一種批量加工軸類工件的柔性?shī)A具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及細(xì)長(zhǎng)軸類工件的夾具設(shè)計(jì)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]細(xì)長(zhǎng)軸類工件是常用工件，在外圓加工后，其上有平面、曲面、直孔、錐孔、銷孔等需要加工。工藝方案主要有兩種:1.更多采用工序分散原則，每工序均設(shè)計(jì)有專用夾具，在通用設(shè)備上進(jìn)行加工，綜合成本高、效率低。2.采用工序集中原則，在車銑復(fù)合加工中心上進(jìn)行加工，投入成本高，質(zhì)量不好保證，綜合效率低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明提供一種批量加工軸類工件的柔性?shī)A具，在保證加工質(zhì)量的前提下，綜合提高加工效率、降低加工成本。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種批量加工軸類工件的柔性?shī)A具，包括夾具底板，夾具底板的左板面上設(shè)有左支架，左支架的頂部上設(shè)有多個(gè)間隔排列的軸承孔，每個(gè)軸承孔內(nèi)均設(shè)有左滑動(dòng)軸承，左滑動(dòng)軸承的腔內(nèi)設(shè)有定心定位夾緊機(jī)構(gòu)，左支架外側(cè)面上設(shè)有轉(zhuǎn)位系統(tǒng)，轉(zhuǎn)位系統(tǒng)能同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè)定心定位夾緊機(jī)構(gòu);夾具底板的右板面上設(shè)有直線導(dǎo)軌，直線導(dǎo)軌上設(shè)有間隔布置的輔助支承機(jī)構(gòu)和右支架，輔助支承機(jī)構(gòu)位于定心定位夾緊機(jī)構(gòu)和右支架之間，輔助支承機(jī)構(gòu)和右支架能朝定心定位夾緊機(jī)構(gòu)方向滑動(dòng)，其中輔助支承機(jī)構(gòu)通過滾珠絲桿及電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、右支架與夾具底板通過可拆卸方式進(jìn)行連接;右支架的頂部上設(shè)有多個(gè)間隔排列的軸承孔，每個(gè)軸承孔內(nèi)均設(shè)有右滑動(dòng)軸承，右滑動(dòng)軸承的腔內(nèi)設(shè)有浮動(dòng)定位裝置，浮動(dòng)定位裝置與定心定位夾緊機(jī)構(gòu)相對(duì)應(yīng)設(shè)置;使用時(shí)，定心定位夾緊機(jī)構(gòu)與浮動(dòng)定位裝置配合后能同時(shí)限制被加工工件的五個(gè)自由度、輔助支承機(jī)構(gòu)對(duì)工件上待加工區(qū)域進(jìn)行輔助支承。
[0005]對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)一步的限定，所述每個(gè)定心定位夾緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)均相同，包括旋轉(zhuǎn)套，旋轉(zhuǎn)套裝配于左滑動(dòng)軸承的腔內(nèi)，旋轉(zhuǎn)套上從頭部至尾部依次外套有內(nèi)止推軸承、外止推軸承、從動(dòng)齒輪及鎖緊螺母，內(nèi)止推軸承和外止推軸承分別位于軸承孔的兩端處，其中內(nèi)止推軸承和外止推軸承與旋轉(zhuǎn)套采用過盈配合方式連接、從動(dòng)齒輪與旋轉(zhuǎn)套采用鍵連接結(jié)構(gòu)連接、鎖緊螺母與旋轉(zhuǎn)套尾部采用螺紋結(jié)構(gòu)連接;旋轉(zhuǎn)套的頭部?jī)?nèi)設(shè)有彈簧卡頭、尾端上設(shè)有液壓缸，液壓缸帶動(dòng)彈簧卡頭對(duì)工件的端部進(jìn)行夾緊/松開。此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是:通過更換定心定位夾緊機(jī)構(gòu)中的彈簧卡頭與旋轉(zhuǎn)套，可定位夾緊不同直徑的細(xì)長(zhǎng)軸；內(nèi)止推軸承、外止推軸承和滑動(dòng)軸承的應(yīng)用是減少摩擦，便于此機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)位及位置準(zhǔn)確;鍵連接結(jié)構(gòu)是傳遞從動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)位到整個(gè)定心定位夾緊機(jī)構(gòu)上;鎖緊螺母與旋轉(zhuǎn)套尾部采用螺紋結(jié)構(gòu)連接是調(diào)整軸向間隙的，即保證整個(gè)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)位自如又避免機(jī)構(gòu)的軸向竄動(dòng);尾端上設(shè)有液壓缸，液壓缸帶動(dòng)彈簧卡頭對(duì)工件的端部進(jìn)行夾緊/松開，是提高柔性?shī)A具的自動(dòng)化程度，減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少裝夾時(shí)間。
