CN115122143A - 底盘支架精加工翻转机构及应用其的四面加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种底盘支架精加工翻转机构，包括：固定在加工中心工作台上的固定板、设置在固定板上用于调整工件角度的转台组件、设置在转台组件上匹配工件型面的限位组件和用于稳固工件的压紧组件，还公开了一种应用该底盘支架精加工翻转机构的四面加工方法，对工件进行装夹‑校准‑加工‑翻转‑加工，本发明实现了一次装夹多面加工的功能，提高了加工效率和精度。

Description

底盘支架精加工翻转机构及应用其的四面加工方法

技术领域

本发明涉及一种精加工技术，特别是涉及底盘支架精加工翻转机构及应用其的四面加工方法。

背景技术

在对重型卡车的底盘支架进行加工的过程中，需要对其四个面进行钻和铣，传统的方式是将工件装夹到加工中心工作台上，由加工机构对工件的上面和侧面两个加工面进行钻和铣，再将工件翻转后二次装夹，核准基准后再对工件的另外两个面进行加工，这一过程费时费力，难以保证加工位置的准确度，影响加工精度。

此外，该底盘支架涉及正反两面加工、平面、曲面、长孔等加工工艺，精度要求高，而现有的四轴加工机床价格昂贵，替换和维护成本较高。

现有专利CN 209598694 U公开了一种可调节的四轴转台夹具，包括底座、镶嵌在底座上且对称设置的螺纹管、在底座上方对称设置的调节箱、设置在调节箱上的动力箱，两动力箱相向的一侧设有四轴转台，两四轴转台间通过工作台连接，优点是能够方便的上下调节和左右调节转台，缺点是无法稳定装夹工件，无法对工件的下表面进行加工。

现有专利CN110216531A公开了一种双头超声波加工设备及应用其的双面加工方法，通过在代加工工件两侧安装两个对称的超声波加工机实现对工件两侧的同时加工，避免了双面加工的重新装夹，缺点是无法实现四面加工。

因而，需要对现有的三轴机床进行改进，使其具有四轴功能，既可以满足对底盘支架进行四面加工的精度，又能够节约成本，便于推广。

发明内容

本发明提供一种底盘支架精加工翻转机构及应用其的四面加工方法，以达到上述目的。

本发明采用的一个技术方案是：

一种底盘支架精加工翻转机构，包括：

固定板，固定于加工中心工作台上；

转台组件，安装于固定板上，用于带动工件旋转；

限位组件，安装于转台组件上且契合工件型面，用于放置加工工件；

压紧组件，安装于转台组件上，与所述限位组件配合压紧加工工件；

所述转台组件包括主伺服转台、副转台和主副连接底板，所述主伺服转台通过伺服控制可以360度翻转，所述主伺服转台和所述副转台通过所述主副连接底板连接固定，所述主副连接底板上设有空腔。

