CN110900228A - 液压胀紧夹持装置及其用于加工中心刀库的使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了液压胀紧夹持装置及其用于加工中心刀库的使用方法，属于液压固定装置领域，包括锥形套，锥形套的一端设置有接口，锥形套的另一端设置有未封口的容置腔，容置腔内部套接有活塞和胀紧固定套；胀紧固定套的另一端内部沿轴向设置有夹持通道，夹持通道的侧壁与胀紧固定套的外壁之间设置有油腔，油腔内密封有液压油。在铣削时，液压胀紧夹持装置旋转带动铣削刀具旋转，对固定在工作台上的工件进行铣削；操作者可控制液压系统对胀紧夹持装置的夹持力度进行调节，控制液压胀紧装置对刀具或者工件的装卸。本发明生产过程连续，生产效率高，自动化程度高，加工中心刀库的利用率高。
Description
技术领域
本发明属于液压固定领域，涉及液压胀紧夹持装置及其用于加工中心刀库的使用方法。
背景技术
数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的一种自动加工设备。数控铣床有分为不带刀库和带刀库两大类。其中带刀库的数控铣床又称为加工中心。工件铣削加工中，工件需要由人工安装在在机床上保持轴向上的固定，由机床主轴带动旋转，由夹持在刀架上的车刀作进给运动。车削加工主要用车刀对旋转的工件进行车削加工。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。
现有的工件铣削加工完之后，需要由人工将工件卸下，进入车削工序中，在车削工序中又需要人工将工件安装上；整个生产过程不连续，生产效率低下，自动化程度不高，加工中心刀库的利用率不高。
发明内容
本发明的目的在于：提供了液压胀紧夹持装置及其用于加工中心刀库的使用方法，解决了上述背景技术中提到的问题。
本发明采用的技术方案如下：
液压胀紧夹持装置，包括锥形套，所述锥形套的一端设置有接口，锥形套的另一端设置有未封口的容置腔，容置腔内部套接有活塞和胀紧固定套，所述活塞包括活塞头和连杆，活塞头一侧端面的中心与连杆固定连接，连杆与活塞头同轴；
胀紧固定套的外侧壁中部设置有轴肩，所述轴肩与锥形套设置有容置腔的一端的端口匹配，轴肩与端口固定连接；所述胀紧固定套的一端设置有行程孔，所述活塞的连杆与行程孔过渡配合，所述胀紧固定套的另一端内部沿轴向设置有夹持通道，所述夹持通道的侧壁与胀紧固定套的外壁之间设置有油腔，所述油腔沿胀紧固定套的轴向上延伸，所述油腔内密封有液压油。
现有的工件铣削加工完之后，需要由人工将工件卸下，进入车削工序中，在车削工序中又需要人工将工件安装上；整个生产过程不连续，生产效率低下，自动化程度不高，加工中心刀库的利用率不高。本发明液压胀紧夹持装置，锥形套的一端的接口能够与加工中心的刀库安装盘连接，刀库的移动轴能够在生产中对液压胀紧装置进行移动，从而根据工件的位置进行调节。所述活塞、胀紧固定套和锥形套，三者同轴设置，轴肩与端口可通过螺栓进行固定连接，避免在生产过程中产生轴向上的位移。夹持通道用于固定夹持工件，通过加工中心的液压系统控制活塞在行程孔沿轴向运动。液压胀紧装置一端的活塞头靠近液压系统的一端的设置有工作液，液压系统可通过PLC控制器智能控制工作液的泵进泵出，从而控制活塞的运动。油腔与行程孔之间采用弹性材质的薄壁隔开，连杆挤压薄壁，改变油腔中的油压，进而使夹持通道的侧壁受到压力而产生沿径向并指向夹持通道截面圆心的变形，从而将工件夹紧，实现工件的固定。与现有的由人工操作螺钉的旋紧旋出控制活塞的轴向运动相比，采用液压系统控制活塞的轴向运动，自动化程度高，能够智能控制液压胀紧装置内的油压，调节液压胀紧装置的夹持力度，从而实现工件的装卸。
胀紧装置还有另一种实现方式:所述胀紧固定套的一端设置有行程孔，所述活塞的连杆与行程孔过渡配合，所述胀紧固定套的另一端的内部沿周向设置有油腔，所述油腔沿胀紧固定套的轴向上延伸，所述油腔内密封有液压油。胀紧固定套伸入工件设置在其上的孔或槽中，通过活塞在行程孔沿轴向运动，从而改变油腔中的油压进而使夹持通道的侧壁受到压力而产生沿径向远离夹持通道截面圆心的变形，从而将工件撑住，实现工件的固定。
进一步地，所述容置腔的端口处设置有凸台，所述凸台的一侧与轴肩固定连接。所述凸台的一侧端面通过设置在凸台端面周向上的螺栓与轴肩固定，避免工作中胀紧固定套与锥形套之间在轴向或者周向上的相对移动。
进一步地，所述凸台的另一侧设置有固定套。所述固定套通过与凸台抵接，进一步避免工作中胀紧固定套与锥形套之间在轴向或者周向上的相对移动。
