专利名称：一种用于数控加工中心上的夹具的制作方法
技术领域：
—种用于数控加工中心上的夹具技术领域[0001]本实用新型涉及一种工件的固定装置，具体涉及一种用于数控加工中心上的夹具。
背景技术：
[0002]在常用的立式数控加工中心中，夹具固定于工作台上，装夹工件后，夹具本身不具有自由度；一次装夹可完成顶面、侧立面、竖向孔等的加工，但是，如果还要完成倾斜侧面或倾斜孔的加工，则必须重新装夹，分多个工序进行。这样不但工时长、效率低，而且因多次装夹而造成积累误差较大，影响零件的精度。例如，该工件I为进气管接头，需要加工顶部三个小端面1-1以及多个竖向孔1-2 (包括螺纹孔、过孔)，还要加工侧向的连接端面1-3及其上的侧向孔1-4 (螺纹孔)，以及其他的侧向孔1-4，利用普通的立式数控加工中心加工时， 必须进行至少两次装夹才能完成，既影响加工的效率，也影响加工的精度。实用新型内容[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种应用于数控加工中心上的夹具，使用该夹具可以一次装夹完成多个不同角度的侧面及侧孔的加工。[0004]本实用新型的目的通过以下的技术方案实现[0005]一种用于数控加工中心上的夹具，包括定位装夹组件以及与工作台连接的底座； 其特征在于，还包括五轴转盘，该五轴转盘包括设在底座上的转台支架、设在转台支架上的转台以及设在转台上的转盘，所述的定位装夹组件设置在转盘的顶面上。[0006]本实用新型所述的用于数控加工中心上的夹具，其中，所述定位装夹组件包括粗定位部件，该粗定位部件由防错柱和圆锥销组成，其中，防错柱环绕在工件的四周，圆锥销伸入在工件的定位孔中。上述粗定位部件的作用在于对工件进行粗定位，其中，防错柱按工件四周轮廓形状排列设置，既可限制工件的横向移动，也可防止工件错放，再加上圆锥销的作用，实现对工件的粗定位，防止工件掉落。[0007]本实用新型所述的用于数控加工中心上的夹具，其中，所述定位装夹组件包括精定位部件，该精定位部件由圆形定位销和菱形定位销组成，该圆形定位销和菱形定位销分别与工件上的圆形基准孔和菱形基准孔匹配。采用圆形定位销和菱形定位销可对工件进行精确的定位，工件在进入本实用新型的夹具对应的加工工序之前，需加工好基准面以及和圆形定位销和菱形定位销匹配的基准孔。[0008]本实用新型所述的用于数控加工中心上的夹具，其中，所述定位装夹组件包括压紧机构，该压紧机构由可横向转动的压头和与压头连接的施力部件组成，其中，所述的压头位于工件的上方，所述的施力部件为液压驱动系统或气压驱动系统。使用时，所述的压头横向旋转至工件的上表面的压紧部位的上方，然后施力机构向下拉动压头，使压头压紧在工件的上表面上,实现对工件的夹紧。[0009]本实用新型所述的用于数控加工中心上的夹具，其中，所述定位装夹组件包括浮动支撑机构，该浮动支撑机构由浮动支杆和连接在浮动支杆下部的动力部件组成，所述的动力部件为液压驱动系统或气压驱动系统。设置该浮动支撑机构的作用在于对工件缺乏支撑的部位进行辅助的支撑，使工件装夹得更牢固；其工作原理是浮动支杆在动力部件的驱动下向上顶起，并支撑在工件的下侧面上，实现对工件的支撑。[0010]本实用新型所述的用于数控加工中心上的夹具，其中，所述定位装夹组件包括用于支承工件的基准面的支撑座。工件装夹时，工件上的基准面与支撑座的顶面相接触，对工件起到支承和定位的作用。[0011]本实用新型所述的用于数控加工中心上的夹具，其中，所述转盘的顶面上设有夹具原点座。设置该夹具原点座是为了在更换夹具时，快速对刀，以便找到工件加工原点，提高更换夹具速度，提高生产效率。[0012]本实用新型所述的用于数控加工中心上的夹具，其中，所述转台相对转台支架的转动角度范围为O 360°，所述的转盘相对转台的转动角度范围为O 360°。采用该方案的作用在于，工件在夹具上可以实现两个方向上的任意角度的旋转，使工件各个角度的侧面和侧孔均可在一次装夹中完成加工。[0013]本实用新型所述的用于数控加工中心上的夹具，其中，所述五轴转盘由数控加工中心的控制单元控制。