CN111230547A - 一种回转机床柔性快捷装夹夹具及装夹方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械装置领域，尤其涉及一种适用于车铣复合机床、车床、附加回转轴数控铣床的柔性快捷装夹夹具及装夹方法，包括主体、防转动定位块、零点定位模块、自定位拉钉、液压缸活塞、中小件通用夹具和连接螺栓，所述液压缸活塞位于主体的一侧，所述主体的另一侧设置有零点定位模块，所述零点定位模块通过自定位拉钉与零件直接相连，解决了常规的三爪卡盘、四爪卡盘或弹簧夹头装夹方法在铣削加工复杂回转件时旋转失去其位置而导致工件超差报废的问题。

Description

一种回转机床柔性快捷装夹夹具及装夹方法

技术领域

本发明属于机械装置领域，尤其涉及一种适用于车铣复合机床、车床、附加回转轴数控铣床的柔性快捷装夹夹具及装夹方法。

背景技术

目前在车床、车铣复合机床及附加回转轴的数控铣床上加工回转构件的装夹方式与普通车床类似，一般以卡盘（三爪或四爪）辅以中心架和顶尖装夹工件。紧固工件的仅有卡盘的夹紧力和顶尖的顶紧力，因而工件在切削力和顶尖力的作用下可能与卡盘发生相对位移，包括相对的转动和轴向移动。

由于车削加工产生的是完全回转面，加工过程中工件如果相对卡盘发生了转动，对车削加工结果影响不大，所以车削加工只需要注意轴向限位，防止发生轴向移动就能满足加工要求。而车铣复合加工或在带回转轴的数控铣床上是车削、铣削、钻镗孔及车铣等加工过程在一次装卡中完成的，加工过程中一旦发生工件位移而没有及时发现并纠正，后续的切削加工位置就和程序设定的加工原点存在偏移，造成加工工件报废。因铣削时切削力始终存在使工件旋转的切削力激励，使用常规的装夹方式装夹时很容易致使工件发生位移，因此需要设计一种防止工件绕主轴线扭转和沿轴线位移的装夹装置。

目前使用的复杂回转类工件的专用工装通用性差，在工件加工完成进行换装时操作困难、换装时间长；而在铣削时普通夹具的定位系统与加工区域的干涉多，导致所需夹具种类的增加，在更换工件或夹具后还需要重复对坐标原点进行找正，无法实现快捷装夹、找正的情况，实际加工需要大量待机时间进行工件的换装，难以实现柔性生产。常规的数控车床、数控铣床已经有建设柔性生产线的先例，但是在车铣复合机床中，尚没有使用零点定位系统建设柔性生产线的例子。

如专利申请号为CN 201110253481.3,申请日为2011.08.30，名称为“数控加工用柔性夹具及其应用”的发明专利，其技术方案如下：一种机械工程技术领域的数控加工用柔性夹具及其应用，该夹具包括：若干连接板组件以及固定设置于机床工作台两端的定位段以及设置于两个定位段之间的四个公用段，连接板组件分别设置于定位段和公用段之间以及两个公用段之间。虽然上述专利对于夹具进行了改进，但是仍然没有解决夹具的快速定位和通用性不好的问题。

发明内容

为了克服现有夹具中存在的上述问题，现在提出一种回转机床柔性快捷装夹夹具。

为了实现上述效果，本发明是通过下述技术方案实现的：

一种回转机床柔性快捷装夹夹具，其特征在于：包括主体、防转动定位块、零点定位模块、自定位拉钉、液压缸活塞、中小件通用夹具和连接螺栓，所述液压缸活塞位于主体的一侧，所述主体的另一侧设置有零点定位模块，所述零点定位模块通过自定位拉钉与零件直接相连，当零件较小，不能与自定位拉钉直接相连时，采用将自定位拉钉与中小件通用夹具相连，中小件通用夹具与零件相连的方式，所述零点定位模块与中小件通用夹具或零件之间设置有防转动定位块，所述防转动定位块通过连接螺栓与主体相连。

