本发明涉及一种工件加工用液压组合夹具及其使用方法，特别适用于工型工件立式状态下的夹紧与放松，可用作立式或卧式铣、钻机床的夹具工装，属于加工设备技术领域。
背景技术：
传统的“工”型工件夹具系统主要有三种形式。
第一种形式：立式手动装夹。工件成“工”立式放置于工作台上，通过工作台上设置的两排压板，从两侧压紧“工”型底部横板。缺点是：切削力集中在“工”型工件的上横板和立筋处，夹紧处在底部横板，会产生较大的切削变形；同时手动放松效率慢。
第二种形式：卧式手动装夹。工件成“H”卧式状态放置于工作台上，通过工作台上设置的压板夹紧力作用在立筋的中间位置。缺点是：长工件在成“H”卧式状态下，起吊过程中会产生较大的弯曲变形；夹紧力位置在立筋中间，力会使工件产生变形；同时，手工装夹效率慢。
第三种形式：电磁吸盘自动。工件成“工”立式放置于电磁吸盘上，通过通电、断电、退磁等方式吸附工件底部横板。缺点是：切削力集中在“工”型工件的上横板和立筋处，吸附力在底部横板，会产生较大的切削变形；受电磁吸力的限制，不能采用较大的切削用量，致使加工效率降低；在精密的数控机床上，电磁波会对数控系统个别信号造成干扰，造成故障率上升。
技术实现要素：
为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种工件加工用液压组合夹具及其使用方法，能够避免装夹变形和起吊变形，实现一次装夹完成工件顶面和侧面的加工。
本发明的技术方案如下：一种工件加工用液压组合夹具，包括工作台，所述工作台上沿工件长度方向设有至少两个夹紧机构，所述夹紧机构包括支座，所述支座设有垂直设置的旋转油缸和水平设置的薄型油缸，所述旋转油缸和薄型油缸通过油缸液压管路与油箱连接。
本发明的技术方案还包括：所述支座设有垂直定位面和水平定位面。
本发明的技术方案还包括：所述旋转油缸的缸体位于支座内部，旋转油缸动力输出轴的末端位于支座上方，旋转油缸的动力输出轴末端连接有压板二。
本发明的技术方案还包括：所述薄型油缸位于支座外部，薄型油缸与支座侧面的下部连接，所述薄型油缸的油缸液压管路穿过支座并位于旋转油缸缸体的下方，薄型油缸动力输出轴的末端连接有压板一。
本发明的技术方案还包括：所述压板二水平设置，压板二上设有螺纹孔二，所述压板一垂直设置，压板一上设置有螺纹孔一。
本发明的技术方案还包括：所述螺纹孔一安装有可调压紧块，所述可调压紧块与工件下横板的侧面相接，所述螺纹孔二也安装有可调压紧块，所述可调压紧块与工件上横板和立筋连接位置处相接。
本发明的技术方案还包括：所述油缸液压管路上设有电磁换向阀，所述电磁换向阀与控制装置电连接。
本发明的技术方案还包括：所述油箱上盖板安装有溢流阀、减压阀和电接点温度计，所述油箱上盖板阀板上安装有电接点压力表，所述油箱上侧面安装有截止阀和蓄能器，所述油箱上设有油位油温计和液位继电器，所述液位继电器溢流阀、电接点温度计和电接点压力表分别与控制装置电连接。
本发明的技术方案还包括：所述油箱连接有空气滤清器和液压泵，所述油箱与液压泵连接的管路上设有吸油过滤器，所述液压泵通过液压泵站主管路与油缸液压管路连接，所述旋转油缸和薄型油缸通过油缸回油管路与油箱连接，所述油缸回油管路上设有回油过滤器。
一种工件加工用液压组合夹具的使用方法，主要包括：
初始状态时，薄型油缸的活塞杆伸出，旋转油缸的压板二与工件长度方向平行，工件成“工”型立式起吊至夹紧机构顶部，垂直下落放置于支座的水平定位面上；
夹紧时，首先控制电磁换向阀使薄型油缸活塞杆缩回，活塞杆端部的压板一将工件下横板抵在垂直定位面上；然后控制电磁换向阀使旋转油缸活塞杆转动90°,活塞杆端部的压板二旋转至工件上方，旋转油缸活塞杆再下行将工件固定在水平定位面上；
