CN111152052B - 一种用于fmc电机轴加工的夹具装置及其夹持方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于FMC电机轴加工的夹具装置及其夹持方法，所述夹具装置包括固定盘，所述固定盘的上端面在中心处设置有定位槽，所述固定盘的上端面在定位槽外侧设置有3个滑槽，所述滑槽沿着固定盘的径向设置，3个滑槽沿着固定盘的周向均匀布置，所述滑槽内设置有夹持板，所述夹持板的内侧端设置有2个夹持杆，所述夹持杆的端部设置有用于夹持电机轴的限位球；还包括气缸，所述气缸的柱塞与夹持板的外侧端连接。本发明所述夹具装置用于立式铣床可实现电机轴类零件的铣削加工。
Description
技术领域
本发明涉及数控技术领域，具体涉及一种用于FMC电机轴加工的夹具装置及其夹持方法。
背景技术
随着制造业的不断升级，柔性制造单元(FMC)在企业中的批量生产应用已经非常普及。柔性生产线的工艺系统设计是否优化，除了组成柔性制造单元设备、控制系统等装备是否满足要求外，定位装夹的夹具有着非常关键的作用，尤其是批量生产。
电机轴类零件为FMC柔性制造单元的生产对象之一。目前，电机轴由车削加工中心加工完后进行端口非U形槽铣削通常采用的是卧式铣床，因为卧式铣床便于固定轴类零件。但是卧式铣床较立式铣床贵很多，立式铣床的优点是加工范围广，它除了便于采用硬质合金端铣刀高速铣削平面外，还可以加工沟槽、球面、螺旋面及镗孔。
但是，现有的立式铣床由于其夹具特征无法适用于电机轴类零件的端口非U形槽铣削加工，因此，设计一种适用于电机轴类零件加工的夹具用于立式铣床，可以解决电机轴由车削加工中心加工完后进行端口非U形槽铣削只能用卧式铣床的难题，使得立式铣床也能够配合车削中心完成端面槽的加工，大大提高了FMC柔性制造单元组成设备的经济性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于FMC电机轴加工的夹具装置及其夹持方法，该夹具装置用于立式铣床可实现电机轴类零件的铣削加工，可解决键槽底部形状为非U形的特殊键槽铣削加工。
本发明通过下述技术方案实现：
一种用于FMC电机轴加工的夹具装置，包括固定盘，所述固定盘的上端面在中心处设置有定位槽，所述固定盘的上端面在定位槽外侧设置有3个滑槽，所述滑槽沿着固定盘的径向设置，3个滑槽沿着固定盘的周向均匀布置，所述滑槽内设置有夹持板，所述夹持板的内侧端设置有2个夹持杆，所述夹持杆的端部设置有用于夹持电机轴的限位球；还包括气缸，所述气缸的柱塞与夹持板的外侧端连接。
本发明所述固定盘用于与立式铣床的工作台连接，所述定位槽用于固定电机轴的端部，所述夹持板在气缸的驱动下能够在滑槽内做往复运动(靠近定位槽移动或原理定位槽移动)，所述限位球用于固定电机轴。采用三个
本发明采用“三点”夹持，能够提高对电机轴等轴类零件的夹持稳定性，即沿着固定盘的周向均匀布置的夹持板，每个夹持板对应一个夹持点，其中，通过气缸驱动夹持板在滑槽内做往复运动实现限位球对电机轴的夹紧，并且，本发明根据电机轴等轴类零件的结构特点，将夹持结构设置为限位球，所述限位球为球体结构，与电机轴接触时为点接触，点接触具有较高的固定灵活性，可适用于不同的固定面，固定面可以是弧面、曲面或是平面，尤其适用于电机轴等轴类零件的弧面，为了提高点接触的稳定性，本发明在每个夹持点设置2个限位球，固定时2个限位球均与电机轴相切，2个限位球均与电机轴之间形成三角稳定解雇，能够提高限位球对电机轴的夹持稳定。
本发明通过采用“三点”夹持、每个夹持点采用2个限位球夹持电机轴，既具有灵活性，又具有稳定性，通过气缸驱动夹持板在滑槽内做往复运动实现限位球对电机轴的夹紧，使用时将固定盘固定在立式铣床的工作台上即可，如此，本发明所述夹具装置用于立式铣床可实现电机轴类零件的铣削加工。
进一步地，夹持板为U形板，所述U形板的一个侧壁上垂直设置有2个螺纹杆，另一个侧壁上设置有2个通孔，所述夹持杆穿设在通孔内，所述夹持杆为套筒结构，所述夹持杆与螺纹杆的端部螺纹连接。
本发明通过转动夹持杆能够实现夹持杆与螺纹杆相对位置的调节，进而可实现对限位球位置的微调，当通过气缸驱动夹持板在滑槽内做往复运动实现限位球与电机轴接触时，为了避免过度夹紧，当限位球即将与电机轴接触或刚与电机轴接触时，气缸停止，采用手动调节夹持杆，手动转动夹持杆直到限位球挤压电机轴。由于本发明的持结构为限位球，360°结构一致，当微微转动夹持杆时，不会影响限位球对电机轴的夹持效果。
