阅读说明：本技术 一种镶针类零件快速装夹的自动化加工专用夹具及机床 (A kind of the automation Special Fixture for Machining and lathe of pin class part quick-clamping ) 是由 李欢 柯晓义 王记怀 江金华 周鹏宇 吴俊君 郑埜 陈立军 王恒 邹泽全 于 2019-08-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种镶针类零件快速装夹的自动化加工专用夹具,包括对多个镶针零件竖向套接定位的镶针工装、对镶针零件横向挤压限制水平转动自由度的可调节顶杆机构、以及对镶针零件上下方向限制自由度的下工装座；还公开了一种机床,包括加工零件的机床本体和定位配件,所述定位配件上螺纹安装有上述的镶针类零件快速装夹的自动化加工专用夹具。本发明的设计可以针对不同扁位大小、高度的镶针均可以进行快速装夹,大大提高生产效率。(The invention discloses a kind of automation Special Fixture for Machining of pin class part quick-clamping, pin tooling, the adjustable post rod mechanism to pin part transverse shear stress limit levels rotational freedom and the lower working base to pin part up and down direction restraint of liberty degree including multiple pin parts are vertically socketed with positioning；A kind of lathe is also disclosed, machine body and positioning accessory including processing part, the automation Special Fixture for Machining for positioning screw thread on accessory and being equipped with above-mentioned pin class part quick-clamping.Design of the invention can carry out quick-clamping for the pin of different flat position sizes, height, greatly improve production efficiency.)

一种镶针类零件快速装夹的自动化加工专用夹具及机床

技术领域

本发明属于机械夹具技术领域，尤其涉及一种镶针类零件快速装夹的自动化加工专用夹具及机床。

背景技术

以下镶针类零件(详见图1)，具有加工区域17、扁平校平面18，其加工要求：1、保证扁位与加工区域17的平行度；2、装夹垂直度保证在0.01mm；3、以零件地面为基准；4、宽度与高度比例达到1:5以上，加工中不能出现弹刀。

通常所采用的装夹方式用虎钳19和V型块装夹20(详见图2、图3、图4)，其装夹效率低下(单件单次装夹平均耗时5分钟以上)，每件都需要分中和校表，动作繁琐导致产出低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镶针类零件快速装夹的自动化加工专用夹具及机床，以解决背景技术的问题。

为实现上述目的，本发明的一种镶针类零件快速装夹的自动化加工专用夹具及机床的具体技术方案如下：

一种镶针类零件快速装夹的自动化加工专用夹具，包括对多个镶针零件竖向套接定位的镶针工装、对镶针零件横向挤压限制水平转动自由度的可调节顶杆机构、以及对镶针零件上下方向限制自由度的下工装座。

进一步的，所述镶针工装套接在多个竖向放置的所述镶针零件上，所述镶针零件的底部抵触托起限位有下工装座，所述镶针工装侧壁上设有盖板；所述镶针工装和下工装座之间装配连接，镶针工装和盖板之间装配连接；所述盖板上安装有与多排镶针零件匹配设置的可调节伸缩式顶杆机构，通过调节顶杆机构的伸缩对镶针零件的底部扁位处顶平而限位后，再对镶针零件上端加工。

进一步的，所述镶针工装侧边的盖板包括两相互平行且对称设置的前盖板和后盖板，且前盖板和后盖板上均安装有等间距线性分布的顶杆机构。

进一步的，所述顶杆机构通过相对于前盖板或后盖板螺纹旋转，实现顶进运动从而抵触镶针零件的底部扁位处而限位。

进一步的，所述前盖板上的顶杆机构为前锁紧螺栓，所述后盖板上的顶杆机构为后锁紧螺栓。

进一步的，所述前锁紧螺栓前端转动连接有抵触镶针零件的底部扁位处的扁平状前定位块；所述后锁紧螺栓前端转动连接有抵触镶针零件的底部扁位处的扁平状后定位块。

进一步的，所述镶针工装的侧壁上开设有用于安设扁平状前定位块和扁平状后定位块的活动槽，活动槽中还设有螺纹孔，所述镶针工装的底部开设有两条平行设置的用于容纳镶针零件的底部扁位处的条形槽，所述活动槽和条形槽垂直设置。

