一种HPC铣加工四轴多工位工装的制作方法

一种hpc铣加工四轴多工位工装
技术领域
1.本发明涉及一种hpc铣加工四轴多工位工装，属于工位工装领域。


背景技术：

2.高效切削加工(high performance cutting，hpc)一直被视为实现高生产效率的重要途径。通过集中工序、优化刀具以及缩短加工和辅助时间，在切削刀具使用寿命相同或更长的情况下，可以成倍提高切削加工效率。在此期间，对特殊加工的需求也在成倍增长，为了使这些场合的加工实现高效率，切削加工技术就必须满足这种需求。高效加工要求使用高可靠性的机床、训练有素的机床操作工人和性能一致的工件材料。
3.hpc铣加工锥形长杆零件时，存在重复装夹一致性差，装夹困难等问题，需要消耗大量时间调节夹装位置，降低了工作效率，因此，需要有一种hpc铣加工四轴多工位工装，实现锥形长杆零件重复夹装的一致性，提高工作效率。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种hpc铣加工四轴多工位工装。
5.本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种hpc铣加工四轴多工位工装，包括水平设置的底板，所述底板的左侧可拆卸连接连接有尾座连接盘，所述底板的右侧可拆卸连接有四轴连接盘，所述尾座连接盘上固定连接有尾座顶尖，所述四轴连接盘上固定连接有四轴顶尖，所述底板的顶部上设置有多个装夹机构，各装夹机构自左至右均匀分布，所述底板的底部设置有收集机构；
6.所述装夹机构包括两个连接板，所述连接板与前后方向垂直，两个夹装组件自前至后均匀分布，两个连接板中，前侧的连接板固定设置在底板上，后侧的连接板上设置有气缸，所述气缸的伸缩端与连接板的后侧连接，所述气缸的缸体固定连接在底板上，两个连接板的相互靠近的一侧均设置有装夹组件；
7.所述装夹组件包括挤压板和两个锁紧块，所述挤压板与连接板平行，两个锁紧块自左至右依次分布在挤压板的远离连接板的一侧，两个锁紧块之间设置有间隙，所述挤压板上设置有两个锁紧单元，所述锁紧单元与锁紧块一一对应，所述连接板和锁紧块均与锁紧单元连接；
8.所述锁紧单元包括推杆，所述推杆与连接板垂直，所述挤压板上设置有条形的贯穿槽，所述贯穿槽与左右方向平行，所述推杆穿过贯穿槽，所述推杆与贯穿槽滑动连接，所述连接板和推杆之间设置有连杆，所述推杆的一端通过连杆与连接板铰接，所述锁紧块固定设置在推杆的另一端，所述挤压板和连接板之间还设置有导向部件，所述导向部件与推杆连接；
9.所述导向部件包括导杆，所述导杆的一端与挤压板固定连接，所述推杆活动套设在导杆上，所述导杆通过第一弹簧与推杆连接，所述导杆与左右方向平行；
10.同一挤压板上的两个锁紧块相互靠近的一测设置有弧形开口，所述弧形开口的轴线与前后方向平行。
11.所述收集机构包括收集箱，所述收集箱的顶部开口，所述收集箱的顶部密封设置在底板的底部，所述底板上设置有多个收集槽，多个收集槽自左至右均匀分布，所述底板的顶部通过收集槽与收集箱的内部连通；
12.所述收集箱的两侧均设置有收集组件，所述收集组件包括气管、扇叶和过滤环，所述气管的一端收集箱上，所述气管与收集箱连通，所述过滤环同轴密封设置在气管内的靠近收集箱的一端，所述过滤环的环孔内安装有滤网，所述扇叶位于气管内，所述扇叶上传动连接有驱动组件。
13.所述驱动组件包括驱动电机和传动轴，所述传动轴与气管同轴设置，所述扇叶安装在传动轴的一端，所述传动轴的另一端安装有从动齿轮，所述驱动电机固定在气管上，所述驱动电机上安装有驱动齿轮，所述驱动齿轮与从动齿轮啮合，所述传动轴通过轴承与气管连接。
