一种数控机床用夹具的制作方法

本技术涉及板材加工夹具，尤其涉及一种数控机床用夹具。

背景技术：

1、具有曲面轮廓的板材毛料是飞机结构件生产过程中常常使用的一种零配件加工基础材料。目前，为了批量化生产具有高精准的尺寸参数的曲面板型零配件，通常相关的生产制造企业会利用能够进行大批量精准加工的数控机床进行加工制造。数控机床能够依据操控人员所输入的图纸信息自动地将置于其工作台上的板材毛料加工成具有图纸所要求的形状和尺寸的曲面板型零配件。

2、在数控机床对板材毛料进行切割等加工处理之前，需要通过限位装置对待加工的板材毛料进行夹持限位，以使得数控机床能够对保持稳定的毛料板材进行精准的形状和尺寸加工。但是，现有的数控机床夹持夹具通常仅能够通过边缘板体的平面压夹或边缘抵靠限位的方式来将板材毛料定位在数控机床的工作台上，但是，在进行飞机结构件的加工过程中，其所选用的板材毛料通常具有曲面轮廓的外形，使得其无法利用常规的夹具进行加工定位，尤其是在利用数控机床等自动化设备加工时，无法有效地定位的毛料常常会出现较大的加工误差，只是生产内的零配件的尺寸无法满足实际生产需求。此外，现有的夹持夹具对板材毛料的边缘限制方式是直接以平板夹进行夹紧或相对设置的限位板体进行抵靠限位，上述两种方式在保证限位稳定性的情况下，常常造成板材的形变和损伤，当切割余料是最终产品时，则加工良率无法满足生产需求。尤其是针对具有曲面轮廓的飞机零配件生产用的板材，上述两种限位结构均无法保证曲面板材定位的稳定性，并且上述限位结构无法对板材的整个曲面形态进行保护，板材在受力而进行加工过程中极易出现板体形变，从而影响生产加工的质量。

技术实现思路

1、本实用新型目的在于提供一种能够对曲面板材进行有效的夹持定位并能够在加工过程中对曲面形态进行保持避免板材受力而变形的数控机床用夹具，以解决现有的数控机床用夹具无法对飞机零配件生产所使用的曲面板材进行稳定且无损的加工定位和形态保持，致使曲面板材在加工过程中容易出现变形和加工过程跟随板材形变而出现加工位置偏差，导致生产形状和尺寸无法满足图纸要求的问题。

2、本实用新型所采用的技术方案为：一种数控机床用夹具，包括可拆卸安装在数控机床的工作平台上的底部支撑座，所述底部支撑座包括安装底板、工作台架以及设置在所述底板与工作台架所限定的腔室空间中的竖向支撑机构，所述竖向支撑机构的支撑杆能够以阵列布设的方式贯穿所述工作台架的顶部工作面而对曲面板体进行形态保持的多点位支撑，其中，所述工作台架的顶部工作面上开设有阵列排布的定位孔；在所述工作台架上还设置有能够对曲面板体的边缘进行夹持限位的边侧卡位组件，所述边侧卡位组件按照限定曲面板体在所述工作台架上的待加工位置的方式设置在所述支撑杆的外侧。

3、根据一种优选的实施方式，所述竖向支撑机构还包括安装在所述工作台架的底面的条形滑壳、限位孔板和限位弹力件，其中，多个所述条形滑壳间隔并行布设在所述工作台架的底面上，所述限位孔板按照能够沿所述条形滑壳的轴向进行平移的方式与所述条形滑壳插接，所述限位孔板的端部与所述条形滑壳的端部内侧面之间还设置有限定限位孔板与所述条形滑壳之间的初始相对位置的所述限位弹力件。

4、根据一种优选的实施方式，所述限位孔板上还间隔开设有若干能够插设所述支撑杆的插孔，在同一个所述限位孔板上的若干所述插孔是按照相邻孔位之间的距离与所述工作台架上所开设的同一列所述定位孔的相邻孔位间距相等的方式进行设置的；相互平行且相邻的所述条形滑壳或所述限位孔板之间的距离是按照与同一排所述定位孔的相邻孔位间距相等的方式进行设置的，从而使得多个所述条形滑壳所限定的若干所述定位孔的工作位置是按照与所述插孔的排布间距相同的方式进行阵列排布的。

5、根据一种优选的实施方式，在所述限位弹力件的弹力限位下，相互对应分布的所述限位孔板的插孔与所述定位孔之间存在孔位偏差，以使得所述限位孔板能够与所述工作台架相互配合地限制所述支撑杆的支撑高度。

6、根据一种优选的实施方式，所述边侧卡位组件包括第一夹持件、第二夹持件、伸缩轴杆和锁位件，其中，所述第一夹持件与第二夹持件按照构成能够对曲面板材的边缘进行卡位夹持的夹体结构的方式相互平行的穿设在同一个所述伸缩轴杆的顶端，并且所述第二夹持件能够沿所述伸缩轴杆的轴向发生平移，以改变所述第一夹持件与第二夹持件相对的两个表面所限定的夹持间隙的距离。

7、根据一种优选的实施方式，所述锁位件的螺杆按照贯穿所述第一夹持件和第二夹持件的方式进行设置，并且所述锁位件的螺母镶嵌在所述第一夹持件的板体内，所述螺杆能够与所述螺母进行连接以限定所述第一夹持件和第二夹持件之间的距离。

8、根据一种优选的实施方式，所述第一夹持件的第一主板体的上表面设置有第一安装开槽，所述第一安装开槽的内部容置有能够从其轴向上端开口膨胀延展的第一气囊，所述第二夹持件的第二主板体的下表面设置有第二安装开槽，所述第二安装开槽的内部容置有能够从其轴向下端开口膨胀延展的第二气囊；在所述第一夹持件与第二夹持件之间的距离变小时，相互靠近的所述第一气囊与第二气囊按照发生形变而贴合曲面板材的边缘轮廓的方式对曲面板材进行弹性夹持限位。

