CN110977616A - 一种高适用度的力-热精确同测用工装夹具 - Google Patents

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Abstract

一种高适用度的力‑热精确同测用工装夹具，它涉及一种工装夹具，具体涉及一种高适用度的力‑热精确同测用工装夹具。本发明为了解决在刀面上安装热电偶测量刀具在铣削加工中的温度，加工难度高、耗时长长，所需成本大的问题。本发明包括工装夹具基体、挡块组件和多个热电偶组件，多个所述热电偶组件插装在工装夹具基体内，所述挡块组件安装在工装夹具基体的上表面上。本发明属于机械领域。

Description

一种高适用度的力-热精确同测用工装夹具
技术领域
本发明涉及一种工装夹具，具体涉及一种高适用度的力-热精确同测用工装夹具，属于机械领域。
背景技术
在金属的铣削加工中，由于铣削属于断续切削，因此测温较为困难，通常采用埋入式热电偶，将其置入铣刀前刀面，而这种方式需改变刀具原有结构。由于刀具前刀面加工空间有限，因此加工难度较高，耗时较长，所需成本较大，且置入前刀面测得温度为加工过程中切屑流经前刀面所产生的温度，并非加工过程中产生的铣削温度，造成测量结果不准确；对于难加工材料，在加工过程中刀具磨损较为严重，需对刀具磨损状态实时监测，但频繁的检测造成会严重增加工时；对于同一工序的多个同规格、同种类工件或同一工序的不同尺寸的工件，装夹时间的增长是降低加工效率的主要原因。
发明内容
本发明为解决在刀面上安装热电偶测量刀具在铣削加工中的温度，加工难度高、耗时长长，所需成本大的问题，进而提出一种高适用度的力-热精确同测用工装夹具。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括工装夹具基体、挡块组件和多个热电偶组件，多个所述热电偶组件插装在工装夹具基体内，所述挡块组件安装在工装夹具基体的上表面上。
进一步的，每个所述热电偶组件包括热电偶、滑块和安装框，所述安装框通过滑块与工装夹具基体内的凹槽滑道滑动连接，热电偶的下端插装在所述安装框内。
进一步的，所述安装框包括门字形框体和安装块，热电偶的下端固定插装在门字形框体内，安装块固定安装在门字形框体的开口处。
进一步的，所述挡块组件包括前定位挡块、后定位挡块、左定位挡块、右定位挡块和分区域装夹挡块，工装夹具基体的上表面为矩形，前定位挡块设置在工装夹具基体上表面的前边，后定位挡块设置在工装夹具基体上表面的后边，左定位挡块设置在工装夹具基体上表面的左边，右定位挡块设置在工装夹具基体上表面的邮编，前定位挡块、后定位挡块、左定位挡块、右定位挡块组成一个矩形框体，分区域装夹挡块设置在所述矩形框体内，且分区域装夹挡块的左端与左定位挡块内侧面连接，分区域装夹挡块的右端与右定位挡块的内侧面连接。
进一步的，工装夹具基体下端的前面设有两个测力仪与工件连接孔。
进一步的，工装夹具基体下端的侧边设有两个测温装置传输线引出孔。
本发明的有益效果是：本发明实现了金属铣削加工状况实时监测，以便及时更换刀具，同时减少装夹时间，达到提高加工效率目的。相关研究表明铣削温度通常产生于刀-屑接触区域，靠近刀尖位置，因此刀尖划过工件时所产生的温度可表征为铣削温度。铣削温度测量采用E12-3-K-U型号热电偶，该热电偶经过特殊设计，属于快速响应的K型热电偶，其采集系统最多可以采集16个通道的数据，可以采集一个铣削周期内的实时温度，温度测量极其精确，因此铣削温度测量相较埋入式热电偶更为准确。本发明原理简单，其零部件均常见零件，通过铣削、钻削加工即实现，有较强的可应用性；本发明将热电偶置于工件中，进行多点位的测量，达到铣削温度精准测量的目的；对铣削过程中的力-热实时监测，以预测刀具磨损量，及时更换刀具，保证工件表面质量的完整性；同时满足不同工件的加工，减少装夹次数，提高铣削加工效率，以上整体实现金属高效、高质量的加工。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的分解结构示意图；
图3是工装夹具基体结构示意图；
图4是热电偶组件的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述工装夹具基体1、挡块组件和多个热电偶组件，多个所述热电偶组件插装在工装夹具基体1内，所述挡块组件安装在工装夹具基体1的上表面上。
具体实施方式二：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述一种高适用度的力-热精确同测用工装夹具的每个所述热电偶组件包括热电偶2、滑块3和安装框，所述安装框通过滑块3与工装夹具基体1内的凹槽滑道1-1滑动连接，热电偶2的下端插装在所述安装框内。
本实施方式中热电偶2通过滑块3能沿工装夹具基体1内的凹槽滑道1-1上下直线往复移动。