14.所述气管内设置有辅助单元，所述辅助单元包括固定环、移动环和至少三个推动部件，所述固定环和移动环均与气管同轴设置，所述移动环滑动且密封套设在传动轴上，所述移动环位于固定环内，所述移动环与固定环滑动且密封连接，所述固定环密封固定在气管的内壁上，各推动部件以传动轴的轴线为中心周向均匀分布在移动环的远离扇叶的一侧，所述移动环通过推动部件与传动轴连接。
15.推动部件包括支撑杆，所述支撑杆的轴线与传动轴的轴线垂直且相交，所述支撑杆固定设置在传动轴上，所述支撑杆上套设有滑块，所述滑块通过第二弹簧与支撑杆连接，所述滑块和移动环之间设置有铰接杆，所述滑块通过铰接杆与移动环铰接。
16.所述移动环的靠近扇叶的一侧设置有环形槽，所述过滤环上活动且密封穿设有移动杆，所述移动杆与气管平行，所述移动杆的一端通过滚珠与环形槽连接，所述收集箱内设置有多个辅助板，各辅助板沿移动杆轴向均匀固定设置在移动杆的底部。
17.所述尾座连接盘和四轴连接盘分别与尾座顶尖和四轴顶尖过盈配合。
18.该hpc铣加工四轴多工位工装使用步骤：将各锥形长杆零件一一对应放置在同一装夹机构的两个挤压板之间，且锥形长杆零件位于同一挤压板上的两个锁紧杆之间，然后，通过气缸推动后方的连接板向前移动，则使锥形长杆零件的两端分别与两个挤压板抵靠，随着后方的连接板继续向前移动，因两个挤压板与锥形长杆零件抵靠处于静止状态，则使挤压板与连接板之间产生相对移动，并使挤压板与连接板之间的距离减小，通过连杆推动推杆分别在导杆和贯穿槽内向着靠近锥形长杆零件方向移动，同时使第一弹簧产生形变，推杆的移动带动锁紧块同步移动，而锁紧块与锥形长杆零件的锥面抵靠后，则对锥形长杆零件的锁死，防止锥形长杆零件前后移动，并通过设置有弧形开口的锁紧块防止锥形长杆零件左右和上下移动，实现锥形长杆零件的定位，当锥形长杆零件铣加工完毕后，气缸驱动后侧的连接板反向移动实现复位，并通过第一弹簧的弹性作用使推杆带动锁紧块反向移动实现复位，当第一弹簧恢复后，连接板的复位则带动锁紧板反向移动实现复位，而铣加工期间，驱动电机启动，使驱动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮的转动带动传动轴在轴承上转动，并使扇叶转动，而传动轴的转动还通过支撑杆带动滑块转动，而滑块在离心力的作用下向着远离传动轴方向移动，并时第二弹簧产生形变，所述滑块的移动通过铰接杆带动移动
环向着远离扇叶方向移动并与固定环分离，此时，收集箱内的空气则输送至气管并从气管排出，而底板顶部的空气则从收集槽输送至收集箱内，在气流的作用下，将铣加工过程中产生的碎屑吸至气管内，并通过滤网实现截留，实现了自动收集碎屑的功能，当铣加工完毕后，驱动电机停止运行，此时，通过第二弹簧的弹性作用则使滑块复位，滑块的复位通过铰接杆带动移动环复位，通过移动环在固定环内的向着靠近扇叶方向的移动，使气管内的空气输送至收集箱内，在气流的作用下，将滤网上截留的碎屑吹入收集箱内，实现滤网的清洁，防止滤网堵塞，另外，收集箱内事先放入清水，且清水水位低于气管，使碎屑可以进入清水中，防止再次铣加工时收集箱内的碎屑再次截留在滤网上，而移动环的移动通过滚珠使移动杆带动辅助板移动，且实际上，辅助板的底部位于清水中，从而实现清水的搅拌，便于碎屑均匀分布在收集箱内的底部，防止碎屑局部堆积过高而无法浸没在清水中。
19.与现有技术相比，本发明的优点在于：