所述主体包括设置在其一侧、并用于与机床连接的机床连接定位孔，所述机床连接定位孔旁设置有防转定向窝，所述机床连接定位孔内侧设置有液压油路，所述主体的另一侧设置有零点系统安装孔，所述零点系统安装孔旁设置有两个对称的端面定位槽，所述主体内部设置有液压油缸孔，所述液压油缸孔连接有零点系统操作油路，所述零点系统操作油路内设置有油路堵塞，主体的另一侧上设置有连接螺纹孔和安装螺栓孔。

所述防转动定位块正面设置有一个角向定位槽和带定位螺栓孔，所述防转动定位块内部设置有液压油路，所述液压油路两侧分别设置有油路堵塞和液压浮动支承，所述防转动定位块的背面设置有防错凸键和防漏垫片，所述防漏垫片与液压油路相连。

在角向定位槽正对方向还设置有扩充槽或者另一个角向定位槽，所述扩充槽或另一个角向定位槽与前述角向定位槽存在高度差。

所述中小件通用夹具的一侧设置有与零点系统配套的零点系统定位孔，所述零点系统定位孔连通有螺纹孔，所述中小件通用夹具的另一侧设置有工件定向槽，所述工件定位槽与连通有工件定位孔，所述中小件通用夹具的外表面的顶端设置有定向凸键，所述中小件通用夹具的一侧表面设置有定向凸台，所述工件定向槽外设置有压紧螺栓，所述工件定向槽槽内一侧的宽度大于另一侧宽度，其目的是用于安装防错。

主体通过机床连接定位孔，防转定向窝和安装螺栓孔与回转机床主轴或回转工作台连接；主体在中心的零点系统安装孔安装固定零点定位模块，由零点定位模块实现自定位拉钉的精确定位和拉紧；主体端面上有2条端面定位槽，通过防转动定位块上的防错凸键进行准确定位，其中一处定位槽宽度大于另外一处的定位槽，用于安装防错；主体的连接螺纹孔和防转动定位块上的带定位螺栓孔，通过连接螺栓进行紧固。

主体包含零点系统操作油路，操作油路接零点系统安装孔，可实现外部液压站的快速链接和断开，为零点定位模块提供松开释放自定位拉钉的动力。

防转动定位块上的角向定位槽与工件上预制的凸键形成槽隼配合关系用于防转及防错。

中小件通用夹具通过底部零点系统定位孔和螺纹孔，由自定位拉钉拉紧固定，其定向凸键及定向凸台分别与防转动定位块上的角向定位槽及扩充槽形成槽隼配合关系，用于防转及防错。

一种回转机床柔性快捷装夹方法，其特征在于：

步骤一：将液压缸活塞与机床液压缸相连，将零点定位系统与主体配合，组合成夹具基座，并将夹具基座紧固于机床主轴或回转工作台上，然后将防转动定位块安装固定于夹具基座上，向主体和防转动定位块的液压油路中注满液压油，拧紧所有的油路堵塞。

步骤二：工件定位。

步骤三，关闭液压泵，将自定位拉钉连同工件与中小型通用夹具一通夹紧于夹具基座上，实现准确定位，再通过机床尾座顶尖将工件完全紧固于装夹体上。

步骤四，启动机床液压缸，推动液压缸活塞对夹具体中的液压油路加压，驱动防转动定位块上的液压浮动支承，对工件进行辅助夹紧和支承。

步骤二为将自定位拉钉与工件相连，启动液压泵，向零点系统操作油路加压，将自定位拉钉下端放入零点定位模块中心孔处，使工件的工艺凸台端面与零点定位模块的端面贴合，实现轴向定位；将工件的定向和防转凸键嵌入防转动定位块的角向定位槽中，使用螺栓压紧，实现工件定向。