进一步的，所述前盖板上的前锁紧螺栓对应的镶针零件至少有两组，所述后盖板上的后锁紧螺栓对应的镶针零件至少有两组。

进一步的，所述镶针工装和下工装座之间通过四个拐角分布的上锁紧螺钉可拆卸螺纹连接。

进一步的，所述前盖板和后盖板均通过两组螺栓和镶针工装螺纹可拆卸连接。

进一步的，所述镶针工装的上方还平行设置有用于套接定位住镶针零件的装夹扩展块，且装夹扩展块、镶针工装、下工装座三者通过上锁紧螺钉装配在一起。

进一步的，所述装夹扩展块和镶针工装之间四个拐角均夹持有中空支柱，所述中空支柱用于增大装夹扩展块和镶针工装的间距，从而进一步稳定镶针零件，每个所述中空支柱中心均通过上锁紧螺钉穿入定位。

一种机床，包括加工零件的机床本体和定位配件，所述定位配件上螺纹安装有上述的镶针类零件快速装夹的自动化加工专用夹具。

进一步的，所述定位配件为定位板结构，且定位板结构的四个拐角均设有装配螺栓。

相比较现有技术而言，本发明具有以下有益效果：

1、由于专用夹具对此类零件实现了装夹、校表和分中，带来的效率提高；

2、减少了员工的工作量，一次性加工8件耗时仅需8分钟；

3、提升零件加工的质量，并减少了工件挪动、弹刀等异常的发生概率；

4、不同扁位大小、高度的镶针均可以进行快速装夹；

5、此类零件实现自动化批量生产加工。

附图说明

图1为被本发明夹具定位的镶针类零件结构示意图；

图2为传统的装夹方式立体示意图；

图3为图2中主视图；

图4为图2中俯视图；

图5为本发明中的夹具的***图；

图6为本发明中的图5中的装夹扩展块、镶针工装装配图；

图7为本发明中的图5中装配后的主视图；

图8为本发明中的图5中装配后的俯视图；

图9为本发明中的图5中装配后的侧视图；

图10为本发明中的夹具上部结构的另一种实施例；

图11为本发明中的夹具用在机床上的示意图；

图12为本发明中的夹具镶针工装的断面图；

图13为图12中的俯视图；

图14为图12中的A结构放大结构图；

图15为图5中本发明夹具的镶针工装、下工装座装配图；

图16为图15中的B结构放大结构图。

图中标号说明：装夹扩展块1、镶针工装2、镶针零件3、前定位块4、前盖板5、前锁紧螺栓6、后定位块7、后盖板8、后锁紧螺栓9、定位销钉10、上锁紧螺钉11、下工装座12、定位配件13、中空支柱14、活动槽15、条形槽16、加工区域17、扁平校平面18、虎钳19、V型块装夹20。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图1-16，对本发明的理解。

如图2-4，是现有技术中对如图1的镶针类零件装夹方式，装夹之后，采用机床刀具对镶针零件3的上端头部的加工区域17进行加工，但是，这种方式过于繁琐，其装夹效率低下，如图5，本发明设计出的一种镶针类零件快速装夹的自动化加工专用夹具，多个镶针零件3竖向套接定位的镶针工装2、对镶针零件3横向挤压限制水平转动自由度的可调节顶杆机构、以及对镶针零件3上下方向限制自由度的下工装座12；通过以上三大模块机构进行对镶针零件3的六个自由度稳定且快速限位，方便多个零件一次性装夹加工。

本发明中的具体包括：被多个镶针零件3竖向插接的镶针工装2、将镶针零件3的底部抵触托起限位的下工装座12、设置在镶针工装2侧壁上的盖板；镶针工装2上开设有多排被镶针零件3插接的零件槽，镶针工装2和下工装座12之间装配连接，优选镶针工装2和下工装座12之间通过四个拐角分布的上锁紧螺钉11可拆卸螺纹连接。镶针工装2装夹完成后，利用上锁紧螺钉11定位在下工装座12上，上锁紧螺钉11锁紧后零点自动找正；利用镶针工装2一次性实现零件多件批量装夹。

镶针工装2和盖板之间装配连接；这种结构可以实现多个镶针零件3排列，一起装夹后定位加工，其主要是利用盖板上安装有与多排镶针零件3匹配设置的可调节伸缩式顶杆机构，通过调节顶杆机构的伸缩对镶针零件3的底部扁位处顶平而限位后，再对镶针零件3上端加工。

