加工工装的制作方法

1.本实用新型涉及零件装夹技术领域，特别是涉及一种加工工装。


背景技术：

2.截骨板为膝关节置换假体手术中所使用的辅助器械，用于在医生装入假体之前截取股骨远端，使股骨远端的表面形状与关节假体的表面形状一致。为了使截骨板实现精准切割股骨远端的效果，截骨板上开设有许多切割槽，这些切割槽与截骨板的水平方向和竖直方向都有一定的角度要求，并且所有切割槽都不在一个平面内。由于截骨板的材料通常采用630医用不锈钢材料，同时截骨板上的切割槽宽比较窄且深度较大，再加上切割槽的加工精度要求比较高，导致切割槽的切割难度比较大。
3.慢丝加工是加工截骨板或类似具有多角度槽的零件的主要加工工艺，在传统的加工工艺中，通常需要将两个或以上的不同角度的工装累加使用以实现同一个槽在不同空间位置的偏移加工。但这种加工工艺累计误差较大，且需要重复装夹定位，操作频繁，导致零件加工误差大，甚至使零件报废。


技术实现要素：

4.基于此，有必提供一种操作方便，有效降低零件加工误差的加工工装。
5.一方面，本技术提供一种加工工装，包括：
6.第一装载面，所述第一装载面用于承载待加工零件，所述第一装载面和第一垂面的相交线与水平面具有第一夹角，所述第一夹角用于与所述待加工零件的第一加工角度相匹配；所述第一装载面和第二垂面的相交线与所述水平面具有第二夹角，所述第二夹角用于与所述待加工零件的第二加工角度相匹配；其中，所述第一垂面与所述第二垂面相互垂直，并且所述第一垂面与所述第二垂面均与所述水平面相垂直。
7.下面对本技术的技术方案作进一步的说明：
8.在其中一个实施例中，所述加工工装还包括用于承载所述待加工零件的第二装载面，所述第二装载面与所述第一装载面相对于一对称面对称设置，并且所述对称面与所述第二垂面相平行或重合。
9.在其中一个实施例中，所述加工工装还包括：
10.第一定位面，所述第一定位面朝向所述第一装载面，并且第一定位面与所述第二垂面相平行或重合，所述第一定位面用于与承载在所述第一装载面上的所述待加工零件的第一端面抵接；和/或，
11.第二定位面，所述第二定位面朝向所述第二装载面，所述第二定位面与所述第二垂面相平行或重合，所述第二定位面用于与承载在所述第二装载面上的所述待加工零件的第一端面抵接。
12.在其中一个实施例中，所述第一装载面与所述第二装载面之间设有第一凸起，所述第一凸起沿平行于所述第二垂面的方向延伸，所述第一定位面与所述第二定位面分别位
于所述第一凸起的相对两侧。
13.在其中一个实施例中，所述第一装载面与所述第一定位面之间设有沿平行于所述第二垂面的方向延伸的第一凹槽；和/或，
14.所述第二装载面与所述第二定位面之间设有沿平行于所述第二垂面的方向延伸的第二凹槽。
15.在其中一个实施例中，所述加工工装还包括：
16.第三定位面，所述第三定位面朝向所述第一装载面，并且第三定位面与所述第一垂面相平行或重合，所述第三定位面用于与承载在所述第一装载面上的所述待加工零件的第一侧面抵接；和/或，
17.第四定位面，所述第四定位面朝向所述第二装载面，所述第四定位面与所述第一垂面相平行或重合，所述第四定位面用于与承载在所述第二装载面上的所述待加工零件的第二侧面抵接。
18.在其中一个实施例中，所述第三定位面与所述第四定位面重合。
19.在其中一个实施例中，所述第一装载面与所述第二装载面的侧旁还设有第二凸起，所述第二凸起沿平行于所述第一垂面的方向延伸，所述第三定位面位于所述第二凸起靠近所述第一装载面的一侧，所述第四定位面位于所述第二凸起靠近所述第二装载面的一侧。
20.在其中一个实施例中，所述第二凸起与所述第一装载面之间以及所述第二凸起与所述第二装载面之间还设有第三凹槽，所述第三凹槽沿平行于所述第一垂面的方向延伸。
21.在其中一个实施例中，所述加工工装还包括：
22.第一压块，所述第一压块连接有第一连接件，所述第一连接件与所述第一装载面可拆卸连接，所述第一压块与所述第一装载面之间形成用于装夹所述待加工零件的第一装夹空间；和/或，
23.第二压块，所述第二压块连接有第二连接件，所述第二连接件与所述第二装载面可拆卸连接，所述第二压块与所述第二装载面之间形成用于装夹所述待加工零件的第二装夹空间。
24.上述加工工装通过设有用于承载待加工两件的第一装载面，并且通过将第一装载面配置为和第一垂面的相交线与水平面具有第一夹角，并且和第二垂面的相交线与水平面具有第二夹角，从而使得加工工装只需通过一次性装夹定位，即可对待加工零件同时进行两个方向上的角度进行偏转，避免了传统工装累加使用导致的误差累加以及需要重复装夹定位的问题，从而使得加工工装操作便捷，能有效降低零件加工产生的误差。
