一种扇形轴用线切割取样工装的制作方法

1.本实用新型属于扇形轴线切割取样装置技术领域，具体涉及一种扇形轴用线切割取样工装。


背景技术：

2.如图1所示，扇形轴10的结构通常包括相互连接的芯轴11和螺纹头12；芯轴11呈柱状，其长度方向上的中段处连接有扇形齿13，扇形齿13沿芯轴11的径向向外凸出。扇形轴10通常用作车辆转向系统中的传动零件，要求强度高、承载扭矩大；因此扇形轴10热处理完成后需要进行线切割取样检测，通常设计多个取样位置且要求取样位置精确。
3.然而，目前尚未有专门用于扇形轴10的线切割取样工装，普通的线切割工装不能实现扇形轴10的整体定位定向装料，切割过程中需根据取样要求人为更换扇形轴10于线切割机床上的放置方向及位置，因而造成劳动强度大、取样效率低，且不能保证扇形轴10线切割取样过程的持续一致性。


技术实现要素：

4.针对相关技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种扇形轴用线切割取样工装，旨在实现扇形轴线切割取样时的整体精确定位定向装料，以实现精确取样，且线切割取样过程中无需人工调整扇形轴方位，以提高取样效率、降低劳动强度。
5.本实用新型的扇形轴用线切割取样工装，包括：
6.底座，底座长度方向上的一端为连接端，另一端为非连接端；底座通过连接端连接于线切割机床上；
7.轴定向组件，凸设于底座的顶面上，轴定向组件的顶部凹设有半圆形的定向槽，定向槽的轴向与底座的长度方向平行，定向槽的内径与待切割扇形轴上的芯轴外径相适配；定向槽用于对待切割扇形轴进行承托和轴向定向；
8.轴端定位块，凸设于底座的非连接端，轴端定位块与待切割扇形轴上的芯轴端面相压接，以对待切割扇形轴进行轴端定位；
9.轴侧限位块，凸设于底座的顶面上并位于待切割扇形轴的外侧，轴侧限位块与待切割扇形轴相压接，以对待切割扇形轴进行止转限位。
10.在其中一些实施例中，轴定向组件的数量为两个，两个轴定向组件分别布设于待切割扇形轴上的芯轴长度方向上的两端；将靠近底座非连接端的轴定向组件记作第一轴定向组件，将靠近底座连接端的轴定向组件记作第二轴定向组件。
11.在其中一些实施例中，轴定向组件包括两个相对设置的第一定向块和第二定向块，第一定向块上设有第一定向弧面，第二定向块上设有第二定向弧面，第一定向弧面和第二定向弧面共同形成定向槽。
12.在其中一些实施例中，位于两个轴定向组件之间的底座处开通有扇形齿切割槽，扇形齿切割槽靠近第一轴定向组件，且扇形齿切割槽的槽口开设于底座远离轴侧限位块的
侧面上；线切割机床的切割线经扇形齿切割槽对待切割扇形轴上的扇形齿进行线切割取样。
13.在其中一些实施例中，位于两个轴定向组件之间的底座处开通有芯轴切割槽，芯轴切割槽靠近第二轴定向组件，且芯轴切割槽的槽口开设于底座远离轴侧限位块的侧面上；线切割机床的切割线经芯轴切割槽对待切割扇形轴上的芯轴进行线切割取样。
14.在其中一些实施例中，位于两个轴定向组件之间的底座顶面上凹设有限位槽；限位槽的槽宽大于待切割扇形轴上的扇形齿的长度。
15.在其中一些实施例中，底座的连接端开设有两个螺栓过孔，两个螺栓过孔沿底座的宽度方向布设；两个紧固螺栓分别穿过两个螺栓过孔，以将底座连接于线切割机床上。
16.基于上述技术方案，本实用新型实施例中的扇形轴用线切割取样工装，结构简单、使用方便、实用性强，能够实现扇形轴线切割取样时的整体精确定位定向装料，进而实现精确取样，且线切割取样过程中无需人工调整扇形轴方位，提高了取样效率，降低了劳动强度。
附图说明
17.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本技术的一部分，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。在附图中：
18.图1为扇形轴的结构示意图；
19.图2为本实用新型的扇形轴用线切割取样工装实施例一的结构示意图；
20.图3为本实用新型的扇形轴用线切割取样工装实施例一的俯视图；
21.图4为扇形轴于本实用新型实施例一上的装料示意图；
22.图5为本实用新型的扇形轴用线切割取样工装实施例二的结构示意图。
23.图中：
