己設(shè)計(jì)、編制激光加工程序、激光設(shè)備自身制造，完成一套夾具一般不到2天時(shí)間，適應(yīng)產(chǎn)品快速升級(jí)換代的要求和激光加工高的加工效率、高柔性的要求，并且大幅度降低夾具的制造費(fèi)用。由于板式夾具制造成本低、制造方便快速，節(jié)省數(shù)百套普通夾具所需的較高庫(kù)房、管理和運(yùn)輸成本。
【專利說(shuō)明】一種用于激光加工專用的板式高精度夾具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械加工領(lǐng)域，更具體說(shuō)是涉及材料加工工程特種加工專業(yè)，尤其是 激光加工領(lǐng)域。
[0002]【背景技術(shù)】:激光加工包括激光切割、激光焊接、激光打孔、激光熔覆、激光標(biāo)刻等。 除平板件和形狀簡(jiǎn)單的圓形、方形零件外，三維零件的高精度、高效率激光加工均需專用夾 具。一般的夾具制造需要車、銑、鉆孔、攻螺紋、鉗修、裝配等工作才能完成，成本高、加工周 期長(zhǎng)，不適應(yīng)產(chǎn)品快速升級(jí)換代的高加工效率和高柔性的要求。由于激光加工屬于微切削 力加工工藝，在加工過(guò)程中，加工力可以忽略不計(jì)，只要夾具足以支承零件即可。所以可以 使用板式夾具，利用零件的自重進(jìn)行定位，完成加工。板式夾具有選材方便、造價(jià)低廉、加工 簡(jiǎn)單、制造周期短等優(yōu)點(diǎn)，但由于一般板式夾具定位精度低，全面推廣使用受到制約。因此， 迫切需要一種用于激光加工專用的板式高精度夾具，解決激光加工零件的精確定位問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是:提供一種用于激光加工專用的板式高精 度夾具，該夾具采用板式結(jié)構(gòu)及帶清根和過(guò)盈配合的裝配結(jié)構(gòu)，利用零什的自重實(shí)現(xiàn)精確 定位，保證實(shí)現(xiàn)精確激光加工，可作為三維零件的激光切割、打孔等加工時(shí)的精確定位夾具。
[0004]具體技術(shù)方案:
[0005]一種用于激光加工專用的板式高精度夾具，包括一塊底板和多塊縱、橫支板的相 互支承結(jié)構(gòu)，所述縱、橫支板上型面是用UG制圖軟件根據(jù)支板的位置投影到零件下表面的 投影曲線。
[0006]縱支板、橫支板及底板間采用帶清根和過(guò)盈配合的互插式裝配結(jié)構(gòu)。
[0007]縱、橫支板的總數(shù)大于或等于3塊。
[0008]縱、橫支板間距小于或等于100mm。
[0009]縱、橫支板與底板間采用膠接。
[0010]縱、橫支板高度小于200mn。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:采用激光加工專用的板式高精度夾具加工零件后，解決了原激 光加工高精度零件時(shí)需專業(yè)工裝制造廠設(shè)計(jì)制造夾具，從而需大量的制造費(fèi)用和長(zhǎng)達(dá)數(shù)月 的制造時(shí)間的問(wèn)題。高精度板式激光夾具可以自己設(shè)計(jì)、編制激光加工程序、激光設(shè)備自身 制造，完成一套夾具一般不到2天時(shí)間，適應(yīng)產(chǎn)品快速升級(jí)換代的要求和激光加工高的加 工效率、高柔性的要求，并且大幅度降低夾具的制造費(fèi)用。由于板式夾具制造成本低、制造 方便快速，在短期內(nèi)不用的夾具，可以丟棄，不進(jìn)行返庫(kù)保存?？晒?jié)省數(shù)百套普通夾具所需 的較高庫(kù)房、管理和運(yùn)輸成本。只要保存夾具的加工程序，在需要的時(shí)候，加工一套即可。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1-1典型零件示意圖；[0013]圖1-2為圖1-1的左視圖；
[0014]圖1-3為圖1-1的俯視圖；
[0015]圖1-4為圖1-1的A向視圖；
[0016]圖2為縱、橫線及投影線右下側(cè)視圖；
[0017]圖3為板式夾具帶零件右下側(cè)視圖；
[0018]圖4為板式夾具右下側(cè)爆炸視圖；
[0019]圖5為普通板式夾具零件圖；
[0020]圖6為高精度板式夾具零件圖；
[0021]圖7為圖6中A位置放大圖；
[0022]圖8為圖6中B位置放大圖；
[0023]圖9為圖6中C位置放大圖；
[0024]圖10為圖6中D位置放大圖；
[0025]圖中，I為零件，2為底板，3為橫支板，4為縱支板。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖具體說(shuō)明本發(fā)明，
[0027]以圖1-1至圖1-4所示的加工后的零件為例。零件為成型零件，周邊的余量及零 件上的7個(gè)空間方向的孔需三維激光切割機(jī)高精度加工。用板式高精度夾具解決零件的定 位問(wèn)題。