[0006]對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)一步的限定，所述浮動(dòng)定位裝置包括浮動(dòng)套筒，浮動(dòng)套筒裝配于右滑動(dòng)軸承的腔內(nèi)，浮動(dòng)套筒的頭部上外套有回位彈簧、尾部上設(shè)有鎖緊螺母，鎖緊螺母與浮動(dòng)套筒的尾部采用螺紋結(jié)構(gòu)連接。此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn):由于零件端部需有8mm的長(zhǎng)度放入到彈簧卡頭內(nèi)進(jìn)行定心定位并夾緊，在浮動(dòng)套筒軸向滑移時(shí)回位彈簧可壓縮1mm以上，可方便零件整個(gè)放入到定心定位夾緊機(jī)構(gòu)，同時(shí)回位彈簧的彈力可保證零件端面與彈簧卡頭內(nèi)的內(nèi)定位面完全接觸;浮動(dòng)套筒頭部?jī)?nèi)孔是45度錐面，可適用不同直徑零件的右端的45度外倒角。鎖緊螺母與浮動(dòng)套筒的尾部采用螺紋結(jié)構(gòu)連接可微調(diào)回位彈簧的壓縮量，保證夾緊時(shí)有固定的彈力。
[0007]對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)一步的限定，所述轉(zhuǎn)位系統(tǒng)包括對(duì)稱設(shè)置的齒條左支架和齒條右支架，齒條左支架和齒條右支架裝配于左支架的外側(cè)面上，齒條的兩端分別置于在齒條左支架和齒條右支架上，齒條的頂面與多個(gè)定心定位夾緊機(jī)構(gòu)中的從動(dòng)齒輪嚙合，左支架的外側(cè)面上設(shè)有驅(qū)動(dòng)齒輪，齒條的底面與驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合，驅(qū)動(dòng)齒輪通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)齒條作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn):齒條左支架和齒條右支架內(nèi)有調(diào)整結(jié)構(gòu)，便于齒條位置的找正，調(diào)整結(jié)構(gòu)在本領(lǐng)域?yàn)楣募夹g(shù);齒條與從動(dòng)齒輪位置確定后，可再通過調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)整驅(qū)動(dòng)齒輪位置;驅(qū)動(dòng)齒輪通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)齒條作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，齒條再帶動(dòng)從動(dòng)齒輪作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這樣伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)的回轉(zhuǎn)角度就轉(zhuǎn)化為定心定位夾緊機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)位角度，但此機(jī)構(gòu)有個(gè)限制，其旋轉(zhuǎn)范圍是-180° < Θ < 180°。另外齒條也可更換為同步齒形帶。
[0008]對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)一步的限定，所述輔助支承機(jī)構(gòu)包括能裝配于直線導(dǎo)軌上的浮動(dòng)支撐架，浮動(dòng)支撐架通過其上的內(nèi)螺紋孔與滾珠絲杠連接，浮動(dòng)支撐架的頂面上設(shè)有多個(gè)間隔分布的舉升液壓缸，舉升液壓缸的舉升端上設(shè)有浮動(dòng)塊，浮動(dòng)塊的支承面上設(shè)有V型的浮動(dòng)槽。此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn):浮動(dòng)支撐架通過其上的內(nèi)螺紋孔與滾珠絲杠連接，這樣V型的浮動(dòng)塊可根據(jù)零件加工區(qū)域的不同，隨時(shí)進(jìn)行位置調(diào)整，提高裝夾的剛度，減少變形，提高加工質(zhì)量，如圖9所示;舉升液壓缸保證V型的浮動(dòng)塊上下移動(dòng)，上移到位并堅(jiān)固，提供可靠的輔助支承力;采用V型是適用不同直徑的零件，同時(shí)浮動(dòng)V形也實(shí)現(xiàn)過定位，提高了裝夾的剛度。
