CN101462213A - 用于数控切割机二次切割工件的销轴式定位胎具及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于数控切割机二次切割工件的销轴式定位胎具，包括支撑座体和固定脚板，所述支撑座体的支撑面上至少设置有两套定位结构，所述定位结构包括固定在所述支撑面上的定位固定销和与定位固定销上部配合的夹紧螺母构成；所述定位固定销的上端面设置有找正结构。本发明同时还公开了利用上述销轴式定位胎具进行定位的方法是：在被切割工件上设定两个用来定位的工艺孔，将两个定位固定销与两个工艺孔的位置对准；将被切割工件放置到胎具的支撑面上并紧固；用切割嘴反复交替地对两个定位固定销上的找正结构进行吻合性调整，使两个定位固定销的中心连线与切割嘴的一个运行轨迹重合为止；将胎具与切割机工作台固定。

Description

用于数控切割机二次切割工件的销轴式定位胎具及方法
技术领域
本发明涉及一种在钢结构制造行业中，对被切割工件在二次数控切割工序中进行找正定位的装置及其找正定位的方法。
背景技术
目前，钢板件的切割加工，大多采用数控火焰切割机、数控激光切割机或数控等离子切割机等。有些钢板件，如果按图将需要切割的部位全部切完再转其他工序加工，有时会造成很大的质量问题，甚至造成废品。如加工如图1、图2和图3所示的轮廓及结构的被切割钢板件，当被切割工件上的孔及外形加工完成后，在进行折弯时，靠近折弯部位的孔会出现较大程度的变形，如图4和图5所示，由于该部位孔的严重变形将使工件无法使用。基于以上原因或其他工艺上的需要。有些钢板件则需要首先用数控切割机切割外形，然后进行其他工序加工，最后再用数控切割机上进行二次切割。当然，需要进行二次切割加工的情形不仅限于上述折弯件的加工过程中，诸如：平板件的加工，方形钢管、槽钢或角钢等型材的加工，有些经过组焊完成的钢结构件，等等，都有可能进行二次切割加工，为了保证工件的精度，在二次加工时必须做到精确的定位，但若只是利用数控切割机上的切割嘴根据被切割工件的外形轮廓进行二次切割的定位，其定位误差很大，并不易操作，很费工时。
发明内容
为了克服现有技术中对需要二次数控切割的被切割工件进行找正定位中定位误差大、不易操作、浪费工时的缺点，本发明提供一种用于数控切割机二次切割工件的销轴式定位胎具，利用该销轴式定位胎具，可以方便、快速地实现对二次加工前工件的准确找正定位。
为了解决上述技术问题，本发明用于数控切割机二次切割工件的销轴式定位胎具予以实现的技术方案是：该销轴式定位胎具包括支撑座体和固定脚板，所述支撑座体的支撑面上至少设置有两套定位结构，所述定位结构包括固定在所述支撑面上的定位固定销和与定位固定销上部配合的夹紧螺母构成；所述定位固定销的上端面设置有找正结构。
利用上述用于数控切割机二次切割工件的销轴式定位胎具进行定位的方法，包括以下步骤：
步骤一、在被切割工件上设定两个用来定位的工艺孔；权利要求1所述的销轴式定位胎具的支撑面上固定的两个定位固定销的位置与上述两个工艺孔的位置一致，所述定位固定销与所述工艺孔径向配合；
步骤二、通过被切割工件上的两个工艺孔穿过胎具上的定位固定销定位，从而将被切割工件放置到胎具的支撑面上，并用夹紧螺母紧固；
步骤三、用数控切割机的切割嘴反复交替地对两个定位固定销上的找正结构进行吻合性调整，调整到，使两个定位固定销的中心连线与数控切割机切割嘴的一个运行轨迹重合为止；并将所述两个定位固定销的中心坐标值编入加工程序中，并使所述两个固定定位销的中心坐标与被切割工件上需要二次加工的几何形状的定位坐标在同一个直角坐标系中；
步骤四、利用销轴式定位胎具的固定脚板将该销轴式定位胎具与数控切割机工作台固定，至此，完成了找正定位工作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明用于数控切割机二次切割工件的销轴式定位胎具结构简单，易于实现，采用通过调整数控切割嘴与胎具定位固定销上的找正孔之间的吻合程度来进行找正，省工、省时、工效高。将找正后的坐标值编入数控加工程序中，是一种特别适用于批量生产的解决方案，在批量生产中可以大大节省了加工成本。
附图说明
图1是被切割工件的轮廓和结构示意图；
图2是图1中所示A-A位置剖面图；
图3是图1中所示B-B位置剖面图；
图4和图5分别是采用现有加工工序后孔产生变形的示意图；
图6是本发明用于数控切割机二次切割工件的销轴式定位胎具和被切割工件找正定位后的俯视图；
图7是图6中所示C-C位置剖视图；
图8是图6中所示D-D位置剖视图；
图9是图8中所示I部局部结构放大图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述。
说明书附图中主要零部件和细节附图标记的说明：1.支撑座体，2.固定脚板，3.支撑面，4.定位结构，41.定位固定销，42.夹紧螺母，5.找正结构，6.被切割工件，7.切割嘴，8.工艺孔，9.中心连线。
如图6和图7所示，本发明用于数控切割机二次切割工件的销轴式定位胎具，包括支撑座体1和固定脚板2，所述支撑座体1的支撑面3上至少设置有两套定位结构4，如图8和图9所示，所述定位结构4包括固定在所述支撑面3上的定位固定销41和与定位固定销41上部配合的夹紧螺母42构成；所述每个定位固定销41的上(即螺纹端)端面设置有找正结构5，所述找正结构5为一下凹部位，该下凹部位的内腔形状与数控切割机切割嘴7的外形相吻合，如图9所示，该找正结构5的形状是一与切割嘴7下端外形相吻合的锥形找正定位孔，该锥形找正定位孔与定位固定销41同心。至于在胎具的支撑板3上是否需要设置一些槽、孔、凸台等结构，这取决于被切割件的结构及形状特点，利用本发明的胎具对二次加工定位的被加工件不限于包括有弯折部位的被加工件。但由于本实施例是以折弯件为例，因此，在胎具的支撑板3上要设置有用于穿过被加工件折弯部位的通槽。
利用上述本发明的销轴式定位胎具进行数控切割机二次切割工件定位的方法，包括以下步骤：
步骤一、在被切割工件6上设定两个用来定位的工艺孔8；销轴式定位胎具的支撑面3上固定的两个定位固定销41的位置与上述两个工艺孔8的位置分别一致，所述定位固定销41与对应位置工艺孔8径向配合；所述两个定位固定销41的位置通过下述方法确定：在销轴式定位胎具上先加工出两个与被切割工件上的工艺孔8位置一致的孔，将两个定位固定销41分别插在所述的两个孔中，采用焊接或其他工艺将定位固定销41固定在各自的孔中，如图9所示。所述被切割工件6上的工艺孔8可以借用被切割工件6上原有结构、机加工后、其较为精确的孔。当然，若被切割工件6上没有可借用的原结构孔，通常情况下是加工出两个不影响被切割工件使用的工艺孔。
步骤二、通过被切割工件6上的两个工艺孔8穿过胎具上的定位固定销41定位，从而将被切割工件6放置到胎具的支撑面3上，并用夹紧螺母42紧固；
步骤三、用数控切割机的切割嘴7反复交替地对两个定位固定销41上的找正结构(即设置在定位固定销41螺纹端端面上的锥形孔)进行吻合性调整，调整到，使两个定位固定销41的中心连线9与数控切割机切割嘴7的一个运行轨迹重合为止；并将所述两个定位固定销41的坐标值编入二次切割的加工程序中，并使所述两个固定定位销的中心坐标位置与被切割工件上需要二次加工的加工的几何形状的坐标(通常为一些孔的中心坐标或槽的定位坐标)在同一个直角坐标系中；
步骤四、利用销轴式定位胎具的固定脚板2上的螺栓将该销轴式定位胎具与数控切割机工作台固定，至此，完成了二次切割工件找正定位工作。
在数控编程时，将用来进行精确找正定位的锥形孔的中心坐标(即上述两个定位固定销41的中心坐标值)与被切割工件6上要切割加工的孔的中心坐标值编在同一个直角坐标系内，切割加工时，每次切割前只需将数控切割嘴7与已编入程序的其中一个用来精确定位的锥形孔内，吻合后启动程序，开始切割，只要保证上述步骤三的找正调整做的精确，切割孔的定位精度会很高。
尽管结合附图对本发明进行了上述描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之列。

