专利名称：钢材冲击试样纵排列加工液压夹具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种钢材冲击试样纵排列加工液压夹具。
背景技术：
为了鉴定金属材料的物理参数，无论是生产者还是使用者经常都要对一些 相关材料进行性能测试。由于检测试所需的试样数量很大，索取材料样板的单 位较多，而且取样的时间要求又都特别急，这就需要企业能够快速地加工出大 批量合格的测试用样。但是，由于受工艺及设备条件方方面面的限制，靠现有 技术要想满足这种需求难度还相当大，目前，这一难题已经成为当前钢材检验 技术的一个瓶颈。
冲击试验是金属材料物理性能测试的必检项目之一，目前国内钢铁企业的 冲击试样的加工手段大体分为二类，第一类是当前绝大多数企业普遍采用的使 用牛头刨、铣、磨、拉床等通用设备，逐道工序、逐个零件的排列加工。不仅 劳动效率低，劳动强度大，试样的加工质量也不理想。第二类是一些新建或技 改后的企业，所选用的是卧式加工中心，这种设备虽然比较先进，但也存在着 明显不足，首先是投资过大，购置一台国产卧式加工中心需要三百多万元，进 口一台设备费用则会高达七、八百万元。另外一个问题就是该设备在操作中换 刀次数较多，由此会导致加工效率的明显降低。除了上述的两类加工模式，迄 今国内外尚未发现有其它类型的相关设计。 发明内容
本实用新型的发明目的在于提供一种钢材冲击试样纵排列加工液压夹具，
该设备不仅能够实现试样加工的高质量和高速度，而且还具有投资很少的强大 优势。
本实用新型的液压夹具设有水平90°旋转系统和垂直90。翻转机构。切削 时机床按X、 Y、 Z运行，液压夹具设有水平90。 B轴旋转和垂直90。翻转A轴 运行定位装置，在固定底盘和旋转圆盘上分别设有旋转撞块和限位块，构成五 轴联动定位对刀切削系统。
所述的90°旋转系统是旋转圆盘通过旋转心轴安装在固定底盘上，在两 盘之间的旋转心轴上装有分度齿轮，分度齿轮与装在固定底盘一侧的齿条啮合， 齿条的另一端与旋转用拉伸油缸联接。
所述的垂直90。翻转机构是翻转夹具通过装在其中心处翻转心轴铰装在 旋转圆盘上方的支架上，翻转夹具的顶部为二套由夹紧油缸控制的夹紧装置， 底端与翻转油缸联接。在旋转圆盘上与支架平行并排设有三个转角压紧油缸， 安装位置是当翻转夹具完成垂直90°翻转后，转角压紧油缸的压臂能压在工件 的端面上。
本实用新型所具有的优点首先是速度快，按照国际的取样惯例， 一次安夹 可以实现对一组纵向排列三件试样，六个界面和一组"V"形缺口的全部加工， 生产效率可以达到27—30件/时，明显高于卧式加工中心的18—21件/时。 第二个优点是质量高，试样加工尺寸精度为土0.03mm，邻边不垂直度小于士 0.02,表面粗糙度低于Ral.6pm，各项精度指标均高于国际标准。第三个优势 就是设备造价低，成套设备的售价仅为国产卧式加工中心的三分之一。第四个 优点就是工艺先进，切削时机床按X、 Y、 Z运行，液压夹具实现水平90。 B轴 旋转和垂直90。翻转A轴运行定位，通过五轴联动的定位对刀切削将数控机床 变成专用的加工中心。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步说明
图1是本实用新型的主视图
图2是本实用新型的俯视图 图3是本实用新型的工作原理图 图4是本实用新型的工作原理图 图5是本实用新型的工作原理图 图6是本实用新型的下料设计图
图中标号 1、固定底盘 5、旋转心轴 9、限位块
2、旋转圆盘 6、分度齿轮 10、夹紧油缸
3
11
13、旋转用拉伸油缸 14、工件具体实施方式
、翻转夹具 、齿条 、翻转油缸 15、试样
4、翻转心轴 8、旋转撞块 12、转角压紧油缸
例l
本实用新型的液压夹具设有水平90。旋转系统和垂直90。翻转机构。所述 的90°旋转系统是旋转圆盘2通过旋转心轴5安装在固定底盘1上，在两盘 之间的旋转心轴5上装有分度齿轮6,分度齿轮6与装在固定底盘1 一侧的齿条 7啮合，齿条7的另一端与旋转用拉伸油缸13联接，在固定底盘l和旋转圆盘 2上分别设有旋转撞块8和限位块9。