放松时，首先旋转油缸活塞杆先上行、再转动90°，旋转油缸的压板二转回与工件长度方向平行的初始位置；然后薄型油缸活塞杆伸出至初始位置，工件成“工”型立式垂直向上起吊，完成卸活。
本发明的有益效果是：通过在工件长度方向上设置至少两个夹紧机构，能够克服切削力将工件夹紧，并且将夹紧机构设计成集成有旋转油缸和薄型油缸的支座，结构简单紧凑，实现一次装夹完成工件顶面和侧面的加工，生产效率高、工人劳动强度低；同时，薄型油缸的水平夹紧力作用于工件底部横板侧面，旋转油缸的垂直夹紧力作用于工件立筋上端，夹紧力大，有效避免装夹变形；旋转油缸方便“工”型立式起吊，可避免普通油缸行程需设计至少1米左右才能避免工件起吊时不会撞到油缸的问题，有效减小起吊变形。
附图说明
图1为本发明的主视示意图。
图2是本发明的侧视示意图。
图3是本发明支座的示意图。
图4是本发明放松状态示意图。
图5是本发明夹紧状态示意图。
图6是本发明的液压原理图。
图中：1、工件，2、工作台，3、薄型油缸，31、压板一，32、螺纹孔一，4、旋转油缸，41、压板二，42、螺纹孔二，5、可调压紧块，6、T型槽用螺母螺栓，7、液压泵站主管路，8、支座，81、固定座，82、连接孔，83、垂直定位面，84、水平定位面，9、电磁换向阀，10、油缸液压管路，11、油箱，12、油位油温计，13、空气滤清器，14、液位继电器，15、吸油过滤器，16、液压泵，17、电接点温度计，18、油冷机，19、压力管路过滤器，20、单向阀，21、电接点压力表，22、回油过滤器，23、溢流阀，24、截止阀，25、蓄能器，26、减压阀。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本发明作进一步说明。
本发明的一种工件加工用液压组合夹具，能够实现对“工”型的型材、钢轨等工件立式状态下的自动夹紧和放松，可安装于立式或卧式铣、钻机床上，多组夹具沿工件长度方向布置，通过液压系统控制，实现多点夹紧和让刀控制。
如图1至图3所示，本发明的一种工件加工用液压组合夹具，包括工作台2，工作台上设置有多个平行的T型槽，支座8底部设计有固定座81，固定座上设置有用来安装T型槽用螺母螺栓6的连接孔82，通过T型槽用螺母螺栓6可将支座8底面与工作台2固定。
工作台2上沿工件1长度方向设有至少两个夹紧机构，能够克服切削力将工件夹紧。本发明的实施例一中，夹紧机构的数量是3个，具体地夹紧机构的数量可以根据工件的长度进行选择。
夹紧机构包括支座8，支座8设有垂直设置的旋转油缸4和水平设置的薄型油缸3，其中油缸的设置方向以油缸内活塞杆的设置方向为准，也就是说，旋转油缸4的活塞杆（也就是动力输出轴）是垂直设置，薄型油缸3的活塞杆是水平设置，旋转油缸4和薄型油缸3通过油缸液压管路10与油箱11连接。薄型油缸的水平夹紧力作用于工件底部横板侧面，旋转油缸的垂直夹紧力作用于工件立筋上端，夹紧力大，有效避免装夹变形；旋转油缸方便“工”型立式起吊，有效减小起吊变形；油缸通过电磁换向阀完成让刀，实现一次装夹，工件顶面和侧面均可加工，夹紧、放松过程自动实现，提高生产效率，降低工人劳动强度。
本发明的实施例中，旋转油缸4的缸体位于支座8内部，旋转油缸动力输出轴（也就是活塞杆）的末端位于支座上方，旋转油缸的动力输出轴末端连接有压板二41，压板二41水平设置并在其上设有螺纹孔二42，螺纹孔二42内也安装有可调压紧块5，该可调压紧块5与工件1上横板和立筋连接位置处相接，以适应多种高度规格的工件。
