一种传动工件加工治具的制作方法

1.本实用新型涉及加工治具技术领域，尤其涉及一种传动工件加工治具。


背景技术：

2.近年来，随着环境保护意识越来越深入人心，以新能源为基础的新型技术已广泛应用到汽车领域，新能源汽车零配件多且结构复杂，对于机械加工行业无疑是巨大挑战。
3.尤其是件附图2所示的毛坯件2在装夹定位后加工成如附图1所示的传动工件1，在毛坯件2加工成传动工件1的过程中，需要对毛坯件2进行一系列的铣削斜面、开槽、钻孔等操作，因为在铣削斜面、开槽、钻孔等过程中，毛坯件2会受到横向、纵向及竖直方向上的力。因此，为了在加工过程中保持毛坯件2不晃动以保证传动工件1的加工精度，对毛坯件2的稳固夹装就显得尤为重要。此外，为了批量化的加工传动工件1，对毛坯件2进行夹装的加工治具的装夹效率也需要考虑。
4.为此，本技术人从毛坯件2的结构及加工特点入手，为了不影响成品传动件2所涉及到的各加工结构，如附图1中的纵向斜面11、纵向连接通孔12、横向斜面13、横向凹槽14及纵向安装通孔15等，可对如附图2中毛坯件2的横向板21的左右两侧端面、横向板21上端面的四角、纵向板22的前后两侧端面进行定位、夹持固定，从而实现对毛坯件2的左右、前后及上下方位的夹持固定，从而提高对毛坯件2夹持的稳定性及加工精度。
5.为了完成上述毛坯件2特殊结构的夹持，现有传统人工夹持治具很难完成所需稳定性及加工精度的夹持，尤其是在加工治具需连接转动机台3进行转动式加工的过程中，传统人工夹持治具更是很难完成稳定性及精度的要求，而且加工效率低下，很难适应大批量传动工件1的加工。


技术实现要素：

6.为解决现有技术中存在的至少一种技术问题，本技术提供了一种利用旋转夹持气缸、横向气缸及纵向气缸实现稳定性及高精度性夹持的传动工件加工治具。
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
8.一种传动工件加工治具，包括竖直固定在转动机台上法兰盘、垂直固定连接在所述法兰盘上的等高块及在所述等高块上端面水平设置的治具底板，在所述治具底板上分别设有用于夹持毛坯件的横向板两侧的横向夹持组件、用于夹持毛坯件的纵向板两侧的纵向夹持组件以及用于夹持毛坯件的横向板上端面四角的旋转夹持组件；所述横向夹持组件与纵向夹持组件相互垂直设置；所述横向夹持组件包括横向定位块及与其相对设置的横向气缸；所述纵向夹持组件包括纵向定位块及与其相对设置的纵向气缸；所述旋转夹持组件包括旋转夹持气缸及压爪，所述旋转夹持气缸竖直固定连接在治具底板下端面，所述旋转夹持气缸导杆穿设在治具底板中且其顶部固定连接在治具底板上方的压爪；在所述横向气缸及纵向气缸的导杆上分别连接有水平设置的推块。
9.优选的，该加工治具还包括支撑组件，所述支撑组件包括在治具底板上平行于横
向定位块竖直设置的两组支撑柱，所述支撑柱用于对毛坯件的横向板下端面的两侧进行支撑。
10.优选的，所述压爪为t形结构，所述压爪的竖直部固定连接在旋转夹持气缸的导杆上，在远离所述毛坯件的压爪水平部的一侧开设有限位通孔，在所述治具底板上端面竖直嵌设有限位柱，在压爪夹持毛坯件时，所述限位柱穿设在限位通孔内。
11.优选的，在所述治具底板上开设有安装槽，所述横向定位块、横向气缸、纵向定位块、纵向气缸及支撑柱分别嵌设在与其相匹配的安装槽内。
12.优选的，在与所述纵向定位块、纵向气缸相匹配的安装槽的槽底开设有钻孔避让通槽。
13.优选的，所述横向夹持组件、纵向夹持组件、旋转夹持组件及支撑组件在治具底板上设有两组。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
