CN107214565A - 万能夹具机床 - Google Patents

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Abstract

一种用于机械加工技术领域的万能夹具机床，包括：数控机床体，多功能机床台面板，中号夹具托板，小号夹具托板，夹具集成平台，分体式台钳，柔性夹具元件。数控机床体可完成X、Y、Z坐标移动轴的三轴联动加工功能。多功能机床台面板、中号夹具托板、小号夹具托板均由孔系基础板制作。夹具集成平台可完成万能夹具机床的A、B、C三个旋转轴的旋转加工功能。分体式台钳有固定钳口和活动钳口，能做到0-700mm的夹持功能。柔性夹具元件能完成各种组合变化，使得万能夹具机床获得U、V、W三个增量轴的加工功能。

Description

万能夹具机床
技术领域：
本发明为一种用于机械加工行业的万能夹具机床，属于机械切削加工的技术领域。
背景技术：
自机床问世以来，异形零件的加工就一直是困扰机械加工制造业的难题，几十年都没有得到很好的解决。本公司设计生产的万能夹具机床将给用户带来崭新的机床概念，所谓的万能夹具机床，即是由三轴数控加工中心机床体、孔系多功能机床台面板、夹具托板、夹具集成平台、分体式台钳、柔性夹具六个部分组成。
该机床拥有三个移动轴：X、Y、Z，三个旋转轴：A、B、C，三个增量轴：U、V、W，共九轴配置，主要用于车、铣、钻等加工形式，能完成除曲面加工外的二维空间、三维空间部位的加工。
该机床的装夹具配置完全可以替代专用夹具，且装夹具的拼装时间只需几十分钟，而同类型专用夹具的制造时间通常要1--2个月。
该机床的装夹具配置可循环使用。
发明内容：
一种用于机械加工行业的万能夹具机床，包括：三轴联动数控机床体(1)，孔系多功能机床台面板(2)，中号夹具托板(3)，小号夹具托板(4)，夹具集成平台(5)，分体式台钳(6)，柔性夹具元件(7)；
所述三轴联动数控机床体(1)为三坐标轴数控加工中心机体，行程：X轴1000mm，Y轴600mm，Z轴500mm，精度：0.01mm，刀库：10柄；可以完成X、Y、Z坐标移动轴的三轴联动加工功能；
所述多功能机床台面板(2)为蓝系夹具的基础板结构，台面板设计为：长1000mm，宽600mm，长度方向有48排孔，宽度方向有25排孔，长宽方向的孔间距为20X 20mm，孔的上半部分为直径13mm的圆柱销孔，可用圆柱销来定位机床台面上各种装夹具，孔的下半部分为M12的螺孔，用来固定锁紧机床台面上的装夹具；
所述多功能机床台面板(2)可满足夹具集成平台、分体式台钳、柔性夹具元件、中号夹具托板和小号夹具托板在其上的刚性定位和锁紧；
所述多功能机床台面板(2)的上表面设计有定位接收套(2--02)和锁紧接收套(2--01)，用来定位和锁紧中号夹具托板(3)和小号夹具托板(4)；
所述中号夹具托板(3)和小号夹具托板(4)为孔系结构的基础板，夹具托板的表面可配以蓝系夹具的各种夹具组合，用以装夹零件，夹具托板大小选用的依据是与被加工零件的大小相匹配，当需要加工多个相同的零件时，可预先将零件装夹在夹具托板上，以便加工时能做到迅速切换，以提高功效和机床的使用效率；
所述中号和小号夹具托板的底面装有定位球体(3--01)和(4--01)，其与多功能机床台面板(2)上的定位接收套(2--02)相匹配；
所述中号夹具托板(3)和小号夹具托板(4)的周边四个角的位置上设计有4个锥面锁(3--02)和(4--02)，与多功能机床台面板(2)上的锁紧接收套(2--01)相匹配，锥面锁与锁紧接收套锁紧后，可将中号夹具托板(3)或小号夹具托板(4)锁紧在多功能机床台面板(2)上；
所述中号夹具托板(3)和小号夹具托板(4)在装夹零件时，为保障夹具托板板面的平稳放置，可在与定位球体中心连线相平行的端面下施以厚度合适的垫块；
所述夹具集成平台(5)为多功能装夹具，可完成万能夹具机床A、B、C三个旋转轴的旋转功能；转动蜗轮变速箱的蜗杆手柄(5--09)，可使夹具集成平台的台面板(5--02)作360°的旋转，完成A轴的旋转变化功能；旋转上台板(5--11)的角度调节杆手柄(5--04)，可使夹具集成平台的上台板(5--11)围绕铰链轴(5--08)作0--90°的旋转，完成B轴的旋转变化功能，角度的变化可由电子角度显示器(5--03)上直接读取；当夹具集成平台(5)围绕下台板(5--12)的中心轴孔(5--06)作360°的旋转时，可完成C轴的旋转变化功能；
当A、B、C三个旋转轴联动时，可得到复合空间角度变化的功能；
