CN110948268A - 智能检测夹紧力的多工位车刀刀头铣削夹具系统 - Google Patents

智能检测夹紧力的多工位车刀刀头铣削夹具系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110948268A
CN110948268A CN201911282118.7A CN201911282118A CN110948268A CN 110948268 A CN110948268 A CN 110948268A CN 201911282118 A CN201911282118 A CN 201911282118A CN 110948268 A CN110948268 A CN 110948268A
Authority
CN
China
Prior art keywords
clamping
air
face
positioning
upper clamping
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201911282118.7A
Other languages
English (en)
Inventor
罗亮
李昊罡
李长河
曹华军
卢秉恒
唐立志
张彦彬
徐海州
杨敏
洪华平
尹硕
崔歆
刘明政
高腾
侯亚丽
李润泽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qindao University Of Technology
Ningbo Sanhan Alloy Material Co Ltd
Original Assignee
Qindao University Of Technology
Ningbo Sanhan Alloy Material Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qindao University Of Technology, Ningbo Sanhan Alloy Material Co Ltd filed Critical Qindao University Of Technology
Priority to CN201911282118.7A priority Critical patent/CN110948268A/zh
Priority to PCT/CN2020/074394 priority patent/WO2021114467A1/zh
Priority to US17/214,549 priority patent/US12036632B2/en
Publication of CN110948268A publication Critical patent/CN110948268A/zh
Priority to ZA2021/05204A priority patent/ZA202105204B/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/06—Work-clamping means
    • B23Q3/061—Work-clamping means adapted for holding a plurality of workpieces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/10—Arrangements for cooling or lubricating tools or work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/002—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring the holding action of work or tool holders
    • B23Q17/005—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring the holding action of work or tool holders by measuring a force, a pressure or a deformation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/06—Work-clamping means
    • B23Q3/062—Work-clamping means adapted for holding workpieces having a special form or being made from a special material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/06—Work-clamping means
    • B23Q3/08—Work-clamping means other than mechanically-actuated
    • B23Q3/082—Work-clamping means other than mechanically-actuated hydraulically actuated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B5/12—Arrangements for positively actuating jaws using toggle links
    • B25B5/122—Arrangements for positively actuating jaws using toggle links with fluid drive
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30—Milling
    • Y10T409/303976—Milling with means to control temperature or lubricate
    • Y10T409/304032—Cutter or work

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)

Abstract

本发明公开了一种智能检测夹紧力的多工位车刀刀头铣削夹具系统，包括下底板机构，其下底板基体内部设置第一液压管路，用以传输液压油给上方夹紧液压缸和端面夹紧液压缸；支撑板机构内设置气检管路；定位机构包括定位基体，定位基体上固定设置多个支撑块以夹紧工件实现六点定位；上方夹紧机构包括V型夹紧块，V型夹紧块与上夹紧大臂连接，上夹紧大臂通过顶杆机构与上方夹紧液压缸连接；端面夹紧机构包括端面夹紧块，端面夹紧块与端面夹紧大臂连接，端面夹紧大臂通过活塞顶杆与端面夹紧液压缸连接；端面夹紧气检机构包括气压检测部件，气压检测部件与控制器连接，气压检测部件可检测气检管路的压力来识别定位机构、上方夹紧机构的工作状态。

Description

智能检测夹紧力的多工位车刀刀头铣削夹具系统
技术领域
本公开属于工艺装备技术领域，具体涉及一种智能检测夹紧力的多工位车刀刀头铣削夹具系统。
背景技术
在机床上加工工件时，为了保证加工精度和提高生产效率，必须保证工件和刀具的正确相对位置，这个过程称之为定位。在切削过程中，为了使工件已经获得的正确位置不被外力破坏，必须对工件施加夹紧力，该过程称为夹紧。定位和夹紧的全过程，称为工件的装夹。在科学技术不断发展的今天，机械制造业在当今社会中充当着越来越重要的角色。如何加快生产效率，提高加工精度，降低加工成本，是当今机械行业所不断追求的目标。