采用该 技术方案的作用在于通过数控加工中心发出的指令控制五轴转盘上两个转动部件的转动角度，使该夹具成为数控加工中心的执行部件的一部分，并与数控加工中心原有的三自由度工作台组合在一起，相当于五轴数控加工中心，提高了加工效率。[0014]本实用新型所述的用于数控加工中心上的夹具，其中，所述施力机构由数控加工中心的控制单元控制。所述的施力机构为液压系统或气压系统，通过数控加工中心的统一控制，使工件的夹紧和松开由输入的指令控制，无需人工操作，提高了生产效率。[0015]本实用新型与现有技术相比具有以下的有益效果[0016]I、由于本实用新型的夹具包括具有两个旋转自由度的五轴转盘，与数控加工中心上的工作台组合在一起便形成五自由度工作平台，因此实现了一次装夹完成多个不同角度的侧面及侧孔的加工，减少了加工工序，提高了加工效率，也确保了加工精度。[0017]2、本实用新型的夹具可与不同的数控加工中心匹配使用，扩大了现有的立式数控加工中心的工艺范围，提高加工效率，降低成本。[0018]3、使用本实用新型的夹具可以在一台机上完成多工序加工，节省机床，降低生产成本。
[0019]图I为实际生产中需要加工多个端面及侧孔的工件。[0020]图2为本实用新型的用于数控加工中心上的夹具的一个具体实施方式
的结构示意图。[0021]图3为图2中定位装夹组件部分的放大图。[0022]图4为图2所示夹具的另一个方向的结构示意图。[0023]图5为图2所示夹具的转台转动到另一个状态的结构示意图。[0024]图6为图2所示夹具装夹图I所示工件后的结构示意图。
具体实施方式
[0025]下面以加工图I所示工件I为例详细说明本实用新型的用于数控加工中心上的夹具的具体实施方法。[0026]参见图1，该工件I为进气管接头，需要加工顶部三个小端面1-1以及多个竖向孔 1-2 (包括螺纹孔、过孔)，还要加工侧向的连接端面1-3及其上的侧向孔1-4 (螺纹孔)，以及其他的侧向孔1-4。[0027]参见图2 图5，本实用新型的用于数控加工中心上的夹具由定位装夹组件、五轴转盘以及用于与数控加工中心的工作台连接的底座2组成。五轴转盘包括设在底座2上的转台支架3、设在转台支架3上的转台4以及设在转台4上的转盘5，其中，转台4可相对转台支架3作O 360°的任意角度旋转，转台支架3内设有驱动转台4转动的步进电机和控制电路，该控制电路与数控加工中心的控制单元连接，步进电机的工作由控制单元控制； 转盘5设在转台4的端部，可相对转台4作O 360°的任意角度旋转，并且其旋转轴线与转台4相对与转台支架3的旋转轴线垂直,转台4内设有驱动转盘5转动的步进电机和控制电路，该控制电路也与数控加工中心的控制单元连接，由控制单元控制该步进电机工作。[0028]参见图2 图5，所述的定位装夹组件设置在转盘5上，包括粗定位部件、精定位部件、四个压紧机构10、浮动支撑机构11、支撑座12以及夹具原点座13。其中，粗定位部件由防错柱6和圆锥销7组成，所述防错柱6环绕在工件I的四周，并根据工件I四周轮廓形状来排列；所述圆锥销7的头部呈圆锥形，与工件I上的圆锥形的定位孔相匹配。精定位部件由圆形定位销9和菱形定位销8组成，该圆形定位销9和菱形定位销8分别与工件I上的圆形基准孔和菱形基准孔匹配。压紧机构10由可横向转动的压头10-1和与压头10-1连接的施力部件10-2构成，其中，所述的压头10-1位于工件I的上方，所述的施力部件10-2为液压驱动系统，该液压驱动系统包括液压缸、油泵、油路和控制电路等部件(可参照现有技术实施)，其中液压缸的活塞杆与压头10-1连接，活塞杆向下运动时拉动压头10-1压紧工件1，向上运动时推动压头10-1松开工件1，该液压驱动系统由数控加工中心控制，通过在数控加工中心中输入指令控制液压系统的工作；所述施力部件10-2除了液压驱动系统外， 还可以是气压驱动系统，其实施与液压驱动系统相似。