本发明涉及数控机床加工技术领域，特别是数控机床的夹具。
背景技术：
在数控机床（CNC）上加工电子产品（如手机、平板电脑，电子阅读器等）的外壳之前，需通过夹具对待加工的工件进行装夹定位，显然，夹具能否将工件装夹到位是影响工件加工质量的重要因素。
现有的数控机床夹具如图1所示，其包括定位板100以及可装于数控机床工作台（未图示）上的基座200，基座200的顶部设有支撑平台201支撑平台的顶面的边缘有多根向上伸出的限位柱202，定位板100与限位柱202相对的位置设置有第一限位孔101，定位板202设于支撑平台200的顶面且其第一限位孔101套于限位柱202，可防止定位板100出现水平转动或者移动。定位板100的顶面的中部有向上凸起的定位凸台102，定位凸台102的形状根据工件的腔体301的形状而设定，且与定位板100为一体成型。工件300的结构如图2、图3所示，其包括壳体300，壳体300限定有底部开口的腔体301，壳体300的四侧侧壁的底部有水平向外伸出的脚板302。壳体300套于定位凸台102后，其腔体301的顶面由定位凸台102支撑，脚板302与设于定位板100顶面的支撑面103接触且至少有两个脚板302设有可套入限位柱202的第二限位孔303，以防止工件水平移动或者转动。同时，基座200四周的位置设有杠杆气缸400，杠杆气缸400可将脚板302紧压于支撑面103，以防止工件垂向移动，从而实现工件的装夹。
但是现有的夹具，由于其定位凸台102与定位板100为一体成型的结构，且装配后保持不动。在这种情况下，必须使夹具垂向的台阶尺寸（即定位凸台102顶面与支撑面103的垂向间距）以及工件的腔体301的垂向尺寸精度均处于极小的公差范围内时，才能保证工件的装夹精度。而实际上，虽然夹具垂向的台阶尺寸精度可达到公差要求（例如可达到+/-0.01MM）。但是与之对应的工件的腔体301的垂向尺寸因成型过程中存在的误差或者成型后的变形等因素影响，会存在较大的公差，往往无法与台阶精确配合，一般会出现如下两种不良情况：1、当夹具垂向的台阶尺寸明显大于工件的腔体的垂向尺寸时，悬空的脚板302在杠杆气缸400的压力作用下，会拉动工件的四周向下变形（即工件呈n型变形）。2、当夹具垂向的台阶尺寸明显小于工件的腔体的垂向尺寸时，工件的腔体顶面得不到定位凸台102支撑。加工时，在刀具的压力作用下，位于定位凸台102顶部的工件顶壁会出现下陷变形（即呈u型变形），而这都将影响工件的加工质量。
技术实现要素：
本发明的主要目的是提出一种夹具，旨在保证工件精确装夹，避免工件变形。
为实现上述目的，本发明提出一种夹具，包括：
基座，所述基座包括基部以及设于所述基部上的支撑台；
定位板，所述定位板设于所述支撑台上，所述定位板开设垂向的导滑孔，所述定位板有支撑面；
定位凸台，所述定位凸台插装于所述导滑孔且能沿所述导滑孔垂向移动，所述定位凸台的上部用于插入工件的腔体；
压紧装置，所述压紧装置用于将所述工件压紧于所述支撑面上；
驱动装置，所述驱动装置用于驱使所述定位凸台沿所述导滑孔升降，以使所述定位凸台上升至支撑所述工件的腔体的顶面。
本发明技术方案将定位板和定位凸台设计为两个独立的个体，在定位板的水平中部区域开设导滑孔，以供定位凸台的下部插入并可垂向滑动。同时，设置驱动装置以驱动定位凸台沿导滑孔垂向移动。装夹工件前，先使驱动装置驱动定位凸台处于相对较低的位置，接着将工件套入定位凸台的上部，并通过压紧装置将工件（优选工件的脚板）紧压于支撑面，完成工件的初步定位；然后，通过驱动装置驱使定位凸台上升；当定位凸台上升至与工件的腔体的顶面相接触时，驱动装置停止驱动定位凸台升降（即将定位凸台锁定在该位置），完成工件的装夹工作。加工完毕后，通过驱动装置驱使定位凸台向下复位移动，并解除压紧装置对工件的压紧后，将工件取下，完成工件的加工。本发明在装夹工件的过程中，以先保持定位凸台不与工件的腔体顶面接触，并将工件的脚板紧压于支撑面上，进行预夹紧。然后再通驱动装置驱动定位凸台上升至与工件的腔体顶面相接触的方式，能够保证工件不会被压紧装置拉变形；同时能保证工件的腔体的顶面得到定位凸台的支撑，从而在加工中，不会出现工件顶壁被刀具挤压至下陷的情况发生，进而保证工件精确装夹，避免工件变形。