刀具在机械加工中属于基础工艺装备。高效先进刀具可明显提高加工效率。刀具的结构、性能以及精度都对机械加工的效率和质量有着直接的影响。同时对整个机械制造业的生产技术水平以及经济效益也会造成一定的影响。在所有机床刀具的使用中，车刀是使用最为广泛的一种刀具，车削也是最常用的机加工方法之一，应用十分广泛。
随着社会生产水平的不断提高，机械制造领域中对于高精度刀具的需求量不断增加。而传统车刀的生产过程中，大多数一次性只能装夹一个工件，生产效率比较低。而且无定位和夹紧检测装置，整个刀具生产过程中大多数都是通过操作工人的经验来判断工件的定位和夹紧是否符合加工要求，加工出来的刀具精度比较差。随着人力资源成本的不断增加，传统车刀生产方式的成本也越来越高。当今机械制造行业急需一种高效率，高精度，自动化程度高，低成本的生产车刀刀头的夹具系统
江苏省无锡市无锡七机机床有限公司发明了一种气检夹具，包括套筒主轴，推拉杆，气管，端盖，封板，气密端面支撑座，工件安装座。主轴通过轴承结构转动支承于套筒主轴内孔中，主轴的内孔中设置推拉杆，推拉杆的内孔中设置气管；所述套筒主轴的左端面封盖设置左端盖一和左端盖二，套筒主轴的右端面封盖设置右端盖一和右端盖二；主轴的右端面紧固连接夹具体，夹具体的外端面封盖设置封板，封板的安装孔中设置气密端面支撑座，气管与气密端面支撑座上的气道相连通，气密端面支撑座的外端贴合设置工件安装座，气密端面支撑座上的气道与工件安装座上的气道相连通。该夹具可以确保零件安装到位，提高零件加工的成品率。
此装置虽然能够检测工件在定位夹紧时的状态，但是夹具结构不紧凑，一次只能夹装一个工件，生产效率比较低，不适用于大批量生产。
河南科技大学的薛进学等人，发明了一种多工位液压铣床夹具，包括底板，底板上左右间隔设有两外夹块，两外夹块之间设有可沿左右方向伸缩的菱形伸缩架。菱形伸缩架沿前后方向设有三组铆钉铰接轴组，每组铆钉铰接轴组包括从左至右依次设置的数个铆钉型铰接轴，每个铆钉型铰接轴均连接一个内夹块，内夹块通过与其连接的铆钉型铰接轴移动连接于菱形伸缩架下方，对应数个铆钉型铰接轴上的数个内夹块为从左至右依次相应设置；在底板上还设有可调节两外夹块之间距离的液压夹紧装置，在每个外夹块上靠近前后两端还分别设有调节菱形伸缩架位置的调节螺杆。
此装置虽然能一次性装夹多个工件进行加工，加工效率有所提高。但是计算机无法识别出工件定位，夹紧或放松时的工作状态，不适用于自动化产线的无人管理生产中。
现代化用于生产车刀刀头型腔的机床夹具应具有以下特点：良好的定位精度，可靠的加紧，多工位系列化生产，自动化程度高，带有自动检测装置，和计算机之间具有良好的交互性，适用于智能产线等。但相关装备发展并不完善，普遍存在无定位检测装置，无夹紧力检测装置，生产效率低，自动化程度低，与计算机之间无良好的交互性等缺点。
发明内容
本公开目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种智能检测夹紧力的多工位车刀刀头铣削夹具系统；该夹具系统可将工件的6个自由度完全限制进行定位，通过与上方夹紧机构和端面夹紧机构的配合，可实现良好的的定位和夹紧；气检机构通过布置于夹具内部气检管路的气体压力值来表征工件当前所处的状态，确保工件的稳固夹紧；同时通过对气检管路中气压的识别实现对所述夹具系统工作状态的判断，并控制智能产线对工件实行下一步工序或重新进行定位夹紧。
本公开的发明目的是提出一种智能检测夹紧力的多工位车刀刀头铣削夹具系统，为实现上述目的，本公开采用下述技术方案：
智能检测夹紧力的多工位车刀刀头铣削夹具系统，包括下底板机构、支撑板机构、定位机构、上方夹紧机构、端面夹紧机构和端面夹紧气检机构；
所述下底板机构包括下底板基体，下底板基体内部设置第一液压管路，用以传输液压油给上方夹紧液压缸和端面夹紧液压缸；
所述支撑板机构与下底板机构固接，支撑板机构内设置气检管路，用以传输气体给定位机构、上方夹紧机构；
所述定位机构与支撑板机构固接，定位机构包括定位基体，定位基体上固定设置多个支撑块以夹紧工件实现六点定位；
所述上方夹紧机构与支撑板机构固接，上方夹紧机构包括V型夹紧块，V型夹紧块与上夹紧大臂连接，上夹紧大臂通过顶杆机构与上方夹紧液压缸连接，上方夹紧液压缸工作经由上夹紧大臂带动V型夹紧块在工件上方对其夹紧；
所述端面夹紧机构与定位基体固接，端面夹紧机构包括端面夹紧块，端面夹紧块与端面夹紧大臂连接，端面夹紧大臂通过活塞顶杆与端面夹紧液压缸连接，端面夹紧液压缸工作经由端面夹紧大臂带动端面夹紧块在工件侧面对其夹紧；
所述端面夹紧气检机构包括气压检测部件，气压检测部件与控制器连接，气压检测部件可检测气检管路的压力来识别定位机构、上方夹紧机构的工作状态。
作为进一步的技术方案，所述支撑板机构设有多个工位，每一工位均对应设置定位机构、上方夹紧机构、端面夹紧机构，支撑板机构顶部设置锯齿形凹槽与上方夹紧机构配合固定连接。
作为进一步的技术方案，所述支撑板机构内设有第二液压管路，第二液压管路与第一液压管路连通，第二液压管路与上方夹紧液压缸、端面夹紧液压缸连通向二者传输液压油；支撑板机构上还设置切削润滑机构，切削润滑机构带有喷油嘴，喷油嘴与支撑板机构内设置的第三液压管路连通，切削润滑机构的喷油嘴可将切削液喷至切削区进行润滑。
作为进一步的技术方案，所述支撑块包括底部支撑块、侧方支撑块和后方支撑块，底部支撑块、侧方支撑块固定于定位基体，后方支撑块固定于连接块，连接块呈L型并连接于定位基体侧部。
作为进一步的技术方案，所述定位基体内部设有工件主定位面气密检测管路和工件主端面气密检测管路，工件主定位面气密检测管路和工件主端面气密检测管路均与气检管路连通，工件主定位面气密检测管路连通至底部支撑块、侧方支撑块，工件主端面气密检测管路连通至后方支撑块，通过检测气检管路的压力可检测工件主定位面、主端面定位是否到位。
作为进一步的技术方案，所述上夹紧大臂与顶杆机构铰接，上夹紧大臂还与连杆铰接，连杆固定于上方夹紧液压缸；所述V型夹紧块带有V形口，其V形口朝下设置；所述端面夹紧大臂与活塞顶杆铰接，端面夹紧大臂还与连杆铰接，连杆固定于端面夹紧液压缸。
作为进一步的技术方案，所述上方夹紧液压缸上方固定设置上方夹紧机构气检外壳，上方夹紧机构气检外壳内嵌设气检套筒，气检套筒上侧部和下侧部均设置进气孔，两进气孔成90度设置，气检套筒在两进气孔之间设置两出气孔，两出气孔与其中一进气孔相对设置，两进气孔均与气检管路连通。
作为进一步的技术方案，所述顶杆机构底部与气检套筒连接，且顶杆机构底部设置堵气环，上方夹紧机构松开工件时，顶杆机构下移堵气环将下侧部的进气孔堵住，上方夹紧机构夹紧工件时，顶杆机构上移堵气环将上侧部的进气孔堵住。
作为进一步的技术方案，所述气压检测部件包括两相对设置的上壳体和下壳体，气检销由下壳体穿过上壳体设置，且气检销超出上壳体，上壳体内设置复位弹簧支撑气检销，上壳体设置出气孔，下壳体设置进气孔，进气孔与气检管路连通；所述端面夹紧大臂外侧部与固定杆固接，端面夹紧机构松开工件时，端面夹紧大臂翻转固定杆与气检销接触。
作为进一步的技术方案，所述气压检测部件包括微型压力传感器，微型压力传感器固定设置于端面夹紧块处；所述上夹紧大臂处还固定设置轴销式传感器。
本公开的有益效果为：
(1)本公开的夹具系统，其定位机构可以通过定位基体内部气检管道的气体压力值来表征工件的定位状态，计算机通过对气压值进行分析可以判断出工件的定位夹紧是否符合加工要求，实现了无人化管理和智能检测，并且避免了由于定位夹紧失效而导致工件的加工成品率降低的情况。
