CN112935883A - 一种多轴加工异型薄壁套筒的装夹装置及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多轴加工异型薄壁套筒的装夹装置及其加工方法,装夹装置包括底板、直边部件和斜面部件,直边部件:以工件毛坯任意直角边定位,厚度预留不少于5mm左右工艺台,用于夹具上气缸夹紧,设置辅助夹钳保证工件与夹具紧密接触后,才气动夹紧,辅助夹钳松开避让,加工零件正面;斜面部件:定位座斜面和工件斜面吻合,圆柱销定向,涨芯套自定心涨紧,加工零件反面。本发明装夹装置实现了简单、快速精准定位夹紧,解决变形问题,降低了对操作工人的技能水平要求;缩短了工艺流程,提高加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种装夹装置,尤其涉及一种多轴加工异型薄壁套筒的装夹装置及其加工方法。
背景技术
电缆连接件套筒是某产品部件和外部电缆的重要连接部件,它直接影响着接插的牢靠和通信传输的可靠性,结构上它们属于异型薄壁类零件,需多面铣削成型,定位基准选择时,通常采用精密平口钳夹持零件的两端面,零件底面悬空,靠人工校正上平面在0.03mm以内,对操作人员技能水平要求高,且零件在后续加工时,平口钳夹紧零件时夹持力大小、加工过程中的切削力、切削热等,均会引起零件发生变形,导致零件精度的一致性差,加工效率低、且操作工人劳动强度非常大。针对这一情况,发明了一种解决多轴加工异型薄壁套筒的装夹装置及其加工方法。
发明内容
本发明提出的一种多轴加工异型薄壁套筒的装夹装置及其加工方法,实现了简单、快速精准定位夹紧,解决变形问题,降低了对操作工人的技能水平要求;缩短了工艺流程,提高加工效率。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种多轴加工异型薄壁套筒的装夹装置及其加工方法,包括:
底板;
直边部件,所述直边部件由定位块、气缸垫块、滑块、固定块、夹紧气缸、侧面定位板、压块、钳座、定位轴、支撑体一以及活动夹钳构成,所述底板上固定设有若干个支撑体一、若干个气缸垫块,每一所述支撑体一内固定设有夹紧气缸,每一夹紧气缸后端设有气缸垫块,所述夹紧气缸的气缸杆与所述定位轴通过气道连接,所述底板上位于支撑体一的后端固定设有固定块,所述固定块内滑接有滑块,所述滑块与所述定位轴联动,所述滑块的后端固定设有压块,所述底板上位于所述固定块的后端还固定设有定位块,所述定位块上放置有工件,所述定位块的左侧设有侧面定位板,所述定位块的后端设有钳座,所述钳座的后端设有快速活动夹钳,所述快速活动夹钳的活动钳部可压接在工件上,所述工件的前端由压块夹紧;
斜面部件,所述斜面部件由心轴、涨套、定位座、直拉气缸、圆柱销以及支撑体二构成,所述底板上设有若干个定位座,每一所述安装座内开设有内腔,每一所述安装座的内腔内设有固定设有支撑体二,所述支撑体二内固定设有直拉气缸,所述直拉气缸的气缸轴与心轴固定连接,所述定位座的工位上设有涨套,所述涨套通过心轴的上升或者下降运动实现松开或夹紧,所述工件放置于所述定位座上,所述工件的轴伸入至涨套内,由涨套联接,所述圆柱销装配入所述定位座上对应的销孔内。
优选的,所述支撑体一、支撑体二内均开设有支撑体气缸孔,所述夹紧气缸、直拉气缸分别固定设于所述支撑体一、支撑体二的支撑体气缸孔内,所述支撑体一、支撑体二与夹紧气缸、直拉气缸通过螺钉螺纹连接。
优选的,所述滑块的后端通过螺钉螺纹连接压块。
优选的,所述定位块的左侧通过螺钉螺纹连接有侧面定位板。
优选的,所述定位块上开设有定位槽,所述工件放置于所述定位槽中。
优选的,所述定位块的后端通过圆柱销连接有钳座,以螺钉固定圆柱销。
优选的,所述定位座通过菱形销设于所述底板上,以螺钉固定。
优选的,所述定位座工位上通过螺钉螺纹连接有涨套。
一种多轴加工异型薄壁套筒的装夹装置加工方法,包括以下步骤:
(1)定位座通过菱形销和螺钉定位连接固定在底板上,四个直拉气缸装配入在支撑体气缸孔内,螺钉通过气缸端面法兰盘将气缸固定,后四个支撑体装配入在定位座对应的工位上;心轴安装在气缸杆上;涨套通过螺钉安装在定位座对应的工位上,涨套通过心轴的上升或者下降运动实现松开或夹紧;四个圆柱销分别装配入在定位座对应的销孔内;
