一种金属切削加工用定位工装的制作方法

1.本发明涉及切削加工用定位工装领域，具体说是一种金属切削加工用定位工装。


背景技术：

2.金属切削加工时，通常都是通过手动旋转螺钉来对金属进行固定或释放，每次进行切削工作需要两次手动旋转螺钉，一次是对金属的固定，一次是对金属的释放，较为麻烦。另外，有的切削定位工装无法对切削后的废屑以及切削液进行收集或回收，使得切削定位工装台较为脏乱，同时对切削液也是一种浪费。
3.现有技术中也出现了一些能够自动对工件进行夹紧定位的定位工装，但是这些定位工装大多只适用于某种特定的工件夹紧，当工件尺寸发生变化时，则无法对装夹位置进行调整。而采用活动式的夹紧方式，又需要人工一个一个固定或者拆卸夹具，操作过程中非常不便。
4.鉴于此，为了提高工人在装夹不定形工件的过程中的方便性，发明人设计了一款金属切削加工用定位工装。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的问题，本发明提供了一种金属切削加工用定位工装，用于解决工人装夹不定形工件时过程不便的问题。
6.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
7.本发明提出一种金属切削加工用定位工装，包括定位单元，所述定位单元包括定位机构，两个所述定位机构安装在定位工装外壳的上端面，两个所述定位机构的一侧安装有拉动机构，两个所述定位机构的另一侧安装有固定板机构。
8.所述定位机构包括矩形板，所述矩形板固定在定位工装外壳的上端面，所述矩形板的内部开设有一号拉绳槽，所述矩形板的一侧固定有挤压杆，所述挤压杆的内部开设有收缩弹簧杆槽，所述挤压杆的一端开设有圆槽口，所述收缩弹簧杆槽与圆槽口相通，收缩弹簧杆的一端从收缩弹簧杆槽的一端开设的圆槽口穿出并与固定板机构连接，所述收缩弹簧杆的外壁套有收缩弹簧，收缩弹簧采用拉簧，所述收缩弹簧杆的内部开设有二号拉伸槽，所述收缩弹簧位于收缩槽的内部，定位机构外壳的内部开设有收缩槽，所述定位机构外壳的一端与固定板机构连接，固定板机构用于实现对工件的夹紧，拉动机构用于配合收缩弹簧实现固定板机构的前后运动。本发明通过拉动机构将两个固定板机构拉开，然后将工件放在两个固定板机构之间，然后拉动机构推动两个固定板机构对工件进行夹紧。
9.作为本发明的一种优选实施方式，所述固定板机构包括固定板，两个所述固定板与收缩弹簧杆的一端固定连接，两个所述固定板与定位机构外壳的一端固定连接，两个所述固定板之间固定连接有伸缩板，两个所述固定板的一侧分别固定有l形杆。
10.作为本发明的一种优选实施方式，所述拉动机构包括伺服电机，所述伺服电机通过螺栓固定在定位工装外壳的侧壁，所述伺服电机的驱动端固定有一号卷轮和二号卷轮，
所述一号卷轮位于二号卷轮的上方，所述一号卷轮的内壁与一号拉绳的一端固定连接，所述一号拉绳的另一端穿过一号拉绳槽和二号拉伸槽并与定位工装外壳上固定有伺服电机的一侧的固定板固定连接，所述固定板的一侧安装有压力传感器。伺服电机能够对转动角度精准控制，压力传感器用于检测固定板与工件之间的压力，伺服电机配合压力传感器使用可以实现根据不同工件的刚性提供不同的夹紧力，避免夹紧力过大损坏工件，或者夹紧力过小无法实现工件固定。
11.作为本发明的一种优选实施方式，所述定位工装外壳的上端面的一侧的两个夹角处分别固定有支架，两个所述支架的侧壁分别安装有两个限位组件，所述定位工装外壳上固定有伺服电机的一侧的相反侧的矩形板上安装有限位组件，五个所述限位组件均处于同一水平高度，所述二号卷轮的内壁与二号拉绳的一端固定连接，所述二号拉绳的另一端穿过五个限位组件以及一号拉绳槽和二号拉伸槽并与定位工装外壳上固定有伺服电机的一侧的相反侧的固定板固定连接。