(2)本公开的夹具系统，端面夹紧气检机构和上方夹紧机构中的气检装置可以通过改变气检管路中的气压，使计算机识别夹具当前的工作状态，进而控制产线进行下一步工序，实现了智能产线的无人管理，自动生产，降低人力资源成本。
(3)本公开的夹具系统，上方夹紧机构通过安装角度的设计可以一次性对两个平面进行夹紧，提高了生产效率，增加了夹紧的可靠性。
(4)本公开的夹具系统，一次可以完成多个工件的定位和夹紧，提高了生产效率。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为智能检测夹紧力的多工位车刀刀头铣削夹具系统的轴测图；
图2为下底板机构的轴测图；
图3为支撑板机构的底面的正视图；
图3-(a)为图3中A截面的局部放大图；
图4为支撑板机构的轴测图；
图4-(a)为图4的局部放大图；
图5为下底板和支撑板连接部位的局部剖视图；
图5-(a)为图5中A截面的局部放大图；
图6为定位机构的轴测图；
图7为定位机构的爆炸视图；
图7-(a)为定位基体轴测图a；
图7-(b)为定位基体轴测图b；
图7-(c)为连接块轴测图；
图7-(d)为支撑块2爆炸视图；
图7-(e)为连接块轴测图；
图7-(f)为支撑垫片5半剖视图；
图8为支撑垫片1和支撑块1配合轴测图；
图8-(a)为支撑垫片1和支撑块1配合左视图；
图8-(b)为支撑垫片1和支撑块1配合剖视图；
图9为支撑块3和支撑垫片2配合轴测图；
图9-(a)为支撑块3和支撑垫片2配合左视图；
图9-(b)为支撑块3和支撑垫片2配合剖视图；
图10为支撑块5加支撑垫片3的轴测图；
图10-(a)为支撑块5加支撑垫片3的正视图；
图10-(b)为支撑块5加支撑垫片3的剖视图；
图11为支撑块7加支撑垫片4的轴测图；
图11-(a)为支撑块7加支撑垫片4的正视图；
图11-(b)为支撑块7加支撑垫片4的剖视图；
图12为支撑块8加支撑垫片5的轴测图；
图12-(a)为支撑块8加支撑垫片5的正视图；
图12-(b)为支撑块8加支撑垫片5的剖视图；
图13为智能检测夹紧力的多工位车刀刀头铣削夹具系统的主视图；
图13-(a)为图13中A处的局部放大图；
图14为上方夹紧机构的轴测图；
图14-(a)为上方夹紧机构的爆炸视图；
图14-(b)上方夹紧机构的局部爆炸视图；
图14-(c)为v型夹紧块1的轴测图；
图14-(d)v型夹紧块2的轴测图；
图14-(e)为销座的轴测图；
图14-(f)为上方夹紧机构气检外壳的轴测图；
图14-(g)为上方夹紧机构液压缸缸体的轴测图；
图15为上方夹紧机构气检套筒的轴测图；
图15-(a)为上方夹紧机构气检套筒的正视图；
图15-(b)为上方夹紧机构气检套筒的后视图；
图15-(c)为上方夹紧机构气检套筒的左视图；
图15-(d)为上方夹紧机构气检套筒的俯视图；
图15-(e)为图15-(d)的A-A截面剖视图；
图15-(f)为图15-(e)中B处的局部放大图；
图15-(g)为上方夹紧机构气检套筒的俯视图；
图15-(h)为图15-(g)的B-B截面剖视图；
图16为顶杆机构的爆炸视图；
图17为销轴轴测图；
图18为连杆轴测图；
图19为上夹紧大臂1的轴测图；
图20为v型夹紧块1定位销轴轴测图；
图21为上夹紧大臂2的轴测图；
图21-(a)为上夹紧大臂2的爆炸视图；
图21-(b)为上夹紧大臂2的轴测图；
图21-(c)为轴销式传感器的轴测图；
图22为上方夹紧机构的局部剖视图；
图22-(a)为图22中A处的局部放大图；
图23为上方夹紧机构处于夹紧状态时侧视图；
图23-(a)为图23 C-C截面剖视图；
图23-(b)为图23-(a)的A处的局部放大图；
图23-(c)为上方夹紧机构处于松开状态时侧视图；
图23-(d)为图23-(c)D-D截面剖视图；
图23-(e)为上方夹紧机构处于夹紧状态时主视图；
图23-(f)为图23-(e)E-E截面剖视图；
图23-(g)为上方夹紧机构处于松开状态时主视图；
图23-(h)为图23-(g)F-F截面剖视图；
图23-(i)为图23-(h)中A处的局部放大图；
图24为上方夹紧机构和支撑板机构连接部位的局部剖视图；
图24-(a)图24中A处局部放大图；
图25为端面夹紧机构的轴测图；
图25-(a)为端面夹紧机构的爆炸视图；
图25-(b)为端面夹紧机构密封压板轴测图；
图25-(c)为端面夹紧大臂1的轴测图；
图26为端面夹紧大臂2的轴测图；
图26-(a)为端面夹紧大臂2的爆炸视图；
图26-(b)为端面夹紧块2的轴测图；
图26-(c)为端面夹紧块2的爆炸视图；
图26-(d)为微型压力传感器轴测图；
图27为切削润滑机构喷油嘴的轴测图；
图28为端面夹紧气检机构的轴测图；
图28-(a)为端面夹紧气检机构的爆炸视图；
图28-(b)为端面夹紧气检机构下壳体轴测图；
图28-(c)为气检销轴测图；
图28-(d)为端面夹紧气检机构上壳体轴测图；
图29为端面夹紧机构处于夹紧状态时端面夹紧大臂1和端面夹紧气检机构中气检销的相对位置关系图；
图29-(a)为当端面夹紧装置处于夹紧状态时，端面夹紧气检机构的工作状态的轴测图；
图29-(b)为端面夹紧气检机构未被端面夹紧大臂1挤压时的俯视图；
图29-(c)为图29-(b)G-G截面剖视图；
图29-(d)为图29-(c)的A处局部的放大图；
图30为当端面夹紧装置处于放松状态时端面夹紧大臂1和端面夹紧气检机构中气检销的相对位置关系图；
图30-(a)为图30的A处的局部放大图；
图30-(b)为端面夹紧装置处于放松状态时，端面夹紧气检机构的工作状态的轴测图；
图30-(c)为端面夹紧气检机构被端面夹紧大臂1挤压时的俯视图；
图30-(d)为图30-(c)H-H截面剖视图；
图30-(e)为图30-(d)中A处局部放大图；
图31为端面夹紧气检机构和端面夹紧机构与定位基体连接部位的局部剖视图；
图中，I-下底板机构，II-支撑板机构，III-定位机构，IV-上方夹紧机构，V-端面夹紧机构，VI-切削润滑机构，VII-端面夹紧气检机构，VIII-工件；
I-01为对刀装置，I-02为工业吊环，I-03为出油孔1，I-04为出油孔2，I-05为进油孔1，I-06为进油孔2，I-07进油孔3，I-08进油孔4，I-09为出油孔3，I-10为出油孔4，I-11为油压表安装孔，I-12为油压表安装孔；
II-01为进油孔5，II-02为进油孔6，II-03为进油孔7，II-04为进油孔8，II-05为出气孔1，II-06为出气孔2，II-07为出气孔3，II-08为出油孔5，II-09为出油孔6，II-10为出气孔4，II-11为出气孔5，II-12为进气孔1，II-13为进气孔2，II-14为进气孔3，II-15为进气孔4，II-16为进气孔5，II-17为进油孔9，II-18为出油孔7，II-19为出油孔8，II-20为出油孔9，II-21为出油孔10，II-22为出油孔11；
III-01为定位基体，III-02-01为支撑块1，III-02-02为支撑块2，III-03为支撑垫片1，III-04为支撑垫片2，III-05-01为支撑块3，III-05-02为支撑块4，III-06为内六角圆柱头螺钉，III-07为连接块，III-08为内六角圆柱头螺钉，III-09为支撑垫片3，III-10-01为支撑块5，III-10-02为支撑块6，III-11为内六角圆柱头螺钉，III-12为内六角圆柱头螺钉，III-13为支撑块7，III-14为支撑垫片4，III-15为支撑块8，III-16为支撑垫片5；