20.本发明一种hpc铣加工四轴多工位工装，可以实现对锥形长杆零件的自动定位，提升了重复装夹一致性，简化操作，提高了工作效率，而且，通过多个工位可以完成多个零件的加工，节省了人力成本，并进一步提高了工作效率，而且，通过调节挤压板和锁紧块的移动距离，可以适用于不同尺寸的锥形长杆零件，适用范围更广，另外，还通过滤网截留铣加工过程中产生的碎屑，实现碎屑的收集，同时还可以实现滤网的自动清洁。
附图说明
21.图1为本发明一种hpc铣加工四轴多工位工装的结构示意图；
22.图2为本发明一种hpc铣加工四轴多工位工装的俯视图；
23.图3为装夹组件的结构示意图；
24.图4为收集组件的结构示意图。
25.其中：1.底板，2.尾座连接盘，3.四轴连接盘，4.尾座顶尖，5.四轴顶尖，6.连接板，7.气缸，8.挤压板，9.锁紧块，10.收集箱，11.收集槽，12.气管，13.扇叶，14.过滤环，15.滤网，16.推杆，17.贯穿槽，18.连杆，19.导杆，20.第一弹簧，21.驱动电机，22.传动轴，23.从动齿轮，24.驱动齿轮，25.轴承，26.固定环，27.移动环，28.滑块，29.第二弹簧，30.铰接杆，31.环形槽，32.移动杆，33.滚珠，34.辅助板，35.弧形开口，36.支撑杆，37.锥形长杆零件。
具体实施方式
26.如图1-4所示，本实施例中的一种hpc铣加工四轴多工位工装，包括水平设置的底板1，所述底板1的左侧可拆卸连接连接有尾座连接盘2，所述底板1的右侧可拆卸连接有四轴连接盘3，所述尾座连接盘2上固定连接有尾座顶尖4，所述四轴连接盘3上固定连接有四轴顶尖5，所述底板1的顶部上设置有多个装夹机构，各装夹机构自左至右均匀分布，所述底板1的底部设置有收集机构；
27.所述装夹机构包括两个连接板6，所述连接板6与前后方向垂直，两个夹装组件自前至后均匀分布，两个连接板6中，前侧的连接板6固定设置在底板1上，后侧的连接板6上设置有气缸7，所述气缸7的伸缩端与连接板6的后侧连接，所述气缸7的缸体固定连接在底板1上，两个连接板6的相互靠近的一侧均设置有装夹组件；
28.所述装夹组件包括挤压板8和两个锁紧块9，所述挤压板8与连接板6平行，两个锁
紧块9自左至右依次分布在挤压板8的远离连接板6的一侧，两个锁紧块9之间设置有间隙，所述挤压板8上设置有两个锁紧单元，所述锁紧单元与锁紧块9一一对应，所述连接板6和锁紧块9均与锁紧单元连接；
29.所述锁紧单元包括推杆16，所述推杆16与连接板6垂直，所述挤压板8上设置有条形的贯穿槽17，所述贯穿槽17与左右方向平行，所述推杆16穿过贯穿槽17，所述推杆16与贯穿槽17滑动连接，所述连接板6和推杆16之间设置有连杆18，所述推杆16的一端通过连杆18与连接板6铰接，所述锁紧块9固定设置在推杆16的另一端，所述挤压板8和连接板6之间还设置有导向部件，所述导向部件与推杆16连接；
30.所述导向部件包括导杆19，所述导杆19的一端与挤压板8固定连接，所述推杆16活动套设在导杆19上，所述导杆19通过第一弹簧20与推杆16连接，所述导杆19与左右方向平行；
31.同一挤压板8上的两个锁紧块9相互靠近的一测设置有弧形开口35，所述弧形开口35的轴线与前后方向平行。
32.所述收集机构包括收集箱10，所述收集箱10的顶部开口，所述收集箱10的顶部密封设置在底板1的底部，所述底板1上设置有多个收集槽11，多个收集槽11自左至右均匀分布，所述底板1的顶部通过收集槽11与收集箱10的内部连通；