本实施方式中热电偶2是E12-3-K-U型号热电偶。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述一种高适用度的力-热精确同测用工装夹具的安装框包括门字形框体4和安装块5，热电偶2的下端固定插装在门字形框体4内，安装块5固定安装在门字形框体4的开口处。
其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述一种高适用度的力-热精确同测用工装夹具的挡块组件包括前定位挡块6、后定位挡块7、左定位挡块8、右定位挡块9和分区域装夹挡块10，工装夹具基体1的上表面为矩形，前定位挡块6设置在工装夹具基体1上表面的前边，后定位挡块7设置在工装夹具基体1上表面的后边，左定位挡块8设置在工装夹具基体1上表面的左边，右定位挡块9设置在工装夹具基体1上表面的邮编，前定位挡块6、后定位挡块7、左定位挡块8、右定位挡块9组成一个矩形框体，分区域装夹挡块10设置在所述矩形框体内，且分区域装夹挡块10的左端与左定位挡块8内侧面连接，分区域装夹挡块10的右端与右定位挡块9的内侧面连接。
本实施方式中，如只加工一个工件，可将分区域装夹挡块10拆除，然后使用左定位挡块8、右定位挡块9、前定位挡块6、后定位挡块7将工件夹紧；如加工多个工件，可使用分区域装夹挡块10，将两块工件左右分别装夹后，再通过左定位挡块8、右定位挡块9、前定位挡块6、后定位挡块7实现工件左右和前后夹紧，满足的不同尺寸工件、不同工况的铣削加工，减少了工件装夹次数，极大程度提高了铣削加工效率。上述所有夹紧装置和工件的连接、距离的调节均由螺栓实现。
其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述一种高适用度的力-热精确同测用工装夹具的工装夹具基体1下端的前面设有两个测力仪与工件连接孔1-2。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述一种高适用度的力-热精确同测用工装夹具的工装夹具基体1下端的侧边设有两个测温装置传输线引出孔1-3。
本实施方式中，测力仪与夹具通过测力仪与工件连接孔1-2进行装夹固定；热电偶2尾端与温度测量系统通过传输线相连，经测温装置传输线引出孔1-3引出；工装夹具基体1底部与测力仪相连，上方与工件相连，热电偶2穿过夹具及工件，实现铣削过程中的力-热同测。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
工作原理
将热电偶置于工件中，进行多点位的测量，达到铣削温度精准测量的目的；对铣削过程中的力-热实时监测，以预测刀具磨损量，及时更换刀具，保证工件表面质量的完整性；同时满足不同工件的加工，减少装夹次数，提高铣削加工效率，以上整体实现金属高效、高质量的加工。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高适用度的力-热精确同测用工装夹具，其特征在于：所述一种高适用度的力-热精确同测用工装夹具包括工装夹具基体(1)、挡块组件和多个热电偶组件，多个所述热电偶组件插装在工装夹具基体(1)内，所述挡块组件安装在工装夹具基体(1)的上表面上。
2.根据权利要求1所述一种高适用度的力-热精确同测用工装夹具，其特征在于：每个所述热电偶组件包括热电偶(2)、滑块(3)和安装框，所述安装框通过滑块(3)与工装夹具基体(1)内的凹槽滑道(1-1)滑动连接，热电偶(2)的下端插装在所述安装框内。
3.根据权利要求2所述一种高适用度的力-热精确同测用工装夹具，其特征在于：所述安装框包括门字形框体(4)和安装块(5)，热电偶(2)的下端固定插装在门字形框体(4)内，安装块(5)固定安装在门字形框体(4)的开口处。
4.根据权利要求1所述一种高适用度的力-热精确同测用工装夹具，其特征在于：所述挡块组件包括前定位挡块(6)、后定位挡块(7)、左定位挡块(8)、右定位挡块(9)和分区域装夹挡块(10)，工装夹具基体(1)的上表面为矩形，前定位挡块(6)设置在工装夹具基体(1)上表面的前边，后定位挡块(7)设置在工装夹具基体(1)上表面的后边，左定位挡块(8)设置在工装夹具基体(1)上表面的左边，右定位挡块(9)设置在工装夹具基体(1)上表面的邮编，前定位挡块(6)、后定位挡块(7)、左定位挡块(8)、右定位挡块(9)组成一个矩形框体，分区域装夹挡块(10)设置在所述矩形框体内，且分区域装夹挡块(10)的左端与左定位挡块(8)内侧面连接，分区域装夹挡块(10)的右端与右定位挡块(9)的内侧面连接。
5.根据权利要求1所述一种高适用度的力-热精确同测用工装夹具，其特征在于：工装夹具基体(1)下端的前面设有两个测力仪与工件连接孔(1-2)。
6.根据权利要求1所述一种高适用度的力-热精确同测用工装夹具，其特征在于：工装夹具基体(1)下端的侧边设有两个测温装置传输线引出孔(1-3)。
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