III-0101为进气孔6，III-0102为进油孔10，III-0103为进气孔7，III-0104为进气孔8，III-0105为进油孔11，III-0106为出油孔12，III-0107为出油孔13，III-0108为出气孔6，III-0109为出气孔7，III-0110为出气孔8，III-0111为出气孔9，III-0112为出气孔10，III-0113为出气孔11，III-02-0201为支撑钉固定板，III-02-0202为支撑钉，III-0701为进气孔9，III-0702为出气孔12；
IV-01-01为v型夹紧块1，IV-01-02为v型夹紧块2，IV-02为销座，IV-03为垫圈，IV-04为上方夹紧机构气检外壳密封盖，IV-05为上方夹紧机构气检外壳，IV-06为上方夹紧液压缸缸体，IV-07为内六角圆柱头螺钉，IV-08为活塞顶杆，IV-09为液压缸密封盖，IV-10为气检套筒，IV-11为内六角圆柱头螺钉，IV-12为套筒，IV-13为顶杆机构，IV-14为销轴，IV-15为连杆，IV-16为B型销，IV-17为垫圈，IV-18为内六角圆柱头螺钉，IV-19为内六角圆柱头螺钉，IV-20-01为上夹紧大臂1，IV-20-02为上夹紧大臂2，IV-21-01为v型夹紧块1定位销轴，IV-21-02为轴销式传感器，IV-22为定位螺钉；
IV-01-0101为V型夹紧块1定位孔，IV-01-0201为v型夹紧块2定位孔，IV-0201为销座螺纹孔，IV-0202销座销轴孔，IV-0501为进气孔10，IV-0502为进气孔11，IV-0503为出油孔14，IV-0504为出油孔15，IV-0505为进油孔12，IV-0506为进油孔13，IV-0507为出气孔13，IV-0508为出气孔14，IV-0601为进油孔14，IV-0602为进油孔15，IV-1001为进气孔12，IV-1002为进气孔13，IV-1003为出气孔15，IV-1004为出气孔16，IV-1301为顶杆,IV-1302为堵气环,IV-1303为连接销，IV-1401为销孔，IV-1501为连杆销孔1，IV-1502为连杆销孔2，IV-20-0101为上夹紧大臂1销轴孔1，IV-20-0102为上夹紧大臂1定位螺钉孔，IV-20-0103为上夹紧大臂1销轴孔2，IV-20-0104为上夹紧大臂1销轴孔3，IV-20-0201为上夹紧大臂2传感器孔，IV-20-0202为上夹紧大臂2传感器定位螺钉孔，IV-20-0203为上夹紧大臂2销轴孔1，IV-20-0204为上夹紧大臂2销轴孔2，IV-21-0101为v型夹紧块1定位销轴定位孔，IV-21-0201为轴销式传感器定位孔，IV-21-0202为轴销式传感器的传感线；
V-01为密封螺钉，V-02为密封压板，V-03为活塞顶杆，V-04为液压缸密封底座，V-05为端面液压缸缸体，V-06为端面液压缸密封盖，V-07-01为端面夹紧块1，V-07-02为端面夹紧块2，V-08为连杆，V-09为销轴，V-10-01为端面夹紧大臂1，V-10-02为端面夹紧大臂2，V-11为内六角圆柱头螺钉，V-12为内六角圆柱头螺钉，V-13为连杆，V-14为定位卡簧，V-15为液压管道密封螺钉，V-16为内六角圆柱头螺钉；
V-0201为进油孔16，V-0202为进油孔17，V-07-0201为端面夹紧板，V-07-0202为微型压力传感器，V-07-0203为内六角圆柱头螺钉，V-10-0101销轴孔，V-10-0102为销轴孔，V-10-0103为用于装配夹紧块的槽，V-10-0104为定位销轴孔；
VII-01为端面夹紧气检装置下壳体，VII-02为复位弹簧，VII-03为气检销，VII-04为套筒，VII-05为端面夹紧气检装置上壳体，VII-06为内六角圆柱螺钉；
VII-0101为进气孔14，VII-0501为出气孔17。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；
为了方便叙述，本公开中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。
正如背景技术所介绍的，现有技术存在不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种智能检测夹紧力的多工位车刀刀头铣削夹具系统。
实施例1
下面结合附图对本实施例公开的夹具系统做进一步的说明；
智能检测夹紧力的多工位车刀刀头铣削夹具系统主要用于对刀杆规格为16x16mm，20x20mm，25x25mm的车刀刀头进行加工，夹具系统集定位，夹紧，以及夹紧力检测，定位检测和切削润滑功能于一体。
工件在夹具系统上定位时，工件的6个自由度被完全限制；通过与上方和端面夹紧机构的配合，可实现良好的的定位和夹紧，气检机构通过布置于夹具内部气检管路的气体压力值来表征工件当前所处的状态，确保工件的稳固夹紧；同时计算机通过对气检管路中气压的识别实现对所述夹具系统工作状态的判断，并控制智能产线对工件实行下一步工序或重新进行定位夹紧。
当工件被夹紧后，机床开始对工件进行加工。此时夹具系统中的切削润滑系统会向工件的被加工处喷洒切削液，降低刀具磨损，增加工件的加工成品率。
参照附图1，附图5，附图13，附图24，附图31所示，智能检测夹紧力的多工位车刀刀头铣削夹具系统由下底板机构I，支撑板机构II，定位机构III，上方夹紧机构IV，端面夹紧机构V，切削润滑机构VI，端面夹紧气检机构VII七部分组成。其中下底板机构I和支撑板机构II通过内六角圆柱头螺钉连接，定位机构III和支撑板机构II之间通过内六角圆柱头螺钉连接，上方夹紧机构IV和支撑板机构II之间通过内六角圆柱头螺钉连接，端面夹紧机构V和定位机构III之间通过内六角圆柱头螺钉连接，端面夹紧气检机构VII和定位机构III之间通过内六角圆柱头螺钉连接。
如图2所示，下底板机构由下底板基体、对刀装置I-01、工业吊环I-02和液压油端口组成。夹具对刀的方法通常有工件试切法和采用对刀装置对刀，采用对刀装置对刀的方法在每次安装使用夹具时并不需要再试切工件，因此这种方法更为方便。本公开采用的对刀装置来使刀具相对夹具系统处于正确位置。其中下底板基体内部设置有液压管路，用于传输液压油给上方夹紧液压缸和端面夹紧液压缸。液压油端口用于保证液压油的稳定输入输出，防止泄露。液压油通过布置在下底板机构上的进油孔输入，通过设置在下底板机构内部的液压管路输送到出油孔，再传输至支撑板机构的进油孔，进行下一步作业。其上设置的油压表安装孔I-11、油压表安装孔I-12用以安装油压表。
如图3、图4所示，支撑板机构内部设置有液压管路和气检管路，支撑板机构的主要作用为；支撑定位机构和上方夹紧机构，传输液压油和气体，支撑板机构内的气检管路，用以传输气体给定位机构、上方夹紧机构。支撑板机构设有多个工位，每一工位均对应设置定位机构、上方夹紧机构、端面夹紧机构。
参照附图6，附图7-(a)至7-(f)所示定位机构中，支撑垫片1III-03，支撑块1III-02-01(实施例2中采用支撑块2III-02-02)和定位基体III-01三者之间通过内六角圆柱头螺钉相连。支撑垫片2III-04，支撑块3III-05-01(实施例2中采用支撑块4III-05-02)和定位基体III-01三者之间通过内六角圆柱头螺钉连接。连接块III-07和定位基体III-01之间通过内六角圆柱头螺钉连接。连接块III-07，支撑垫片3III-09和支撑块5III-10-01(实施例2中采用支撑块6III-10-02)三者之间通过内六角圆柱头螺钉相连。支撑块7III-13和支撑垫片4III-14和定位基体III-01三者之间通过内六角圆柱头螺钉相连。支撑块8III-15和支撑垫片5III-16和定位基体III-01三者之间通过内六角圆柱头螺钉相连。定位基体通过内六角圆柱头螺钉固定在支撑板机构上。支撑块1III-02-01、支撑块3III-05-01为侧方支撑块，支撑块7III-13、支撑块8III-15为底部支撑块，支撑块5III-10-01为后方支撑块，工件定位时支撑块通过对工件自由度的限制，实现六点定位原理满足了工件加工时的定位需要。当所要夹紧的工件规格发生变化时，则需通过更改后方支撑块的规格来对不同规格的工件进行定位。定位基体内部设置有工件主定位面气密检测管路和工件主端面气密检测管路，工件主定位面气密检测管路和工件主端面气密检测管路均与支撑板机构内的气检管路连通，工件主定位面气密检测管路连通至底部支撑块、侧方支撑块，工件主端面气密检测管路连通至后方支撑块，通过检测气检管路的压力可检测工件的定位是否符合加工要求。