本发明功过设置相互配合的螺纹杆和夹持杆，所述夹持杆与螺纹杆的端部螺纹连接，可通过手动转动夹持杆实现限位球与电机轴之间相对距离的微调，避免通过气缸驱动夹持板移动实现限位球夹紧电机轴导致的过度夹紧，利于保护电机轴且不会影响夹持效果。
进一步地，夹持杆远离限位球的一端设置有操作柄。
所述操作柄的设置利于转动夹持杆。
进一步地，U形板的底部设置有用于支撑螺纹杆的支撑板。
所述螺纹杆固定在的顶部，所述支撑板的设置利于提高螺纹杆的稳定性。
进一步地，支撑板的顶部设置有弧形槽。
所述弧形槽的内径与螺纹杆的外径一致，能够实现螺纹杆的固定。
进一步地，固定盘上设置有多个安装孔。
所述安装孔与螺栓配合可实现固定盘与立式铣床的工作台连接。
进一步地，夹持板的两侧设置有固定板，所述固定板通过螺栓与固定盘连接。
当在加工过程中，如果气缸失效，由于固定板通过螺栓与固定盘，能够确保夹持板固定不动，不会在气缸失效时发生位移。
进一步地，滑槽为燕尾槽。
进一步地，气缸通过气管与气源系统连接，所气管上设置有换向阀和压力调节阀。
所述换向阀和压力调节阀均为现有技术，所述换向阀用于改变方向，用于实现气缸柱塞的前后伸缩，所述压力调节阀用于控制气缸柱塞的移动速度。
一种用于FMC电机轴加工的夹具装置的夹持方法，包括以下步骤：
1)、将待加工的电机轴一端卡入定位槽内，使电机轴的待加工端面朝上设置；
2)、驱动气缸，使夹持板在滑槽内向着电机轴移动，直到限位球与电机轴的外壁接触并挤压电机轴；
3)、当电机轴加工完成后，驱动气缸，使夹持板在滑槽内背着电机轴移动，直到限位球脱离电机轴，然后取出电机轴，放入下一个待加工的电机轴即可。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明通过采用“三点”夹持、每个夹持点采用2个限位球夹持电机轴，既具有灵活性，又具有稳定性，通过气缸驱动夹持板在滑槽内做往复运动实现限位球对电机轴的夹紧，使用时将固定盘固定在立式铣床的工作台上即可，如此，本发明所述夹具装置用于立式铣床可实现电机轴类零件的铣削加工。
2、本发明功过设置相互配合的螺纹杆和夹持杆，所述夹持杆与螺纹杆的端部螺纹连接，可通过手动转动夹持杆实现限位球与电机轴之间相对距离的微调，避免通过气缸驱动夹持板移动实现限位球夹紧电机轴导致的过度夹紧，利于保护电机轴且不会影响夹持效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为夹具装置的结构示意图一；
图2为夹具装置的结构示意图二。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-固定盘，2-夹持板，3-螺纹杆，4-夹持杆，5-限位球，6-气缸，11-定位槽，12-滑槽，13-安装孔，21-支撑板，22-固定板，41-操作柄。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：
如图1、图2所示，一种用于FMC电机轴加工的夹具装置，包括固定盘1，所述固定盘1上设置有多个安装孔13，使用时，通过多个安装孔13与螺栓配合将固定盘1安装在立式铣床的工作台上，所述固定盘1的上端面在中心处设置有定位槽11，所述定位槽11为圆形槽，所述固定盘1的上端面在定位槽11外侧设置有3个滑槽12，所述滑槽12为燕尾槽，所述滑槽12沿着固定盘1的径向设置，3个滑槽12沿着固定盘1的周向均匀布置，所述滑槽12内设置有夹持板2，所述夹持板2的内侧端设置有2个夹持杆4，所述夹持杆4的端部设置有用于夹持电机轴的限位球5；还包括气缸6，所述气缸6的柱塞与夹持板2的外侧端连接，所述气缸6通过气管与气源系统连接，所气管上设置有换向阀和压力调节阀，所述换向阀用于改变方向，用于实现气缸6柱塞的前后伸缩，所述压力调节阀用于控制气缸6柱塞的移动速度。
本实施例的工作原理如下：
将待加工的电机轴一端卡入定位槽11内，使电机轴的待加工端面朝上设置；驱动气缸6，使夹持板2在滑槽12内向着电机轴移动，直到限位球5与电机轴的外壁接触并挤压电机轴；当电机轴加工完成后，驱动气缸6，使夹持板2在滑槽12内背着电机轴移动，直到限位球5脱离电机轴，然后取出电机轴，放入下一个待加工的电机轴即可。
实施例2：
如图1、图2所示，本实施例基于实施例1，所述夹持板2为U形板，所述U形板的一个侧壁上垂直设置有2个螺纹杆3，另一个侧壁上设置有2个通孔，所述夹持杆4穿设在通孔内，所述夹持杆4为套筒结构，所述夹持杆4与螺纹杆3的端部螺纹连接。