所述分体式台钳(6)的固定钳口(6--01)和活动钳口(6--02)可用圆柱销定位在多功能机床台面板(2)或夹具集成平台(5)的台面板或夹具托板(3)或夹具托板(4)上，然后用螺钉锁紧，钳口的有效工作范围在：0--700mm，在该范围内，钳口可按多功能机床台面板上20X 20mm的孔距做每步20mm的进退调整，活动钳口可在0--25mm的范围内做无级调整；
所述分体式台钳配有多种V形钳口，可以对方形、圆形、弧形零件进行定位夹持；
所述分体式台钳(6)的固定钳口(6--01)和活动钳口(6--02)之间没有丝杠连接，由此可降低装夹零件的高度；
所述柔性夹具元件(7)可对有面定位、边定位、弧定位、孔定位、内外圆定位需求的异形零件进行夹持，并通过可调支承(7--01)、(7--02)、(7--03)的组合变化，使万能夹具机床获得U、V、W三个增量轴的变化功能；
附图说明：
图1为三轴联动数控机床体。
图2为多功能机床台面板及夹具托板。
图3为夹具集成平台。
图4为分体式台钳。
图5为柔性夹具元件。
具体实施方式：
本多功能夹具机床的数控机床体，就是三轴联动数控加工中心机体，其X轴行程：1000mm，Y轴行程：600mm，Z轴行程：500mm，精度为：0.01mm，刀库：10柄；可以完成X、Y、Z坐标移动轴的三轴联动加工功能；
多功能机床台面板为蓝系夹具的基础板结构，台面板的长度为：1000mm，宽度为：600mm，长度方向有48排孔，宽度方向有25排孔，长宽方向的孔间距为20X 20mm，孔的上半部分为直径13mm的圆柱销孔，可用圆柱销来定位机床台面上各种装夹具，孔的下半部分为M12的螺孔，用来固定锁紧机床台面上的装夹具；
多功能机床台面板上可满足夹具集成平台、分体式台钳、柔性夹具、中号夹具托板和小号夹具托板在其上的刚性定位和锁紧；
多功能机床台面板的上表面设计有2个定位接收套和8个锁紧接收套，用来定位和锁紧夹具托板；
夹具托板为孔系结构的基础板，夹具托板的表面可配以蓝系夹具的各种柔性夹具组合，用以装夹零件，夹具托板大小选用的依据是与被加工零件的大小相匹配，当需加工多个相同零件时，可预先将零件装夹在夹具托板上，以便加工时做到迅速切换，以提高功效和机床的使用效率；
夹具托板的底面装有2个定位球体，与多功能机床台面板上的定位接收套相匹配；
夹具托板的周边四个角的位置上设计有4个锥面锁，与多功能机床台面板上的 锁紧接收套相匹配，锥面锁与锁紧接收套锁紧后，可将夹具托板锁紧在多功能机床台面板上；
夹具托板在装夹零件时，为保障夹具托板板面的平稳放置，可在与定位球体中心连线相平行的端面下施以厚度合适的垫块；
夹具集成平台为多功能装夹具，可完成万能夹具机床三个旋转轴A、B、C的旋转功能；
转动蜗轮变速箱的蜗杆手柄(5--09)，可使夹具平台的台面板(5--02)作360°的旋转，完成A轴的旋转变化功能；旋转上台板(5--11)的角度调节杆手柄(5--04)，可使夹具平台的台面板(5--02)围绕铰链轴(5--08)作0--90°的旋转，完成B轴的旋转变化功能，角度的变化可由电子角度显示器(5--03)直接读取；当夹具集成平台(5)围绕下台板的中心轴孔(5--06)作360°的旋转时，可完成C轴的旋转变化功能；当A、B、C三个旋转轴联动时，可使零件获得复合空间角度的变化；
分体式台钳(6)的固定钳口(6--01)和活动钳口(6--02)可用圆柱销定位在多功能机床台面板(2)或夹具集成平台(5)或中号夹具托板(3)或小号夹具托板(4)上，然后用螺钉锁紧；钳口的有效工作范围在0--700mm，在该范围内，钳口可按多功能机床台面板上20X 20mm的孔距做每步20mm的进退调整，活动钳口可在0--25mm的范围内做无级调整；分体式台钳配有多种V形钳口，可以对方形、圆形、弧形零件进行定位夹持；由于固定钳口(6--01)和活动钳口(6--02)之间没有丝杠连接，所以可降低装夹零件的高度；
柔性夹具元件可对有面定位、边定位、弧定位、孔定位、内外圆定位需求的异形零件进行夹持，并通过可调支承(7--01)、(7--02)、(7--03)的组合变化，使万能夹具机床获得U、V、W三个增量轴的变化功能；
工作原理
多功能机床台面板、中小号夹具托板、夹具集成平台的台面板均为孔系基础板，以其工作台面上的任意孔(轴)为坐标原点，在U、V、W三个增量轴上以0.01mm的级差调整出点、线、面、孔、弧、圆的定位基准，以满足异形件整体的定位要求，将工件牢固夹持；
被夹持的工件通过集成平台A、B、C三个旋转轴10″级差的有级旋转，被定位到二维或三维的任意空间位置；
切削刀具通过X、Y、Z三轴数控机床的三个移动轴0.01mm级差的联动调整，找到工件最精确的切削位置进行加工。