12.作为本发明的一种优选实施方式，所述限位组件包括c形外壳，两个所述支架的侧壁上的c形外壳分别与支架的侧壁固定连接，所述矩形板上的c形外壳与矩形板的一侧固定连接，所述c形外壳内部转动连接有辊轴，所述二号拉绳的一端分别穿过五个所述c形外壳的内部并沿着辊轴的外壁滑动连接。
13.作为本发明的一种优选实施方式，所述定位工装外壳的上端面开设有下落槽，所述定位工装外壳的内部开设有废屑槽、过滤槽和切削液槽，所述废屑槽位于过滤槽的上方，所述过滤槽位于切削液槽的上方，所述定位工装外壳的一端安装有回收单元，所述定位工装外壳的另一端安装有切削单元，所述定位工装外壳的上端面安装有定位单元，通过定位单元将金属定位，再通过切削单元对金属进行切削，切削后产生的废屑及切削液由下落槽至废屑槽，再通过回收单元将切削液过滤，切削液由过滤槽进入切削液槽并落至回收单元的内部。
14.作为本发明的一种优选实施方式，所述回收单元包括过滤板，所述过滤板放置在废屑槽的内部，所述过滤板的内部开设有大小均匀的过滤孔，所述过滤孔与过滤槽位于同一垂直高度，彼此相通，所述过滤板的一端的下方开设有一号插槽，所述过滤板的一端的上方固定有限位块。
15.作为本发明的一种优选实施方式，所述切削液槽的内部放置有切削液箱，所述切削液箱的一端的上方开设有二号插槽，所述二号插槽与一号插槽之间插有连动板。
16.作为本发明的一种优选实施方式，所述下落槽的侧壁为楔形面，以便于部分废屑和切削液沿着楔形面滑落。
17.本发明的有益效果：
18.(1)本发明所述的一种金属切削加工用定位工装，通过在定位工装外壳上设计有定位机构、拉动机构和固定板机构，由伺服电机的正反转控制拉动机构来拉动或释放固定板机构，从而控制定位机构的收缩或释放来实现固定板机构对金属的固定或释放，此过程实现了快速的、自动的对金属进行固定或释放，提高了金属装夹的便捷性。
19.(2)本发明所述的一种金属切削加工用定位工装，定位工装外壳内开设有下落槽、过滤槽、过滤孔和切削液槽，且下落槽、过滤槽、过滤孔和切削液槽彼此之间相通，在切削过程中产生的废屑及切削液从下落槽掉落至过滤板上，废屑停留在过滤板上，切削液由过滤
孔和过滤槽流至切削液箱内，实现对废屑和切削液的回收，以适应于改进后的定位工装。
附图说明
20.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
21.图1为本发明提供的整体结构的立体图视角一；
22.图2为本发明提供的整体结构的立体图视角二；
23.图3为本发明提供的整体结构的局部剖视图；
24.图4为图3中a区域的放大图；
25.图5为图3中b区域的放大图。
26.图中：1、定位工装外壳，11、下落槽，12、废屑槽，13、过滤槽，14、切削液槽，2、回收单元，21、过滤板，211、过滤孔，212、一号插槽，213、限位块，22、切削液箱，221、二号插槽，23、连动板，3、定位单元，31、定位机构，311、定位机构外壳，312、收缩槽，313、收缩弹簧杆，314、收缩弹簧，315、二号拉伸槽，316、挤压杆，317、收缩弹簧杆槽，318、圆槽口，319、固定板，3191、一号拉绳槽，32、固定板机构，321、固定板，322、伸缩板，323、l形杆，33、拉动机构，331、二号拉绳，332、限位组件，3321、c形外壳，3322、辊轴，333、支架，334、一号拉绳，35、伺服电机，36、一号卷轮，37、二号卷轮，4、切削单元，5、压力传感器。