进一步的，所述主伺服转台和所述副转台均通过安装块连接所述固定板。

进一步的，所述限位组件包括加工限位块和支撑限位块，所述加工限位块中空且形状和位置契合所述空腔，所述支撑限位块设置于所述加工限位块的两侧。

进一步的，所述加工限位块为圆形限位块且上表面设置有凸部。

进一步的，所述支撑限位块的上表面为凹凸条纹设计，用于增加粗糙度。

进一步的，所述压紧组件包括边缘压紧组件和中间压紧组件，所述边缘压紧组件设置在所述支撑限位块的两侧，所述中间压紧组件设置在所述加工限位块的两侧。

进一步的，所述边缘压紧组件包括液压转角缸和水平转角压块，所述液压转角缸的驱动端与所述水平转角压块的一端连接，所述水平转角压块的另一端下方设置有镶块。

进一步的，所述中间压紧组件包括液压油缸和垂直转角压块，所述液压油缸的驱动端与所述垂直转角压块的一端连接，所述垂直转角压块的中间部分通过连接件与所述液压油缸连接。

进一步的，所述限位组件还包括外形仿行定位块，所述外形仿行定位块设置在所述中间压紧组件和所述边缘压紧组件之间。

本发明采用的另一个技术方案是：

提供应用该底盘支架精加工翻转机构的四面加工方法，包括以下步骤：

S1、提供待加工工件和设置有上述底盘支架精加工翻转机构的三轴加工中心；

S2、将待加工工件放置在限位组件上，由压紧组件压实工件；

S3、三轴加工中心通过寻边器进行基准校准；

S4、三轴加工中心的上加工头和侧加工头对工件的上表面和侧面进行加工；

S5、首次加工后，转台组件自动翻转，上加工头和侧加工头对工件的下表面和另一侧面进行加工；

S6、四面加工完成后，转台组件恢复初始位置，更换工件。

本发明底盘支架精加工翻转机构及应用其的四面加工方法的有益效果是：

1、运用转台组件实现360度翻转，可以调整工件的角度，使得其加工面适配加工机构的工作方向，满足平面、曲面、长孔等不同的加工要求。

2、在底板上设计限位组件和压紧组件，限定工件位置、保证工件被压紧，使其在加工及翻转过程中位置稳定。

3、通过使用该翻转机构，实现了一次装夹多面加工的功能，提高了加工效率和精度。

附图说明

图1是本发明实施例中底盘支架精加工翻转机构的立体图；

图2是本发明实施例中底盘支架精加工翻转机构的侧视图；

图3是本发明实施例中底盘支架精加工翻转机构的俯视图；

图4是本发明实施例中底盘支架精加工翻转机构的细节图；

图5是本发明实施例中底盘支架精加工翻转机构带工件的立体图；

附图中各部件的标记如下：1、固定板，2、转台组件，3、限位组件，4、压紧组件，5、工件，21、主伺服转台，22、副转台，23、主副连接底板，24、安装块，231、空腔，31、加工限位块，32、支撑限位块，33、外形仿行定位块，311、凸部，41、边缘压紧组件，42、中间压紧组件，411、液压转角缸，412、水平转角压块，413、镶块，421、液压油缸，422、垂直转角压块，423、连接件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“水平”、“垂直”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不能指示或暗示所指的组件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。

请参阅图1至图5，本发明实施例提供一种底盘支架精加工翻转机构，其适用于有四面加工需求的工件，尤其适用于重型卡车的底盘支架的四面加工。

该底盘支架精加工翻转机构包括：固定板1、转台组件2、限位组件3和压紧组件4，固定板1固定于加工中心工作台上。

转台组件2安装于固定板1上，用于带动工件旋转，具体的，转台组件2包括主伺服转台21、副转台22和主副连接底板23，主伺服转台21和副转台22同轴对称设置，且均通过安装块24连接固定板1，主伺服转台21和副转台22还通过主副连接底板23连接固定，主伺服转台21通过伺服控制可以360度翻转，通过主副连接底板23带动副转台22同步翻转，可以便捷的调整工件的角度，满足不同角度的加工要求。

优选的，主副连接底板23上设有空腔231，空腔231的形状和位置匹配工件加工位置的需求，便于加工头通过空腔对工件进行加工。

限位组件3安装于转台组件2上且契合工件型面，用于放置加工工件，具体的，限位组件3包括加工限位块31和支撑限位块32，加工限位块31中空且形状和位置契合空腔231，支撑限位块32设置于加工限位块31的两侧，支撑限位块32的上表面为凹凸条纹设计，用于增加粗糙度。

优选的，重型卡车的底盘支架需要对其上下表面的一个圆形通孔和位于侧面的六个长孔进行加工，因而空腔以及加工限位块32均为圆形，加工限位块的上表面设置有凸部311，凸部整体呈圆弧形，其内径略大于加工限位块内径，圆形通孔的下表面型面嵌入凸部内侧，便于定位。

压紧组件4，安装于转台组件2上，与限位组件3配合压紧加工工件，具体的，压紧组件4包括边缘压紧组件41和中间压紧组件42。

边缘压紧组件41设置在支撑限位块32的两侧，边缘压紧组件41包括液压转角缸411和水平转角压块412，液压转角缸411的驱动端与水平转角压块412的一端连接，水平转角压块412的另一端下方设置有镶块413，当工件放置到限位组件后，液压转角缸带动水平转角压块转动，直至镶块对齐支撑限位块的位置，通过下压水平转角压块，使得镶块和支撑限位块夹住工件。

优选的，镶块413的下表面也为凹凸条纹设计，用于增加粗糙度。

中间压紧组件42设置在加工限位块31的两侧，中间压紧组件42包括液压油缸421和垂直转角压块422，液压油缸421的驱动端与垂直转角压块422的一端连接，垂直转角压块422的中间部分通过连接件423与液压油缸421连接，当工件放置到限位组件后，液压油缸带动垂直转角压块转动，直至垂直转角压块的端部压紧工件。

优选的，液压油缸的上表面固定有连接块424，连接件423的上端与垂直转角压块422活动连接，连接件423的下端与连接块424活动连接，通过连接件限制垂直转角压块的活动空间，且作为压紧工件时的支点。

