一面兩銷定位加工夾具及使用該加工夾具的定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械加工夾具，特別是涉及一種一面二銷定位加工夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]如今，隨著產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度日益加快，多品種、小批量生產(chǎn)已成為發(fā)動機(jī)零部件生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)這種變化，也就要求如今的產(chǎn)品加工線實現(xiàn)多品種的共線生產(chǎn)。我們傳統(tǒng)意義上的一面兩銷定位，用的是圓柱銷和菱形銷來限制工件的六個自由度進(jìn)行定位加工，而左、右缸蓋兩種工件的定位零基準(zhǔn)點位置對稱，在夾具上圓柱銷和菱形銷的安裝位置相反，目前解決左、右缸蓋共線加工問題的常用方案是在加工左、右缸蓋時更換圓柱銷和菱形銷的位置。在多品種工件采用一面兩銷定位的共線生產(chǎn)中，頻繁更換圓柱銷及菱形銷位置將產(chǎn)生如下問題:
1)不同產(chǎn)品共線加工，頻繁更換圓柱銷及菱形銷的位置，這樣就占用了產(chǎn)品加工的時間，加工效率大大降低；
2)每進(jìn)行一次圓柱銷及菱形銷的位置更換，加工機(jī)床都要重新進(jìn)行圓柱銷位置的檢測及程序的轉(zhuǎn)換；
3)頻繁進(jìn)行圓柱銷及菱形銷的位置更換，定位銷的安裝位置精度會降低，進(jìn)而影響產(chǎn)品的加工精度。
[0003]2003年6月，第2卷第2期《常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報》公開了 “一面兩銷定位的改進(jìn)設(shè)計和應(yīng)用”(作者:趙柏林)。其通過一個活動錐銷和一只固定圓柱銷，并采用錐套和螺母鎖緊。由于活動錐銷上部采用小錐度，在彈簧的作用下自由地插入零件孔中定位，消除了零件孔和定位銷間的間隙；錐套套入固定圓柱銷螺栓并用螺母鎖緊，消除了零件孔與定位銷間的間隙。該技術(shù)方案僅僅在減少定位間隙，提高定位精度上作了改進(jìn)，其仍無法解決共線生產(chǎn)中兩銷頻繁互換的問題。
[0004]2000年3月的《機(jī)械設(shè)計與制造工程》公開了 “一種變型一面兩銷的定位夾具”(作者:倪建成)。該文提出采用一種擺動方式將作為棱形銷的變型銷放入非零定位孔中并通過一夾緊螺釘對工件進(jìn)行偏轉(zhuǎn)實現(xiàn)變型銷與工件的接觸。該技術(shù)方案較好地解決了異工件的定位并有效消除了定位間隙。但該技術(shù)方案同樣不能解決共線生產(chǎn)中兩銷頻繁互換的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種一面兩銷定位加工夾具及使用該加工夾具的定位方法，其通過優(yōu)化一面兩銷中的圓柱銷和棱形銷結(jié)構(gòu)，巧妙利用圓柱銷和棱形銷的結(jié)構(gòu)特征和銷孔間的配合間隙，設(shè)計出一種通過外部推靠機(jī)構(gòu)的配合可在圓柱銷和棱形銷間作用轉(zhuǎn)換的定位銷。通過該左右對稱并可角色轉(zhuǎn)換的定位銷，有效解決了共線生產(chǎn)中兩銷頻繁互換的問題，大大提高了共線生產(chǎn)的生產(chǎn)效率，避免了兩銷頻繁互換造成的定位銷安裝位置精度降低的問題。同時，通過合理設(shè)置銷間距和孔間距的關(guān)系，可進(jìn)一步消除定位間隙，從而提高工件加工的精度。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一面兩銷定位加工夾具，包括具有一定位平面的夾具本體和呈間隔設(shè)置在夾具本體定位平面上的兩個定位銷；所述定位銷的一側(cè)設(shè)有一主削邊，主削邊的圓心角為90?180度；所述兩個定位銷呈主削邊相對設(shè)置，定位銷和工件定位孔呈間隙配合且兩定位銷間距尺寸公差小于工件定位孔間距尺寸公差；在所述夾具本體兩個定位銷連線方向的兩端分別設(shè)有一推靠機(jī)構(gòu)。通過優(yōu)化一面兩銷中的圓柱銷和棱形銷結(jié)構(gòu)，巧妙利用圓柱銷和棱形銷的結(jié)構(gòu)特征和銷孔間的配合間隙，并配合外部推靠機(jī)構(gòu)使定位銷在圓柱銷和棱形銷間作用轉(zhuǎn)換，有效解決了共線生產(chǎn)中兩銷頻繁互換的問題，大大提高了共線生產(chǎn)的生產(chǎn)效率，解決了兩銷頻繁互換造成的定位銷安裝位置精度降低的問題。
[0007]為了該定位銷有效轉(zhuǎn)換承擔(dān)圓柱銷和棱形銷的角色，避免在作為棱形銷角色時對工件產(chǎn)生過定位，所述定位銷還包括二個與主削邊均呈45度內(nèi)夾角的次削邊，并形成一個與主削邊相對的主定位弧段和兩個與主削邊相鄰并呈徑向?qū)ΨQ的次定位弧段。通過二個次削邊的設(shè)置，使定位銷可在可靠保證定位銷對工件安裝的適應(yīng)性同時也進(jìn)一步避免對工件產(chǎn)生的過定位。