优选镶针工装2侧边的盖板包括两相互平行且对称设置的前盖板5和后盖板8，其中，前盖板5和后盖板8均通过两组螺栓和镶针工装2螺纹可拆卸连接，方便更换部件和拆卸安装。前盖板5和后盖板8上均安装有等间距线性分布的顶杆机构。其中，顶杆机构通过相对于前盖板5或后盖板8螺纹旋转，实现顶进运动从而抵触镶针零件3的底部扁位处而限位。前盖板5上的顶杆机构为前锁紧螺栓6，后盖板8上的顶杆机构为后锁紧螺栓9。

如图15-16，前锁紧螺栓6前端转动连接有抵触镶针零件3的底部扁位处的扁平状前定位块4；后锁紧螺栓9前端转动连接有抵触镶针零件3的底部扁位处的扁平状后定位块7。用前锁紧螺栓6和后锁紧螺栓9顶带动定位块，定位块在活动槽15内伸缩活动，不受扁位的面积大小的影响，前定位块4和后定位块7的末端平面与镶针零件3的扁位贴合定位，锁紧受力后扁位自动被顶平。

如图6，镶针工装2的侧壁上开设有用于安设扁平状前定位块4和扁平状后定位块7的活动槽15，活动槽15中还设有螺纹孔，镶针工装2的底部开设有两条平行设置的用于容纳镶针零件3的底部扁位处的条形槽16，活动槽15和条形槽16垂直设置。

如图5，前盖板5上的前锁紧螺栓6对应的镶针零件3至少有两组，后盖板8上的后锁紧螺栓9对应的镶针零件3至少有两组，优选为8组，分为两排，每排分别为4组，组与组之间平行设置排列。

进一步的，镶针工装2的上方还平行设置有用于套接定位住镶针零件3的装夹扩展块1，且装夹扩展块1、镶针工装2、下工装座12三者通过上锁紧螺钉11装配在一起，从而提高整体性。

当镶针零件3高度较高时，需要配合装夹扩展块1使用。单纯靠装夹扩展块1、镶针工装2定位，无法满足镶针零件3装夹以后的稳定性要求，为提高装夹稳定性，选用另一种实施例方式，如图10所示，在装夹扩展块1和镶针工装2之间四个拐角均夹持有中空支柱14，中空支柱14用于增大装夹扩展块1和镶针工装2的间距，从而进一步稳定镶针零件3，每个中空支柱14中心均通过上锁紧螺钉11穿入定位；与装夹扩展块1配合使用，可以装夹不同高度的镶针零件3。

如图11，将本发明设计出的夹具用在一种机床中，采用现有的机床，例如CNC加工中心的机床，其包括加工零件的机床本体和定位配件13，定位配件13上螺纹安装有上述的镶针类零件快速装夹的自动化加工专用夹具。如图5，定位配件13为定位板结构，且定位板结构的四个拐角均设有装配螺栓。

零件装夹中的具体操作如下：

1、先将合适型号的镶针零件3安装在镶针工装2的零件槽内，共计8件；

2、将前定位块4和后定位块7分别安装在镶针工装2的定位块槽内；

3、将前盖板5和后盖板8安装在镶针工装2前、后两侧，并用前锁紧螺栓6和后锁紧螺栓9进行固定；

4、调节前锁紧螺栓6和后锁紧螺栓9，带动各自定位块顶住镶针零件3的扁位，均匀受力使其被顶平；

5、将镶针工装2安装在下工装座12上，并用4个定位销钉10进行定位，此时镶针工装2的夹具中心与下工装座12的中心保持一致；

6、用4-6个上锁紧螺钉11进行紧固，此时镶针零件3被安装到位；

7、下工装座12与定位配件13为一体式，销钉孔以夹具中心进行加工并保持一致，Z向零点统一在定位配件13的支撑柱底部；

8、CNC编程时将加工零件与工装进行组合，以夹具零点进行一体式编程；现场按要求进行整体装夹和加工；

9、镶针工装2的镶针孔大小与镶针外形一致，常见规格有：φ4、φ5、φ6、φ8、φ10、φ12，实现不同规格的镶针零件3搭配装夹使用。

作为进一步优选实施例，可将配件前定位块4、前盖板5、前锁紧螺栓6、后定位块7、后盖板8、后锁紧螺栓9做出整体式的气动松开锁紧的装置，例如采用气压杆或者液压杆传动。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。