或

步骤二为将工件定位轴放入中小型通用夹具内，使用压紧螺栓压紧，将中小型通用夹具，包含工件，与自定位拉钉连接，将拉钉下端放入零点定位模块中心孔处，同时将中小型通用夹具上定向凸键与防转动定位块上的角向定位槽配合，将定位凸台与扩充槽配合。

主体与防转动定位块连接后，其液压油路与防转动定位块的液压油路连接，连接处通过防漏垫片密封，液压缸活塞与机床上的液压缸相连，机床上的液压缸驱动液压缸活塞运动，可以控制液压油路中的压力，从而驱动防转动定位块中的液压浮动支承，实现对工件的辅助夹紧及松开，其中主体上的液压油路堵塞，和防转动定位块上的液压油路堵塞用于封堵油路加工孔和液压油充填。

标准化的夹具可以将编程原点固定在机床主轴回转中心与零点定位模块端面的交点，防转定位块的角向定位槽定向，使用工件装夹后无需重新找加工坐标系，用固定的一个或多个坐标系完成程编和加工。

对于尺寸较大工件，不装中小件通用夹具，在工件毛坯上预制圆形定位孔和螺纹孔用于安装自定位拉钉；在毛坯上预制出与孔垂直的平面，与零点定位模块的端面贴合，实现轴向定位；预制定向和防转凸键与防转动定位块上的角向定位槽形成配合。

对于尺寸较小工件，安装中小件通用夹具，在工件毛坯上预制方形定向凸台，在定向凸台上留定位销轴，定位销轴与中小件通用夹具上的工件定位孔配合，实现轴向定位。工件上的方形定向凸台与中小件通用夹具上的工件定向槽配合，通过压紧螺栓压紧，实现定向和夹紧。

本发明的优点在于：

1.解决了常规的三爪卡盘、四爪卡盘或弹簧夹头装夹方法在铣削加工复杂回转件时旋转失去其位置而导致工件超差报废的问题。

2.与常规专用工装相比，本发明实现了通用性，由于包含零点定位系统实现快捷装夹定位，为回转类数控加工机床加工复杂工件提供实现机外装夹，快捷换件的基础接口，并提供了中小型工件加工用的通用夹具，解决回转类机床专用夹具更换麻烦，机内找正时间长的问题，易于实现柔性自动化生产。

3.本发明在夹具体内增加了液压辅助夹紧装置，给工件提供径向支撑力，防止工件在加工中失稳。

4.与目前国际常用的零点定位夹具系统相比，本发明仅需要一个零点定位夹紧单元，定位拉紧销钉直接安装在工件上，不需要在工件上安装过渡夹具，减少了机外装夹工作和搬运重量，降低了生产搬运难度，易于使用。

附图说明

图1是本发明专利一种回转机床柔性快捷装夹夹具的组件示意图。

图2-5是本发明专利一种回转机床柔性快捷装夹夹具主体的立体图和剖视图。

图6-9是本发明专利一种回转机床柔性快捷装夹夹具防转动组件的立体图和剖视图。

图10是本发明专利一种回转机床柔性快捷装夹夹具防转动组件的轴测图。

图11-12 是本发明专利一种回转机床柔性快捷装夹夹具中小件通用夹具的立体图和剖视图。

图13-14 是本发明专利一种回转机床柔性快捷装夹夹具夹持大型工件的立体图和剖视图。

图15-16 是本发明专利一种回转机床柔性快捷装夹夹具夹持中小型工件的示意图和剖视图。

图17 是本发明专利一种回转机床柔性快捷装夹夹具夹持大型工件的多方案示意图。

附图中：主体1，零点定位模块2，自定位拉钉3，防转动定位块4，液压缸活塞5，中小件通用夹具6，连接螺栓7，零点系统安装孔8，端面定位槽9，液压油路堵塞10，19，液压油路11，21，连接螺纹孔12，安装螺栓孔13，零点系统操作油路14，防转定向窝15，机床连接定位孔16，液压油缸孔17，扩充槽18，，防漏垫片20，液压浮动支承22，定位凸台23，防错凸键24，角向定位槽25，零点系统定位孔26，定向凸键27，定向凸台28，压紧螺栓29，螺纹孔30，36，工件定位孔31，工件定位槽32，机床尾座顶端33，工件毛坯34，37，防转凸键35，定位销轴38，方形定向凸台39，圆形定位孔40，工艺凸台41。