附图说明
25.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为一实施例的截骨板的结构示意图；
28.图2为图1中所示的截骨板在a-a截面的截面图；
29.图3为图1中所示的截骨板在b-b截面的截面图；
30.图4为一实施例的加工工装的俯视图；
31.图5为图4中所示加工工装的正视图；
32.图6为图4中所示加工工装的左视图；
33.图7为一实施例的加工工装与截骨板的配合示意图；
34.图8为图7中所示的加工工装与截骨板的正视图；
35.图9为图图7中所示的加工工装与截骨板的爆炸示意图；
36.图10为图9中所示的爆炸图的左视图；
37.图11为图9中所示的爆炸图的正视图。
38.附图标记说明：
39.10、加工工装；11、第一装载面；12、第二装载面；13、第一凸起；131、第一定位面；132、第二定位面；141、第一凹槽；142、第二凹槽；143、第三凹槽；15、第二凸起；151、第三定位面；152、第四定位面；161、第一压块；162、第一连接件；171、第二压块；172、第二连接件；21、第一垂面；22、第二垂面；23、水平面；90、截骨板；91、切割槽；92、侧壁；93、前端面；94、第一侧面；95、第二侧面。
具体实施方式
40.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
41.具体地，本技术一实施例提供一种加工工装10，加工工装10用于装夹待加工零件。例如在本实施例中，加工工装10用于装夹截骨板90，以便于在截骨板90上加工出切割槽91。参阅图1到图3，在本实施例中，截骨板90的切割槽91的深度方向需要与截骨板90的前端面93呈第一加工角度a，且截骨板90的切割槽91在长度方向的两个侧壁92均与竖直方向呈第二加工角度b。例如在本实施例中，切割槽91的深度方向与截骨板90的前端面93呈6
°
夹角，切割槽91在长度方向的侧壁92与竖直方向呈20
°
夹角。
42.进一步地，对于截骨板90的切割槽91加工通常采用慢丝加工，即通过一根竖直设置的金属丝在截骨板90上切割出切割槽91，为了使金属丝沿固定方向进给后即可一次性在截骨板90上切割出具有第一加工角度a与第二加工角度b的切割槽91，需要通过工装对截骨板90进行两个方向的角度偏转。在传统的装夹工艺中，通常使用标准工装件对截骨板90进行装夹，为了使截骨板90进行两个方向的角度偏转，需要采用两个不同角度的标准工装件进行累加使用。但累加使用两件标准工装件会导致装夹误差累加，并且需要对截骨板90进行重复定位，进而导致加工误差大，操作繁琐，基于此，本技术一实施例提供一种操作方便，有效降低零件加工误差的加工工装10。
43.具体地，参见图4到图6，一实施例的一种加工工装10包括第一装载面11，第一装载
面11用于承载待加工零件，第一装载面11和第一垂面21的相交线与水平面23具有第一夹角a1，第一夹角a1用于与待加工零件的第一加工角度a相匹配；第一装载面11和第二垂面22上的相交线与水平面23具有第二夹角b1，第二夹角b1用于与待加工零件的第二加工角度b相匹配；其中，第一垂面21与第二垂面22相互垂直，并且第一垂面21与第二垂面22均与水平面23相垂直。
44.具体地，以图4为例，在本实施例中，图纸所在平面为水平方向，以经过第一装载面11且平行于图纸的左右方向为第一垂面21，以经过第一装载面11且平行于图纸的上下方向为第二垂面22。参见图5，由图5可知，第一装载面11和第一垂面21的相交线与水平面23具有第一夹角a1，由于第一夹角a1与待加工零件的第一加工角度a相匹配，例如在本实施例中，第一夹角a1的大小与截骨板90的切割槽91的第一加工角度a的大小相等，均为6
°
，从而使得截骨板90承载到第一装载面11后，所需加工的切割槽91的深度方向与竖直设置的金属丝平行。同理，参见图6，由图6可知，第一装载面11和第二垂面22的相交线与水平面23具有第二夹角b1。由于第二夹角b1与待加工零件的第二加工角度b相匹配，例如在本实施例中，第二夹角的大小与截骨板90的切割槽91的第二加工角度的大小相等，均为20
°
，从而使得截骨板90承载到第一装载面11后，所需加工的切割槽91在长度方向的侧壁92与竖直设置的金属丝平行，进而使得金属丝沿平行于第一垂面21的方向进给后，能在截骨板90上切割出深度方向与截骨板90的前端面93呈第一加工角度a且在长度方向的侧壁92与竖直方向呈第二加工角度b的切割槽91。