(2)直边部件以工件毛坯任意直角边定位,厚度预留不少于 5mm工艺台,用于夹具上气缸夹紧,设置辅助夹钳保证工件与夹具紧密接触后,才气动夹紧,辅助夹钳松开避让,加工零件正面;
(3)斜面部件的定位座斜面和工件斜面吻合,圆柱销定向,涨芯套自定心涨紧,加工零件反面;
(4)第一次装夹,斜面部件工位不放入工件,第二次装夹,待直边部件工位毛坯加工完成正面之后,将其放入在斜面部件对应工位上,以圆柱销定向,同时直边部件工位又放入四个待加工毛坯,重复第一次直边部件装夹法,后启动换向阀,然后所有气缸同时动作,直边部件的四个压块同时压紧待加工毛坯,斜面部件的四个涨芯套同时涨紧零件孔内壁面,然后手动打开直边部件快速夹钳手柄避让,零件开始加工,加工完成之后,启动换向阀松开,卸下工件;后即可重复第二步的动作,完成批量产品的加工。实现零件一次装夹,多工序、多工步加工即可成型。
与现有的技术相比,本发明的有益效果是:本发明提出的一种多轴加工异型薄壁套筒的装夹装置及其加工方法,运用多轴加工铣削原理,采用集成化技术,解决多轴加工电缆连接件套筒加工变形与装夹问题。
附图说明
图1为本发明的整体主视图;
图2为本发明的整体俯视图;
图3为本发明的定位座立体图;
图4为本发明的工件示意图;
图5为本发明的整体立体图;
图6为本发明的整体内部分解结构示意图;
图7为本发明的整体内部分解结构示意图。
图中:1、底板;2、定位块;3、换向阀;4、气缸垫块;5、滑块;6、固定块;7、夹紧气缸;8、心轴;9、涨套;10、定位座;11、连接块;12、侧面定位板;13、压块;14、钳座;15、定位轴;16、支撑体一;17、圆柱销;18、直拉气缸;19、快速活动夹钳;20、支撑体二;22、工件示意;23、工件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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发明和简化描述,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发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“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。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发明中的具体含义。
实施例:
参照图1-7,一种多轴加工异型薄壁套筒的装夹装置及其加工方法,包括底板1、直边部件和斜面部件。
直边部件由定位块2、气缸垫块4、滑块5、固定块6、夹紧气缸 7、侧面定位板12、压块13、钳座14、定位轴15、支撑体一16以及活动夹钳19构成。
底板1上固定设有4个支撑体一16、4个气缸垫块4,每一支撑体一16内固定设有夹紧气缸7,每一夹紧气缸7后端设有气缸垫块4,夹紧气缸7的气缸杆与定位轴15通过气通道连接,底板1上位于支撑体一16的后端固定设有固定块6,固定块6内滑接有滑块5,滑块 5与定位轴15联动,滑块5的后端通过螺钉螺纹连接有压块13,底板1上位于固定块6的后端还固定设有定位块2,定位块上开设有定位槽,工件放置于所述定位槽中。
定位块2的左侧通过螺钉螺纹连接有侧面定位板12,定位块2 的后端设有钳座14,钳座14的后端通过圆柱销连接有快速活动夹钳 19,以螺钉固定圆柱销。快速活动夹钳19的活动钳部可压接在工件 23上,工件23的前端由压块13夹紧。
斜面部件由心轴8、涨套9、定位座10、直拉气缸18、圆柱销 17以及支撑体二构成。
底板1上通过菱形销设有4个定位座10,以螺钉固定。每一安装座10内开设有内腔,每一安装座10的内腔内设有固定设有支撑体二20,支撑体二20内固定设有直拉气缸18,直拉气缸18的气缸轴与心轴8固定连接,定位座10工位上通过螺钉螺纹连接有涨套9,涨套9通过心轴8的上升或者下降运动实现松开或夹紧,工件23放置于定位座10上,工件23的轴伸入至涨套9内,由涨套9联接,圆柱销17装配入定位座10上对应的销孔内。