具体实施方式

实施例1

一种回转机床柔性快捷装夹夹具包括主体1、防转动定位块4、零点定位模块2、自定位拉钉3、液压缸活塞5、中小件通用夹具6和连接螺栓7，所述液压缸活塞5位于主体1的一侧，所述主体1的另一侧设置有零点定位模块2，所述零点定位模块2通过自定位拉钉3与零件直接相连，当零件较小，不能与自定位拉钉3直接相连时，采用将自定位拉钉3与中小件通用夹具6相连，中小件通用夹具6与零件相连的方式，所述零点定位模块2与中小件通用夹具6或零件之间设置有防转动定位块4，所述防转动定位块4通过连接螺栓7与主体1相连。

实施例2

一种回转机床柔性快捷装夹夹具包括主体1、防转动定位块4、零点定位模块2、自定位拉钉3、液压缸活塞5、中小件通用夹具6和连接螺栓7，所述液压缸活塞5位于主体1的一侧，所述主体1的另一侧设置有零点定位模块2，所述零点定位模块2通过自定位拉钉3与零件直接相连，当零件较小，不能与自定位拉钉3直接相连时，采用将自定位拉钉3与中小件通用夹具6相连，中小件通用夹具6与零件相连的方式，所述零点定位模块2与中小件通用夹具6或零件之间设置有防转动定位块4，所述防转动定位块4通过连接螺栓7与主体1相连。

所述主体1包括设置在其一侧、并用于与机床连接的机床连接定位孔16，所述机床连接定位孔16旁设置有防转定向窝15，所述机床连接定位孔16内侧设置有液压油路，所述主体1的另一侧设置有零点系统安装孔8，所述零点系统安装孔8旁设置有两个对称的端面定位槽9，所述主体1内部设置有液压油缸孔17，所述液压油缸孔17连接有零点系统操作油路14，所述零点系统操作油路14内设置有液压油路堵塞10，主体1的另一侧上设置有连接螺纹孔12和安装螺栓孔13。

所述防转动定位块4正面设置有一个角向定位槽25和带定位螺栓孔，所述防转动定位块4内部设置有液压油路，所述液压油路两侧分别设置有液压油路堵塞19和液压浮动支承22，所述防转动定位块4的背面设置有防错凸键24和防漏垫片20，所述防漏垫片20与液压油路相连。

在角向定位槽25正对方向还设置有扩充槽18或者另一个角向定位槽25，所述扩充槽18或另一个角向定位槽25与前述角向定位槽25存在高度差。

所述中小件通用夹具6的一侧设置有与零点系统配套的零点系统定位孔26，所述零点系统定位孔26连通有螺纹孔30，所述中小件通用夹具6的另一侧设置有工件定向槽，所述工件定位槽32与连通有工件定位孔31，所述中小件通用夹具6的外表面的顶端设置有定向凸键27，所述中小件通用夹具6的一侧表面设置有定向凸台28，所述工件定向槽外设置有压紧螺栓29，所述工件定向槽槽内一侧的宽度大于另一侧宽度，其目的是用于安装防错。

主体1通过机床连接定位孔16，防转定向窝15和安装螺栓孔13与回转机床主轴或回转工作台连接；主体1在中心的零点系统安装孔8安装固定零点定位模块2，由零点定位模块2实现自定位拉钉3的精确定位和拉紧；主体1端面上有2条端面定位槽9，通过防转动定位块4上的防错凸键24进行准确定位，其中一处定位槽宽度大于另外一处的定位槽，用于安装防错；主体1的连接螺纹孔12和防转动定位块4上的带定位螺栓孔，通过连接螺栓7进行紧固。

