一种用于薄板类回转铣削加工零件的拉紧夹具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械加工技术领域，具体为一种用于薄板类回转铣削加工零件的拉紧夹具。
【背景技术】
[0002]随着工业技术的发展，越来越多的具有复杂表面的产品被设计和使用，加之产品轻量化设计要求，薄板类零件的设计和使用日益增多，尤其在航空航天领域更为突出。具有复杂曲面的薄板类零件(如:压气机叶片、涡轮叶片等)通常都使用多轴加工中心铣削加工而成，然而由于薄板类零件所固有弱刚性导致加工振动加大，刀具磨损较快，加工效率较低。
[0003]薄板类零件多轴加工通常采用尾座顶尖支撑的方式，然而该方法依靠工人手工控制夹紧力，夹紧力大小不宜控制，较大的夹紧力容易导致被加工零件的装夹变形。近年来，有相关专利提出拉紧装夹的夹具，在一定程度上减小零件的装夹变形。发明专利(CN201410761827.4)细长轴的拉紧夹具，该夹具只是针对细长轴的加工而设计，对薄板类零件不能使用；发明专利(CN201410103742.7)—种叶片类零件铣削专用拉紧夹具，该夹具设计采用手动夹紧方式，操作不方便且容易导致偏心，同时该夹具设计未考虑夹具体本身的刚度。
【发明内容】
[0004]针对【背景技术】提出的现有薄板类回转铣削加工零件在加工时存在装夹变形以及零件刚度较低等问题，本发明提出一种适用于所有薄板类回转铣削加工零件装夹定位的夹具，该夹具能够有效的提高薄板类零件的装夹刚度，进而提高零件加工精度。
[0005]本发明的技术方案:
[0006]所述一种用于薄板类回转铣削加工零件的拉紧夹具，其特征在于:由基座、拉紧组件和夹紧组件组成；
[0007]所述夹紧组件包括夹紧驱动装置、箱体、回转轴、套杯、运动转换接头、连杆、拉爪和对称夹头；
[0008]所述箱体带有中心通孔;回转轴采用轴承支撑同轴安装在箱体中心通孔内；
[0009]所述回转轴为中空结构，其中一端为扩口锥孔结构，用于夹持被加工零件的对称夹头插入扩口锥孔内，且对称夹头外锥面与扩口锥孔锥面贴合，对称夹头中心轴线与回转轴中心轴线共线;套杯固定安装在回转轴另一端，且套杯伸入回转轴中空结构内部；
[0010]所述套杯带有中心通孔，其中一端带有扩口锥面结构，用于安装拉爪;运动转换接头安装在套杯中心通孔内部，且运动转换接头与拉爪之间通过连杆连接;所述连杆一端与拉爪固定连接，另一端与运动转换接头转动配合;连杆中心轴线、拉爪中心轴线以及回转轴中心轴线共线；
[0011]所述夹紧驱动装置的动力输出端与运动转换接头一端固定连接，且能够带动运动转换接头沿回转轴中心轴线在套杯中心通孔内直线运动；当运动转换接头带动拉爪向套杯内部运动时，拉爪收缩并夹紧对称夹头；当运动转换接头带动拉爪向套杯外部运动时，拉爪展开并释放对称夹头；
[0012]所述拉紧组件包括拉紧驱动装置、传动装置和导轨滑块装置;导轨安装在基座上，滑块安装在导轨上且能够在导轨上直线运动;夹紧组件的箱体固定在滑块上，且拉紧驱动装置能够通过传动装置驱动箱体沿导轨直线运动。
[0013]进一步的优选方案，所述一种用于薄板类回转铣削加工零件的拉紧夹具，其特征在于:拉紧驱动装置采用伺服电机;传动装置采用丝杠丝母结构;丝母固定在夹紧组件的箱体上，伺服电机能够驱动丝杠转动，丝杠与导轨平行。
[0014]进一步的优选方案，所述一种用于薄板类回转铣削加工零件的拉紧夹具，其特征在于:夹紧驱动装置采用气缸;气缸通过支架固定在箱体后端盖端面上，气缸杆与运动转换接头一端同轴固定连接。
[0015]进一步的优选方案，所述一种用于薄板类回转铣削加工零件的拉紧夹具，其特征在于:所述运动转换接头由后盖、铜垫、套环以及铜垫环组成;套环开有轴向台阶通孔;连杆穿过套环端部的小径孔，连杆端部的圆柱凸起处于套环的大径孔内，连杆端部圆柱凸起与套环台阶面之间装有铜垫环;后盖与套环大径孔端同轴固定连接，连杆端部圆柱凸起与后盖端面之间装有铜垫;后盖与夹紧驱动装置的动力输出端同轴固定连接。