所述的垂直90。翻转机构是翻转夹具3通过装在其中心处翻转心轴4铰 装在旋转圆盘2上方的支架上，翻转夹具3的顶部为二套由夹紧油缸10控制的 夹紧装置，底端与翻转油缸ll联接。在旋转圆盘2上与支架平行并排设有三个
转角压紧油缸12，安装位置是当翻转夹具3完成垂直90°翻转后，转角压紧油 缸12的压臂能压在工件14的端面上。在固定底盘1和旋转圆盘2上分别设有 旋转撞块8和限位块9。切削时机床按X、 Y、 Z运行，液压夹具实现水平9(T B 轴旋转和垂直9(T翻转A轴运行定位，构成五轴联动定位对刀切削系统。 例2
本实用新型的具体操作过程如下
1、 将11把铣刀分成四组串装在刀杆上，第1组为两侧"a"、 "b"面铣刀， 由两把三面刃铣刀组成，第2组为顶"c"面铣刀，只有一把圆柱形滚刀，第3 组为"V"形缺口和四道槽口铣刀，由三把"V"形对称单角铣刀和四把锯片铣 刀组成，第4组为"d"面铣刀，只有一把三面刃铣刀。
2、 在将板坯工件14安放在翻转夹具3的钳口内
3、 启动二只夹紧油缸10，将工件用1000kg/cm2的力牢牢夹住，用第1组 两把三面刃铣刀精铣两个侧面a和b，用第2组一把圆柱形滚刀精铣顶面c。
4、 启动旋转用拉伸油缸13，旋转圆盘2连同工件14逆时旋转90°定位。 用第3组三把V形对称单角铣刀和四把锯片铣刀铣出三个"V"形缺口和四道槽 口。
5、 旋转用拉伸油缸13复位锁住，启动翻转油缸11将夹钳放倒呈90。枕在 砧铁上，启动转角压紧油缸12将工件14分三段压紧。用第4组一把三面刃铣 刀将其切断获得d面，至此， 一组三件冲击试样15切落完成。
上述操作与自动换刀的加工中心的不同之处是不设置刀库，而是将十一把 铣刀分成4组串在刀杆上，切削时机床按X、 Y、 Z运行，夹具装置实现水平90 ° B轴旋转和垂直90。 A轴翻转运行定位，实现了五轴联动定位对刀切削。
权利要求1.钢材冲击试样纵排列加工液压夹具，其特征是该液压夹具设有水平90°旋转系统和垂直90°翻转机构，切削时机床按X、Y、Z运行，液压夹具设有水平90°B轴旋转和垂直90°翻转A轴运行定位装置，在固定底盘(1)和旋转圆盘(2)上分别设有旋转撞块(8)和限位块(9)，构成五轴联动定位对刀切削系统。
2、 根据权利要求1所述的所述的钢材冲击试样纵排列加工液压夹具，其 特征是所述的90°旋转系统是旋转圆盘(2)通过旋转心轴(5)安装在固 定底盘(1)上，在两盘之间的旋转心轴(5)上装有分度齿轮(6)，分度齿轮(6)与装在固定底盘一侧的齿条(7)啮合，齿条(7)的另一端与旋转用拉伸 油缸(13)联接。
3、 根据权利要求1或2所述的数控铣床上的钢材冲击试样纵排列加工液 压夹具，其特征是所述的垂直90。翻转机构是在旋转圆盘(2)上方，翻转 夹具(3)通过装在其中心处翻转心轴(4)铰装在支架上，翻转夹具(3)的顶 部为二套由夹紧油缸(10)控制的夹紧装置，底端与翻转油缸(11)联接；在 旋转圆盘(2)上与支架平行并排设有三个转角压紧油缸(12)，安装位置是当 翻转夹具(3)完成垂直90°翻转后，转角压紧油缸(12)的活塞压在工件(14) 的端面上。
专利摘要本实用新型公开了一种钢材冲击试样纵排列加工液压夹具，该夹具设有水平90°旋转系统和垂直90°翻转机构，切削时机床按X、Y、Z运行，液压夹具实现水平90°B轴旋转和垂直90°翻转A轴运行定位，构成五轴联动定位对刀切削系统；其第一个优点是速度快，一次安夹可以实现对一组纵向排列三件试样的加工，生产效率可以达到27-30件/时；第二个优点是质量高，尺寸精度、邻边不垂直度和表面粗糙度均高于国际标准；第三个优势就是设备造价低，成套设备的售价仅为国产卧式加工中心的三分之一；第四个优点就是工艺先进，将数控机床变成了专用的加工中心。
文档编号B23Q7/00GK201195250SQ200820090038
公开日2009年2月18日 申请日期2008年5月21日 优先权日2008年5月21日
发明者王冬梅, 王洪伟, 王洪生, 王质民 申请人:王质民