45.上述加工工装10通过设有用于承载待加工两件的第一装载面11，并且通过将第一装载面11配置为和第一垂面21的相交线与水平面23具有第一夹角a1，并且和第二垂面22上的相交线与水平面23具有第二夹角b1，从而使得加工工装10只需通过一次性装夹定位，即可对待加工零件同时进行两个方向上的角度进行偏转，避免了传统工装累加使用导致的误差累加以及需要重复装夹定位的问题，从而使得加工工装10操作便捷，能有效降低零件加工产生的误差。
46.参见图4以及图5，加工工装10还包括用于承载待加工零件的第二装载面12，第二装载面12与第一装载面11相对于一对称面对称设置，并且第二装载面12与第一装载面11的对称面与第二垂面22相平行或重合。即第二装载面12的倾斜角度与第一装载面11大小相等，倾斜方向与第一装载面11呈镜像对称。具体地，参见图2，在本实施例中，且截骨板90的切割槽91在长度方向的两个侧壁92为镜像对称结构，即切割槽91在a-a截面上的呈正梯形结构，因此，在加工时，没办法一次性同时切割出切割槽91在长度方向的两个侧壁92。
47.进一步地，参见图7以及图8，通过在加工工装10上增加一个与第一装载面11对称的第二装载面12，从而在加工截骨板90时，可先将截骨板90装夹到第一装载面11上，然后通过加工金属丝沿切割槽91的长度方向在截骨板90上切割出切割槽91的一半，同时也切割出了切割槽91其中一侧的侧壁92。然后将截骨板90调转180
°
后装夹到第二装载面12上，再通过加工金属丝沿切割槽91的长度方向在截骨板90上切割出切割槽91的另一半，同时也切割出了切割槽91另一侧的侧壁92，由于第一装载面11与第二装载面12对称设置，因此加工出的两个侧壁92也成对称结构。
48.进一步地，在将在第一装载面11上已加工一半的截骨板90调转180
°
装夹到第二装载面12后，第一装载面11上可同时装夹上新的截骨板90，以此循环装夹加工，如此一次装夹
两件待加工零件，使用一段程序进行加工，减少了设备操作频次，也减少中途等待时间，提高了加工效率。值得说明的是，第一装载面11与第二装载面12除了用于加工上述切割槽91中对称的两个侧壁92，在其他实施例中，也可用于加工具有类似对称结构的其他零件，在此不做赘述。当然可理解地，在待加工零件中如果不存在类似的对称结构，只通过第一装载面11一次性装夹也可完成加工，此时可省去第二装载面12。
49.进一步地，参见图4、图7以及图8，加工工装10还包第一定位面131，括第一定位面131朝向第一装载面11，并且第一定位面131与第二垂面22相平行或重合，第一定位面131用于与承载在第一装载面11上的待加工零件的第一端面抵接。具体地，以加工截骨板90为例，结合图1，截骨板90的前端面93即为上述的第一端面，在将截骨板90装夹到第一装载面11时，使截骨板90的前端面93抵接到第一定位面131，即可保证截骨板90在第一装载面11上沿与第一垂面21相平行的方向(本实施中为左右方向)上的定位准确性，进而保证后续加工的精度。
50.同理，加工工装10还包括第二定位面132，第二定位面132朝向第二装载面12，第二定位面132与第二垂面22相平行或重合，第二定位面132用于与承载在第二装载面12上的待加工零件的第一端面抵接。从而在将截骨板90装夹到第二装载面12时，使截骨板90的前端面93抵接到第二定位面132，即可保证截骨板90在第二装载面12上沿与第一垂面21相平行的方向(本实施中为左右方向)上的定位准确，进而保证后续加工的精度。
51.进一步地，第一装载面11与第二装载面12之间设有第一凸起13，第一凸起13沿平行于第二垂面22的方向延伸，第一定位面131与第二定位面132分别位于第一凸起13的相对两侧。通过第一凸起13相对的两侧面分别形成第一定位面131与第二定位面132，便于待加工零件的装夹定位。
52.进一步地，第一装载面11与第一定位面131之间设有沿平行于第二垂面22的方向延伸的第一凹槽141。第二装载面12与第二定位面132之间设有沿平行于第二垂面22的方向延伸的第二凹槽142。具体地，由于制造工艺限制，在工装上加工第一凸起13后，若不开设第一凹槽141以及第二凹槽142，第一凸起13与第一装载面11的连接处、第一凸起13与第二装载面12的连接处均会留下圆角，圆角会与装夹在第一装载面11或第二装载面12上的待加工零件发生干涉，导致待加工零件的第一端面无法紧密贴合在第一定位面131或第二定位面132上，进而导致待加工零件无法准确定位，影响了待加工零件的加工精度。通过在第一装载面11与第一定位面131之间开设第一凹槽141，在第二装载面12与第二定位面132之间开设第二凹槽142，能有效地去除制造时第一凸起13与第一装载面11的连接处以及第一凸起13与第二装载面12的连接留下的圆角，保证了待加工零件在装夹第一端面能紧密贴合在第一定位面131或第二定位面132上，实现精确定位。