进一步地，所述接口为与液压机床连接的标准接口。所述接口可与液压机床连接。
进一步地，所述接口为与加工中心刀库安装盘连接的标准接口。
进一步地，所述液压胀紧夹持装置用于加工中心刀库的使用方法包括依次进行的以下步骤：
S1：将液压胀紧夹持装置的接口与加工中心的刀库安装盘连接，将铣削刀具固定在液压胀紧夹持装置的夹持通道内，将工件固定在工作台的加工位上；
S2：将液压胀紧夹持装置旋转至加工位，加工中心的主轴旋转带动铣削刀具旋转对工件进行铣削；
S3：铣削完成后，液压系统控制液压胀紧夹持装置松开铣削刀具；
S4：将液压胀紧夹持装置重新对准至加工位，液压系统控制液压胀紧夹持装置对工件进行夹持，将工件固定在液压胀紧夹持装置的夹持通道内；
S5：加工中心的主轴旋转带动工件旋转，加工中心工作台上固定设置的车削刀具对工件进行车削。
操作者可控制液压系统对胀紧夹持装置的夹持力度进行调节，控制液压胀紧装置对刀具或者工件的装卸。在铣削时，液压胀紧夹持装置旋转带动铣削刀具旋转，对固定在工作台上的工件进行铣削；在车削时，加工中心的主轴通过带动刀库安装盘旋转来带动液压胀紧夹持装置旋转，从而带动工件旋转，车削刀具对旋转的工件进行车削。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
在现有的工件加工生产中，并没有既可以装刀具又可以装工件的加工中心刀库，并且现有的刀具或者工件的装卸需要由人工完成。本发明液压胀紧夹持装置及其用于加工中心刀库的使用方法，全程无需由人工参与装卸，操作者可操作液压系统对胀紧夹持装置的夹持力度进行智能调节控制，从而控制液压胀紧装置对刀具或者工件的装卸，能够快速实现工件与刀具的转换。本发明生产过程连续，生产效率高，自动化程度高，加工中心刀库的利用率高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：
图1是本发明液压胀紧夹持装置及其用于加工中心刀库的使用方法的剖面示意图；
图2是本发明工件夹持剖面示意图；
图3是本发明的外部结构示意图。
图中标记：1-锥形套、101-接口、102-凸台、2-活塞、201-活塞杆、202-连杆、3-胀紧固定套、301-轴肩、302-夹持通道、303-油腔、4-固定套、5-工件。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
下面结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例一
本发明较佳实施例提供的液压胀紧夹持装置及其用于加工中心刀库的使用方法，包括锥形套1，所述锥形套1的一端设置有接口101，锥形套的另一端设置有未封口的容置腔，容置腔内部套接有活塞2和胀紧固定套3，所述活塞2包括活塞头201和连杆202，活塞头201一侧端面的中心与连杆202固定连接，连杆202与活塞头201同轴；
所述胀紧固定套3的外侧壁中部设置有轴肩301，所述轴肩301与锥形套1设置有容置腔的一端的端口匹配，轴肩301与端口固定连接；所述胀紧固定套3的一端设置有行程孔，所述活塞的连杆202与行程孔过渡配合，所述胀紧固定套3的另一端内部沿轴向设置有夹持通道302，所述夹持通道302的侧壁与胀紧固定套3的外壁之间设置有油腔303，所述油腔303沿胀紧固定套3的轴向上延伸，所述油腔303内密封有液压油。
所述用于加工中心刀库的使用方法包括依次进行的以下步骤：
S1：将液压胀紧夹持装置的接口与加工中心的刀库安装盘连接，将铣削刀具固定在液压胀紧夹持装置的夹持通道内，将工件固定在工作台的加工位上；
S2：将液压胀紧夹持装置旋转至加工位，加工中心的主轴旋转带动铣削刀具旋转对工件进行铣削；
S3：铣削完成后，液压系统控制液压胀紧夹持装置松开铣削刀具；
S4：将液压胀紧夹持装置重新对准至加工位，液压系统控制液压胀紧夹持装置对工件进行夹持，将工件固定在液压胀紧夹持装置的夹持通道内；
S5：加工中心的主轴旋转带动工件旋转，加工中心工作台上固定设置的车削刀具对工件进行车削。
