CN105171361A - 利用三轴加工中心加工枪机框的加工工艺及夹具 - Google Patents

Abstract

一种利用三轴加工中心加工枪机框的加工工艺，在枪机框粗、精车杆部外圆、端面A、端面B及钻枪栓孔、弹簧孔后，以枪机框的枪栓孔、弹簧孔和端面A为定位，端面B为夹紧位，杆部外圆作为辅助定位，一次装夹对枪机框进行加工完成9道工序，本发明增加旋转轴，由135尾顶及135分度头组成，实现夹具的旋转，同时采用气缸解决工件夹紧问题，设计定位座、基座来支撑工件的重量。采用一面两销定位，一销为推杆头部加工成菱形，以消除过定位，一面是推杆的端面，另一销是基准销。将所有的加工面都暴露在加工中心的加工区域内，使得一次装夹，完成多道加工，减少装夹时间，减少基准变换带来的累积误差，提高表面质量，有效提高加工效率和生产效率。

Description

利用三轴加工中心加工枪机框的加工工艺及夹具

技术领域

本发明是一种夹具技术，尤其是在三轴加工中心中使用的。

背景技术

随着数控技术的快速发展，多轴加工中心应用也越来越广泛。它能减轻工人劳动强度，提高劳动生产率，原有的许多采用旧工艺、旧设备加工的零部件，如今也都上了加工中心，如图1所示的零件枪机框，零件毛坯为精铸件，由于它是枪械的重要部件，与枪机配合完成开、闭锁动作，带动枪机前后运动，它的加工精度直接影响到枪的性能、上弹可靠及使用寿命。

原先旧工艺如下安排：零件在粗、精车杆部外圆1、端面A2、端面B3及钻枪栓孔13、弹簧孔14后，接着按如图2、3所示要求进行以下加工：步骤1、在立式铣床上铣斜面4及加工R3.5～4尺寸，保证50-0.3及45+0.340；步骤2、在立式铣床上铣圆弧5R5；两道工序合用一套铣用夹具a。定位及夹紧面如图2、3所示。

如图4、5、6所示，步骤3、粗铣螺旋槽6；步骤4、在靠模铣床上粗铣螺旋面7；步骤5、在靠模铣床上精铣螺旋槽6；步骤6、在靠模铣床上精铣螺旋面7；四道工序共用一套靠模夹具b。

如图7、8所示，步骤7、在钳台上手工精修螺旋槽底面8及倒棱9；

如图9所示，步骤8、在靠模铣床上装上靠模铣用夹具c铣凹槽10，保证18+0.430、1.8+0.20及81.5+0.30尺寸；

如图10、11所示，步骤9、在靠模铣床上装上靠模铣用夹具d铣凸肩11保证24.50-0.52；

如图12、13所示，步骤10、在单轴靠模铣床上装上铣用夹具e铣余料12，保证尺寸3.5+0.30及1.5±0.15

工件完成上述10个工序需要四台机床，更换5套夹具才能达到。旧工艺的缺点是：工序多，多次重复装夹对刀产生累积误差，影响工件的定位精度。

因此决定在加工中心（GX710）上加工如图1所示的螺旋槽及部分外形，因为GX710是三轴加工中心，仅靠三轴加工中心固有的装夹设备不能满足加工需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用三轴加工中心加工枪机框的加工工艺及夹具，结构简单，操作方便，一次装夹，完成多道加工，以提高机床加工能力和产品加工精度和质量。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是一种利用三轴加工中心加工枪机框的加工工艺，在枪机框粗、精车杆部外圆、端面A、端面B及钻枪栓孔、弹簧孔后，其要点在于以枪机框的枪栓孔、弹簧孔和端面A为定位，端面B为夹紧位，杆部外圆作为辅助定位，一次装夹对枪机框按由先到后的顺序完成以下加工：1）铣斜面（4）及加工R3.5～4尺寸，保证50-0.3及45+0.340；2）铣圆弧5R5；3）粗铣螺旋槽（6）；4）粗铣螺旋面（7）；5）精铣螺旋槽（6）；6）精铣螺旋面（7）；7）铣凹槽10，保证18+0.430、1.8+0.20及81.5+0.30尺寸；8）铣凸肩11保证24.50-0.52；9）铣余料（12），保证尺寸3.5+0.30及1.5±0.15。