Claims (15)

1.一种用于机械加工行业的万能夹具机床，包括：数控机床体(1)，多功能机床台面板(2)，中号夹具托板(3)，小号夹具托板(4)，夹具集成平台(5)，分体式台钳(6)柔性夹具元件(7) 。
2.所述数控机床体(1)为数控三坐标轴机床，行程：X轴1000mm，Y轴600mm，Z轴500mm，精度：0.01mm，刀库：10柄；可以完成X、Y、Z三坐标移动轴的联动加工功能。
3.所述多功能机床台面板(2)为蓝系夹具的基础板结构，台面板设计为：长1000mm，宽600mm，长度方向有48排孔，宽度方向有25排孔，长宽方向的孔间距为20mm，孔的上半部分为直径13mm的圆柱销孔，可用圆柱销来定位机床台面上各种装夹具，孔的下半部分为M12的螺孔，用来固定锁紧机床台面上的装夹具。
4.所述多功能机床台面板(2)可满足：夹具集成平台(5)、分体式台钳(6)、柔性夹具元件(7)在其上的刚性定位和锁紧。
5.所述多功能机床台面板(2)的上表面设计有定位接收套(2--02)和锁紧接收套(2--01)，用来定位和锁紧中号夹具托板(3)和小号夹具托板(4) 。
6.所述中号夹具托板(3)和小号夹具托板(4)为孔系结构的基础板，夹具托板的表面可配以蓝系夹具的各种夹具组合，用以装夹零件，夹具托板大小选用的依据是与被加工零件的大小相匹配，当需加工多个相同零件时，可预先将零件装夹在多个夹具托板上，以便加工时做到迅速切换，以提高功效和机床的使用效率。
7.所述中号夹具托板(3)的底面装有定位球体(3--01)，其与多功能机床台面板(2)上的定位接收套(2--02)相匹配。
8.所述中号夹具托板(3)的周边四个角的位置上设计有4个锥面锁(3--02)，与多功能机床台面板(2)上的锁紧接收套(2--01)相匹配，当锥面锁(3--02)与接收套(2--01)锁紧后，可将中号夹具托板(3)锁紧在多功能机床台面板(2)上。
9.所述中号夹具托板(3)和小号夹具托板(4)在装夹零件时，为保障夹具托板板面的平稳放置，可在与定位球体中心连线相平行的端面下施以厚度合适的垫块。
10.所述夹具集成平台(5)为多功能装夹具，可完成万能夹具机床三个旋转轴A、B、C的旋转功能；转动蜗轮变速箱的蜗杆手柄(5--09)，可使夹具集成平台的台面板(5--02)作360°的旋转，完成A轴的旋转变化功能；旋转上台板(5--11)的角度调节杆手柄(5--04)，可使夹具集成平台的台面板(5--02)围绕铰链轴(5--08)作0--90°的旋转，完成B轴的旋转变化功能，角度的变化可由电子角度显示器(5--03)上直接读取；当夹具集成平台(5) 围绕下台板的中心轴孔(5--06)作360°的旋转时，可完成C轴的旋转功能。
11.当A、B、C三个旋转轴联动时，可得到复合空间角度变化的功能。
12.所述分体式台钳(6)的固定钳口(6--01)和活动钳口(6--02)可用圆柱销定位在多功能机床台面板(2)或夹具集成平台(5)的台面板、或夹具托板(3)、或夹具托板(4)上，然后用螺钉锁紧，钳口的有效工作范围在：0--700mm，在该范围内，钳口可按各台面板上20X20mm的孔距做每步20mm的进退调整，活动钳口可在0--25mm的范围内做无级进退调整。
13.所述分体式台钳配有多种V形钳口，可以对方形、圆形、弧形表面的零件进行定位加持。
14.所述分体式台钳(6)的固定钳口(6--01)和活动钳口(6--02)之间没有丝杠连接，由此可降低装夹零件的高度。
15.所述柔性夹具元件(7)可对有面定位、边定位、弧定位、孔定位、内外圆定位需求的异形零件进行夹持，并通过可调支承(7--01)、(7--02)、(7--03)的组合变化，使万能夹具机床获得U、V、W三个增量轴的变化功能。
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