24.10、扇形轴；11、芯轴；12、螺纹头；13、扇形齿；20、底座；201、连接端；202、非连接端；21、扇形齿切割槽；22、芯轴切割槽；23、限位槽；30、轴定向组件；301、定向槽；31、第一轴定向组件；32、第二轴定向组件；33、第一定向块；331、第一定向弧面；34、第二定向块；341、第二定向弧面；40、轴端定位块；50、轴侧限位块；60、紧固螺栓。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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。
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”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。
27.术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.实施例一：
30.如图1-图4所示，本实用新型的扇形轴用线切割取样工装，用于对热处理完成后的扇形轴10进行线切割取样。该工装包括底座20及设于底座20上的轴定向组件30、轴端定位块40及轴侧限位块50。
31.底座20长度方向上的一端为连接端201，另一端为非连接端202。底座20通过连接端201连接于线切割机床上；底座20上除连接端201外的其余部分可以悬空，即可以不与线切割机床连接。
32.轴定向组件30凸设于底座20的顶面上。轴定向组件30的顶部凹设有半圆形的定向槽301，定向槽301的轴向与底座20的长度方向平行，定向槽301的内径与待切割扇形轴10上的芯轴11外径相适配；即轴定向组件30的顶面高度与待切割扇形轴10的轴线高度一致。轴定向组件30的定向槽301用于对待切割扇形轴10进行承托和轴向定向；具体地，将待切割扇形轴10放置于定向槽301内，待切割扇形轴10上的芯轴11与定向槽301相互贴合，由此使待切割扇形轴10的轴向与底座20的长度方向平行，实现待切割扇形轴10于底座20上的轴向定向。
33.轴端定位块40凸设于底座20的非连接端202。轴端定位块40朝向底座20连接端201的侧面用于与待切割扇形轴10上的芯轴11端面相压接，以对待切割扇形轴10的芯轴11端进行轴端定位；可以理解的是，与待切割扇形轴10相压接的轴端定位块40的侧面，其法向方向与定向槽301的轴向平行。
34.轴侧限位块50凸设于底座20的顶面上，并位于待切割扇形轴10的轴壁外侧，具体地，轴侧限位块50对位于待切割扇形轴10上的芯轴11长度方向上的中段处。轴侧限位块50朝向待切割扇形轴10的侧面与待切割扇形轴10相压接，以对待切割扇形轴10进行止转限位。需要说明的是，轴侧限位块50可与底座20滑动连接；先将待切割扇形轴10放置于定向槽301内并将其旋转至线切割取样所需的角度后，再移动轴侧限位块50使其抵靠压接于待切割扇形轴10上，二者之间的压接位置不限于芯轴11轴壁或扇形齿13。
35.进一步说明，将待切割扇形轴10放置于轴定向组件30的定向槽301内，实现了待切割扇形轴10的轴向定向；将待切割扇形轴10上的芯轴11端面压接于轴端定位块40的侧面上，实现了待切割扇形轴10的轴端定位；将轴侧限位块50抵靠压接于待切割扇形轴10的轴侧，实现了待切割扇形轴10的止转限位；由此实现了待切割扇形轴10于工装上的整体精确定位定向装料；然后，启动线切割机床，依据设计的取样位置对待切割扇形轴10进行线切割取样；可以理解的是，线切割机床的切割线置于待切割扇形轴10背离轴侧限位块50的一侧。通常需要在扇形轴10的芯轴11处和扇形齿13处分别取样，因待切割扇形轴10整体定位定向装料于工装上，因而无需人工调整扇形轴10方位，通过设定线切割的路径即可实现多个取
样位置的自动线切割取样，且取样位置准确无误。
36.上述示意性实施例，通过轴定向组件30、轴端定位块40和轴侧限位块50的设置，实现了扇形轴10线切割取样时的整体精确定位定向装料，进而实现精确取样，且线切割取样过程中无需人工调整扇形轴10方位，提高了取样效率、降低了劳动强度，进而保证扇形轴10线切割取样过程的持续一致性。