优选地，所述驱动装置包括第一气缸，所述第一气缸的活塞杆直接或通过中间件与所述定位凸台的底面接触，并支撑所述定位凸台，所述第一气缸的活塞杆伸缩时，驱动所述定位凸台升降，当所述定位凸台上升至支撑所述工件的腔体的顶面时，所述第一气缸的活塞杆停止伸出，并将所述定位凸台锁定。
优选地，所述第一气缸的包括一个或者多个，所述第一气缸设于所述基部，且位于所述定位凸台的下方，所述支撑台设有供所述第一气缸的活塞杆或者中间件通过的过孔。
优选地，所述驱动装置包括第一丝杆、及旋接于所述第一丝杆上的支撑件，所述第一丝杆设于基部，且位于所述定位凸台的下方，所述支撑件的顶部与所述定位凸台接触，并支撑所述定位凸台，拧转所述支撑件能驱使所述定位凸台升降，所述定位凸台上升至与所述工件的腔体的顶面接触时，完成对工件的装夹。
优选地，所述定位板开设有多个垂向的第一限位孔，所述支撑台与所述第一限位孔相对的位置设有向上插入所述第一限位孔的第一限位柱，以对所述定位板进行水平定位。
优选地，所述工件被所述压紧装置压紧于所述支撑面上的部位为其脚板，至少有两个所述第一限位孔设置在与所述工件的脚板相对的位置，所述工件的脚板开设与所述第一限位孔相对的第二限位孔，所述第一限位柱的上部穿过所述第一限位孔后插入所述第二限位孔，以对所述工件进行水平定位。
优选地，所述支撑台包括支撑座以及支撑板，所述支撑座包括两个相对设置的侧板，所述支撑板的两侧连于两个所述侧板。
优选地，所述工件被所述压紧装置压紧于所述支撑面上的部位为其脚板，所述紧压装置包括设于所述基部上的第二气缸以及设于所述第二气缸的活塞杆端部的压爪，所述第二气缸用于驱动所述压爪将所述工件的脚板压紧于所述支撑面上。
优选地，所述第二气缸包括多个，其缸体设于所述基部并与所述工件的脚板相对，所述第二气缸的缸体或者所述基部上设有铰座，所述压爪一端铰接于所述第二气缸的活塞杆端部，所述压爪的中部铰接于所述铰座，所述压爪的另一端为自由端，所述第二气缸的活塞杆伸缩时，可驱动所述压爪相对所述铰座摆动，并能将所述工件压紧于所述支撑面上。
优选地，所述压紧装置压紧于所述支撑面上的部位为其脚板，所述压紧装置包括多个第二丝杆、套于所述第二丝杆的压爪、及旋接于所述第二丝杆上的压件，拧转所述压件驱使所述压爪下行，并使所述压爪的一端将所述工件的脚板压紧于所述定位面上。
附图说明
图1为现有夹具的立体示意图；
图2是工件的立体示意图；
图3是工件的另一角度的立体示意图；
图4是本发明的立体示意图；
图5是本发明装夹工件后的剖视图；
图6是图4的A部分的放大详图；
图7是图5的B部分的放大详图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
本发明提出一种夹具。
在本发明实施例中，如图2至图7所示，该夹具包括基座1、定位板2、定位凸台3、压紧装置4以及驱动装置5。
所述基座1包括基部11以及设于基部上的支撑台12，所述基座1置于数控机床的工件台（未图示）后，其基部11由工作台支撑；定位板2设于所述支撑台12上，所述定位板2开设垂向的导滑孔21，所述定位板2有支撑面22，所述导滑孔21优选开设在的定位板2的水平中部区域；所述定位凸台3插装于所述导滑孔21且能沿所述导滑孔21垂向移动，导滑孔21的孔壁可与定位凸台3的侧壁接触，形成对定位凸台3的限位，所述定位凸台3的上部用于插入工件300的腔体，其形状主要依据所述工件300的腔体301的形状而设定，工件为电子产品（如手机、平板电脑，电子阅读器等）的外壳；所述压紧装置4设于基座1，优选设于基座1的基部11的四周，压紧装置用于将所述工件300302压紧于支撑面22上，以防止工件300运动，具体地，压紧装置可将工件的脚板302压紧于支撑面22上；所述驱动装置5用于驱使定位凸台3沿导滑孔21升降，以使定位凸台3可上升至支撑工件300的腔体301的顶面。