参照附图14至21所示的上方夹紧机构中，上方夹紧机构通过内六角圆柱头螺钉在支撑板机构的锯齿形凹槽部位与支撑板机构相连接。活塞顶杆IV-08装配在上方夹紧液压缸缸体IV-06中。液压缸密封盖IV-09穿过活塞顶杆IV-08，与上方夹紧液压缸缸体IV-06之间进行旋合。上方夹紧液压缸缸体IV-06和上方夹紧机构气检外壳IV-05之间通过内六角圆柱头螺钉IV-07相连接。气检套筒IV-10从下方嵌入到上方夹紧机构气检外壳IV-05中，套筒IV-12穿过上方夹紧机构气检外壳密封盖IV-04从上方嵌入到上方夹紧机构气检外壳IV-05中。顶杆机构IV-13和垫片IV-03从上方装配进套筒IV-12中。上方夹紧机构气检外壳密封盖IV-04通过内六角圆柱头螺钉IV-11与上方夹紧机构气检外壳IV-05相连。销座IV-02通过内六角圆柱头螺钉IV-18与上方夹紧机构气检外壳IV-05相连。销轴IV-14依次穿过两侧连杆下方的连杆销孔1IV-1501和销座IV-02上的销座销轴孔IV-0202将销座和连杆相连接，同时垫圈IV-17套入销轴IV-14且B型销IV-16穿入销轴IV-14上的销孔IV-1401对销轴IV-14起到定位作用。上夹紧大臂1IV-20-01(实施例2中采用上夹紧大臂2IV-20-02)和连杆IV-15之间通过穿过两侧连杆上方的连杆销孔2IV-1502和上夹紧大臂1上的销轴孔1IV-20-0103(上夹紧大臂2上的销轴孔2IV-20-0203)的销轴相连。上夹紧大臂1IV-20-01(上夹紧大臂2IV-20-02)和顶杆机构IV-13之间通过穿过上夹紧大臂1销轴孔3IV-20-0104(上夹紧大臂2的销轴孔2IV-20-0204)和顶杆机构上方销轴孔的销轴相连。B形销穿过销轴上的定位孔对销轴实现定位。v型夹紧块1定位销轴IV-21-01穿过上夹紧大臂1上的销轴孔IV-20-0101和v型夹紧块1定位孔IV-01-0101进入大臂内部，通过定位螺钉IV-19与v型夹紧块1定位销轴定位孔IV-21-0101的配合关系实现上夹紧大臂1IV-20-01和v型夹紧块1IV-01-01之间的定位(实施例2中采用轴销式传感器IV-21-02穿过上夹紧大臂2传感器孔IV-20-0201和v型夹紧块2定位孔IV-01-0201进入大臂内部，并通过定位螺钉IV-22和上夹紧大臂2传感器定位螺钉孔IV-20-0202的配合关系实现从上夹紧大臂2IV-20-02和v型夹紧块2IV-01-02的之间的定位)。V型夹紧块1、V型夹紧块2均带有V形口，其V形口朝下设置。
在油液压力的作用下，上夹紧大臂1(上夹紧大臂2)带动v形夹紧块1(v形夹紧块2)对工件实施夹紧。当使用实施例1系统时，若要加工的工件规格发生改变则需通过更换v形压紧块1的规格来对不同规格的刀具工件进行夹紧。当所述上方夹紧机构处于打开或夹紧状态时，计算机可以通过识别上方夹紧机构内气检管路的气体压力来判断当前夹具所处的工作状态。(当使用实施例2系统时，计算机通过分析镶嵌于上夹紧大臂2中轴销式传感器所传输压力信号进而识别出夹具的工作状态。)
参照附图25至26所示的端面夹紧机构中，端面夹紧机构通过内六角圆柱头螺钉与定位基体相连，密封压板V-02和端面液压缸缸体V-05之间通过密封螺钉V-01实现紧密配合，防止液压油泄露。活塞顶杆V-03穿过液压缸密封盖V-06，端面夹紧大臂1V-10-01(实施例2中采用端面夹紧大臂2V-10-02)通过销轴与活塞顶杆V-03相配合。连杆V-13和连杆V-08通过销轴将端面夹紧大臂1V-10-01(端面夹紧大臂2V-10-02)和液压缸缸体V-05相连接。定位卡簧V-14防止销轴在配合中产生松动破坏配合关系。端面夹紧块1V-07-01通过定位螺钉V-12固定于端面夹紧大臂1V-10-01上(实施例2中采用端面夹紧块2V-07-02，端面夹紧块2V-07-02通过内六角圆柱头螺钉V-16固定于端面夹紧大臂2V-10-02上)。
当液压油从位于支撑板机构上的出油孔输出后进入端面夹紧液压缸内，此时的在油液压力的作用下，端面夹紧大臂1(端面夹紧大臂2)带动端面夹紧块1(端面夹紧块2)对工件进行夹紧或放松。
参照附图28所示的端面夹紧气检机构中，气检销VII-03穿过套筒VII-04和端面夹紧气检装置上壳体VII-05从上壳体伸出。复位弹簧VII-02装配在端面夹紧气检装置下壳体VII-01和气检销VII-03之间，复位弹簧用来确定气检销的位置。端面夹紧气检装置下壳体VII-01和端面夹紧气检装置上壳体VII-05之间通过内六角圆柱头螺钉相连接。
通过套筒和气检销相互配合来实现控制气体进出功能，实现了控制气检管路中的气压变化的需要。计算机通过对所述夹具系统内气检管路气压的分析来识别夹具的工作状态。(当使用实施例2系统进行端面夹紧时，该端面夹紧气检装置由端面夹紧块2中的微型压力传感器所替代，计算机通过对传感器传输的压力信号的分析，实现对夹具的工作状态的识别功能。)
实施例1具体工作过程如下：
如附图6和附图7-(a)，附图7-(b)，附图7-(e)，附图7-(f)所示。所述夹具系统在夹紧工件VIII之前首先要将工件进行准确的定位。当工件处于实施例1中定位机构III上定位时。支撑块7III-13，支撑块8III-15可以限制工件沿X轴转动，沿Y轴转动和沿Z轴移动的三个自由度。支撑块1III-02-01和支撑块3III-05-01可限制工件沿X轴移动，沿Z轴转动和沿Y轴转动三个自由度。支撑块5III-10-01可限制工件沿Y轴移动和沿Z轴转动的两个自由度。进而所述定位机构可以实现对工件的六个自由度的完全限制作用。当所要加工的工件VIII规格发生改变时，通过更换支撑块5III-10-01的规格可以实现对不同规格工件的定位。
当工件定位完成后，此时液压油从位于下底板机构I上进油孔3I-07输入，按顺序依次通过位于下底板机构I上的端面夹紧液压缸进油出油孔4I-10，位于支撑板机构II上的进油孔5II-01，位于支撑板机构II上的出油孔6II-09，位于定位基体III-01上的进油孔11III-0105，位于定位基体III-01上出油孔13III-0107，最后从进油孔16V-0201进入端面夹紧液压缸。在油液压力的作用下端面夹紧大臂1V-10-01带动端面夹紧块1V-07-01对工件VIII进行夹紧。通过所述端面夹紧机构V和所述定位机构III相配合实现工件VIII端面方向上夹紧。同时液压油从位于下底板机构I上的进油孔1I-05输入，依次按顺序经过：位于下底板机构I上的出油孔2I-04，位于支撑板机构II上进油孔7II-03，位于支撑板机构II上的出油孔6II-09，位于上方夹紧机构气检外壳IV-05上的的进油孔12IV-0505，位于上方夹紧机构气检外壳IV-05上的出油孔15IV-0504，最后经过位于上方夹紧液压缸缸体IV-06上的进油孔15IV-0602输入进液压缸。在油液压力的驱动下上夹紧大臂1IV-20-01带动v型夹紧块1IV-01-01对工件VIII实现上方和侧方夹紧。工件VIII在上方夹紧机构和定位机构III相互作用下可实现工件上方和侧方的定位和夹紧。当工件VIII的规格发生改变时，通过改变v型夹紧块1IV-01-01的型号即可实现对不同规格工件的夹紧。