支撑体一16、支撑体二20内均开设有支撑体气缸孔,夹紧气缸 7、直拉气缸18分别固定设于支撑体一16、支撑体二20的支撑体气缸孔内,支撑体一16、支撑体二20与夹紧气缸7、直拉气缸18通过螺钉螺纹连接。
本发明的工作原理为:
直边部件具体实施方式:圆柱销和螺钉将4个定位块2定位固定在底板1上,再以定位块2的左侧面定位,后将侧面定位板12通过螺钉安装在定位块2的左侧面上;4个钳座14通过螺钉安装在定位块2的背面;四个辅助快速活动夹钳19装入钳座14后,通过圆柱销及螺钉安装在钳座14上;4个气缸垫块4通过圆柱销和螺钉定位固定在底板1上;4个夹紧气缸7装配入在支撑体16气缸孔内,螺钉通过气缸端面法兰盘将气缸固定气缸垫块4上,定位轴15安装在气缸杆上;
4个固定块6通过圆柱销和螺钉定位固定在底板1上;4个压块 13通过螺钉固定在4个滑块5的尾端上,再滑块5安装在固定块6 上,通过气缸连杆机构,滑块5在固定块6上向前运动同时,带动压块13向前运动夹紧工件;反之,松开工件;
辅助快速活动夹钳19防止工件在气缸夹紧时发生工件底面与夹具定位面发生分离现象,工件首先放入定位槽中,人工操作活动夹钳19先压下工件,使工件底面与定位面紧密接触,实现工件预定位;
本发明还提供了一种多轴加工异型薄壁套筒的装夹装置加工方法,包括以下步骤:
(1)定位座10通过菱形销和螺钉定位连接固定在底板1上,四个直拉气缸18装配入在支撑体20气缸孔内,螺钉通过气缸端面法兰盘将气缸固定,后四个支撑体20装配入在定位座10对应的工位上;心轴8安装在气缸杆上;涨套9通过螺钉安装在定位座10对应的工位上,涨套9通过心轴8的上升或者下降运动实现松开或夹紧;四个圆柱销17分别装配入在定位座10对应的销孔内;
(2)直边部件:以工件毛坯任意直角边定位,厚度预留不少于 5mm左右工艺台,用于夹具上气缸夹紧,设置辅助夹钳保证工件与夹具紧密接触后,才气动夹紧,辅助夹钳松开避让,加工零件正面;
(3)斜面部件:定位座10斜面和工件斜面吻合,圆柱销定向,涨芯套自定心涨紧,加工零件反面;
(4)操作时,将安装好各种零部件的底板1通过平键及T形螺母、螺钉安装在设备平台上,连接好各管路气管,此时直边部件气缸和斜面部件气缸为打开状态。将四件待加工毛坯放入直边部件相应工位,后手工操作活动夹钳19先压下工件,使工件预定位(第一次装夹,斜面部件不放入工件)。然后操作换向阀3通气,所有气缸同时动作,同时四个压块13压紧待加工毛坯,然后手动打开快速夹钳 19手柄避让,零件开始加工正面,加工完成之后,换向阀3关气,卸下工件;
(5)第一次装夹,斜面部件工位不放入工件(因斜面部件工位需放入直边部件工位加工后的工件),第二次装夹,待直边部件工位毛坯加工完成正面之后,将其放入在斜面部件对应工位上,以圆柱销17定向,同时直边部件工位又放入四个待加工毛坯,重复第一次直边部件装夹法,(即活动夹钳19使工件毛坯预定位),后启动换向阀3,然后所有气缸同时动作,直边部件的四个压块13同时压紧待加工毛坯,斜面部件的四个涨芯套9同时涨紧零件孔内壁面,然后手动打开直边部件快速夹钳19手柄避让,零件开始加工,加工完成之后,启动换向阀3松开,卸下工件。后即可重复第二步的动作,完成批量产品的加工。实现零件一次装夹,多工序、多工步加工即可成型。零件质量稳定,加工效率大幅提升,大幅减轻了劳动强度;
此装夹装置摒弃了传统平口钳装夹定位方法,应用了工件任意直角边定位装夹和涨芯套定心技术,解决了工件装夹的定向问题与人工校正效率低的难题,使工件定位准确、装夹快速,减少装夹变形,提高加工精度和减轻人工劳动强度;
该装置及其加工方法使工件实现了一次夹持动作,完成多工序的循环加工,工件即可完成全部加工后成型,从而实现工序集中,减少工序流转,缩短工艺流程;采用集成化夹具技术,多工序共用一套夹具,降低了生产成本;采用多轴高速铣削、优化参数,减小切削力、降低切削热,从而减少加工变形,提高了产品质量与加工效率;
该装置以加工8件工件为例并不限于8件,可以根据加工设备工作台大小、工件大小及生产节拍自由组合,采用模块式设计对多件产品进行加工。
以上,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种多轴加工异型薄壁套筒的装夹装置,其特征在于,包括:
底板;
