基于球头铣刀微织构激光制备的多自由度精密定位夹具的制作方法

本发明涉及一种多自由度精密定位夹具，具体涉及一种基于球头铣刀微织构激光制备的多自由度精密定位夹具，属于机械加工领域。

背景技术：

钛合金以其比强度高、热强度好、耐腐蚀等优良特性而广泛应用于航空航天等领域，然而钛合金的加工比较困难。非光滑表面相比于光滑表面具有更好的抗磨性，因此在刀具的前、后刀面加工微织构来改良刀具的抗磨性等性能成为了一种新的路径。而在对球头铣刀进行前、后刀面的微织构加工过程中，一次定位只能加工一个刀面，进行多量刀片的微织构加工时，多次装夹、定位带来的时间、人力等成本增加不可忽略，并且会产生定位精度不高的问题。本发明通过结构设计，可以解决以上问题，一次装夹、定位，可使后续加工的多个刀片两侧的刀面都处于同一位置，节省激光定位时间，并且可以根据不同刀面的角度、位置不同进行多自由度的调节，以实现一次装夹加工不同刀面的功能。

技术实现要素：

本发明为解决在应用激光打标机制备微织构时，每一片刀片都需要多次定位，并且定位精度不高，从而降低加工效率的问题，进而提出基于球头铣刀微织构激光制备的多自由度精密定位夹具。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括固定底座、旋转底座、翻转驱动组件、旋转驱动组件、旋转板、夹具体、连接板、合页和固定机构，固定底座安装在打标机工作台，旋转底座的一端通过合页与固定底座的一端连接，旋转底座的下表面通过所述翻转驱动组件与固定底座的上表面连接，旋转板通过所述旋转驱动组件安装在旋转底座的上表面上，夹具体设置在旋转板的上表面上，夹具体的一端通过连接板与旋转板的一端连接，固定机构安装在夹具体上。

本发明的有益效果是：本发明一次定位装夹可以同时满足两侧刀面的微织构加工时的定位要求，特别适用于对于多个同种铣刀进行相同的微织构加工时，通过一次定位，使所有的刀片的两侧刀面都处于同一加工位置，满足加工中的精度要求，提高了微织构加工效率，并且可以通过调节旋转板的旋转角度和通过旋转调整螺栓改变夹具体倾斜角度，使不同角度的刀面处于水平位置，达到打标机打标要求，满足多种不同角度刀片的刀面微织构加工要求。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是旋转底座翻起时的结构示意图；

图3是本发明的主视图；

图4是旋转驱动组件的立体结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述基于球头铣刀微织构激光制备的多自由度精密定位夹具包括固定底座1、旋转底座2、翻转驱动组件、旋转驱动组件、旋转板3、夹具体4、连接板5、合页7和固定机构8，固定底座1安装在打标机工作台13，旋转底座2的一端通过合页7与固定底座1的一端连接，旋转底座2的下表面通过所述翻转驱动组件与固定底座1的上表面连接，旋转板3通过所述旋转驱动组件安装在旋转底座2的上表面上，夹具体4设置在旋转板3的上表面上，夹具体4的一端通过连接板5与旋转板3的一端连接，固定机构8安装在夹具体4上。

具体实施方式二：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述基于球头铣刀微织构激光制备的多自由度精密定位夹具的翻转驱动组件包括支撑板10和调整螺栓12，支撑板10的上端与旋转底座2的下表面铰接，支撑板10的下端设置在固定底座1上表面的滑槽1-1内，且支撑板10的下端能沿滑槽1-1内直线移动，调整螺栓12的端部穿过滑槽1-1与支撑板10的下端连接。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述基于球头铣刀微织构激光制备的多自由度精密定位夹具的旋转驱动组件包括步进电机11、第一齿轮14、第二齿轮15和旋转轴16，旋转轴16的上端穿过旋转底座2与旋转板3的下表面连接，第一齿轮14套装在旋转轴16上，第二齿轮15套装在步进电机11的转动轴上，第一齿轮14与第二齿轮15啮合。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述基于球头铣刀微织构激光制备的多自由度精密定位夹具还包括第一刻度盘9，第一刻度盘9安装在合页7的端部。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述基于球头铣刀微织构激光制备的多自由度精密定位夹具还包括第二刻度盘6，第二刻度盘6设置在旋转底座2的上表面与旋转板3的下表面之间。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

工作原理

将固定底座1使用螺栓固定到打标机的工作台13上，使用螺栓将合页7的一侧固定到固定底座上。将支撑板10的滑道块放入固定底座的滑道上，并旋入调整螺栓12。将支撑座的支撑板10固定到旋转底座2上，并将合页的另一侧固定到旋转底座上。将第一刻度盘9使用固定螺栓固定到合页轴上，将第一齿轮14使用固定螺栓固定到旋转板的轴上，将第二刻度盘6的中心孔插入轴的下端，并将轴插入到旋转底座的轴承，然后使用螺栓固定第二刻度盘6在旋转底座上的位置；将步进电机11通过螺栓固定到旋转底座上，并将第二齿轮15固定到步进电机11的轴上，同时将第一齿轮14和第二齿轮15进行啮合。旋转板3通过旋转轴与旋转底座连接；连接板5的两侧分别连接到旋转板和夹具体4上。将球头铣刀的中心孔放到夹具体的立柱上，旋紧立柱上的紧固盖，调整固定螺栓，使固定机构8贴紧球头铣刀的刀片底面，以此将铣刀定位夹紧；当铣刀一侧的微织构加工完毕后，将夹具体抬起并旋转180°，然后放到旋转盘上，以此实现一次装夹加工铣刀两侧刀面的目的；旋转底座2以上的机构可以通过控制步进电机来调整铣刀在旋转板平面上的角度，其旋转角度可以通过第二刻度盘6直接读出旋转板上有指针；固定底座以上的机构可以通过旋转调整螺栓来控制铣刀在垂直面上的角度，其角度可以通过合页轴上的刻度盘1直接读出(合页上有指针)。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
基于球头铣刀微织构激光制备的多自由度精密定位夹具，它涉及一种多自由度精密定位夹具，具体涉及一种基于球头铣刀微织构激光制备的多自由度精密定位夹具。本发明为了解决在应用激光打标机制备微织构时，每一片刀片都需要多次定位，并且定位精度不高，从而降低加工效率的问题。本发明包括固定底座、旋转底座、翻转驱动组件、旋转驱动组件、旋转板、夹具体、连接板、合页和固定机构，固定底座安装在打标机工作台，旋转底座的一端通过合页与固定底座的一端连接，旋转底座的下表面通过所述翻转驱动组件与固定底座的上表面连接，旋转板通过所述旋转驱动组件安装在旋转底座的上表面上，夹具体设置在旋转板的上表面上，夹具体的一端通过连接板与旋转板的一端连接，固定机构安装在夹具体上。本发明属于机械加工领域。

技术研发人员：杨树财;于松;张玉华;刘霄;何春生
受保护的技术使用者：哈尔滨理工大学
技术研发日：2017.08.16
技术公布日：2017.10.17