通过以上两个夹紧机构与定位机构III的相互配合可以实现工件在加工时的完全的定位和夹紧。
如附图29所示，当定位夹紧工序完成后为了检测工件VIII的定位夹紧是否符合要求，需要用所述夹具系统内的检测装置对其定位夹紧的状态进行检测。当所述夹具系统将工件VIII夹紧后。端面夹紧大臂1V-10-01与端面夹紧气检机构VII不产生接触挤压。气泵将空气从位于支撑板机构II上进气孔1II-12输入后气体依次经过：位于支撑板机构II上的出气孔5II-11，位于定位基体III-01上的进气孔8III-0104，位于定位基体III-01上的出气孔6III-0108，最后通过端面夹紧气检装置下壳体VII-01上的进气孔14VII-0101输入进端面夹紧气检机构VII。夹紧时端面夹紧大臂1V-10-01和端面夹紧气检机构之间不产生接触挤压，此时气体会通过出气孔17VII-0501泄露，则系统气压表会将气压信号反馈给控制自动产线生产的计算机，计算机会对夹具的工作状态进行识别判断。
气检套筒上侧部和下侧部均设置进气孔，两进气孔成90度设置，气检套筒在两进气孔之间设置两出气孔，两出气孔与其中一进气孔相对设置，两进气孔均与气检管路连通，顶杆机构底部与气检套筒连接，且顶杆机构底部设置堵气环，上方夹紧机构松开工件时，顶杆机构下移堵气环将下侧部的进气孔堵住，上方夹紧机构夹紧工件时，顶杆机构上移堵气环将上侧部的进气孔堵住，具体过程如下所述：
如附图23所示，气泵将空气从位于支撑板机构II上的进气孔5II-16输入后，气体依次经过：位于支撑板机构上的出气孔2II-06，位于气检外壳上的进气孔10IV-0501，最后通过位于上方夹紧机构的气检套筒IV-10上的进气孔12IV-1001进入壳体内部。当上方夹紧机构处于松开状态时，此时由进气孔10IV-0501输入的空气会被堵气环IV-1302封堵，无法通过出气孔15IV-1003和出气孔16IV-1004由出气孔13IV-0507和出气孔14IV-0508排出，则系统气压表会将气压信号反馈给控制自动产线生产的计算机，计算机会对夹具的工作状态进行识别判断。
如附图23所示，气泵将空气从位于支撑板机构II上的进气孔2II-13输入后。气体依次经过：位于支撑板机构上出气孔1II-05，位于气检外壳上的进气孔11IV-0502，最后通过位于上方夹紧机构的气检套筒IV-10上的进气孔13IV-1002进入壳体内部。当上方夹紧机构处于夹紧状态时，此时经进气孔13IV-1002的空气会直接通过出气孔15IV-1003和出气孔16IV-1004由出气孔13IV-0507和出气孔14IV-0508排出，系统气压表会将气压信号反馈给控制自动产线生产的计算机，计算机会对夹具的工作状态进行识别判断。
如附图8,9,11,12所示，气泵将空气从位于支撑板机构II上的进气孔3II-14输入，气体依次经过：位于支撑板机构II上的出气孔4II-10，位于定位基体上的进气孔7III-0103，位于定位基体III-01上的出气孔7III-0109、出气孔8III-0110、出气孔9III-0111、出气孔10III-0112、出气孔11III-0113输出最后输入到支撑垫片和底部和侧方支撑块的气体管道当中，当工件主定位面处于良好的定位夹紧状态时气体不会泄露，当工件的主定位面定位夹紧状态不良时或夹具处于打开状态时气体会产生泄露，系统气压表会将气压变化信号反馈给控制自动产线生产的计算机，计算机会对夹具的工作状态进行识别判断。
如附图10所示，气泵将空气从位于支撑板机构II上的进气孔4II-15输入。气体依次经过：位于支撑板机构上的出气孔3II-07，位于连接块III-07上的进气孔9III-0701，位于连接块III-07上的出气孔12III-0702输出最终输入到支撑垫片3III-09和支撑块5III-10-01的气体管道当中。当工件端面处于良好的定位夹紧状态时气体不会泄露，当工件的端面定位夹紧状态不良或夹具处于打开状态时气体会产生泄露，系统气压表会将气压变化信号反馈给控制自动产线生产的计算机，计算机会对夹具的工作状态进行识别判断。
当机床对工件VIII加工完毕以后，所述夹具系统将解除对工件VIII的夹紧。此时液压油从位于下底板机构I上的进油孔4I-08输入后，依次按顺序经过：位于下底板机构I上的端面夹紧液压出油孔3I-09，位于支撑板机构II上的进油孔6II-02，位于支撑板机构上的出油孔5II-08，最后通过进油孔16V-0201进入端面液压缸缸体V-05。在油液压力的作用下，端面夹紧大臂1V-10-01带动端面夹紧块1V-07-01解除对工件端面的夹紧。
液压油从位于下底板机构I上进油孔2I-06输入，依次按顺序经过：位于下底板机构I上的出油孔1I-03，位于支撑板机构II上进油孔8II-04，位于支撑板机构II上的出油孔11II-22，位于上方夹紧机构气检外壳IV-05上的进油孔13IV-0506，位于上方夹紧机构气检外壳IV-05上出油孔14IV-0503，最后通过位于上方压紧液压缸缸体上的进油孔14IV-0601进入液压缸。在油液压力的作用下，上夹紧大臂1IV-20-01带动v型夹紧块1IV-01-01解除对工件VIII上方和侧方夹紧。
如附图30所示，当夹具处于松开状态时气泵以相同于实施例1的路径将空气从位于支撑板机构II上的进气孔1II-12输入进端面夹紧气检机构VII。当夹具打开时，端面夹紧大臂1V-10-01和端面夹紧气检机构的气检销VII-03之间产生接触挤压。复位弹簧VII-02被挤压，此时气体不会通过端面夹紧气检装置上壳体VII-05上的出气孔17VII-0501泄露，则系统气压表会将气压信号反馈给控制自动产线生产的计算机，计算机会对夹具的工作状态进行识别判断。
如附图28所示，当夹具处于松开状态时气泵将空气以相同于实施例1的路径从位于支撑板机构II上的进气孔5II-16输入至上方夹紧机构气检外壳IV-05内部。当上方夹紧机构处于松开状态时，此时由位于上方夹紧机构气检外壳IV-05上的进气孔10IV-0501输入的空气不会被堵气环IV-1302封堵，可顺利通过出气孔13IV-0507或出气孔14IV-0508排出系统，则系统气压表会将气压信号反馈给控制自动产线生产的计算机，计算机会对夹具的工作状态进行识别判断。
如附图28所示，当夹具处于松开状态时，气泵将空气以相同于实施例1的路径从位于支撑板机构II上的进气孔2II-13输入进上方夹紧机构气检外壳IV-05内部。当上方夹紧机构处于打开状态时，此时经过上方夹紧机构的气检套筒IV-10上的进气孔13IV-1002输入的空气会被堵气环IV-1302封堵。气体无法通过位于上方夹紧机构气检外壳IV-05上的出气孔13IV-0507或出气孔14IV-0508排出系统，系统气压表会将气压信号反馈给控制自动产线生产的计算机，计算机会对夹具的工作状态状态进行识别判断。
实施例2具体工作过程如下：
当使用实施例2系统时实施例1中的所有气体检测系统都由实施例2系统中的传感器所代替，实施例2中的V型夹紧块2、端面夹紧块2、端面夹紧大臂2、上夹紧大臂2分别与与实施例1中V型夹紧块1、端面夹紧块1、端面夹紧大臂1、上夹紧大臂1相同，只是气体检测部分替换为传感器。
