一种四轴加工工装的制作方法

本实用新型涉及机械加工用夹持装置领域，具体涉及一种四轴加工工装。

背景技术：

工装夹具，是指在机械制造、加工过程中用来固定被加工工件的装置，一般分通用夹具和专用夹具，通用夹具其结构、尺寸、规格已系统标准化，有很大的通用性，其中大多数已成为机床的标准附件，专用夹具是为某种产品零件或某道加工工序专门设计制造，服务对象专一，针对性强。

对于一些特殊工件，如容腔内也包含加工部件的类似箩筐形的工件，加工时工件上表面的边框比较容易加工，但对容腔内的加工部件加工时需重新调整加工工位，一般的工装无法实现，这种情况下一般可采用多轴加工设备或人工进行调整固定后再加工，多轴加工设备其加工精度高但是成本高、价格昂贵，并且需要较大的机床才能满足多轴加工设备的安装，而采用人工进行调整费时费力，效率低。

技术实现要素：

针对以上问题，对于容腔内也带加工部件的类似箩筐形的工件，本申请提供一种结构简单、成本低，降低人工工作强度、效率高的四轴加工工装，其技术方案如下：

一种四轴加工工装，包括下底板、设于下底板上方悬空的上底板、固定安装在上底板上的定位块和旋转板，所述定位块和旋转板均为两块，所述定位块与固定在下底板上的连接板转动连接并绕连接定位块和连接板的转轴转动，在设有定位块的上底板两侧对应安装有压紧气缸，压紧气缸伸缩端连接有压紧块，在设有压紧气缸的下底板两侧对应安装有旋转气缸，旋转气缸一端转动连接在下底板上、另一端与上底板铰接，两块旋转板上端之间连接有支撑板，所述定位块、支撑板和压紧块用于将被加工工件固定在上底板上，旋转板下端还活动连接有用于调整被加工工件加工角度的角度控制机构。

进一步地，所述角度控制机构包括与旋转板活动连接的角度控制板，所述角度控制板上设有弧形凹槽，所述旋转板上固定有滑动销，滑动销嵌入凹槽内并沿凹槽滑动。

进一步地，还包括角度锁定装置，所述角度锁定装置包括安装在角度控制板上的自锁气缸，所述自锁气缸与凹槽分别位于角度控制板的一侧，自锁气缸的伸缩端固定有定位销，角度控制板上设有对应定位销的定位孔，当定位销顶入并穿出定位孔时，可将旋转板锁住并使被加工工件的上端面与水平面成一倾斜角度。

进一步地，所述的倾斜角度为35°。

进一步地，所述滑动销沿凹槽向下滑动滑至末端处时，被加工工件的上端面与水平面平行。

进一步地，所述的滑动销为内六角螺栓。

进一步地，所述支撑板上还设有至少两块形状、尺寸一样的匹配贴紧被加工工件表面的支撑块。

进一步地，两块连接板的连线平行于支撑板，两块连接板、角度控制板之间的连线为方形。

进一步地，所述旋转气缸电连接CNC控制中心。

进一步地，所述下底板上还安装有用于控制压紧气缸的控制阀。

依据上述技术方案，依靠本实用新型的工装，被加工工件被固定在定位块、上底板和支撑块上，然后打开控制阀控制压紧气缸压紧固定，以确保加工时被加工工件固定不动。当被加工工件上端面加工完成后，通过CNC控制中心发出控制指令使旋转气缸充气顶起，带动上底板、定位块和旋转板旋转，当旋转角度到位以后将自锁气缸连接的定位销立即顶入定位孔，使工装自锁，从而保证加工过程不会松动。角度控制机构可实现被加工工件加工所需的角度，并且将该工装接入CNC控制中心，使其实现自动化控制高效率加工，使被加工工件在没有多轴加工设备情况下实现多角度加工，同时也避免了使用人工调整造成的人力资源浪费和低效率问题。