现有的工件5铣削加工完之后，需要由人工将工件5卸下，进入车削工序中，在车削工序中又需要人工将工件5安装上；整个生产过程不连续，生产效率低下，自动化程度不高，加工中心刀库的利用率不高。本发明液压胀紧夹持装置，锥形套1的一端的接口101能够与加工中心的刀库安装盘连接，刀库的移动轴能够在生产中对液压胀紧装置进行移动，从而根据工件5的位置进行调节。所述活塞2、胀紧固定套3和锥形套1，三者同轴设置，轴肩与端口可通过螺栓进行固定连接，避免在生产过程中产生轴向上的位移。夹持通道302用于固定夹持工件5，通过加工中心的液压系统控制活塞2在行程孔沿轴向运动。液压胀紧装置一端的活塞2头靠近液压系统的一端的设置有工作液，液压系统可通过PLC控制器智能控制工作液的泵进泵出，从而控制活塞2的运动。油腔303与行程孔之间采用弹性材质的薄壁隔开，连杆202挤压薄壁，改变油腔303中的油压，进而使夹持通道302的侧壁受到压力而产生沿径向并指向夹持通道302截面圆心的变形，从而将工件5夹紧，实现工件5的固定。与现有的由人工操作螺钉的旋紧旋出控制活塞2的轴向运动相比，采用液压系统控制活塞2的轴向运动，自动化程度高，能够智能控制液压胀紧装置内的油压，调节液压胀紧装置的夹持力度，从而实现工件5的装卸。
胀紧装置还有另一种实现方式:所述胀紧固定套3的一端设置有行程孔，所述活塞2的连杆202与行程孔过渡配合，所述胀紧固定套3的另一端的内部沿周向设置有油腔303，所述油腔303沿胀紧固定套3的轴向上延伸，所述油腔303内密封有液压油。胀紧固定套3伸入工件5设置在其上的孔或槽中，通过活塞2在行程孔沿轴向运动，从而改变油腔303中的油压进而使夹持通道302的侧壁受到压力而产生沿径向远离夹持通道302截面圆心的变形，从而将工件5撑住，实现工件5的固定。
操作者可控制液压系统对胀紧夹持装置的夹持力度进行调节，控制液压胀紧装置对刀具或者工件5的装卸。在铣削时，液压胀紧夹持装置旋转带动铣削刀具旋转，对固定在工作台上的工件5进行铣削；在车削时，加工中心的主轴通过带动刀库安装盘旋转来带动液压胀紧夹持装置旋转，从而带动工件5旋转，车削刀具对旋转的工件5进行车削。
实施例二
本实施例在实施例一的基础上，所述容置腔的端口处设置有凸台102，所述凸台102的一侧与轴肩301固定连接。
所述凸台102的一侧端面通过设置在凸台102端面周向上的螺栓与轴肩固定，避免工作中胀紧固定套3与锥形套1之间在轴向或者周向上的相对移动。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明的保护范围，任何熟悉本领域的技术人员在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.液压胀紧夹持装置，其特征在于：包括锥形套(1)，所述锥形套(1)的一端设置有接口(101)，锥形套的另一端设置有未封口的容置腔，容置腔内部套接有活塞(2)和胀紧固定套(3)，所述活塞(2)包括活塞头(201)和连杆(202)，活塞头(201)一侧端面的中心与连杆(202)固定连接，连杆(202)与活塞头(201)同轴；
所述胀紧固定套(3)的外侧壁中部设置有轴肩(301)，所述轴肩(301)与锥形套(1)设置有容置腔的一端的端口匹配，轴肩(301)与端口固定连接；所述胀紧固定套(3)的一端设置有行程孔，所述活塞的连杆(202)与行程孔过渡配合，所述胀紧固定套(3)的另一端内部沿轴向设置有夹持通道(302)，所述夹持通道(302)的侧壁与胀紧固定套(3)的外壁之间设置有油腔(303)，所述油腔(303)沿胀紧固定套(3)的轴向上延伸，所述油腔(303)内密封有液压油。
2.根据权利要求1所述的液压胀紧夹持装置，其特征在于：所述容置腔的端口处设置有凸台(102)，所述凸台(102)的一侧与轴肩(301)固定连接。
3.根据权利要求2所述的液压胀紧夹持装置，其特征在于：所述凸台(102)的另一侧设置有固定套(4)。
4.根据权利要求1所述的液压胀紧夹持装置，其特征在于：所述活塞头(201)的侧面上套接有密封圈。
5.根据权利要求1所述的液压胀紧夹持装置，其特征在于：所述接口(101)为与加工中心刀库安装盘连接的标准接口。
6.根据权利要求1所述的液压胀紧夹持装置用于加工中心刀库的使用方法，其特征在于：包括依次进行的以下步骤：
S1：将液压胀紧夹持装置的接口(101)与加工中心的刀库安装盘连接，将铣削刀具固定在液压胀紧夹持装置的夹持通道(302)内，将工件(5)固定在工作台的加工位上；
S2：将液压胀紧夹持装置旋转至加工位，加工中心的主轴旋转带动铣削刀具旋转对工件(5)进行铣削；
S3：铣削完成后，液压系统控制液压胀紧夹持装置松开铣削刀具；
S4：将液压胀紧夹持装置重新对准至加工位，液压系统控制液压胀紧夹持装置对工件(5)进行夹持，将工件(5)固定在液压胀紧夹持装置的夹持通道(302)内；
S5：加工中心的主轴旋转带动工件(5)旋转，加工中心工作台上固定设置的车削刀具对工件(5)进行车削。
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