浮动支撑机构11由浮动支杆11-1 和连接在浮动支杆11-1下部的动力部件11-2构成，其中动力部件11-2为液压驱动系统， 该液压驱动系统包括液压缸、油泵、油路和控制电路等部件(可参照现有技术实施)，其中液压缸的活塞杆与浮动支杆11-1连接，活塞杆向上运动时推动浮动支杆11-1支撑在工件 I的下侧面，向下运动时浮动支杆11-1退出对工件I的支撑；该液压驱动系统由数控加工中心的控制，通过在数控加工中心中输入指令控制液压系统的工作；所述动力部件11-2除了液压驱动系统外，还可以是气压驱动系统，其实施与液压驱动系统相似。所述支撑座12 为多个，固定于转盘5上，其上端面与工件I的基准面相叠合，起到支承和定位工件I的作用。所述夹具原点座13设置与转盘5的顶面上，该夹具原点座13为圆柱形，其中心设有对刀圆孔；该夹具原点座13的作用在于在更换夹具时，快速对刀，以便找到工件加工原点，提高更换夹具速度，提高生产效率。[0029]参见图6，在进入本实用新型的夹具对应的加工工序之前，先加工好工件I底部的基准面以及定位孔、基准孔；进入本实用新型的夹具对应的加工工序时，将工件I放置于转盘5上，先通过粗定位部件进行粗定位，防止工件I掉落，然后通过精定位部件对工件I进行精定位；接着启动压紧机构10对工件I进行压紧、启动浮动支撑机构11对工件I进行支撑；最后启动加工程序，由程序控制各执行部件完成工件I各个端面和孔的加工。[0030]上述为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种用于数控加工中心上的夹具，包括定位装夹组件以及与工作台连接的底座；其特征在于，还包括五轴转盘，该五轴转盘包括设在底座上的转台支架、设在转台支架上的转台以及设在转台上的转盘，所述的定位装夹组件设置在转盘的顶面上。
2.根据权利要求I所述的用于数控加工中心上的夹具，其特征在于，所述定位装夹组件包括粗定位部件，该粗定位部件由防错柱和圆锥销组成，其中，防错柱环绕在工件的四周，圆锥销伸入在工件的定位孔中。
3.根据权利要求I所述的用于数控加工中心上的夹具，其特征在于，所述定位装夹组件包括精定位部件，该精定位部件由圆形定位销和菱形定位销组成，该圆形定位销和菱形定位销分别与工件上的圆形基准孔和菱形基准孔匹配。
4.根据权利要求I所述的用于数控加工中心上的夹具，其特征在于，所述定位装夹组件包括压紧机构，该压紧机构由可横向转动的压头和与压头连接的施力部件组成，其中，所述的压头位于工件的上方，所述的施力部件为液压驱动系统或气压驱动系统。
5.根据权利要求I所述的用于数控加工中心上的夹具，其特征在于，所述定位装夹组件包括浮动支撑机构，该浮动支撑机构由浮动支杆和连接在浮动支杆下部的动力部件组成，其中，所述的动力部件为液压驱动系统或气压驱动系统。
6.根据权利要求I所述的用于数控加工中心上的夹具，其特征在于，所述定位装夹组件包括用于支承工件的基准面的支撑座。
7.根据权利要求I所述的用于数控加工中心上的夹具，其特征在于，所述转盘的顶面上设有夹具原点座。
8.根据权利要求I 7任一项所述的用于数控加工中心上的夹具，其特征在于，所述转台相对转台支架的转动角度范围为O 360°，所述的转盘相对转台的转动角度范围为 O 360。。
9.根据权利要求I所述的用于数控加工中心上的夹具，其特征在于，所述五轴转盘由数控加工中心的控制单元控制。
10.根据权利要求4所述的用于数控加工中心上的夹具，其特征在于，所述施力机构由数控加工中心的控制单元控制。
专利摘要本实用新型公开了一种用于数控加工中心上的夹具，包括定位装夹组件、五轴转盘以及与工作台连接的底座，其中，五轴转盘包括设在底座上的转台支架、设在转台支架上的转台以及设在转台上的转盘，所述的定位装夹组件设置在转盘的顶面上。本实用新型的夹具包括具有两个旋转自由度的五轴转盘，与数控加工中心上的工作台组合在一起便形成五自由度工作平台，因此实现了一次装夹完成多个不同角度的侧面及侧孔的加工，减少了加工工序，提高了加工效率，也确保了加工精度。
文档编号B23Q1/64GK202726572SQ20122030749
公开日2013年2月13日 申请日期2012年6月28日 优先权日2012年6月28日
发明者李四娣, 陈超荣, 黄旭峰, 范志勤 申请人:广东鸿特精密技术股份有限公司