15.1.本实用新型根据毛坯件及传动工件的加工特点，适应性的选择了定位及夹持布局，通过设置横向夹持组件、纵向夹持组件、旋转夹持组件实现了对毛坯件的横向、纵向及竖直方向上的精确定位及稳定夹持；通过选用横向气缸、纵向气缸及旋转夹持气缸机构，结构简单且易于自动化控制，提高了定位、夹持及整体加工效率。
16.2.通过设置支撑组件以实现对毛坯件横向板下端面的支撑，提高了毛坯件在铣削、钻孔加工过程中的稳定性；通过设置t形压爪及限位通孔、限位柱，实现对压爪的精确定位、夹持，避免因旋转夹持气缸由于转动惯性导致压爪定位误差的存在。
17.3.通过设置安装槽，进一步提高横向夹持组件、纵向夹持组件、支撑组件在治具底板上的连接强度及稳定性；通过在治具底板上设置两组横向夹持组件、纵向夹持组件、旋转夹持组件及支撑组件，可以同时夹持及加工两个毛坯件，进一步提高了加工效率。
附图说明
18.图1为传动工件的结构示意图。
19.图2为毛坯件的结构示意图。
20.图3为本实用新型夹持毛坯件进行加工时的结构示意图。
21.图4为本实用新型夹持毛坯件的结构示意图。
22.图5为本实用新型的整体结构示意图。
23.图6为以图5为基准的仰视结构示意图。
24.图7为本实用新型治具底板的结构示意图。
25.图8为本实用新型的单个横向夹持组件、纵向夹持组件、旋转夹持组件及支撑组件的结构示意图。
26.图9为毛坯件加工成传动工件后的夹持状态结构示意图。
27.图中：1、传动工件，11、纵向斜面，12、纵向连接通孔，13、横向斜面，14、横向凹槽，15、纵向安装通孔，2、毛坯件，21、横向板，22、纵向板，3、转动机台，4、法兰盘，5、等高块，6、治具底板，61、安装槽，611、横向定位槽，612、横向气缸槽，613、纵向定位槽，614、纵向板槽，615、纵向气缸槽，616、钻孔避让通槽、617、底板通孔，618、支撑柱，619、支撑柱槽，7、横向夹持组件，71、横向定位块，72、横向气缸，73、横向推块，8、纵向夹持组件，81、纵向定位块，82、
纵向气缸，83、纵向推块，9、旋转夹持组件，91、旋转夹持气缸，92、压爪，921、限位通孔，922、限位柱。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
30.实施例：
31.参见附图2所示，为本实用新型所要夹持固定的毛坯件2，其包括一体成型的横向板21及垂直横向板21设置的纵向板22，横向板21与纵向板22之间设有斜面相连以增强结构强度。
32.参见附图1所示，为通过本实用新型夹持固定并通过铣削、开槽及钻孔后的传动工件1，其包括对毛坯件2的横向板21中部开槽获得的横向斜面13、在横向斜面13竖直方向上开槽获得的横向凹槽14、在毛坯件2的横向板21上端面两侧部铣削获得的纵向斜面11、在纵向斜面11上开设的竖直方向上的纵向连接通孔12、在横向凹槽14处的纵向板22上端面开设的纵向安装通孔15，还包括在横向斜面13上开设的若干腰形槽结构。
33.由此，根据将毛坯件2加工成传动工件1的过程，参见附图4所示，需要对毛坯件1的纵向板22的前后两侧、横向板21的左右两侧以及横向板21上端面四角通过本实用新型加工治具进行夹持固定，并将该加工治具通过法兰盘4连接在转动机台3上，通过对毛坯件2的旋转，实现对其不同端面的加工。转动机台3为现有技术，此处不再赘述。
34.本技术中所设定的横向、纵向及竖直方向可根据附图3中所示毛坯件2装夹方向进行设定，以治具底板6的长度方向（即毛坯件2的横向板21的长度方向）为横向，以治具底板6的宽度方向（即毛坯件2的横向板21的宽度方向）为纵向，以垂直治具底板6的上下端面的方向为竖直方向。