[0009]對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)一步的改進(jìn)，所述浮動(dòng)塊的一側(cè)面上設(shè)有與浮動(dòng)槽相通的冷卻液孔。優(yōu)點(diǎn):為避免鐵肩粘結(jié)在V型浮動(dòng)槽上導(dǎo)致V形輔助定位不準(zhǔn)，內(nèi)有冷卻液孔，可通冷卻液帶走鐵肩。
[0010]有益效果:1.提高了加工質(zhì)量，通過可移動(dòng)的輔助支承機(jī)構(gòu)，提高工件上被加工部位的剛度。2.批量裝夾，減少立式加工中心的換刀時(shí)間，減少機(jī)加工時(shí)間，提高了加工效率。
3.柔性?shī)A具，可適用于不同品種的細(xì)長(zhǎng)軸工件，減少了夾具投入、機(jī)床投入、人工投入、對(duì)工人的技術(shù)水平要求最低，綜合成本最低。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明的主視圖。
[0012]圖2是圖1是的左視圖。
[0013]圖3是圖1的俯視圖。
[0014]圖4是本發(fā)明的立體圖。
[0015]圖5是本發(fā)明中的定心定位夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖6是本發(fā)明中的定心定位夾緊機(jī)構(gòu)立體圖。
[0017]圖7是本發(fā)明中的輔助支承機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖8是本發(fā)明中的輔助支承機(jī)構(gòu)立體圖。
[0019]圖9是本發(fā)明的使用狀態(tài)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，一種批量加工軸類工件的柔性?shī)A具，包括夾具底板I，左支架2通過螺栓固定在夾具底板I的左板面上，左支架2的頂部上設(shè)有多個(gè)間隔排列的軸承孔，每個(gè)軸承孔內(nèi)均設(shè)有左滑動(dòng)軸承3，左滑動(dòng)軸承3的腔內(nèi)設(shè)有定心定位夾緊機(jī)構(gòu)4，左支架2絲襪外側(cè)面上設(shè)有轉(zhuǎn)位系統(tǒng)5，轉(zhuǎn)位系統(tǒng)5能同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè)定心定位夾緊機(jī)構(gòu)4;直線導(dǎo)軌6通過沉頭螺栓固定在夾具底板I的右板面上，直線導(dǎo)軌6上設(shè)有間隔布置的輔助支承機(jī)構(gòu)7和右支架8，輔助支承機(jī)構(gòu)7位于定心定位夾緊機(jī)構(gòu)4和右支架8之間，輔助支承機(jī)構(gòu)7和右支架8能朝定心定位夾緊機(jī)構(gòu)4方向滑動(dòng)，滾珠絲桿9及電機(jī)10設(shè)置在兩直線導(dǎo)軌6之間、且固定在夾具底板I上，其中輔助支承機(jī)構(gòu)7通過滾珠絲桿9及電機(jī)10進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、右支架8與夾具底板I通過固定螺釘11進(jìn)行連接;右支架8的頂部上設(shè)有多個(gè)間隔排列的軸承孔，每個(gè)軸承孔內(nèi)均設(shè)有右滑動(dòng)軸承12，右滑動(dòng)軸承12的腔內(nèi)設(shè)有浮動(dòng)定位裝置13，浮動(dòng)定位裝置13與定心定位夾緊機(jī)構(gòu)4相對(duì)應(yīng)設(shè)置;使用時(shí)，定心定位夾緊機(jī)構(gòu)4與浮動(dòng)定位裝置13配合后能同時(shí)限制被加工工件14的五個(gè)自由度、輔助支承機(jī)構(gòu)7對(duì)工件14上待加工區(qū)域進(jìn)行輔助支承。
[0021 ]如圖5和圖6所示，所述每個(gè)定心定位夾緊機(jī)構(gòu)4的結(jié)構(gòu)均相同，包括旋轉(zhuǎn)套41，旋轉(zhuǎn)套41裝配于左滑動(dòng)軸承2的腔內(nèi)，旋轉(zhuǎn)套41上從頭部至尾部依次外套有內(nèi)止推軸承42、夕卜止推軸承43、從動(dòng)齒輪