33.所述收集箱10的两侧均设置有收集组件，所述收集组件包括气管12、扇叶13和过滤环14，所述气管12的一端收集箱10上，所述气管12与收集箱10连通，所述过滤环14同轴密封设置在气管12内的靠近收集箱10的一端，所述过滤环14的环孔内安装有滤网15，所述扇叶13位于气管12内，所述扇叶13上传动连接有驱动组件。
34.所述驱动组件包括驱动电机21和传动轴22，所述传动轴22与气管12同轴设置，所述扇叶13安装在传动轴22的一端，所述传动轴22的另一端安装有从动齿轮23，所述驱动电机21固定在气管12上，所述驱动电机21上安装有驱动齿轮24，所述驱动齿轮24与从动齿轮23啮合，所述传动轴22通过轴承25与气管12连接。
35.所述气管12内设置有辅助单元，所述辅助单元包括固定环26、移动环27和至少三个推动部件，所述固定环26和移动环27均与气管12同轴设置，所述移动环27滑动且密封套设在传动轴22上，所述移动环27位于固定环26内，所述移动环27与固定环26滑动且密封连接，所述固定环26密封固定在气管12的内壁上，各推动部件以传动轴22的轴线为中心周向均匀分布在移动环27的远离扇叶13的一侧，所述移动环27通过推动部件与传动轴22连接。
36.推动部件包括支撑杆36，所述支撑杆36的轴线与传动轴22的轴线垂直且相交，所述支撑杆36固定设置在传动轴22上，所述支撑杆36上套设有滑块28，所述滑块28通过第二弹簧29与支撑杆36连接，所述滑块28和移动环27之间设置有铰接杆30，所述滑块28通过铰接杆30与移动环27铰接。
37.所述移动环27的靠近扇叶13的一侧设置有环形槽31，所述过滤环14上活动且密封穿设有移动杆32，所述移动杆32与气管12平行，所述移动杆32的一端通过滚珠33与环形槽31连接，所述收集箱10内设置有多个辅助板34，各辅助板34沿移动杆32轴向均匀固定设置在移动杆32的底部。
38.所述尾座连接盘2和四轴连接盘3分别与尾座顶尖4和四轴顶尖5过盈配合。
39.该hpc铣加工四轴多工位工装使用步骤：将各锥形长杆零件37一一对应放置在同
一装夹机构的两个挤压板8之间，且锥形长杆零件37位于同一挤压板8上的两个锁紧杆之间，然后，通过气缸7推动后方的连接板6向前移动，则使锥形长杆零件37的两端分别与两个挤压板8抵靠，随着后方的连接板6继续向前移动，因两个挤压板8与锥形长杆零件37抵靠处于静止状态，则使挤压板8与连接板6之间产生相对移动，并使挤压板8与连接板6之间的距离减小，通过连杆18推动推杆16分别在导杆19和贯穿槽17内向着靠近锥形长杆零件37方向移动，同时使第一弹簧20产生形变，推杆16的移动带动锁紧块9同步移动，而锁紧块9与锥形长杆零件37的锥面抵靠后，则对锥形长杆零件37的锁死，防止锥形长杆零件37前后移动，并通过设置有弧形开口35的锁紧块9防止锥形长杆零件37左右和上下移动，实现锥形长杆零件37的定位，当锥形长杆零件37铣加工完毕后，气缸7驱动后侧的连接板6反向移动实现复位，并通过第一弹簧20的弹性作用使推杆16带动锁紧块9反向移动实现复位，当第一弹簧20恢复后，连接板6的复位则带动锁紧板反向移动实现复位，而铣加工期间，驱动电机21启动，使驱动齿轮24带动从动齿轮23转动，从动齿轮23的转动带动传动轴22在轴承25上转动，并使扇叶13转动，而传动轴22的转动还通过支撑杆36带动滑块28转动，而滑块28在离心力的作用下向着远离传动轴22方向移动，并时第二弹簧29产生形变，所述滑块28的移动通过铰接杆30带动移动环27向着远离扇叶13方向移动并与固定环26分离，此时，收集箱10内的空气则输送至气管12并从气管12排出，而底板1顶部的空气则从收集槽11输送至收集箱10内，在气流的作用下，将铣加工过程中产生的