如附图7-(c)和(d)所示，夹具系统在夹紧工件VIII之前首先要将工件进行准确的定位。当工件处于实施例2中的定位系统进行定位时。支撑块7III-13，支撑块8III-15可以限制工件沿X轴转动，沿Y轴转动和沿Z轴移动的三个自由度。支撑块2III-02-02和支撑块4III-05-02可限制工件沿X轴移动，沿Z轴转动两个自由度。支撑块6III-10-02可限制工件沿Y轴移动一个自由度。所述定位机构可以实现对工件的六个自由度的完全限制作用。当所要加工的工件VIII规格发生改变时，通过更换支撑块6III-10-02的规格可以实现对不同规格工件的定位。
端面夹紧机构V夹紧时液压油的走向和实施例1中的走向无任何区别在这里不做赘述，在油液压力的作用下端面夹紧大臂2V-10-02带动端面夹紧块2V-07-02对工件施加端面的夹紧力。端面夹紧机构V配合定位机构III对工件VIII实现工件端面方向上的定位和夹紧功能，当端面夹紧块2对工件夹紧时工件会对其有个一反作用力这个力会传到端面压紧块2V-07-02微型压力传感器V-07-0202上，微型压力传感器会捕捉数据输送给计算机会对夹具的工作状态进行识别判断。
上方夹紧机构夹紧时液压油的走向和实施例1中的走向无任何区别在这里不做赘述。在油液压力的作用下，上夹紧大臂2IV-20-02带动v型夹紧块2IV-01-02对工件VIII实施夹紧。当v型夹紧块2IV-01-02给工件VIII施加夹紧力时，工件也会对v型夹紧块2产生一个反作用力并且这个力也会传递到轴销式传感器IV-21-02上。这时传感器收集到的数据就会传送到控制自动产线的计算机内计算机会对夹具的工作状态进行识别判断。当所要夹紧的刀具规格为16x16mm时，上方加紧活塞缸内的活塞未达到活塞缸的上止点，当所要夹紧的刀具规格为25x25mm时活塞的位置也未达到下止点，故当使用实施例2系统时，当所要夹紧的刀具工件VIII规格发生变化时，无需更改v型夹紧块2IV-01-02的规格也可对工件进行为稳固夹紧。
当机床对工件VIII加工完毕以后，所述夹具系统将解除对工件VIII的夹紧。
端面夹紧机构V松开时液压油的走向和实施例1中的走向无任何区别在这里不做赘述，在油液压力的作用下端面夹紧大臂2V-10-02带动端面夹紧块2V-07-02解除对工件夹紧。
上方夹紧机构松开时液压油的走向和实施例1中的走向无任何区别在这里不做赘述。在油液压力的作用下，上夹紧大臂2IV-20-02带动v型夹紧块2IV-01-02解除对工件VIII的夹紧。
当夹具处于打开状态时，端面夹紧机构和上方夹紧机构都不对工件实施夹紧力，则轴销式传感器IV-21-02和微型压力传感器V-07-0202没有受到反作用力。这时传感器收集到的数据就会传送到控制自动产线的计算机内计算机会对夹具的工作状态进行识别判断。
切削力的指数公式是通过大量实验，由测力仪测得切削力后，所得数据用数学方法进行处理，就可以得出计算切削力的经验公式。
根据铣削力计算的经验公式：F铣削力，CP铣刀类型系数，ap铣削深度，fz每齿进给量，d铣刀直径，B铣削宽度，Z铣刀齿数，KP修正系数；
Figure BDA0002317042620000101
液压泵将液压油通过系统内部液压管路输送到上方夹紧液压缸后，液压油将压力作用于活塞顶杆底面，底面与液压油的有效接触面积为S，在压力的作用下，上夹紧大臂对工件实行夹紧工序，F1为顶杆机构IV-13作用给上夹紧大臂的力，F1为上夹紧大臂1销轴孔3IV-20-0104和上夹紧大臂1销轴孔2IV-20-0103之间的横向直线间距，L2为上夹紧大臂1销轴孔2IV-20-0103和V型夹紧块1定位孔IV-01-0101之间的横向直线距离，F2为v型夹紧块作用在工件上的夹紧力，则根据静力平衡方程，
∑M＝0 F1L1＝F2L2 (2)
可得F1＝F2L2/L1 (3)
夹紧时V型块作用在工件上方的分力F1'和侧方的分力F2'为
F1'＝F2'＝F2 cos 45° (4)
由以上分析得在进行工件加工的夹紧临界状态时
F＝F1'＝F2'＝F2 cos 45° (5)
Figure BDA0002317042620000102
因此
Figure BDA0002317042620000103
将F2代入式(3)中可得
Figure BDA0002317042620000111
因此液压泵需要提供的油液压力P至少为
Figure BDA0002317042620000112
当机床对工件进行加工时。切削液从位于支撑板机构I I上的进油孔9I I-17输入，再从位于支撑板机构I I上的出油孔7I I-18，出油孔8I I-19，出油孔9I I-20输送给每个出油孔所对应的切削润滑机构VI的喷油嘴内。喷油嘴将通过油管将切削液输送到切削区进行润滑。可减少刀具磨损，提高加工精度。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.智能检测夹紧力的多工位车刀刀头铣削夹具系统，其特征是，包括下底板机构、支撑板机构、定位机构、上方夹紧机构、端面夹紧机构和端面夹紧气检机构；
所述下底板机构包括下底板基体，下底板基体内部设置第一液压管路，用以传输液压油给上方夹紧液压缸和端面夹紧液压缸；
所述支撑板机构与下底板机构固接，支撑板机构内设置气检管路，用以传输气体给定位机构、上方夹紧机构；
所述定位机构与支撑板机构固接，定位机构包括定位基体，定位基体上固定设置多个支撑块以夹紧工件实现六点定位；
所述上方夹紧机构与支撑板机构固接，上方夹紧机构包括V型夹紧块，V型夹紧块与上夹紧大臂连接，上夹紧大臂通过顶杆机构与上方夹紧液压缸连接，上方夹紧液压缸工作经由上夹紧大臂带动V型夹紧块在工件上方对其夹紧；
所述端面夹紧机构与定位基体固接，端面夹紧机构包括端面夹紧块，端面夹紧块与端面夹紧大臂连接，端面夹紧大臂通过活塞顶杆与端面夹紧液压缸连接，端面夹紧液压缸工作经由端面夹紧大臂带动端面夹紧块在工件侧面对其夹紧；
所述端面夹紧气检机构包括气压检测部件，气压检测部件与控制器连接，气压检测部件可检测气检管路的压力来识别定位机构、上方夹紧机构的工作状态。
2.如权利要求1所述的车刀刀头铣削夹具系统，其特征是，所述支撑板机构设有多个工位，每一工位均对应设置定位机构、上方夹紧机构、端面夹紧机构，支撑板机构顶部设置锯齿形凹槽与上方夹紧机构配合固定连接。
3.如权利要求1所述的车刀刀头铣削夹具系统，其特征是，所述支撑板机构内设有第二液压管路，第二液压管路与第一液压管路连通，第二液压管路与上方夹紧液压缸、端面夹紧液压缸连通向二者传输液压油；支撑板机构上还设置切削润滑机构，切削润滑机构带有喷油嘴，喷油嘴与支撑板机构内设置的第三液压管路连通，切削润滑机构的喷油嘴可将切削液喷至切削区进行润滑。
4.如权利要求1所述的车刀刀头铣削夹具系统，其特征是，所述支撑块包括底部支撑块、侧方支撑块和后方支撑块，底部支撑块、侧方支撑块固定于定位基体，后方支撑块固定于连接块，连接块呈L型并连接于定位基体侧部。
5.如权利要求1所述的车刀刀头铣削夹具系统，其特征是，所述定位基体内部设有工件主定位面气密检测管路和工件主端面气密检测管路，工件主定位面气密检测管路和工件主端面气密检测管路均与气检管路连通，工件主定位面气密检测管路连通至底部支撑块、侧方支撑块，工件主端面气密检测管路连通至后方支撑块，通过检测气检管路的压力可检测工件主定位面、主端面定位是否到位。
6.如权利要求1所述的车刀刀头铣削夹具系统，其特征是，所述上夹紧大臂与顶杆机构铰接，上夹紧大臂还与连杆铰接，连杆固定于上方夹紧液压缸；所述V型夹紧块带有V形口，其V形口朝下设置；所述端面夹紧大臂与活塞顶杆铰接，端面夹紧大臂还与连杆铰接，连杆固定于端面夹紧液压缸。
7.如权利要求1所述的车刀刀头铣削夹具系统，其特征是，所述上方夹紧液压缸上方固定设置上方夹紧机构气检外壳，上方夹紧机构气检外壳内嵌设气检套筒，气检套筒上侧部和下侧部均设置进气孔，两进气孔成90度设置，气检套筒在两进气孔之间设置两出气孔，两出气孔与其中一进气孔相对设置，两进气孔均与气检管路连通。