装夹工件300前，先使驱动装置5驱动定位凸台3处于相对较低的位置，接着将工件300套入定位凸台3的上部，并通过压紧装置4将工件300的脚板302紧压于所述支撑面22，完成工件300的初步定位；然后，通过驱动装置5驱使定位凸台3上升；当定位凸台3上升至与工件300的腔体301的顶面相接触时，驱动装置5停止驱动定位凸台升降（即将定位凸台3锁定在该位置），完成工件300的装夹工作。加工完毕后，通过驱动装置5驱使定位凸台3向下复位移动，并解除压紧装置4对工件300的压紧后，将工件300取下，完成工件300的加工。本发明在装夹工件300的过程中，以先保持定位凸台3不与工件300的腔体301的顶面接触，并将工件300的脚板302紧压于支撑面22上，进行预夹紧。然后再通驱动装置5驱动定位凸台3上升至与工件300的腔体301的顶面相接触的方式。能够保证工件300不会被压紧装置4拉变形；同时能保证工件300的腔体301的顶面得到定位凸台3的支撑，从而在加工中，不会出现工件300顶壁被刀具挤压至下陷的情况发生。进而保证工件300精确装夹，避免工件300变形。
在本发明一实施例中，如图5所示，所述驱动装置5包括第一气缸51，所述第一气缸51的活塞杆直接或通过中间件（例如推板，未图示）与定位凸台3的底面接触，并支撑定位凸台3，所述第一气缸51的活塞杆伸缩时，驱动所述定位凸台3升降，当定位凸台3上升至支撑工件300的腔体301的顶面时，活塞杆停止伸出，并将定位凸台3锁定在该位置；而当活塞杆收缩时，定位凸台3随其下降，并等待下一次工件的装夹工作。
具体地，如图5所示，所述第一气缸51的个数为一个或者多个，采用一个的情况，可以节省成本；但考虑到定位凸台3移动的顺畅性，以及装夹的稳定性，第一气缸51可以采用多个（图5所示为两个的情况）其设于基座1的基部11上，且位于所述定位凸台3的下方，所述支撑台12设有供第一气缸51的活塞杆或者中间件通过的过孔121，以使活塞杆或者中间件能支撑定位凸台3。
应当说明的是，关于第一气缸51是否准确驱使定位凸台3上升至与工件300的腔体301的顶面相接触。可通过现场工作人员用肉眼观察并判断，判断到位时，工件人员则控制第一气缸51，使其活塞杆停止升降，将限位凸台3锁定在与工件300的腔体301的顶面相接触的位置。但是人工判断并控制的方式，毕竟存在不确定性。为此，可以通过设置压力检测装置（未图示）来实现，例如在通连第一气缸51的高压气体输送管（未图示）上设置压力检测装置，当所述第一气缸51驱动所述定位凸台3上升至与工件300的腔体301的顶面相接触后，第一气缸51的活塞杆所到的阻力必然会发生变化，而此时，高压气体输送管内的气压也会跟随变化，当压力检测装置检测到高压气体输送管内的气压发生变化时（或者变化到一定数值时），外部的控制系统根据压力检测装置所提供的压力信号，控制第一气缸51的活塞杆停止伸缩，将限位凸台3锁定在与工件300的腔体301的顶面相接触的位置。除了上述的方式之外，还可以如下方式，即第一气缸51可采用支撑缸，支撑缸的活塞杆伸出的过程中，如遇到的阻力达到一定值时，会压缩支撑缸的缸体内的弹簧（未图示），当阻力达到预设值并将弹簧压缩预定量时，支撑缸自锁，其活塞杆停止伸缩，从而将限位凸台3准确锁定在与工件300的腔体301的顶面相接触的位置。应当说明的是，支撑缸为现有技术并为本领域的技术人员所熟知，这里不再对其结构和工作原理进行赘述，其中，将弹簧压缩至促使支撑缸自锁的预设阻力值远小于将工件300撑变形的力，以保证定位凸台精确定位。
除了上述实施例之外，驱动装置5也可以采用其他实施方式。例如，所述驱动装置5包括第一丝杆（未图示）、及旋接于所述第一丝杆上的支撑件（未图示），所述第一丝杆设于基座1的基部11，且位于定位凸台3的下方，所述支撑件的顶部与定位凸台3接触，并支撑所述定位凸台3。拧转支撑件可驱使定位凸台3升降，定位凸台3上升至与工件300的腔体301的顶面接触时，完成对工件300的装夹。具体地，所述第一丝杆的个数可以包括一个或者多个，所述支撑件的个数与第一丝杆相应，每个所述支撑件旋接于相应的第一丝杆上。此实施例结构简单，材料和加工成本较低。应该说明的是，本领域技术人员在了解上述实施例所阐明的结构外，还可以想到的其他驱动装置结构或者等同于上述驱动装置的结构均应限制在本发明的保护范围之内。