53.进一步地，参见图4以及图7，加工工装10还包括第三定位面151，第三定位面151朝向第一装载面11，并且第三定位面151与第一垂面21相平行或重合，第三定位面151用于与承载在第一装载面11上的待加工零件的第一侧面94抵接。具体地，还以加工截骨板90为例，参见图1，截骨板90还包括相对的第一侧面94与第二侧面95，在将截骨板90装夹到第一装载面11时，使截骨板90的第一侧面94抵接到第三定位面151，即可保证截骨板90在第一装载面11上沿与第二垂面22相平行的方向(本实施中为上下方向)上的定位准确性，进而保证后续加工的精度。
54.同理，加工工装10还包括第四定位面152，第四定位面152朝向第二装载面12，第四定位面152与第一垂面21相平行或重合，第四定位面152用于与承载在第二装载面12上的待加工零件的第二侧面95抵接。在将截骨板90从第一装载面11调转180
°
装夹到第二装载面12后，使截骨板90的第二侧面95抵接到第四定位面152，即可保证截骨板90在第二装载面12上沿与第二垂面22相平行的方向(本实施中为上下方向)上的定位准确性，进而保证后续加工的精度。
55.进一步地，在本实施例中，第三定位面151与第四定位面152重合，从而可一次性在加工工装10上加工出第三定位面151与第四定位面152，便于生产制作。例如，在本实施例中，第一装载面11与第二装载面12的侧旁还设有第二凸起15，第二凸起15沿平行于第一垂面21的方向延伸，第三定位面151位于第二凸起15靠近第一装载面11的一侧，第四定位面152位于第二凸起15靠近第二装载面12的一侧。通过在第一装载面11与第二装载面12的侧旁设置第二凸起15，便于待加工零件的装夹定位。
56.进一步地，第二凸起15与第一装载面11之间以及第二凸起15与第二装载面12之间还设有第三凹槽143，第三凹槽143沿平行于第一垂面21的方向延伸，第三凹槽143能去除制造时第二凸起15与第一装载面11的连接处圆角，保证了待加工零件装夹在第一装载面11时，第一侧面94能紧密贴合在第三定位面151上，实现精确定位。同理，第三凹槽143能去除制造时第二凸起15与第二装载面12的连接处留下的圆角，保证了待加工零件装夹在第二装载面12时，第二侧面95能紧密贴合在第四定位面152上，实现精确定位。
57.参见图9到图11，加工工装10还包括第一压块161，第一压块161连接有第一连接件162，第一连接件162与第一装载面11可拆卸连接，第一压块161与第一装载面11之间形成用于装夹待加工零件的第一装夹空间，从而将待加工零件在第一装载面11上定位好后，通过第一压块161压紧待加工零件，再通过第一连接件162将第一压块161连接于第一装载面11上，即可将待加工零件固定装夹在第一装载面11上，以等待加工。
58.进一步地，加工工装10还包括第二压块171，第二压块171连接有第二连接件172，第二连接件172与第二装载面12可拆卸连接，第二压块171与第二装载面12之间形成用于装夹待加工零件的第二装夹空间，从而将待加工零件在第二装载面12上定位好后，通过第二压块171压紧待加工零件，再通过第二连接件172将第二压块171连接于第二装载面12上，即可将待加工零件固定装夹在第二装载面12上，以等待加工。
59.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
60.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
61.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装
置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
62.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
63.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
64.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
65.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。