[0028]根據(jù)零件大小，采用一塊底板和多塊縱橫支板的相互支承結(jié)構(gòu)。支板不小于3塊 或間距不大于100mm。支板上型面是用UG制圖軟件根據(jù)支板的位置投影到零件下表面的投 影曲線。繪制零件的UG模型圖，在零件的下方IOOmm的位置創(chuàng)建一個(gè)比零件稍大的底板。 由于零件較輕，可選用2mm的板材作為底板。在底板上繪制I條正中的縱線和2條間距約 為零件寬度2 / 3的橫線作為縱橫支板的位置線。將縱線和橫線投影到零件下表面，形成 I條縱投影線和2條橫投影線，如圖2所示。
[0029]用縱橫投影線與縱橫線繪制縱橫支板模型，創(chuàng)建支板互插槽，橫支板槽向上，縱支 板槽向下。在支板和底板上繪制相應(yīng)的插槽，板式夾具的右下側(cè)視圖如圖3，爆炸視圖如圖
4。對(duì)圖4進(jìn)行編輯，形成圖5普通板式夾具零件圖。
[0030]激光機(jī)按圖5生成的加工程序加工的普通板式夾具，末考慮清根、配合等問(wèn)題。為 保證能實(shí)現(xiàn)裝配，所有配合尺寸均需采用間隙較大的間隙配合，精度低，不能保證零件的定 位精度。其互插結(jié)構(gòu)作為創(chuàng)新點(diǎn)之一。
[0031]圖6-圖10所示高精度板式夾具是在圖5的基礎(chǔ)上的改進(jìn)，創(chuàng)新點(diǎn)是在所有配合 處增加了清根圓角，保證了裝配無(wú)干涉。將原等尺寸的長(zhǎng)的間隙互插槽，分為2點(diǎn)式過(guò)盈互 插槽，大幅度提高了夾具的精度。
[0032]圖7-圖10中，為注明配合尺寸為間隙配合，間隙量0.2-0.3 ;過(guò)盈配合過(guò)盈量
0.05-0.10，支板上型面2面倒角0.8。
[0033]左側(cè)增加2個(gè)互插試件，加工完2個(gè)試件后程序暫停。將2個(gè)試件進(jìn)行互插試驗(yàn)。 以只借助平臺(tái)能將試件手工裝上，不能分開(kāi)為準(zhǔn)。不合格調(diào)整補(bǔ)償量重新加工試件，合格后 繼續(xù)執(zhí)行程序，加工夾具。[0034]裝配時(shí)，不能使用焊接進(jìn)行連接。一般裝配上即可使用，允許在縱、橫支板與底板 間采用膠接，去除底板下的膠痕。
[0035]夾具選用2?3mm厚的冷軋?zhí)间摪宀?，該板材價(jià)格低廉、強(qiáng)度適中、料厚均勻平整， 適合制做高精度板式夾具。
[0036]縱支板與橫支板采用帶清根和過(guò)盈配合的互插式裝配結(jié)構(gòu)，用于保證夾具的剛度 和精度。橫支板與底板在裝配時(shí)用環(huán)氧樹(shù)脂膠進(jìn)行粘接。清根也就是清角，主要是防止裝 配時(shí)根和銳角的干涉。
[0037]盡量降低支板高度，支板的高度越低，夾具的剛度越高，支板高度一般小于200mn。
[0038]使用時(shí)，使縱支板與激光機(jī)的Y軸平行，X軸原點(diǎn)為縱支板中心，Y軸原點(diǎn)為2橫支 板中心，Z軸原點(diǎn)為縱支板頂點(diǎn)，裝上零件，即可實(shí)現(xiàn)高精度加工。
【權(quán)利要求】
1.一種用于激光加工專用的板式高精度夾具，其特征在于:包括一塊底板和多塊縱、 橫支板的相互支承結(jié)構(gòu)，所述縱、橫支板上型面是用UG制圖軟件根據(jù)支板的位置投影到零 件下表面的投影曲線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板式高精度夾具，其特征在于:縱支板、橫支板及底板間采用 帶清根和過(guò)盈配合的互插式裝配結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板式高精度夾具，其特征在于:縱、橫支板的總數(shù)大于或等于 3塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板式高精度夾具，其特征在于:縱、橫支板間距小于或等于 IOOmm0
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板式高精度夾具，其特征在于:縱、橫支板與底板間采用膠接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板式高精度夾具，其特征在于:縱、橫支板高度小于200mn。
【文檔編號(hào)】B23K26/70GK103586589SQ201310558001
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】邱兆峰, 王立成, 楊秀娟, 闞田田, 單易 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司