具体实施方式
27.下面以具体实施例的形式对本发明的技术方案进行详细清楚的解释，以便于本领域技术人员能够根据本具体实施例能够再现本发明创造。
28.本发明总体思路如下：在定位工装外壳1上设计有定位机构31、拉动机构33和固定板机构32。夹具张开时，控制器控制伺服电机35正转驱动拉动机构33，拉动机构33拉动固定板机构32，固定板机构32再拉动两侧的定位机构31，定位机构31受到拉力挤压发生收缩，其内部收缩弹簧314发生形变并产生弹力，定位机构31收缩时拉动固定板机构32，直到两侧固定板机构32之间的距离足够放的下金属。
29.夹紧时，控制器控制启动伺服电机35反转，拉动机构33不再对定位机构31有拉动的作用，依靠收缩弹簧314的弹力将固定板机构32推向金属的两侧并对金属形成挤压，从而达到对金属固定的效果。
30.在切削工作完成后，再通过控制器控制伺服电机35正转，使得拉动机构33再次拉动固定板机构32，固定板机构32再次拉动两侧的定位机构31，从而达到对金属释放的效果。相较现有的定位工装台通过手动转动螺钉对金属进行固定或释放的方式，本技术方案的定位单元3能够快速的、自动的对金属进行固定或释放，提高了金属切削的工作效率和便利性。
31.在定位工装外壳1内开设下落槽11、废屑槽12、过滤槽13和切削液槽14，并在废屑槽12内放置有过滤板21，在切削液槽14内放置有切削液箱22，切削过程中产生的废屑以及切削液从下落槽11到废屑槽12内的过滤板21，再通过过滤板21将切削液从过滤槽13过滤至切削液箱22内，这样在切削工作结束后可通过将过滤板21和切削液箱22分别从废屑槽12和切削液槽14内抽出，从而实现切削定位工装台上的清洁和对切削液的回收利用，相较现有的切削定位工装台在切削时，废屑四处飞溅，切削液流失，本技术方案中的回收单元2可有
效的对废屑和切削液进行回收。
32.本发明的具体实施方式为：
33.如图1-图5所示，本发明所述的一种金属切削加工用定位工装，包括定位工装外壳1，所述定位工装外壳1的上端面开设有下落槽11，所述定位工装外壳1的内部开设有废屑槽12、过滤槽13和切削液槽14，所述废屑槽12位于过滤槽13的上方，所述过滤槽13位于切削液槽14的上方，所述定位工装外壳1的一端安装有回收单元2，所述定位工装外壳1的另一端安装有切削单元4，所述定位工装外壳1的上端面安装有定位单元3，通过定位单元3将金属定位，再通过切削单元4对金属进行切削，切削后产生的废屑及切削液由下落槽11排至废屑槽12，再通过回收单元2将切削液回收，切削液由过滤槽13进入切削液槽14并落至回收单元2的内部，回收单元2的活动状态由定位单元3工作状态限定。
34.所述回收单元2包括过滤板21，所述过滤板21放置在废屑槽12的内部，所述过滤板21的内部开设有大小均匀的过滤孔211，所述过滤孔211与过滤槽13位于同一竖直方向，彼此相通，所述过滤板21的一端的下方开设有一号插槽212，所述过滤板21的一端的上方固定有限位块213，所述切削液槽14的内部放置有切削液箱22，所述切削液箱22的一端的上方开设有二号插槽221，所述二号插槽221与一号插槽212之间插有连动板23；连动板23可以将过滤板21和切削液箱22关联在一起，便于对过滤板21和切削液箱22同步推拉。
35.所述定位单元3包括定位机构31，两个所述定位机构31安装在定位工装外壳1的上端面，两个所述定位机构31的一侧安装有拉动机构33，两个所述定位机构31的另一侧安装有固定板机构32，所述定位机构31包括矩形板319，所述矩形板319固定在定位工装外壳1的上端面。