9、根据一种优选的实施方式，在所述第一安装开槽的外侧边所设置的第一延展板能够与所述第二安装开槽的外侧边所设置的第二延展板发生同步的相对运动而对曲面板材进行刚性夹持限位。

10、根据一种优选的实施方式，所述伸缩轴杆的轴线下段杆体按照贯穿所述工作台架的顶部工作面的方式插入到所述腔室空间中，并且所述伸缩轴杆的轴向下端与置于所述腔室空间中的移位机构进行连接，所述移位机构能够带动所述边侧卡位组件发生定向平移。

11、根据一种优选的实施方式，在所述工作台架的顶部工作面上开设有限定伸缩轴杆的可运动路径的开槽。

12、本实用新型的有益效果是：

13、本申请通过设置高度可调且阵列排布的支撑杆，使得竖向支撑机构能够通过多点位支撑的方式对曲面板材进行支撑，以限定曲面板材在被切割加工过程中的形态，辅助曲面板材始终保持一个稳定的形态，避免切割施压造成曲面板材发生板体变形，从而提升设备的加工精度，以保证生产的产品具有合格的形状和尺寸。

14、本申请通过设置能够以适配曲面板材的表面轮廓的气囊限位结构来对曲面板材进行保护形态的限位，使得曲面板材能够在被有效限位的同时还能够避免被夹持位置发生挤压形变，尤其是边缘板体的曲面形态能够被气囊的贴合式限位状态下被有效维持，从而使加工后的曲面板材仍然具有原始的表面轮廓，避免夹持结构的限位夹紧造成板材的不良形变，从而提升加工质量。

技术特征：

1.一种数控机床用夹具，包括可拆卸安装在数控机床的工作平台上的底部支撑座(1)，其特征在于，

2.如权利要求1所述的数控机床用夹具，其特征在于，所述竖向支撑机构(13)还包括条形滑壳(132)、限位孔板(133)和限位弹力件(134)，其中，多个所述条形滑壳(132)间隔并行布设在所述工作台架(12)的底面上，

3.如权利要求2所述的数控机床用夹具，其特征在于，所述限位孔板(133)上还间隔开设有若干能够插设所述支撑杆(131)的插孔(135)，在同一个所述限位孔板(133)上的若干所述插孔(135)是按照相邻孔位之间的距离与所述工作台架(12)上所开设的同一列所述定位孔(121)的相邻孔位间距相等的方式进行设置的；

4.如权利要求3所述的数控机床用夹具，其特征在于，在所述限位弹力件(134)的弹力限位下，相互对应分布的所述限位孔板(133)的插孔(135)与所述定位孔(121)之间存在孔位偏差，以使得所述限位孔板(133)能够与所述工作台架(12)相互配合地限制所述支撑杆(131)的支撑高度。

5.如权利要求4所述的数控机床用夹具，其特征在于，所述边侧卡位组件(3)包括第一夹持件(31)、第二夹持件(32)、伸缩轴杆(33)和锁位件(34)，其中，

6.如权利要求5所述的数控机床用夹具，其特征在于，所述锁位件(34)的螺杆(341)按照贯穿所述第一夹持件(31)和第二夹持件(32)的方式进行设置，并且所述锁位件(34)的螺母(342)镶嵌在所述第一夹持件(31)的板体内，所述螺杆(341)能够与所述螺母(342)进行连接以限定所述第一夹持件(31)和第二夹持件(32)之间的距离。

7.如权利要求6所述的数控机床用夹具，其特征在于，所述第一夹持件(31)的第一主板体(311)的上表面设置有第一安装开槽(312)，所述第一安装开槽(312)的内部容置有能够从其轴向上端开口膨胀延展的第一气囊(313)，

8.如权利要求7所述的数控机床用夹具，其特征在于，在所述第一安装开槽(312)的外侧边所设置的第一延展板(314)能够与所述第二安装开槽(322)的外侧边所设置的第二延展板(324)发生同步的相对运动而对曲面板材进行刚性夹持限位。

9.如权利要求8所述的数控机床用夹具，其特征在于，所述伸缩轴杆(33)的轴线下段杆体按照贯穿所述工作台架(12)的顶部工作面的方式插入到所述腔室空间中，并且所述伸缩轴杆(33)的轴向下端与置于所述腔室空间中的移位机构(2)进行连接，所述移位机构(2)能够带动所述边侧卡位组件(3)发生定向平移。

10.如权利要求9所述的数控机床用夹具，其特征在于，在所述工作台架(12)的顶部工作面上开设有限定伸缩轴杆(33)的可运动路径的开槽(122)。

技术总结
本技术涉及一种数控机床用夹具，包括可拆卸安装在数控机床的工作平台上的底部支撑座，所述底部支撑座包括安装底板、工作台架以及设置在所述底板与工作台架所限定的腔室空间中的竖向支撑机构，所述竖向支撑机构的支撑杆能够以阵列布设的方式贯穿所述工作台架的顶部工作面而对曲面板体进行形态保持的多点位支撑，其中，所述工作台架的顶部工作面上开设有阵列排布的定位孔；在所述工作台架上还设置有能够对曲面板体的边缘进行夹持限位的边侧卡位组件，所述边侧卡位组件按照限定曲面板体在所述工作台架上的待加工位置的方式设置在所述支撑杆的外侧。本技术能够在加工过程中对曲面板材的形态进行限定，避免板材在加工过程中发生不良形变。

技术研发人员：唐安才,潘小红
受保护的技术使用者：成都鹏华科技有限公司
技术研发日：20230517
技术公布日：2024/1/15