[0008]過小的圓心角不利于作為圓柱銷對工件作XY方向的限制，而過大的圓心角不利于作為棱形銷僅對件作Z方向旋轉(zhuǎn)的限制。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述主定位弧段和次定位弧段的圓心角均為20?60度。
[0009]進(jìn)一步地，所述兩個次定位弧段中點與主定位弧段中點呈周向90度間隔。使得定位銷無論是作為圓柱銷角色或棱形銷角色時兩個次定位弧段均能與定位孔作可靠定位。當(dāng)該間隔大于90度時，不利于作為棱形銷時在推靠方向上形成足夠的間隙，造成工件安裝困難及工件過定位問題。而當(dāng)間隔小于90度時，不利于作為圓柱銷時對工件在XY方向上形成穩(wěn)定可靠的定位。
[0010]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述推靠機(jī)構(gòu)為氣缸或油缸推壓裝置。
[0011]—種使用一面兩銷定位加工夾具的定位方法，包括步驟:A、使定位銷按主削邊呈相對設(shè)置在加工夾具的定位平面上，調(diào)整定位銷使定位銷的銷間距小于工件定位孔的孔間距尺寸，其差值等于定位銷與定位孔之間最小間隙值的二分之一 ；B、將工件通過工件上的定位孔設(shè)置在加工夾具的定位銷上并使用定位平面限制工件作Z方向的移動和XY方向的轉(zhuǎn)動；C、根據(jù)加工工件基準(zhǔn)要求使用作為零基準(zhǔn)定位孔一側(cè)的推靠機(jī)構(gòu)推壓工件，通過零基準(zhǔn)定位孔中的定位銷限制工件在XY方向的移動，同時使零基準(zhǔn)定位孔遠(yuǎn)端的非零基準(zhǔn)定位孔與該定位孔中定位銷在推靠方向遠(yuǎn)端形成間隙并在Y方向上形成二點接觸，通過非零基準(zhǔn)定位孔中的定位銷限制工件作繞Z方向的轉(zhuǎn)動；D、通過夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件；E、當(dāng)更換共線加工互為反向零基準(zhǔn)定位孔工件時，相應(yīng)切換推靠機(jī)構(gòu)動作。
[0012]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述推靠機(jī)構(gòu)對工件的推靠力小于或等于工件的重量。
[0013]采用本發(fā)明三點接觸式專用定位銷進(jìn)行共線加工有以下優(yōu)勢:
1)不同產(chǎn)品加工不用更換圓柱銷及菱形銷的位置，只需控制兩定位銷孔的位置公差及利用推靠油缸消除定位銷間隙，節(jié)省了產(chǎn)品加工時間，提高了加工效率；
2)初次安裝本發(fā)明的定位銷后，檢測完成兩個定位銷的位置后，后期不用進(jìn)行定位銷更換，只需進(jìn)行不同產(chǎn)品的加工程序轉(zhuǎn)換，節(jié)省了加工時間； 3〉一次性調(diào)整完成定位銷位置精度后，后期產(chǎn)品更換無需進(jìn)行定位銷精度檢測，也更好的保證了加工產(chǎn)品得精度。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明中加工夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明中定位銷的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為本發(fā)明中零基準(zhǔn)孔中定位銷狀態(tài)示意圖。
[0017]圖4為本發(fā)明中非零基準(zhǔn)孔中定位銷狀態(tài)示意圖。
[0018]其中:夾具本體1、定位平面11、定位銷2、主削邊21、次削邊22、主定位弧段23、次定位弧段24、定位銷底座25、推靠機(jī)構(gòu)3、夾緊機(jī)構(gòu)4、工件5、圓心半角α、主定位弧段與零基準(zhǔn)定位孔在工件推靠方向的間隙Α X、主定位弧段與非零基準(zhǔn)定位孔在工件推靠方向的間隙A X’、次定位弧段與零基準(zhǔn)定位孔在工件推靠方向的間隙A、次定位弧段與非零基準(zhǔn)定位孔在工件推靠方向的間隙A’。
【具體實施方式】
[0019]下面通過具體實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體描述: 參見圖1，一種一面兩銷定位加工夾具，包括夾具本體1、設(shè)置在夾具本體1定位平面11
上呈向上延伸的兩個定位銷2和設(shè)置在夾具本體1側(cè)邊的推靠機(jī)構(gòu)3和夾緊機(jī)構(gòu)4。
[0020]定位銷2根據(jù)所加工工件5定位孔的位置對應(yīng)設(shè)置，推靠機(jī)構(gòu)3定位在兩個定位銷2連線方向的兩端。夾緊機(jī)構(gòu)4根據(jù)工件5的結(jié)構(gòu)設(shè)置在夾具本體1的周邊。
[0021]參見圖2，在本實施例中，定位銷2的側(cè)面設(shè)有一主削邊21和兩個次削邊22。主削邊21的圓心角為150度，次削邊22與主削邊21的內(nèi)夾角均為45