直边部件,所述直边部件由定位块、气缸垫块、滑块、固定块、夹紧气缸、侧面定位板、压块、钳座、定位轴、支撑体一以及活动夹钳构成,所述底板上固定设有若干个支撑体一、若干个气缸垫块,每一所述支撑体一内固定设有夹紧气缸,每一夹紧气缸后端设有气缸垫块,所述夹紧气缸的气缸杆与所述定位轴通过气道连接,所述底板上位于支撑体一的后端固定设有固定块,所述固定块内滑接有滑块,所述滑块与所述定位轴联动,所述滑块的后端固定设有压块,所述底板上位于所述固定块的后端还固定设有定位块,所述定位块上放置有工件,所述定位块的左侧设有侧面定位板,所述定位块的后端设有钳座,所述钳座的后端设有快速活动夹钳,所述快速活动夹钳的活动钳部可压接在工件上,所述工件的前端由压块夹紧;
斜面部件,所述斜面部件由心轴、涨套、定位座、直拉气缸、圆柱销以及支撑体二构成,所述底板上设有若干个定位座,每一所述安装座内开设有内腔,每一所述安装座的内腔内设有固定设有支撑体二,所述支撑体二内固定设有直拉气缸,所述直拉气缸的气缸轴与心轴固定连接,所述定位座的工位上设有涨套,所述涨套通过心轴的上升或者下降运动实现松开或夹紧,所述工件放置于所述定位座上,所述工件的轴伸入至涨套内,由涨套联接,所述圆柱销装配入所述定位座上对应的销孔内。
2.根据权利要求1所述的一种多轴加工异型薄壁套筒的装夹装置,其特征在于,所述支撑体一、支撑体二内均开设有支撑体气缸孔,所述夹紧气缸、直拉气缸分别固定设于所述支撑体一、支撑体二的支撑体气缸孔内,所述支撑体一、支撑体二与夹紧气缸、直拉气缸通过螺钉螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的一种多轴加工异型薄壁套筒的装夹装置,其特征在于,所述滑块的后端通过螺钉螺纹连接压块。
4.根据权利要求1所述的一种多轴加工异型薄壁套筒的装夹装置,其特征在于,所述定位块的左侧通过螺钉螺纹连接有侧面定位板。
5.根据权利要求1所述的一种多轴加工异型薄壁套筒的装夹装置,其特征在于,所述定位块上开设有定位槽,所述工件放置于所述定位槽中。
6.根据权利要求1所述的一种多轴加工异型薄壁套筒的装夹装置,其特征在于,所述定位块的后端通过圆柱销连接有钳座,以螺钉固定圆柱销。
7.根据权利要求1所述的一种多轴加工异型薄壁套筒的装夹装置,其特征在于,所述定位座通过菱形销设于所述底板上,以螺钉固定。
8.根据权利要求1所述的一种多轴加工异型薄壁套筒的装夹装置,其特征在于,所述定位座工位上通过螺钉螺纹连接有涨套。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的多轴加工异型薄壁套筒的装夹装置加工方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)定位座通过菱形销和螺钉定位连接固定在底板上,四个直拉气缸装配入在支撑体气缸孔内,螺钉通过气缸端面法兰盘将气缸固定,后四个支撑体装配入在定位座对应的工位上;心轴安装在气缸杆上;涨套通过螺钉安装在定位座对应的工位上,涨套通过心轴的上升或者下降运动实现松开或夹紧;四个圆柱销分别装配入在定位座对应的销孔内;
(2)直边部件以工件毛坯任意直角边定位,厚度预留不少于5mm工艺台,用于夹具上气缸夹紧,设置辅助夹钳保证工件与夹具紧密接触后,才气动夹紧,辅助夹钳松开避让,加工零件正面;
(3)斜面部件的定位座斜面和工件斜面吻合,圆柱销定向,涨芯套自定心涨紧,加工零件反面;
(4)第一次装夹,斜面部件工位不放入工件,第二次装夹,待直边部件工位毛坯加工完成正面之后,将其放入在斜面部件对应工位上,以圆柱销定向,同时直边部件工位又放入四个待加工毛坯,重复第一次直边部件装夹法,后启动换向阀,然后所有气缸同时动作,直边部件的四个压块同时压紧待加工毛坯,斜面部件的四个涨芯套同时涨紧零件孔内壁面,然后手动打开直边部件快速夹钳手柄避让,零件开始加工,加工完成之后,启动换向阀松开,卸下工件;后即可重复第二步的动作,完成批量产品的加工。实现零件一次装夹,多工序、多工步加工即可成型。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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