本发明在编排加工工艺时，将已加工好的枪机框的枪栓孔、弹簧孔和端面A为定位点，端面B为夹紧位，杆部外圆作为辅助定位，将所有的加工面都暴露在加工中心的加工区域内，使得一次装夹，完成多道加工成为可能。

上述加工完成后再在钳台上手工精修螺旋槽底面（8）及倒棱（9）。

为此专门设计了夹具：一种利用三轴加工中心加工枪机框的加工夹具，它包括135尾顶、左支撑板、固定板、气缸、推杆、销座、基准销、定位座、右支撑板、135分度头、底座，固定板、销座、定位座固定于底座上，气缸固定在固定板上，推杆、基准销固定于销座上，推杆的尾端与气缸连接，推杆的头部制成与枪机框的弹簧孔相配合的菱形销，菱形销插入枪机框的弹簧孔中，对枪机框进行辅助定位，推杆的台阶面与枪机框的端面A接触，加工时对枪机框进行夹紧，基准销插入枪机框的枪栓孔对枪机框进行定位，枪机框的杆部外圆插入定位座的孔中，定位座对枪机框的杆部外圆起支撑作用，枪机框的端面B与定位座的端面相接触，与推杆配合对枪机框进行夹紧，左支撑板与135尾顶相接，右支撑板与135分度头相接，底座两端分别与左支撑板及右支撑板相连，实现夹具的转动；135分度头、135尾顶固定三轴加工中心的在工作台上。

本发明增加旋转轴，由135尾顶及135分度头组成，利用底座两端分别与左支撑板及右支撑板连接，再通过左支撑板与135尾顶连接，右支撑板与135分度头连接从而实现夹具的旋转，同时采用气缸解决工件夹紧问题，设计定位座、基座来支撑工件的重量。该设计便于工件装夹，夹紧可靠，操作简便。采用一面两销定位，一销为推杆头部加工成菱形，以消除过定位，一面是推杆的端面，另一销是基准销。将所有的加工面都暴露在加工中心的加工区域内，使得一次装夹，完成多道加工成为可能。

还具有基座，基座固定于定位座上，基座夹紧枪机框的杆部外圆，对枪机框的杆部外圆起辅助支撑作用，以防止工件的振动。

基座包括下端板、开合板、连接杆、碟形螺母、销，基座和开合板通过销铰接，另一端通过连接杆和碟形螺母进行固接。

在夹具装配、预安装上加工中心后，用磁性表座及百分表分别对校对棒Ⅰ及校对棒Ⅱ进行检测，校对棒Ⅰ及校对棒Ⅱ的直线度必须在0.015以内，同轴度必须在0.02以内；校对棒Ⅰ及校对棒Ⅱ的中心高必须符合尺寸25±0.01；校对棒Ⅱ与底座上平面的中心高必须符合尺寸57±0.01；如果检验不合格就要重新修磨各个相关的装配面，直到合格为止。通过对夹具加工精度的数值检验，来确定该夹具的可靠性，从而保证产品的加工精度。

本夹具的优点是：工件一次装夹，可以加工原来的9道工序，提高了加工中心的加工能力，减少装夹时间，减少基准变换带来的累积误差，提高表面质量，有效提高加工效率和生产效率。通过此夹具提高了机床加工能力和产品加工精度，结构简单，操作方便。