36.所述矩形板319的内部开设有一号拉绳槽3191，所述矩形板319的一侧固定有挤压杆316，所述挤压杆316的内部开设有收缩弹簧杆槽317，所述挤压杆316的一端开设有圆槽口318，所述收缩弹簧杆槽317与圆槽口318相通，收缩弹簧杆313的一端从收缩弹簧杆槽317的一端开设的圆槽口318穿出并与固定板机构32连接。
37.所述收缩弹簧杆313的外壁套有收缩弹簧314，所述收缩弹簧杆313的内部开设有二号拉伸槽315，所述收缩弹簧314位于收缩槽312的内部，定位机构外壳311的内部开设有收缩槽312，所述定位机构外壳311的一端与固定板机构32连接。
38.所述固定板机构32包括固定板321，两个所述固定板321与收缩弹簧杆313的一端固定连接，两个所述固定板321与定位机构外壳311的一端固定连接，两个所述固定板321之间固定连接有伸缩板322，两个所述固定板321的一侧分别固定有l形杆323，所述固定板321的一侧安装有压力传感器5。
39.所述拉动机构33包括伺服电机35，所述伺服电机35通过螺栓固定在定位工装外壳1的侧壁，所述伺服电机35的驱动端固定有一号卷轮36和二号卷轮37，所述一号卷轮36位于二号卷轮37的上方，所述一号卷轮36的内壁与一号拉绳334的一端固定连接，所述一号拉绳334的另一端穿过一号拉绳槽3191和二号拉伸槽315并与定位工装外壳1上固定有伺服电机35的一侧的固定板321固定连接。
40.所述定位工装外壳1的上端面的一侧的两个夹角处分别固定有支架333，两个所述支架333的侧壁分别安装有两个限位组件332，所述定位工装外壳1上固定有伺服电机35的一侧的相反侧的矩形板319上安装有限位组件332，五个所述限位组件332均处于同一水平
高度。
41.所述二号卷轮37的内壁与二号拉绳331的一端固定连接，所述二号拉绳331的另一端穿过五个限位组件332以及一号拉绳槽3191和二号拉伸槽315并与定位工装外壳1上固定有伺服电机35的一侧的相反侧的固定板321固定连接。
42.所述限位组件332包括c形外壳3321，两个所述支架333的侧壁上的c形外壳3321分别与支架333的侧壁固定连接，所述矩形板319上的c形外壳3321与矩形板319的一侧固定连接，所述c形外壳3321内部转动连接有辊轴3322，所述二号拉绳331的一端分别穿过五个所述c形外壳3321的内部并沿着辊轴3322的外壁滑动连接。
43.所述下落槽11的侧壁为楔形面，以便于部分废屑和切削液沿着楔形面滑落。
44.具体工作时，首先通过控制器控制伺服电机35正传，伺服电机35驱动一号卷轮36和二号卷轮37转动，一号卷轮36和二号卷轮37分别对一号拉绳334和二号拉绳331进行卷收，此时发生两个动作：
45.第一个动作是，一号拉绳334收缩并拉动固定板321向一侧运动，固定板321推动定位机构外壳311、收缩弹簧杆313和l形杆323向一侧运动，收缩弹簧杆313进入收缩弹簧杆槽317的内部，使得挤压杆316进入收缩槽312内并对收缩弹簧314进行挤压，收缩弹簧314被压缩，固定板321拉动伸缩板322伸长。
46.第二个动作是，二号拉绳331沿着辊轴3322滑动收缩并拉动相反侧的固定板321，相反侧的固定板321再拉动挤压相反侧的定位机构31，同时相反侧的l形杆323随之一起运动，相反侧的定位机构31开始收缩，直到两个固定板321之间可以放得下金属，两个动作为同步发生。