本实施例的工作原理如下：
将待加工的电机轴一端卡入定位槽11内，使电机轴的待加工端面朝上设置；驱动气缸6，使夹持板2在滑槽12内向着电机轴移动，当限位球5即将与电机轴接触或刚与电机轴接触时，气缸6停止，采用手动调节夹持杆4，手动转动夹持杆4直到限位球5挤压电机轴；当电机轴加工完成后，驱动气缸6，使夹持板2在滑槽12内背着电机轴移动，直到限位球5脱离电机轴，然后取出电机轴，放入下一个待加工的电机轴即可。
实施例3：
如图1、图2所示，本实施例基于实施例2，所述夹持杆4远离限位球5的一端设置有操作柄41；所述U形板的底部设置有用于支撑螺纹杆3的支撑板21；所述支撑板21的顶部设置有弧形槽。
实施例4：
如图1、图2所示，本实施例基于实施例1或实施例2，所述夹持板2的两侧设置有固定板22，所述固定板22通过螺栓与固定盘1连接。
一种实施例1-实施例4任一项所述用于FMC电机轴加工的夹具装置的夹持方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)、将待加工的电机轴一端卡入定位槽11内，使电机轴的待加工端面朝上设置；
2)、驱动气缸6，使夹持板2在滑槽12内向着电机轴移动，直到限位球5与电机轴的外壁接触并挤压电机轴；
3)、当电机轴加工完成后，驱动气缸6，使夹持板2在滑槽12内背着电机轴移动，直到限位球5脱离电机轴，然后取出电机轴，放入下一个待加工的电机轴即可。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于FMC电机轴加工的夹具装置，其特征在于，包括固定盘(1)，所述固定盘(1)的上端面在中心处设置有定位槽(11)，所述固定盘(1)的上端面在定位槽(11)外侧设置有3个滑槽(12)，所述滑槽(12)沿着固定盘(1)的径向设置，3个滑槽(12)沿着固定盘(1)的周向均匀布置，所述滑槽(12)内设置有夹持板(2)，所述夹持板(2)的内侧端设置有2个夹持杆(4)，所述夹持杆(4)的端部设置有用于夹持电机轴的限位球(5)；还包括气缸(6)，所述气缸(6)的柱塞与夹持板(2)的外侧端连接；所述夹持板(2)为U形板，所述U形板的一个侧壁上垂直设置有2个螺纹杆(3)，另一个侧壁上设置有2个通孔，所述夹持杆(4)穿设在通孔内，所述夹持杆(4)为套筒结构，所述夹持杆(4)与螺纹杆(3)的端部螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于FMC电机轴加工的夹具装置，其特征在于，所述夹持杆(4)远离限位球(5)的一端设置有操作柄(41)。
3.根据权利要求1所述的一种用于FMC电机轴加工的夹具装置，其特征在于，所述U形板的底部设置有用于支撑螺纹杆(3)的支撑板(21)。
4.根据权利要求3所述的一种用于FMC电机轴加工的夹具装置，其特征在于，所述支撑板(21)的顶部设置有弧形槽。
5.根据权利要求1所述的一种用于FMC电机轴加工的夹具装置，其特征在于，所述固定盘(1)上设置有多个安装孔(13)。
6.根据权利要求1所述的一种用于FMC电机轴加工的夹具装置，其特征在于，所述夹持板(2)的两侧设置有固定板(22)，所述固定板(22)通过螺栓与固定盘(1)连接。
7.根据权利要求1所述的一种用于FMC电机轴加工的夹具装置，其特征在于，所述滑槽(12)为燕尾槽。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种用于FMC电机轴加工的夹具装置，其特征在于，所述气缸(6)通过气管与气源系统连接，所气管上设置有换向阀和压力调节阀。
9.一种如权利要求1-8任一项所述用于FMC电机轴加工的夹具装置的夹持方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)、将待加工的电机轴一端卡入定位槽(11)内，使电机轴的待加工端面朝上设置；
2)、驱动气缸(6)，使夹持板(2)在滑槽(12)内向着电机轴移动，直到限位球(5)与电机轴的外壁接触并挤压电机轴；
3)、当电机轴加工完成后，驱动气缸(6)，使夹持板(2)在滑槽(12)内背着电机轴移动，直到限位球(5)脱离电机轴，然后取出电机轴，放入下一个待加工的电机轴即可。
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