CN101347906A - 用于数控加工的零件压紧方法和压紧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种适合于高效数控加工的能够对零件进行有效快速安全装夹的压紧方法和压紧装置。通过在待加工零件的两侧，利用数控工作台的T型槽安装压紧夹具，压紧夹具由固定压块和活动压块组成运动副，使活动压块沿固定压块的固定斜面移动，压紧夹具采用侧向压紧，降低了压紧装置的总高度，不但可以有效缩短刀具的悬伸长度，提高装夹速度和数控加工效率，而且降低了数控加工中机床碰撞压紧装置的风险。
Description
技术领域：
本发明涉及机械加工领域，特别是一种数控加工中对零件的压紧装夹方法和压紧装置。
背景技术：
目前在数控加工领域，随着数控加工技术的不断发展，数控加工效率大幅提高，对零件装夹压紧的时间和安全性都提出了更高的要求。零件辅助装夹在整个零件的加工过程中所占用的时间，已经成为阻碍数控加工效率提高的一个主要因素。如何高效快速的装夹零件，缩短零件数控加工的辅助装夹时间，是提高零件数控加工效率的一个有效途径。
传统的压板螺栓装夹方式，是在零件的两侧放置千斤顶，调整千斤顶的高度与零件体一致，利用螺栓将压板压在千斤顶和零件之间并固定在机床的工作台面上。现有技术存在的问题是压板每次装夹时需要反复调整千斤顶的高度，导致装夹时间长，效率低，而且压板的高度高出被加工的零件体，需要在加工零件时增加刀具的悬伸长度，不利于零件加工质量的提高。而数控切削过程中缩短刀具的悬伸长度是保证零件安全切削，提高零件数控加工质量的一个有效措施。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种比传统压紧方式更适合于高效数控加工的能够对零件进行有效快速安全装夹的压紧方法和压紧装置。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于数控加工的压紧夹具，由固定压块和活动压块组成，固定压块上设有连接台和固定斜面，活动压块上设有连接体和楔形挤压体，固定压块和活动压块组成运动副，使活动压块沿固定压块的固定斜面移动。
上述的固定压块由固定本体和连接台构成整体组件，固定本体的底部延伸成连接台，连接台与固定本体的外侧面是相互平行的斜面结构，固定本体上有垂直的固定孔，连接台上设有与外侧斜面平行的连接孔。
上述活动压块的本体是一个由连接体和楔形挤压体构成的拐角状结构，挤压体和连接体的内侧是相互平行的斜面结构，挤压体和连接体的外侧面重合，连接体上设有与内侧斜面平行的压紧孔。
一种用于数控加工的压紧方法，在数控机床的带T型槽的工作台面上对待加工的零件进行压紧定位，其特征在于包括至少两组压紧夹具，每组压紧夹具含有固定压块和活动压块，固定压块和活动压块的本体通过相邻的平行斜面接触，在固定压块和活动压块的本体上有与接触斜面平行且同轴的连接孔；固定压块固定在零件两侧的机床工作台面上，活动压块的楔形挤压体挤压在零件与固定压块之间。
本发明的优点在于结构简单、使用方便，通过在待加工零件的两侧，利用数控工作台的T型槽安装压紧夹具，压紧夹具采用侧向压紧，降低了压紧装置的总高度，不但可以有效缩短刀具的悬伸长度，提高数控加工效率，而且降低了数控加工中机床碰撞压紧装置的风险。
以下结合实施例附图对该申请作进一步描述。
附图说明
图1是本发明压紧装置结构示意图
图2是本发明压紧方法示意图
图中编号说明：1固定压块、2T型槽、3螺钉、4固定斜面、5压紧螺钉、6活动压块、7待加工零件、8机床平台、9固定斜面、10活动斜面、11活动斜面、12刀具、13连接台、14连接孔、15固定孔、16连接体、17挤压体、18压紧孔
具体实施例