在一实施例中，如图2至图5所示，所述紧压装置4包括设于基部11上的第二气缸41以及设于第二气缸41的活塞杆端部的压爪42，第二气缸41用于驱动所述压爪42将工件300的脚板302压紧于所述支撑面22上，以防止工件300水平运动。具体地，所述第二气缸41包括多个，其缸体设于基座1的基部11并与所述工件300的脚板302相对，所述第二气缸41的缸体或者基部上设有铰座43，所述压爪42一端铰接于所述第二气缸41的活塞杆的端部，所述压爪42的中部铰接于所述铰座43，所述压爪42的另一端为自由端，第二气缸41的活塞杆伸缩时，可驱动压爪42相对铰座43摆动，当所述压爪42摆动至其所述另一端与工件300的脚板302的顶部相抵时，可将所述工件300的脚板302压紧于支撑面22上，从而防止工件300运动。
除了上述实施例之外，压紧装置4也可以采用其他实施方式。例如，所述压紧装置4包括第二丝杆（未图示）、套于所述第二丝杆（未图示）的压爪42、及旋接于所述第二丝杆上的压件（未图示），压件用于驱动压爪紧压所述工件300的脚板302。所述第二丝杆包括多个，其设于基座1的基部11且与所述工件300的脚板302相对。拧转压件可驱使所述压爪42下行以将所述压爪42的一端与工件300的脚板302的顶部相抵，从而将工件300的脚板302压紧于所述定位面22上，此实施方式结构简单，材料和加工成本较低。应该说明的是，本领域技术人员在了解上述实施例所阐明的结构外，还可以想到的其他压紧装置结构或者等同于上述压紧装置的结构均应限制在本发明的保护范围之内。
在本发明实施例中，如图2、图3、图4、图6所示，所述定位板2开设有多个垂向的第一限位孔23，所述支撑台12与所述第一限位孔23相对的位置设有向上插入第一限位孔23的第一限位柱122，以对定位板2进行水平定位，一方面，可防止加工工件300时，定位板2因压紧装置4的压紧力不够大而出现水平运动，另一方面，便于在支撑台12上安装定位板2。
进一步地，至少有两个第一限位孔23设置在与工件300的脚板302相对的位置，所述工件300的脚板302开设与第一限位孔23相对的第二限位孔303，所述第一限位柱122的上部穿过第一限位孔23后插入第二限位孔303，以对工件300进行水平定位。一方面，可防止加工工件300时，工件因压紧装置4的压紧力不够大而出现水平运动，另一方面，便于在定位板2上安装工件300。应当说明的是，并不一定要在对应工件300的脚板302的位置开设第一限位孔23，而可在当第一限位孔23不与工件300的脚板302相对时，在定位板2对应工件100的脚板302的位置上设置可插入脚板302的第二限位孔303的第二限位柱24。
本发明实施例中，如图4、图5所示，所述支撑台12的形状和构造有多种实施方式，其可以为整体结构，也可以为分体结构。支撑台12可以通过焊接或者通过多种可拆卸连接结构与基部11连接，例如卡扣、螺钉或者锁扣等可拆卸连接结构。当然，支撑台12也可以与基部11一体成型，一体成型的结构成型方便，结构稳定。
在一实施例中，发图4所示，支撑台12包括支撑座123以及设于支撑座上的支撑板124。具体地，所述支撑座123包括两个相对设置的侧板1231、1232，所述支撑板124的两侧连于所述两个侧板1231、1232，这种设置方式结构简单，材料和加工成本较低。具体地，所述支撑板124可以通过焊接或者通过多种可拆卸连接结构与侧板1231、1232连接，例如，卡扣、螺钉或者锁扣等可拆卸连接结构。当然，支撑板124也可以与两个所述侧板1231、1232一体成型。考虑到结构的稳定性，所述支撑座123可以设置成方形框状结构（未图示），支撑板设124于框状结构上。应当说明的是，本发明实施例中，所述支撑座123除了可以为方形框状结构之外，还可以为三角形或者其他形状，凡是本领域技术人员根据前述描述可以想到的其他支撑座结构均应视为本发明实施例的变形或者替换方式。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。