47.然后控制器控制伺服电机35停止转动，将金属放置在定位工装外壳1的上端面，此时两个l形杆323对两个限位块213形成限位，使得回收单元2无法被抽出，再通过控制器控制伺服电机35反转，伺服电机35驱动一号卷轮36和二号卷轮37反转，一号卷轮36和二号卷轮37分别释放一号拉绳334和二号拉绳331，两侧的固定板321不再受到一号拉绳334和二号拉绳331的拉力，在收缩弹簧314的弹力下，收缩弹簧314推动两侧的固定板321分别向金属一侧运动，固定板321向金属一侧运动并拉动定位机构外壳311、收缩弹簧杆313、一号拉绳334和二号拉绳331向同侧运动，直到两侧的固定板321与金属接触。
48.运动结束，此时收缩弹簧314并没有完全复位且仍具有弹力，在收缩弹簧314的弹力下实现对金属进行夹紧固定，使用伺服电机35驱动定位机构31的目的。定位机构31内部的收缩弹簧314的弹性势力较大，使用机械传动来实现收缩弹簧314的形变较为便利，当两侧的固定板321接触并挤压金属时，压力传感器5与金属接触，当固定板321对金属的挤压力达到设定的压力值后，压力传感器5发出电信号，控制器控制伺服电机35停止转动，此时便可通过切削单元4对金属进行切削。
49.在切削的过程中，由于两侧固定板321和两个所述伸缩板322形成一个环形包围圈，此时环形包围圈内的金属在切割时产生的废屑不易到处飞溅，并从下落槽11掉落至废屑槽12内的过滤板21上，而切削时产生的切削液从下落槽11掉落至过滤板21上，并从过滤孔211和过滤槽13流至切削液槽14内的切削液箱22内。
50.当切削工作完成后，控制器控制伺服电机35正转，伺服电机35驱动拉动机构33使得固定板机构32挤压定位机构31收缩，直到可以方便取出金属时，控制器控制伺服电机35
停止转动，将金属取出。
51.再通过控制器控制伺服电机35反转，使得定位机构31内的收缩弹簧314在弹力下复位并驱动定位机构31、固定板机构32和拉动机构33完全复位，复位后的固定板机构32驱动l形杆323复位，此时l形杆323不再对限位块213进行限位。在连动板23的连接下，可通过拉动过滤板21或切削液箱22中的任意一个，使得拉动过滤板21或切削液箱22发生同步运动，将过滤板21和切削液箱22分别从废屑槽12和切削液槽14的内部抽出，并将废屑清理，将切削液回收，最后将过滤板21和切削液箱22分别回装到废屑槽12和切削液槽14的内部，以便下一次的切削工作使用。
52.回收单元2的工作原理：切削过程中产生的废屑及切削液从下落槽11掉落至过滤板21上，废屑停留在过滤板21上，切削液由过滤孔211和过滤槽13流至切削液箱22内，实现对废屑和切削液的回收，同时通过l形杆323的位移变化并配合限位块213，从而实现在切削工作进行中，过滤板21和切削液箱22无法被抽出，在切削工作结束后并在固定板机构32复位后，方可取出过滤板21和切削液箱22。
53.定位单元3的工作原理：通过伺服电机35的正反转控制拉动机构33来拉动或释放固定板机构32，使得固定板机构32受到拉动时，挤压收缩定位机构31，并将金属放置在固定板机构32之间，再通过固定板机构32获得拉动机构33的释放时，定位机构31在其内部收缩弹簧314的弹力下推动固定板机构32内的固定板321，通过挤压固定板321实现对金属的夹紧固定。
54.以上对本发明的技术方案的工作原理、连接关系、位置关系进行了介绍，通过上述方案可以生产制造出本发明创造，为机加工设备中的定位夹紧、废屑、冷却液的收集清理提供一种不同的解决方案。