薄型油缸3位于支座8外部，薄型油缸3与支座8侧面的下部连接，薄型油缸的油缸液压管路10穿过支座8并位于旋转油缸4缸体的下方，薄型油缸3动力输出轴（也就是油缸活塞杆）的末端连接有压板一31，压板一31垂直设置并在其上设置有螺纹孔一32，螺纹孔一32内安装有可调压紧块5，该可调压紧块5与工件1下横板的侧面相接，以适应多种宽度规格的工件。
支座8上设有垂直定位面83和水平定位面84，具体地，水平定位面84位于薄型油缸3缸体的上方，为了提高油缸动作稳定性，在薄型油缸3上安装有导向杆。
本发明液压组合夹具的夹紧、放松工作过程是：
首先，初始状态时：薄型油缸3活塞杆伸出，旋转油缸4压板二41与工件1长度方向平行；工件1成“工”型立式起吊至夹具顶部，垂直下落放置于夹具支座8水平定位面84上。
其次，如图5所示，夹紧时：首先，液压系统通过控制电磁换向阀9使薄型油缸3活塞杆沿导向杆缩回，活塞杆端部的压板一31将工件1底部横板抵在垂直定位面83上；然后，液压系统控制电磁换向阀9使旋转油缸4活塞杆先沿内部螺旋槽转动90°,活塞杆端部的压板二41旋转至工件1上方，再沿内部直槽垂直下行，将工件1在固定水平定位面84上，作用力位于工件1立筋上方。
最后，如图4所示，放松时：首先，旋转油缸4活塞杆先沿内部直槽垂直上行，再沿内部螺旋槽转动90°，旋转油缸4压板二41转回初始位置，与工件1长度方向平行；然后，薄型油缸3活塞杆沿导向杆伸出，至初始位置。工件1成“工”型立式垂直向上起吊，完成卸活。
本发明的实施例中，油缸液压管路10上设有电磁换向阀9，电磁换向阀9与控制装置电连接。液压组合夹具系统的薄型油缸3、旋转油缸4动作顺序是通过PLC控制液压系统中薄型油缸、旋转油缸电磁换向阀9通断顺序，实现控制其动作顺序的控制。
液压组合夹具系统工件1上多点控制是通过PLC控制液压系统中各组夹具油缸电磁换向阀9通断顺序，可控制各组夹具的动作顺序，以纠正长工件的变形。
液压组合夹具系统让刀控制是通过PLC控制管路中的电磁换向阀9通断，来控制油缸单独动作，使该组油缸的压板恢复至初始位置，实现让刀功能。
如图6所示，油箱11上盖板设有溢流阀23、减压阀26和电接点温度计17，溢流阀23主要起定压溢流、稳压、系统卸荷和安全保护作用，减压阀26能够得到油缸所需的压力，电接点温度计17用于测量油箱内液压油的温度，作为启动油冷机和油温报警的信号。油箱11上盖板阀板上安装有电接点压力表21，电接点压力表21用于测量液压系统输出压力，作为启动溢流阀和压力报警的信号。油箱11上侧面设有截止阀24和蓄能器25，蓄能器25能保持系统压力稳定，截止阀24的作用是当给蓄能器充氮气时，断开与油路的连接。
油箱11上设有油位油温计12和液位继电器14，油位油温计12可以显示油箱11里面的液位高度，加注油时用于观察油面高度；液位继电器14起报警的作用，当达到极限时，发出报警信号，让操作人员注意加油。
油箱11连接有空气滤清器13和液压泵16，在油箱11与液压泵16连接的管路上设有吸油过滤器15，设置空滤的好处在于，当液压系统工作时油箱内油面时而上升或下降，上升时由里向外排出空气，下降时由外向内吸入空气。为净化油箱内油液，安装空气滤清器，可以过滤吸入的空气；同进空气滤清器又是注油口，注入的新工作油液，须经过滤再进油箱，从而滤除了油液内的脏物颗粒。
液压泵16通过液压泵站主管路7与油缸液压管路10连接，在液压泵站主管路7上还设置有压力管路过滤器19和单向阀20。旋转油缸4和薄型油缸3通过油缸回油管路与油箱11连接，在该油缸回油管路上设有回油过滤器22。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡在本发明的精神和原则之内所做任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。