37.如图2-图4所示，在一些实施例中，轴定向组件30的数量为两个，两个轴定向组件30分别布设于待切割扇形轴10上的芯轴11长度方向上的两端，即分别位于扇形齿13区域的两侧。将靠近底座20非连接端202的轴定向组件30记作第一轴定向组件31，将靠近底座20连接端201的轴定向组件30记作第二轴定向组件32。该示意性实施例，通过两个轴定向组件30的设置，实现了待切割扇形轴10于工装上的稳定放置和可靠定向。
38.如图2-图3所示，在一些实施例中，轴定向组件30包括两个相对设置的第一定向块33和第二定向块34；即第一定向块33和第二定向块34分别位于待切割扇形轴10的轴线两侧。第一定向块33上设有第一定向弧面331，第二定向块34上设有第二定向弧面341，第一定向弧面331和第二定向弧面341共同形成定向槽301；具体地，第一定向块33和第二定向块34相对于待切割扇形轴10呈对称设置。该示意性实施例，细化了轴定向组件30的结构设置。
39.如图2-图4所示，在一些实施例中，位于两个轴定向组件30之间的底座20处开通有扇形齿切割槽21，扇形齿切割槽21靠近第一轴定向组件31，且扇形齿切割槽21的槽口开设于底座20远离轴侧限位块50的侧面上。线切割机床的切割线经扇形齿切割槽21对待切割扇形轴10上的扇形齿13进行线切割取样；可以理解的是，扇形齿切割槽21具有一定的槽宽和槽深，以满足扇形齿13的取样尺寸需要。
40.如图2-图4所示，在一些实施例中，位于两个轴定向组件30之间的底座20处开通有芯轴切割槽22，芯轴切割槽22靠近第二轴定向组件32，且芯轴切割槽22的槽口开设于底座20远离轴侧限位块50的侧面上。线切割机床的切割线经芯轴切割槽22对待切割扇形轴10上的芯轴11进行线切割取样；可以理解的是，芯轴切割槽22具有一定的槽宽和槽深，以满足芯轴11的取样尺寸需要。
41.如图2-图4所示，在一些实施例中，位于两个轴定向组件30之间的底座20顶面上凹设有限位槽23。限位槽23的槽宽大于待切割扇形轴10上的扇形齿13的长度。该示意性实施例，通过限位槽23的设置，一方面能够降低工装的整体重量和高度，另一方面可视具体取样需要，旋转待切割扇形轴10以使一扇形齿13部分压靠于限位槽23的槽底面上，以对待切割扇形轴10进行辅助止转限位。
42.如图2-图4所示，在一些实施例中，底座20的连接端201开设有两个螺栓过孔，两个螺栓过孔沿底座20的宽度方向布设。两个紧固螺栓60分别穿过两个螺栓过孔，以将底座20连接于线切割机床上。
43.实施例二：
44.如图5所示，在一些实施例中，可将第一定向块33和第二定向块34连为一体，即设置为一整块定向块，以降低加工制造难度。
45.下面结合图1-图5，简要说明使用本实用新型的扇形轴用线切割取样工装，进行扇形轴10的线切割取样的主要步骤：
46.1)将工装的连接端201连接于线切割机床上，并使线切割基床的切割线位于扇形
齿切割槽21和芯轴切割槽22之外；
47.2)将待切割扇形轴10放置于轴定向组件30的定向槽301内，且使待切割扇形轴10上的芯轴11端面压接于轴端定位块40的侧面上，并将轴侧限位块50抵靠压接于待切割扇形轴10的芯轴11轴壁或扇形齿13上；
48.3)启动线切割机床，依据设计的取样位置设定线切割的路径，切割线经扇形齿切割槽21和/或芯轴切割槽22对待切割扇形轴10进行线切割取样；可以理解的是，在线切割取样过程中，当切割线沿待切割扇形轴10长度方向切割时，切割线应单向移动且其移动方向朝向轴端定位块40，以避免待切割扇形轴10可能出现轴向窜动。
49.综上所述，本实用新型的扇形轴用线切割取样工装，结构简单、使用方便、实用性强，能够实现扇形轴10线切割取样时的整体精确定位定向装料，进而实现精确取样，且线切割取样过程中无需人工调整扇形轴10方位，提高了取样效率，降低了劳动强度。
50.最后应当说明的是：本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
51.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