35.参见附图3、4所示，一种传动工件加工治具，包括法兰盘4、等高块5、治具底板6、横向夹持组件7、纵向夹持组件8、旋转夹持组件9。
36.法兰盘4通过螺栓竖直固定在转动机台3的转动盘上，通过转动机台3的转动盘带动法兰盘4转动。等高块5相互平行且竖直设置有两个，等高块5通过定位孔及定位柱在法兰盘4的竖直端面上定位，并通过紧固螺栓，等高块5与法兰盘4垂直固定连接。在等高块5的上端面通过螺栓水平固定连接治具底板6。在治具底板6上沿横向、纵向及竖直方向上分别设置有横向夹持组件7、纵向夹持组件8及旋转夹持组件9。横向夹持组件7用于夹持毛坯件2的横向板21两侧，纵向夹持组件8用于夹持毛坯件2的纵向板22两侧，旋转夹持组件9用于夹持毛坯件2的横向板21上端面四角，横向夹持组7件与纵向夹持组件8相互垂直设置。
37.参见附图5所示，横向夹持组件7包括呈板状结构的横向定位块71及横向气缸72，
纵向夹持组8包括呈板状结构的纵向定位块81及纵向气缸82；旋转夹持组件9包括旋转夹持气缸91及压爪92。
38.参见附图7所示，为了提高横向夹持组件7及纵向夹持组8在治具底板6上安装后的稳固性及安装精度，在治具底板6上端面开设有与横向夹持组件7及纵向夹持组8相匹配的安装槽61。安装槽61包括在治具底板6上端面相对设置的横向定位槽611及横向气缸槽612，横向定位槽611纵向开设用于将横向定位块71螺栓固定在该横向定位槽611内，横向气缸槽612横向开设，用于将横向气缸横向螺栓固定在该横向气缸槽612内，横向气缸72的导杆与横向定位块71相对设置，在横向气缸72导杆上水平螺栓连接有横向推块73。
39.在横向定位槽611与横向气缸槽612之间的治具底板6的上端面，从上至下依次开设有纵向定位槽613、纵向板槽614及纵向气缸槽615。纵向定位槽613横向设置，其用于将纵向定位块81螺栓固定在该纵向定位槽613内；纵向板槽614纵向设置，其用于将毛坯件2的纵向板22放置在该纵向板槽614内，以实现对毛坯件2的粗定位；纵向气缸槽615纵向开设，其用于将纵向气缸82螺栓固定在该纵向气缸槽615内，纵向气缸82的导杆与纵向定位块81相对设置，在纵向气缸82导杆上水平螺栓连接有纵向推块83。
40.在横向定位槽611及横向气缸槽612两侧的治具底板6上分别开设有底板通孔617，底板通孔617内穿设有旋转夹持气缸91的导杆。
41.参见附图1所示，由于要在毛坯件2的纵向板22上开设纵向安装通孔15，为了避免纵向板槽614的底部对在钻孔时对钻具造成阻挡，在纵向板槽614的底部开设有钻孔避让通槽616。
42.参见附图5、6、8所示，旋转夹持气缸91设有四个且通过螺栓竖直固定连接在治具底板6的下端面，旋转夹持气缸91的导杆穿设在治具底板6的底板通孔617内，并延伸出治具底板6的上端面，在旋转夹持气缸91导杆的上端面通过螺栓固定连接压爪92。
43.压爪92为t形结构，压爪92的竖直部套设在旋转夹持气缸91的导杆上并通过螺栓固定，压爪92的水平部的一端用于夹持毛坯件2的横向板21，压爪92水平部的另一端开设有限位通孔921，在治具底板6上端面竖直嵌设有限位柱922，在压爪92夹持毛坯件2时，限位柱922穿设在限位通孔921内，以实现对压爪92进行限位，防止旋转夹持气缸91由于旋转惯性导致压爪92压偏。