附图说明

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中被加工工件的上端面倾斜时的侧视图；

图3为图2的A-A向剖视图；

图4为本实用新型中被加工工件的上端面水平时的侧视图；

图5为本实用新型中角度控制机构、角度锁定装置部分结构图。

其中，1、下底板；2、上底板；3、定位块；4、旋转板；5、连接板；6、转轴；7、压紧气缸；8、压紧块；9、旋转气缸；10、支撑板；11、被加工工件；111、上端面；112、内部加工件；12、角度控制机构；121、角度控制板；122、凹槽；123、滑动销；13、角度锁定装置；131、自锁气缸；132、定位销；133、定位孔；14、支撑块；15、控制阀。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1、图2所示，一种四轴加工工装，包括下底板1、设于下底板1上方悬空的上底板2、固定安装在上底板2上的定位块3和旋转板4，所述定位块3和旋转板4均为两块，所述定位块3与固定在下底板1上的连接板5转动连接并绕连接定位块3和连接板5的转轴6转动，在设有定位块3的上底板2两侧对应安装有压紧气缸7，压紧气缸7伸缩端连接有压紧块8，在设有压紧气缸7的下底板1两侧对应安装有旋转气缸9，旋转气缸9一端转动连接在下底板1上、另一端与上底板2铰接，两块旋转板4上端之间连接有支撑板10，所述定位块3、支撑板10和压紧块8用于将被加工工件11固定在上底板2上，旋转板4下端还活动连接有用于调整被加工工件11加工角度的角度控制机构12。

如图3、图5所示，所述角度控制机构12包括与旋转板4活动连接的角度控制板121，所述角度控制板121上设有弧形凹槽122，所述旋转板4上固定有滑动销123，比如滑动销123采用内六角螺栓，滑动销123嵌入凹槽122内并沿凹槽122滑动。

如图1、图5所示，还包括角度锁定装置13，所述角度锁定装置13包括安装在角度控制板121上的自锁气缸131，所述自锁气缸131与凹槽122分别位于角度控制板121的一侧，自锁气缸131的伸缩端固定有定位销132，角度控制板121上设有对应定位销132的定位孔133，当定位销132顶入并穿出定位孔133时，可将旋转板4锁住并使被加工工件11的上端面111与水平面成一倾斜角度，所述的倾斜角度为35°。

如图4所示，所述滑动销123沿凹槽122向下滑动滑至末端处时，被加工工件11的上端面111与水平面平行。

如图1、图3所示，所述支撑板10上还设有至少两块形状、尺寸一样的匹配贴紧被加工工件11表面的支撑块14。通过设置该支撑块14再配合定位块3、上底板2，保证被加工工件每次装夹位置一致，且可在支撑块14上设置防滑纹等结构，使装夹时更稳定。

两块连接板5的连线平行于支撑板10，两块连接板5、角度控制板121之间的连线为方形。优选该连接板5、角度控制板121的排列方式，方便工装设计、制造，节省空间。

本实用新型中，所述旋转气缸9还电连接CNC控制中心（图中未示）。旋转气缸9电连接CNC控制中心，通过CNC控制中心内部设计的程序自动控制旋转气缸9的冲气、放气及被加工工件11的加工角度，实现自动翻转，节省人力资源、实现高效工作效率。

另外如图1所示，所述下底板1上还安装有用于控制压紧气缸7的控制阀15。控制阀15用于控制压紧气缸7的冲气、放气，从而使压紧块8松开、压紧被加工工件11。

本实用新型的一种具体实施方式如下：

加工前，将被加工工件11放于上底板2上，同时被加工工件11也在定位块3、支撑块14上，打开控制阀15启动压紧气缸7带动压紧块8向下压住被加工工件11将其固定，此时旋转板4上的内六角螺栓123处于角度控制板121内凹槽122的最下端，被加工工件11的上端面111处于水平位置，然后对被加工工件11的上端面111进行加工；被加工工件11的上端面111加工完毕后，CNC控制中心输送指令控制旋转气缸9冲气顶起，带动上底板2、旋转板4转动，内六角螺栓123沿着凹槽122向上滑动，当被加工工件11的上端面111与水平面的角度a为35°角度时，CNC控制中心发出指令，使自锁气缸131连接的定位销132立即顶入并穿过定位孔133，定位销132下方顶紧旋转板4，同时停止向旋转气缸9冲气，从而使工装自锁不会松动，此时可对被加工工件11内的内部加工件112进行加工，内部加工件112加工完毕后，在CNC控制中心的控制下定位销132缩回，旋转气缸9放气，内六角螺栓123沿凹槽122滑至凹槽122最下端的初始位置，然后通过控制阀15使夹紧块8向上松开取出被加工工件11，重复上述操作进行下一个被加工工件11的加工流程。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。