参见附图1，本压紧装置包括一个固定压块1、一个活动压块6。固定压块1由固定本体和连接台13构成整体组件，固定压块1上设有两个平行的固定斜面4和9，固定本体的底部伸出连接台，连接台13的外侧面形成固定斜面4，连接台13与固定本体的过渡处是固定斜面9，固定斜面4和固定斜面9相互平行，固定本体上有垂直的固定孔15，连接台13上设有与固定斜面平行的连接孔14；上述活动压块6的本体是一个由连接体16和楔形挤压体17构成的拐角状结构，活动压块6上设有与固定压块1的固定斜面对应的两个活动斜面10和11，挤压体17的内侧是活动斜面10，连接体16的内侧是活动斜面11，活动斜面10和活动斜面11相互平行，挤压体17和连接体16的外侧面重合，连接体16上设有与活动斜面平行的压紧孔18；值得强调的是固定压块1上的固定斜面与活动压块6上的活动斜面相互平行，固定压块连接台13上的连接孔14与活动压块上的压紧孔18同轴。
参见图2，数控加工装夹时，将待加工零件7放置在机床平台8上，在零件的两侧分别将固定压块1通过螺钉3固定在机床平台的T型槽2上，将活动压块6置于固定压块1的连接台13上，用压紧螺钉5将活动压块的压紧孔18与固定压块连接台上的连接孔14压紧连接，使活动压块的楔形挤压体17部分挤压在零件7的两侧，通过压紧螺钉5可以调整活动压块6相对于固定压块1的组合位置以及对零件7的挤压力度。
上述用于数控加工的新型压紧装置，在零件加工前，通过螺钉3(根据实际情况使用1到2个)将由该压紧装置组成的运动副中的固定压块1永久固定在机床平台8上，在后续加工零件的过程中，只需要在放入待加工零件7之后，利用压紧螺钉5调节促使运动副中活动压块6的活动斜面10和11沿固定压块的固定斜面4和9相向移动，通过活动压块6的移动在侧向压紧待加工零件7就可以实现快速装夹。
让活动压块沿互相接触的平行斜面移动，产生侧向压紧力及向下的摩擦力压紧待加工零件，固定压块和活动压块在斜面上产生的摩擦力及螺钉的压紧力共同平衡零件在加工过程中受到的力，实现有效压紧；由于采用侧向压紧，降低了压紧装置的总高度，不但可以有效缩短刀具12的悬深长度，提高数控加工效率，而且降低了数控加工中机床碰撞压紧装置的风险。
通过对构件的受力分析，可计算出该运动副中活动压块6在受到零件7的反向挤压时与固定压块1的自锁条件，即图中所示角度α的范围A≤α∠90度(A为在预设条件下活动压块6自锁的临界角度)。在满足实际应用的情况下，对该运动副中固定压块1及活动压块6的材料进行不同的选择组合可以获得更为理想的摩擦系数，进而取得一个较为满意的角度α。根据计算得出的角度α及实际加工时活动压块6的行程要求，可以设计出该装置。考虑到待加工零件高度、机床主轴及刀具悬深长度等因素，可以通过调整α的角度，使装置虽不能达到自锁条件，但挤压产生的摩擦力与螺钉的压紧力之和仍能满足对零件7的有效压紧，从而进一步降低该压紧装置的总体高度。
经过实施例的分析计算，对该装置的材料参数设定如下：固定压块1和活动压块6的材料按照GB699-65选择，活动压块6的行程预设为5～10mm。α角度设计为70°，按照GB70-66采用M16螺钉压紧。经过在数控机床上实际验证，满足使用要求。
Claims (4)
1、一种用于数控加工的压紧夹具，由固定压块和活动压块组成，其特征在于固定压块上设有连接台和固定斜面，活动压块上设有连接体和楔形挤压体，固定压块和活动压块组成运动副，使活动压块沿固定压块的固定斜面移动。
2、如权利要求1所述的压紧夹具，其特征在于所述的固定压块由固定本体和连接台构成整体组件，固定本体的底部延伸成连接台，连接台与固定本体的外侧面是相互平行的斜面结构，固定本体上有垂直的固定孔，连接台上设有与外侧斜面平行的连接孔。
3、如权利要求1和2所述的压紧夹具，其特征在于所述活动压块的本体是一个由连接体和楔形挤压体构成的拐角状结构，挤压体和连接体的内侧是相互平行的斜面结构，挤压体和连接体的外侧面重合，连接体上设有与内侧斜面平行的压紧孔。
4、一种用于数控加工的压紧方法，在数控机床的带T型槽的工作台面上对待加工的零件进行压紧定位，其特征在于包括至少两组压紧夹具，每组压紧夹具含有固定压块和活动压块，固定压块和活动压块的本体通过相邻的平行斜面接触，在固定压块和活动压块的本体上有与接触斜面平行且同轴的连接孔；固定压块固定在零件两侧的机床工作台面上，活动压块的楔形挤压体挤压在零件与固定压块之间。
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2008
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