附图说明

图1为待加工工件枪机框的结构示意图

图2为原加工艺中枪机框步骤1、2的加工面示意图

图3为图2的侧视图

图4为原加工艺中枪机框步骤3-6中螺旋槽6、螺旋面7加工示意图

图5为图4的侧视图

图6为图4的局部放大图

图7、图8为为原加工艺中枪机框步骤7在钳台上手工精修螺旋槽底面8及倒棱9

如图9所示，步骤8在靠模铣床上装上靠模铣用夹具c铣凹槽10，保证18+0.430、1.8+0.20及81.5+0.30尺寸；

如图10、11所示，为原加工艺中枪机框步骤9，在靠模铣床上装上靠模铣用夹具d铣凸肩11保证24.50-0.52；

如图12、13所示，为原加工艺中枪机框步骤10、在单轴靠模铣床上装上铣用夹具e铣余料12，保证尺寸3.5+0.30及1.5±0.15

图14为本发明安装在三轴加工中心加工中使用状态图

图15为图14的E向视图即基座49的结构示意图

图16为用检验校对棒Ⅰ及校对棒Ⅱ对夹具进行检验的示意图

图17为定位座的结构示意图

图18为推杆的结构示意图

其中：1杆部外圆2端面A3端面B4斜面5圆弧6螺旋槽7螺旋面8螺旋槽底面9倒棱10凹槽11凸肩12余料13枪栓孔14弹簧孔16工作台17、135尾顶19、左支撑板25固定板26、气缸27接头29镶套33推杆34、销座36底座37定位座39右支撑板41、135分度头44基准销46连接杆47碟形螺母48开合板49基座491下端板52销53校对棒Ⅰ54校对棒Ⅱ121菱形销122推杆的台阶面123定位座的孔124定位座的端面。

具体实施方式

下面结合视图对本发明进行详细描述

如图14—18所示，一种利用三轴加工中心加工枪机框的加工夹具，它包括135尾顶17、左支撑板19、固定板25、气缸26、推杆33、销座34、基准销44、定位座37、右支撑板39、135分度头41、底座36、基座49，固定板25、销座34、定位座37固定于底座36上，气缸26选用SDA-φ100×30，固定在固定板25上，推杆33固定于销座34上，基准销44通过镶套29固定于销座34上，推杆33的尾端与气缸26连接，推杆33的头部制成与枪机框的弹簧孔14相配合的菱形销121，菱形销121插入枪机框的弹簧孔14中，对枪机框进行辅助定位，推杆33的台阶面122与枪机框的端面A2接触，加工时对枪机框进行夹紧，基准销44插入枪机框的枪栓孔13对枪机框进行定位，枪机框的杆部外圆1插入定位座的孔123中，定位座37对枪机框的杆部外圆1起支撑作用，枪机框的端面B3与定位座的端面124相接触，与推杆33配合对枪机框进行夹紧，基座49固定于定位座37上，基座49托住枪机框的杆部外圆1，对枪机框的杆部外圆1起辅助支撑作用，以防止工件的振动，基座49包括下端板491、开合板48、连接杆46、碟形螺母47、销52，基座49和开合板48通过销52铰接，另一端通过连接杆46和碟形螺母47进行固接。左支撑板19与135尾顶17相接，右支撑板39与135分度头41相接，底座36两端分别与左支撑板19及右支撑板39相连，实现夹具的转动；135分度头41、135尾顶17固定三轴加工中心的在工作台16上。

135分度头41、135尾顶17、气缸26为外购件，固定板25、推杆33、销座34、基准销44、定位座37、底座36、基座49为自制件，各部件通过相应的固定件装配好，在三轴加工中心加工的工作台预安装好后用磁性表座及百分表分别对校对棒Ⅰ及校对棒Ⅱ进行检测，校对棒Ⅰ53及校对棒Ⅱ54的直线度必须在0.015以内，同轴度必须在0.02以内；校对棒Ⅰ及校对棒Ⅱ的中心高必须符合尺寸25±0.01；校对棒Ⅱ与底座36上平面的中心高必须符合尺寸57±0.01；如果检验不合格就要重新修磨各个相关的装配面，直到合格为止。检验合格后使用，在气动手转阀处于关闭状态时，松开推杆，松开开合板，放入工件，夹紧，开始加工各个面。本夹具对枪机框进行装夹后，将枪机框所有的以前需要四台机床，更换5套夹具才能完成9个工序的加工面都暴露在加工中心的加工区域内，使得一次装夹，完成多道加工成为可能。