具体的，限位组件3还包括外形仿行定位块33，外形仿行定位块33设置在中间压紧组件42和边缘压紧组件41之间，通过外形仿行定位块进一步的定位工件位置。

具体的，液压转角缸411和液压油缸421通过专用液压站控制，专用液压站与加工中心联控。

本发明实施例还提供运用该底盘支架精加工翻转机构的四面加工方法，包括以下步骤：

S1、提供待加工工件5和设置有上述底盘支架精加工翻转机构的三轴加工中心；

S2、将待加工工件5放置在限位组件3上，由压紧组件4压实工件；

S3、三轴加工中心通过寻边器进行基准校准；

S4、三轴加工中心的上加工头和侧加工头对工件5的上表面和侧面进行加工；

S5、首次加工后，转台组件2自动翻转，上加工头和侧加工头对工件5的下表面和另一侧面进行加工；

S6、四面加工完成后，转台组件2恢复初始位置，押金组件复位，更换工件。

本发明底盘支架精加工翻转机构及应用其的四面加工方法的有益效果是：

1、运用转台组件实现360度翻转，可以调整工件的角度，使得其加工面适配加工机构的工作方向，满足平面、曲面、长孔等不同的加工要求。

2、在底板上设计空腔，适配工件下表面的加工位，为翻转后的二次加工创造条件，进一步设计限位组件，适配工件下表面和侧面型面，便于工件定位。

3、在底板上设计压紧组件，配合限位组件将工件压紧，使其在加工及翻转过程中位置稳定。

4、细节上，设计水平转角压块和垂直转角压块，通过油缸控制其分别在水平方向和垂直方向转动，便于工件的自动化装夹和替换。

5、细节上，通过支撑限位块上表面和镶块下表面的凹凸条纹设计，增加了粗糙度，使两者装夹工件更稳定。

6、与现有技术相比，通过使用该翻转机构，实现了一次装夹多面加工的功能，可适用于双面、三面、四面加工需求，提高了加工效率和精度，同时，通过对三轴机床进行改进，使其具有四轴功能，既可以满足对底盘支架进行四面加工的精度，又能够节约成本，便于推广。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种底盘支架精加工翻转机构，其特征在于，包括：

固定板，固定于加工中心工作台上；

转台组件，安装于固定板上，用于带动工件旋转；

限位组件，安装于转台组件上且契合工件型面，用于放置加工工件；

压紧组件，安装于转台组件上，与所述限位组件配合压紧加工工件；

所述转台组件包括主伺服转台、副转台和主副连接底板，所述主伺服转台通过伺服控制可以360度翻转，所述主伺服转台和所述副转台通过所述主副连接底板连接固定，所述主副连接底板上设有空腔。

2.根据权利要求1所述的底盘支架精加工翻转机构，其特征在于，所述主伺服转台和所述副转台均通过安装块连接所述固定板。

3.根据权利要求1所述的底盘支架精加工翻转机构，其特征在于，所述限位组件包括加工限位块和支撑限位块，所述加工限位块中空且形状和位置契合所述空腔，所述支撑限位块设置于所述加工限位块的两侧。

4.根据权利要求3所述的底盘支架精加工翻转机构，其特征在于，所述加工限位块为圆形限位块且上表面设置有凸部。

5.根据权利要求3所述的底盘支架精加工翻转机构，其特征在于，所述支撑限位块的上表面为凹凸条纹设计。

6.根据权利要求3所述的底盘支架精加工翻转机构，其特征在于，所述压紧组件包括边缘压紧组件和中间压紧组件，所述边缘压紧组件设置在所述支撑限位块的两侧，所述中间压紧组件设置在所述加工限位块的两侧。

7.根据权利要求6所述的底盘支架精加工翻转机构，其特征在于，所述边缘压紧组件包括液压转角缸和水平转角压块，所述液压转角缸的驱动端与所述水平转角压块的一端连接，所述水平转角压块的另一端下方设置有镶块。

8.根据权利要求6所述的底盘支架精加工翻转机构，其特征在于，所述中间压紧组件包括液压油缸和垂直转角压块，所述液压油缸的驱动端与所述垂直转角压块的一端连接，所述垂直转角压块的中间部分通过连接件与所述液压油缸连接。

9.根据权利要求6所述的底盘支架精加工翻转机构，其特征在于，所述限位组件还包括外形仿行定位块，所述外形仿行定位块设置在所述中间压紧组件和所述边缘压紧组件之间。

10.一种应用底盘支架精加工翻转机构的四面加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、提供待加工工件和设置有上述底盘支架精加工翻转机构的三轴加工中心；

S2、将待加工工件放置在限位组件上，由压紧组件压实工件；

S3、三轴加工中心通过寻边器进行基准校准；

S4、三轴加工中心的上加工头和侧加工头对工件的上表面和侧面进行加工；

S5、首次加工后，转台组件自动翻转，上加工头和侧加工头对工件的下表面和另一侧面进行加工；

S6、四面加工完成后，转台组件恢复初始位置，更换工件。

Images