8.如权利要求7所述的车刀刀头铣削夹具系统，其特征是，所述顶杆机构底部与气检套筒连接，且顶杆机构底部设置堵气环，上方夹紧机构松开工件时，顶杆机构下移堵气环将下侧部的进气孔堵住，上方夹紧机构夹紧工件时，顶杆机构上移堵气环将上侧部的进气孔堵住。
9.如权利要求1所述的车刀刀头铣削夹具系统，其特征是，所述气压检测部件包括两相对设置的上壳体和下壳体，气检销由下壳体穿过上壳体设置，且气检销超出上壳体，上壳体内设置复位弹簧支撑气检销，上壳体设置出气孔，下壳体设置进气孔，进气孔与气检管路连通；所述端面夹紧大臂外侧部与固定杆固接，端面夹紧机构松开工件时，端面夹紧大臂翻转固定杆与气检销接触。
10.如权利要求1所述的车刀刀头铣削夹具系统，其特征是，所述气压检测部件包括微型压力传感器，微型压力传感器固定设置于端面夹紧块处；所述上夹紧大臂处还固定设置轴销式传感器。
CN201911282118.7A 2019-12-13 2019-12-13 智能检测夹紧力的多工位车刀刀头铣削夹具系统 Withdrawn CN110948268A (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911282118.7A CN110948268A (zh) 2019-12-13 2019-12-13 智能检测夹紧力的多工位车刀刀头铣削夹具系统
PCT/CN2020/074394 WO2021114467A1 (zh) 2019-12-13 2020-02-06 智能检测夹紧力的多工位车刀刀头铣削夹具系统
US17/214,549 US12036632B2 (en) 2019-12-13 2020-02-06 Multi-station turning tool bit milling fixture system
ZA2021/05204A ZA202105204B (en) 2019-12-13 2021-07-22 Multi-station turning tool bit milling fixture system capable of intelligently detecting clamping force

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911282118.7A CN110948268A (zh) 2019-12-13 2019-12-13 智能检测夹紧力的多工位车刀刀头铣削夹具系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110948268A true CN110948268A (zh) 2020-04-03

Family

ID=69981513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911282118.7A Withdrawn CN110948268A (zh) 2019-12-13 2019-12-13 智能检测夹紧力的多工位车刀刀头铣削夹具系统

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN110948268A (zh)
WO (1) WO2021114467A1 (zh)
ZA (1) ZA202105204B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113703395B (zh) * 2021-07-07 2022-10-21 西北工业大学 一种面向加工变形控制的变工况铣削加工夹紧力预测方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4949943A (en) * 1989-07-10 1990-08-21 Kurt Manufacturing Company, Inc. Multiple air cylinder clamp for vise
JP2005210245A (ja) * 2004-01-21 2005-08-04 Toshiba Corp 超音波プローブ
CN103512525A (zh) * 2012-06-21 2014-01-15 天津市宝涞精密机械有限公司 压缩机气缸缸体三坐标测量气动夹具
CN106002405A (zh) * 2016-06-28 2016-10-12 宁波亚吉机电科技有限公司 一种快速装夹的液压夹具
CN208644750U (zh) * 2018-07-02 2019-03-26 上海华培动力科技股份有限公司 加工中心液压铣夹具

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021114467A1 (zh) 2021-06-17
US20220347808A1 (en) 2022-11-03
ZA202105204B (en) 2021-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111002064A (zh) 多工位自定位浮动夹紧及工件自翻转智能工装夹具系统
WO2019019845A1 (zh) 轮胎模具钻孔工作平台、机床及轮胎模具排气孔加工方法
CN203848984U (zh) 发动机气缸盖气密检测装置
CN211805002U (zh) 智能检测夹紧力的多工位车刀刀头铣削夹具系统
CN103406783B (zh) 一种发动机缸盖端面钻铣加工方法
CN110948268A (zh) 智能检测夹紧力的多工位车刀刀头铣削夹具系统
CN102091938B (zh) 攻丝方法和攻丝装置以及冲床
CN115647784A (zh) 一种用于航空发动机盲腔内的螺母拧紧机构及机器人
CN1017466B (zh) 能在运行时更换控制阀的系统
CN203337327U (zh) 一种检测毛坯定位的气密性检测工装
US12036632B2 (en) Multi-station turning tool bit milling fixture system
CN106975949B (zh) 用于汽车发动机传动系统的连接杆的钻孔工装
CN114536034A (zh) 一种适用于精密搬运机构的xyz轴三向精度补偿结构
CN109807661B (zh) 一种多道工序集成为一道工序的工装夹具及设计方法
CN201208701Y (zh) 转台夹具控制阀
CN210293670U (zh) 一种ocv阀气测设备
CN110509203A (zh) 一种用于工件定位的带气密检测的集成式插销装置
CN220961892U (zh) 一种气检防错装置
CN2879187Y (zh) 酶免检测仪吸液泵
CN219957168U (zh) 一种通用型堵头压力试验装置
CN2771539Y (zh) 手动换气阀
CN220982516U (zh) 一种双缸卡钳单活塞压入力检测工装
CN114603370A (zh) 一种用于回转工作台的夹紧装置
CN115122153B (zh) 一种夹具气检装置
CN220312597U (zh) 一种压盘气检夹具

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20200403

WW01 Invention patent application withdrawn after publication