技术特征：
1.一种扇形轴用线切割取样工装，其特征在于，包括：底座，所述底座长度方向上的一端为连接端，另一端为非连接端；所述底座通过连接端连接于线切割机床上；轴定向组件，凸设于所述底座的顶面上，所述轴定向组件的顶部凹设有半圆形的定向槽，所述定向槽的轴向与底座的长度方向平行，所述定向槽的内径与待切割扇形轴上的芯轴外径相适配；所述定向槽用于对待切割扇形轴进行承托和轴向定向；轴端定位块，凸设于所述底座的非连接端，所述轴端定位块与待切割扇形轴上的芯轴端面相压接，以对所述待切割扇形轴进行轴端定位；轴侧限位块，凸设于所述底座的顶面上并位于待切割扇形轴的外侧，所述轴侧限位块与待切割扇形轴相压接，以对所述待切割扇形轴进行止转限位。2.根据权利要求1所述的扇形轴用线切割取样工装，其特征在于，所述轴定向组件的数量为两个，两个所述轴定向组件分别布设于待切割扇形轴上的芯轴长度方向上的两端；将靠近所述底座非连接端的轴定向组件记作第一轴定向组件，将靠近所述底座连接端的轴定向组件记作第二轴定向组件。3.根据权利要求1或2所述的扇形轴用线切割取样工装，其特征在于，所述轴定向组件包括两个相对设置的第一定向块和第二定向块，所述第一定向块上设有第一定向弧面，所述第二定向块上设有第二定向弧面，所述第一定向弧面和第二定向弧面共同形成所述定向槽。4.根据权利要求2所述的扇形轴用线切割取样工装，其特征在于，位于两个所述轴定向组件之间的底座处开通有扇形齿切割槽，所述扇形齿切割槽靠近第一轴定向组件，且所述扇形齿切割槽的槽口开设于底座远离轴侧限位块的侧面上；所述线切割机床的切割线经扇形齿切割槽对待切割扇形轴上的扇形齿进行线切割取样。5.根据权利要求2所述的扇形轴用线切割取样工装，其特征在于，位于两个所述轴定向组件之间的底座处开通有芯轴切割槽，所述芯轴切割槽靠近第二轴定向组件，且所述芯轴切割槽的槽口开设于底座远离轴侧限位块的侧面上；所述线切割机床的切割线经芯轴切割槽对待切割扇形轴上的芯轴进行线切割取样。6.根据权利要求2所述的扇形轴用线切割取样工装，其特征在于，位于两个所述轴定向组件之间的底座顶面上凹设有限位槽；所述限位槽的槽宽大于待切割扇形轴上的扇形齿的长度。7.根据权利要求1所述的扇形轴用线切割取样工装，其特征在于，所述底座的连接端开设有两个螺栓过孔，两个所述螺栓过孔沿底座的宽度方向布设；两个紧固螺栓分别穿过两个所述螺栓过孔，以将所述底座连接于线切割机床上。

技术总结
本实用新型属于扇形轴线切割取样装置技术领域，具体涉及一种扇形轴用线切割取样工装。该工装包括底座及凸设于底座上的轴定向组件、轴端定位块及轴侧限位块；底座长度方向上的一端连接于线切割机床上；轴定向组件顶部凹设有半圆形定向槽，定向槽的内径与待切割扇形轴上的芯轴外径相适配，以对待切割扇形轴进行承托和轴向定向；轴端定位块与待切割扇形轴上的芯轴端面相压接，以对待切割扇形轴进行轴端定位；轴侧限位块位于待切割扇形轴外侧并与其压接，以对待切割扇形轴进行止转限位。本实用新型结构简单、实用性强，能够实现扇形轴线切割取样时的整体精确定位定向装料，进而实现精确取样，且提高了取样效率、降低了劳动强度。降低了劳动强度。降低了劳动强度。


技术研发人员：邢雪 由义田 李欣娜 王勇 范祥森 周海鹏
受保护的技术使用者：青岛丰东热处理有限公司
技术研发日：2023.05.09
技术公布日：2023/9/26