主体1包含零点系统操作油路14，操作油路接零点系统安装孔8，可实现外部液压站的快速链接和断开，为零点定位模块2提供松开释放自定位拉钉3的动力。

防转动定位块4上的角向定位槽25与工件上预制的凸键形成槽隼配合关系用于防转及防错。

中小件通用夹具6通过底部零点系统定位孔26和螺纹孔30，由自定位拉钉3拉紧固定，其定向凸键27及定向凸台28分别与防转动定位块4上的角向定位槽25及扩充槽18形成槽隼配合关系，用于防转及防错。

实施例3

一种回转机床柔性快捷装夹方法，步骤一：将液压缸活塞5与机床液压缸相连，将零点定位系统与主体1配合，组合成夹具基座，并将夹具基座紧固于机床主轴或回转工作台上，然后将防转动定位块4安装固定于夹具基座上，向主体1和防转动定位块4的液压油路中注满液压油，拧紧所有的液压油路堵塞10。

步骤二：工件定位。

步骤三，关闭液压泵，将自定位拉钉3连同工件与中小型通用夹具一通夹紧于夹具基座上，实现准确定位，再通过机床尾座顶尖将工件完全紧固于装夹体上。

步骤四，启动机床液压缸，推动液压缸活塞5对夹具体中的液压油路加压，驱动防转动定位块4上的液压浮动支承22，对工件进行辅助夹紧和支承。

实施例4

一种回转机床柔性快捷装夹方法，步骤一：将液压缸活塞5与机床液压缸相连，将零点定位系统与主体1配合，组合成夹具基座，并将夹具基座紧固于机床主轴或回转工作台上，然后将防转动定位块4安装固定于夹具基座上，向主体1和防转动定位块4的液压油路中注满液压油，拧紧所有的液压油路堵塞10。

步骤二：工件定位。

步骤三，关闭液压泵，将自定位拉钉3连同工件与中小型通用夹具一通夹紧于夹具基座上，实现准确定位，再通过机床尾座顶尖将工件完全紧固于装夹体上。

步骤四，启动机床液压缸，推动液压缸活塞5对夹具体中的液压油路加压，驱动防转动定位块4上的液压浮动支承22，对工件进行辅助夹紧和支承。

步骤二为将自定位拉钉3与工件相连，启动液压泵，向零点系统操作油路14加压，将自定位拉钉3下端放入零点定位模块2中心孔处，使工件的工艺凸台41端面与零点定位模块2的端面贴合，实现轴向定位；将工件的定向和防转凸键35嵌入防转动定位块4的角向定位槽25中，使用螺栓压紧，实现工件定向。

主体1与防转动定位块4连接后，其液压油路与防转动定位块4的液压油路连接，连接处通过防漏垫片20密封，液压缸活塞5与机床上的液压缸相连，机床上的液压缸驱动液压缸活塞5运动，可以控制液压油路中的压力，从而驱动防转动定位块4中的液压浮动支承22，实现对工件的辅助夹紧及松开，其中主体1上的液压油路堵塞19，和防转动定位块4上的液压油路堵塞19用于封堵油路加工孔和液压油充填。

标准化的夹具可以将编程原点固定在机床主轴回转中心与零点定位模块2端面的交点，防转定位块的角向定位槽25定向，使用工件装夹后无需重新找加工坐标系，用固定的一个或多个坐标系完成程编和加工。

对于尺寸较大工件，不装中小件通用夹具6，在工件毛坯34上预制圆形定位孔40和螺纹孔36用于安装自定位拉钉3；在毛坯上预制出与孔垂直的平面，与零点定位模块2的端面贴合，实现轴向定位；预制定向和防转凸键35与防转动定位块4上的角向定位槽25形成配合。

对于尺寸较小工件，安装中小件通用夹具6，在工件毛坯37上预制方形定向凸台39，在定向凸台28上留定位销轴38，定位销轴38与中小件通用夹具6上的工件定位孔31配合，实现轴向定位。工件上的方形定向凸台39与中小件通用夹具6上的工件定向槽配合，通过压紧螺栓29压紧，实现定向和夹紧。