[0016]进一步的优选方案，所述一种用于薄板类回转铣削加工零件的拉紧夹具，其特征在于:所述对称夹头由拉杆、锥柄、楔块、弹簧夹头组成;所述锥柄有轴向台阶通孔，拉杆和楔块安装在锥柄轴向台阶通孔内，且拉杆和楔块同轴固定连接;楔块外端开有缩口的楔槽，楔槽内安装弹簧夹头，弹簧夹头与楔槽斜面啮合。
[0017]有益效果
[0018]本发明提出的用于薄板类回转铣削加工零件的拉紧夹具具有以下优点:
[0019]1、该拉紧夹具采用拉紧的方式固定薄板类零件，能够有效的提高零件的装夹刚度，减小零件加工过程的让刀变形，抑振加工振动，提高零件加工质量，延长刀具寿命，进而降低加工成本。
[0020]2、该拉紧夹具采用拉紧驱动装置(伺服电机)控制拉紧力，能够保证拉紧力均匀且能够根据需要进行调节。
[0021]3、该拉紧夹具采用夹紧驱动装置(气缸)拉紧对称夹头夹紧零件，夹紧过程能够保证零件回转中心不变，不会引起装夹变形，且操作简单，能够避免人为因素引起的装夹误差。
[0022]4、该拉紧夹具优先选用伺服电机和气缸作为拉紧和夹紧的动力，控制精确且方便，而且还易实现自动化控制。
【附图说明】
[0023]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0024]图1为本发明提出的用于薄板类回转铣削加工零件的拉紧夹具的结构示意图；
[0025]图2为拉紧夹具的左视图；
[0026]图3为图1中A处的结构放大示意图；
[0027]图4为图1中对称夹头11的结构示意图；
[0028]图5为锥柄31的右视图；
[0029]图6为锥柄31的剖视图；
[0030]图7为锥柄31的俯视图；
[0031 ]图8为楔块32的剖视图；
[0032]图9为楔块32的左视图；
[0033]图10为楔块32的俯视图；
[0034]图11为楔块32的轴侧图；
[0035]图12为弹簧夹头33的轴侧图。
[0036]附图中，1-气缸，2-支架，3-后端盖，4-运动转换接头，5-第一轴承，6_连杆，7_套杯，8-拉爪，9-回转轴，10-箱体，11-对称夹头，12-密封圈，13-前端盖，14-基座，15_滑块，16-导轨，17-丝母，18-丝杠，19-第二轴承，20轴承座，21-端盖，22-圆螺母，23-联轴器，24-减速器，25-伺服电机，26-后盖，27-铜垫，28-套环，29-铜垫环，30-拉杆，31-锥柄，32-楔块，33-弹簧夹头。
【具体实施方式】
[0037]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0038]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。
[0039]此外、术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0040]本发明主要针对现有薄板类回转铣削加工零件在加工时存在装夹变形以及零件刚度较低等问题，提出了一种适用于所有薄板类回转铣削加工零件装夹定位的夹具，该夹具能够有效的提高薄板类零件的装夹刚度，进而提高零件加工精度
[0041]如图1所示，该拉紧夹具由基座14、拉紧组件和夹紧组件组成。
[0042]夹紧组件包括夹紧驱动装置、箱体10、回转轴9、套杯7、运动转换接头4、连杆6、拉爪8和对称夹头11。
[0043]箱体10带有中心通孔，回转轴9通过第一轴承5支撑同轴安装在箱体10的中心通孔内。第一轴承5通过箱体10两端的前端盖13和后端盖3轴向固定。回转轴9为中空结构，其中一端为扩口锥孔结构，用于夹持被加工零件的对称夹头11插入扩口锥孔内，且对称夹头11外锥面与扩口锥孔锥面贴合，