一种利用三轴加工中心加工枪机框的加工工艺，在枪机框粗、精车杆部外圆1、端面A2、端面B3及钻枪栓孔13、弹簧孔14后，其要点在于以枪机框的枪栓孔13、弹簧孔14和端面A2为定位，端面B3为夹紧位，杆部外圆1作为辅助定位，一次装夹对枪机框按由先到后的顺序完成以下加工：1）铣斜面（4）及加工R3.5～4尺寸，保证50-0.3及45+0.340；2）铣圆弧5R5；3）粗铣螺旋槽（6）；4）粗铣螺旋面（7）；5）精铣螺旋槽（6）；6）精铣螺旋面（7）；7）铣凹槽10，保证18+0.430、1.8+0.20及81.5+0.30尺寸；8）铣凸肩11保证24.50-0.52；9）铣余料（12），保证尺寸3.5+0.30及1.5±0.15。上述加工完成后再在钳台上手工精修螺旋槽底面（8）及倒棱（9）。

Claims (4)

1.一种利用三轴加工中心加工枪机框的加工工艺，在枪机框粗、精车杆部外圆（1）、端面A（2）、端面B（3）及钻枪栓孔（13）、弹簧孔（14）后，其特征在于，以枪机框的枪栓孔（13）、弹簧孔（14）和端面A（2）为定位，端面B（3）为夹紧位，杆部外圆（1）作为辅助定位，一次装夹对枪机框按由先到后的顺序完成以下加工：1）铣斜面（4）及加工R3.5～4尺寸，保证50-0.3及45+0.340；2）铣圆弧5R5；3）粗铣螺旋槽（6）；4）粗铣螺旋面（7）；5）精铣螺旋槽（6）；6）精铣螺旋面（7）；7）铣凹槽10，保证18+0.430、1.8+0.20及81.5+0.30尺寸；8）铣凸肩11保证24.50-0.52；9）铣余料（12），保证尺寸3.5+0.30及1.5±0.15。

2.一种利用三轴加工中心加工枪机框的加工夹具，其特征在于，它包括135尾顶（17）、左支撑板（19）、固定板（25）、气缸（26）、推杆（33）、销座（34）、基准销（44）、定位座（37）、右支撑板（39）、135分度头（41）、底座（36），固定板（25）、销座(34)、定位座（37）固定于底座（36）上，气缸（26）固定在固定板（25）上，推杆（33）、基准销（44）固定于销座（34）上，推杆（33）的尾端与气缸（26）连接，推杆（33）的头部制成与枪机框的弹簧孔（14）相配合的菱形销（121），菱形销（121）插入枪机框的弹簧孔（14）中，对枪机框进行辅助定位，推杆的台阶面（122）与枪机框的端面A（2）接触，加工时对枪机框进行夹紧，基准销（44）插入枪机框的枪栓孔（13）对枪机框进行定位，枪机框的杆部外圆（1）插入定位座的孔（123）中，定位座（37）对枪机框的杆部外圆（1）起支撑作用，枪机框的端面B（3）与定位座（37）的端面（124）相接触，与推杆（33）配合对枪机框进行夹紧，左支撑板（19）与135尾顶（17）相接，右支撑板（39）与135分度头（41）相接，底座（36）两端分别与左支撑板（19）及右支撑板（39）相连，实现夹具的转动；135分度头（41）、135尾顶（17）固定三轴加工中心的在工作台（16）上。

3.根据权利要求2所述的一种利用三轴加工中心加工枪机框的加工夹具，其特征在于，还具有基座（49），基座（49）固定于定位座（37）上，基座（49）夹紧枪机框的杆部外圆（1），对枪机框的杆部外圆（1）起辅助支撑作用，以防止工件的振动。

4.根据权利要求3所述的一种利用三轴加工中心加工枪机框的加工夹具，其特征在于，基座（49）包括下端板（491）、开合板（48）、连接杆（46）、碟形螺母（47）、销（52），基座（49）和开合板（48）通过销（52）铰接，另一端通过连接杆（46）和碟形螺母（47）进行固接。