[发明专利]GIS系列储油箱加工专用性组合式夹具

说明书

  

技术领域

本发明涉及一种机床夹具，具体涉及一种用于油浸倒置式电流互感器关键配套件储油箱机械加工的专用性组合式机床夹具。 

背景技术

电流互感器储油箱是油浸倒置式电流互感器的关键部件，广泛应用于高压、超高压、特高压等各种电压等级开关设备，其由箱体和箱盖组成，主要作用是存储及提供油纸绝缘所需的绝缘油，维持电力系统对高压互感器在运行期间的绝缘水平，其性能的优劣对防止进潮进水，防止外界杂质的进入，防止绝缘油外泄与降低油耗，延长设备运行寿命，以及适应检修作业而提供取油样或必要时的大量进、放油或少量补油等方面具有重要意义。储油箱以铸造工艺方法生产铸件毛坯后，再利用加工中心对铸件毛坯进行机械加工，机床夹具是储油箱机械加工过程中不可或缺的专用性工艺装备。 

机床夹具是为使工件能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其它表面的相互位置精度等技术要求，在机床上加工工件时将工件准确定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地定位、夹紧的装置。按使用特点可分为：万能通用夹具、专用性夹具、可调夹具、组合夹具。通常由定位元件、夹紧装置、对刀引导元件、分度装置、连接元件以及夹具体等组成。夹具设计的质量，对工件的产品质量、生产效率、加工成本以及生产安全等有直接的影响。为此，设计夹具时必须考虑其实用性、经济性、可靠性等。 

如图1、图2、图3所示，传统的储油箱加工工艺分为三道工序，工序1、工序2和工序3。工序1：以大端法兰背面a为定位基准面，粗加工小端法兰面g，即工步01，并以该面g作为工序2的定位基准面。工序2：以粗加工的小端法兰面g作为定位基准面，该工序包括3个工步，工步01，铣削加工大端法兰端面；工步02，钻孔；工步03，攻丝。工序3：以工序2加工后的大端法兰面e上对称分布的4个通孔f作为定位基准，该工序包括6个工步，工步01，铣削（精加工）加工小端法兰端面；工步02，小端法兰面钻孔；工步03，铣削加工侧面凸台端面；工步04，侧面凸台内孔镗孔；工步05，侧面凸台钻孔；工步06，攻丝。 

储油箱的传统加工工艺采用两套机床夹具：三爪卡盘（万能通用夹具）、专用性组合夹具100。工序1和工序3同时采用专用性组合夹具100，工序2采用三爪卡盘。 

如图4所示，传统机械加工的专用性组合夹具100，该夹具100包括底板101、夹紧装置（图中，元件102～105，工序3加工时为定位装置）、定位装置（图中，元件106～109，工序3加工时为夹紧装置）及若干连接元件组成。夹紧装置由8根支柱102、2个横梁103、4个气缸104、4个定位螺柱105组成，底板101左右两侧各安装4根支柱102，2个横梁103分别安装在底板101左右两侧的4根支柱102上部，4个气缸104安装在底板101左右两侧，每侧2个位于横梁103的正下方，4个定位螺柱105分别安装在4个气缸104的上部，4个定位螺柱105的上部穿过横梁103上开设的通孔，该4个通孔与工件的4个通孔f位置和尺寸相对应。定位装置由4个方支柱106、4个支板107、4个定位螺栓108、4个锁紧螺母109组成，底板101左右两侧各安装2个方支柱106，分别位于两侧横梁103的外侧，与4个气缸104的安装位置相对应，4个支板107分别安装在4个方支柱106上部，4个定位螺栓108分别安装在4个支板107的靠近产品侧，即大端法兰背面上方，锁紧螺母109目的是固定定位螺栓108，防止加工时定位螺栓108松动。 

如图5所示，传统机械加工时工序1工件的装夹和拆卸，装夹前4个气缸104均在非工作状态，支板107和定位螺栓108始终处于工作状态。首先将工件大端向下在2个横梁103和4个定位螺栓108之间由一侧推入到夹具100的中心部位，放置在夹具100的2个横梁103上面，然后升起气缸104，带动螺柱105上升到工作位置，最后旋转4个定位螺栓108压紧大端法兰背面a，且调节4个定位螺栓，使工件处于水平状态，完成工件的定位和夹紧。拆卸工件时，降下4个气缸104，将工件由一侧抽出即可。使用该夹具的定位装置对工件定位时，工件处于悬空位置，由于大端法兰背面a向上，定位调节不方便，调节定位螺栓108时需要抵抗气缸104的压紧力，手工调节定位难以与之抗衡，而且大端法兰背面a的定位接触点不固定，工件每次装夹均需重复调节定位。作为后序定位基准面的小端法兰面g加工质量难以保证，以致影响工序2、3的加工质量，造成两端法兰各自的厚度均匀性差，其它部位的位置尺寸和形位公差精度低，同时生产效率低。