44.参见附图8所示，虽然通过上述向夹持组件7、纵向夹持组件8、旋转夹持组件9，实现了对毛坯件2横向、纵向及竖直方向的定位、夹持固定，但是由于毛坯件2的纵向板22相比于横向板21的宽度小，横向板21的两侧受到较大的弯矩力。同时，又由于将毛坯件2加工成传动工件1的过程中，铣削量及钻孔量比较大，且由于是异形件加工，毛坯件2及该加工治具受到的力也不均匀，所以有必要对横向板21两侧下端面再进行竖直方向的支撑。
45.故该加工治具还包括支撑组件，支撑组件包括在治具底板6上平行于横向定位块71竖直设置的两组支撑柱618，为了提高支撑柱618在治具底板6上的连接强度及精度，在治具底板6上开设的安装槽61还包括支撑柱槽619，支撑柱618通过螺栓竖直固定在该支撑柱槽619内，支撑柱618用于对毛坯件2的横向板21下端面的两侧进行支撑。
46.参见附图3-6所示，为了提高加工效率及治具底板6的空间利用率，沿治具底板6的长度方向上，安装有两组由横向夹持组件7、纵向夹持组件8、旋转夹持组件9及支撑组件构成的定位夹持机构，由此，可以同时夹持及加工两个毛坯件2。
47.通过上述治具底板6、横向夹持组件7、纵向夹持组件8、旋转夹持组件9及支撑组件，可以实现对毛坯件2的上下、左右、前后方位的精确定位及稳定夹持，而且由于采用气缸机构，使得定位及夹持更加快速准确且易实现自动化控制。如在本实施例中，横向气缸72及纵向气缸82均可采用hitop恒拓xdd16x5治具气缸、旋转夹持气缸91可采用怡科达j-xxw01-d4-m3旋转夹持气缸。
48.为了实现对毛坯件2的自动化定位及夹持，控制器可通过分配阀分别连接并控制横向气缸72、纵向气缸82、旋转夹持气缸91的动作，控制器的控制逻辑只要能满足如下工作过程即可，具体连接方式、连接原理及控制原理为现有技术，此处不再赘述。
49.本实用新型实施例的工作过程如下：
50.1.按上述结构说明安装各组件如附图5所示。此时，纵向气缸82及横向气缸72的导杆为缩回状态，旋转夹持气缸91的导杆为伸出状态且横向相对的两压爪92朝毛坯件2的外侧方向。然后将毛坯件2的纵向板22放置在纵向板槽614内，此时，支撑柱618的上端面对毛坯件2的横向板21下端面进行支撑；
51.2.控制器控制纵向气缸82的导杆伸出以带动纵向推块83将毛坯件2的纵向板22顶紧在纵向定位块81上；控制器控制横向气缸72的导杆伸出以带动横向推块73将毛坯件2的横向板21顶紧在横向定位块71上；控制器控制旋转夹持气缸91的导杆旋转至压爪92在纵向方向上相对设置，然后旋转夹持气缸91的导杆缩回至压爪92夹持在毛坯件2的横向板21的上端四角上，此时，限位柱922穿设在限位通孔921内；
52.3.控制器控制转动机台3及铣削钻孔机床对毛坯件2进行加工，加工完成后的传动工件1的夹持状态参见附图9所示；
53.4.在毛坯件2加工完成后，倒序进行上述第2步的操作即可，此处不再赘述。
54.当然，为了进一步提高本实用新型的自动化程度，也可在纵向板槽614的底部安装压力传感器，压力传感器连接控制器，当毛坯件2放置在该纵向板槽614实现对压力传感器的触发时，压力传感器将触发信号传送给控制器，控制器控制纵向气缸82、横向气缸72及旋转夹持气缸91进行动作，具体动作参见上述工作过程的步骤2；当然，也可以在纵向板槽614的内侧竖直端面上安装对射光电组件，对射光电组件连接控制器，当毛坯件2放置在该纵向板槽614实现对对射光电组件的触发时，对射光电组件将触发信号传送给控制器，控制器控制纵向气缸82、横向气缸72及旋转夹持气缸91进行动作，具体动作参见上述工作过程的步骤2。
55.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。