Claims (6)

1.一种用于数控切割机二次切割工件的销轴式定位胎具，包括支撑座体和固定脚板，其特征在于：所述支撑座体的支撑面上至少设置有两套定位结构，所述定位结构包括固定在所述支撑面上的定位固定销和与定位固定销上部配合的夹紧螺母构成；所述定位固定销的上端面设置有找正结构。
2.根据权利要求1所述的用于数控切割机二次切割工件的销轴式定位胎具，其特征在于：所述找正结构为一下凹部位，该下凹部位的内腔形状与数控切割机切割嘴的外形相吻合。
3.根据权利要求1所述的用于数控切割机二次切割工件的销轴式定位胎具，其特征在于：在被切割工件上设定两个用来定位的工艺孔；所述支撑面上的两个定位固定销的位置与上述两个工艺孔的位置一致，所述定位固定销与所述工艺孔径向配合。
4.一种利用如权利要求1所述用于数控切割机二次切割工件的销轴式定位胎具进行定位的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、在被切割工件上设定两个用来定位的工艺孔；权利要求1所述的销轴式定位胎具的支撑面上固定的两个定位固定销的位置与上述两个工艺孔的位置一致，所述定位固定销与所述工艺孔径向配合；
步骤二、通过被切割工件上的两个工艺孔穿过胎具上的定位固定销定位，从而将被切割工件放置到胎具的支撑面上，并用夹紧螺母紧固；
步骤三、用数控切割机的切割嘴反复交替地对两个定位固定销上的找正结构进行吻合性调整，调整到，使两个定位固定销的中心连线与数控切割机切割嘴的一个运行轨迹重合为止；并将所述两个定位固定销的中心坐标值编入二次切割加工程序中，并使所述两个固定定位销的中心坐标与被切割工件上需要二次加工的几何形状的定位坐标在同一个直角坐标系中；
步骤四、利用销轴式定位胎具的固定脚板将该销轴式定位胎具与数控切割机工作台固定，至此，完成了找正定位工作。
5.根据权利要求4所述的用于数控切割机二次切割工件的定位方法，其特征在于：所述销轴式胎具的支撑面上两个定位固定销的位置通过下述方法确定：在销轴式定位胎具上加工出两个与被切割工艺孔位置一致的孔，将两个定位固定销分别插在在所述的两个孔中，采用焊接工艺将定位固定销固定在各自的孔中。
6.根据权利要求4或5所述的用于数控切割机二次切割工件的定位方法，其特征在于：所述被切割工件上的工艺孔是被切割工件上原有的两个机加工后的结构孔。
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