碎屑吸至气管12内，并通过滤网15实现截留，实现了自动收集碎屑的功能，当铣加工完毕后，驱动电机21停止运行，此时，通过第二弹簧29的弹性作用则使滑块28复位，滑块28的复位通过铰接杆30带动移动环27复位，通过移动环27在固定环26内的向着靠近扇叶13方向的移动，使气管12内的空气输送至收集箱10内，在气流的作用下，将滤网15上截留的碎屑吹入收集箱10内，实现滤网15的清洁，防止滤网15堵塞，另外，收集箱10内事先放入清水，且清水水位低于气管12，使碎屑可以进入清水中，防止再次铣加工时收集箱10内的碎屑再次截留在滤网15上，而移动环27的移动通过滚珠33使移动杆32带动辅助板34移动，且实际上，辅助板34的底部位于清水中，从而实现清水的搅拌，便于碎屑均匀分布在收集箱10内的底部，防止碎屑局部堆积过高而无法浸没在清水中。
40.该工作时，将各锥形长杆零件37一一对应放置在同一装夹机构的两个挤压板8之间，且锥形长杆零件37位于同一挤压板8上的两个锁紧杆之间，然后，通过气缸7推动后方的连接板6向前移动，则使锥形长杆零件37的两端分别与两个挤压板8抵靠，随着后方的连接板6继续向前移动，因两个挤压板8与锥形长杆零件37抵靠处于静止状态，则使挤压板8与连接板6之间产生相对移动，并使挤压板8与连接板6之间的距离减小，通过连杆18推动推杆16分别在导杆19和贯穿槽17内向着靠近锥形长杆零件37方向移动，同时使第一弹簧20产生形变，推杆16的移动带动锁紧块9同步移动，而锁紧块9与锥形长杆零件37的锥面抵靠后，则对锥形长杆零件37的锁死，防止锥形长杆零件37前后移动，并通过设置有弧形开口35的锁紧块9防止锥形长杆零件37左右和上下移动，实现锥形长杆零件37的定位，当锥形长杆零件37铣加工完毕后，气缸7驱动后侧的连接板6反向移动实现复位，并通过第一弹簧20的弹性作用使推杆16带动锁紧块9反向移动实现复位，当第一弹簧20恢复后，连接板6的复位则带动锁紧板反向移动实现复位，而铣加工期间，驱动电机21启动，使驱动齿轮24带动从动齿轮23转动，从动齿轮23的转动带动传动轴22在轴承25上转动，并使扇叶13转动，而传动轴22的转动还通过支撑杆36带动滑块28转动，而滑块28在离心力的作用下向着远离传动轴22方向移
动，并时第二弹簧29产生形变，所述滑块28的移动通过铰接杆30带动移动环27向着远离扇叶13方向移动并与固定环26分离，此时，收集箱10内的空气则输送至气管12并从气管12排出，而底板1顶部的空气则从收集槽11输送至收集箱10内，在气流的作用下，将铣加工过程中产生的碎屑吸至气管12内，并通过滤网15实现截留，实现了自动收集碎屑的功能，当铣加工完毕后，驱动电机21停止运行，此时，通过第二弹簧29的弹性作用则使滑块28复位，滑块28的复位通过铰接杆30带动移动环27复位，通过移动环27在固定环26内的向着靠近扇叶13方向的移动，使气管12内的空气输送至收集箱10内，在气流的作用下，将滤网15上截留的碎屑吹入收集箱10内，实现滤网15的清洁，防止滤网15堵塞，另外，收集箱10内事先放入清水，且清水水位低于气管12，使碎屑可以进入清水中，防止再次铣加工时收集箱10内的碎屑再次截留在滤网15上，而移动环27的移动通过滚珠33使移动杆32带动辅助板34移动，且实际上，辅助板34的底部位于清水中，从而实现清水的搅拌，便于碎屑均匀分布在收集箱10内的底部，防止碎屑局部堆积过高而无法浸没在清水中。
41.除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。