实施例5

一种回转机床柔性快捷装夹方法，步骤一：将液压缸活塞5与机床液压缸相连，将零点定位系统与主体1配合，组合成夹具基座，并将夹具基座紧固于机床主轴或回转工作台上，然后将防转动定位块4安装固定于夹具基座上，向主体1和防转动定位块4的液压油路中注满液压油，拧紧所有的液压油路堵塞10。

步骤二：工件定位。

步骤三，关闭液压泵，将自定位拉钉3连同工件与中小型通用夹具一通夹紧于夹具基座上，实现准确定位，再通过机床尾座顶尖将工件完全紧固于装夹体上。

步骤四，启动机床液压缸，推动液压缸活塞5对夹具体中的液压油路加压，驱动防转动定位块4上的液压浮动支承22，对工件进行辅助夹紧和支承。

步骤二为将工件定位轴放入中小型通用夹具内，使用压紧螺栓29压紧，将中小型通用夹具，包含工件，与自定位拉钉3连接，将拉钉下端放入零点定位模块2中心孔处，同时将中小型通用夹具上定向凸键27与防转动定位块4上的角向定位槽25配合，将定位凸台23与扩充槽18配合。

主体1与防转动定位块4连接后，其液压油路与防转动定位块4的液压油路连接，连接处通过防漏垫片20密封，液压缸活塞5与机床上的液压缸相连，机床上的液压缸驱动液压缸活塞5运动，可以控制液压油路中的压力，从而驱动防转动定位块4中的液压浮动支承22，实现对工件的辅助夹紧及松开，其中主体1上的液压油路堵塞19，和防转动定位块4上的液压油路堵塞19用于封堵油路加工孔和液压油充填。

标准化的夹具可以将编程原点固定在机床主轴回转中心与零点定位模块2端面的交点，防转定位块的角向定位槽25定向，使用工件装夹后无需重新找加工坐标系，用固定的一个或多个坐标系完成程编和加工。

对于尺寸较大工件，不装中小件通用夹具6，在工件毛坯34上预制圆形定位孔40和螺纹孔36用于安装自定位拉钉3；在毛坯上预制出与孔垂直的平面，与零点定位模块2的端面贴合，实现轴向定位；预制定向和防转凸键35与防转动定位块4上的角向定位槽25形成配合。

对于尺寸较小工件，安装中小件通用夹具6，在工件毛坯37上预制方形定向凸台39，在定向凸台28上留定位销轴38，定位销轴38与中小件通用夹具6上的工件定位孔31配合，实现轴向定位。工件上的方形定向凸台39与中小件通用夹具6上的工件定向槽配合，通过压紧螺栓29压紧，实现定向和夹紧。

实施例6

一种回转机床柔性快捷装夹夹具包括主体1、防转动定位块4、零点定位模块2、自定位拉钉3、液压缸活塞5、中小件通用夹具6和连接螺栓7，所述液压缸活塞5位于主体1的一侧，所述主体1的另一侧设置有零点定位模块2，所述零点定位模块2通过自定位拉钉3与零件直接相连，当零件较小，不能与自定位拉钉3直接相连时，采用将自定位拉钉3与中小件通用夹具6相连，中小件通用夹具6与零件相连的方式，所述零点定位模块2与中小件通用夹具6或零件之间设置有防转动定位块4，所述防转动定位块4通过连接螺栓7与主体1相连。

所述主体1包括设置在其一侧、并用于与机床连接的机床连接定位孔16，所述机床连接定位孔16旁设置有防转定向窝15，所述机床连接定位孔16内侧设置有液压油路，所述主体1的另一侧设置有零点系统安装孔8，所述零点系统安装孔8旁设置有两个对称的端面定位槽9，所述主体1内部设置有液压油缸孔17，所述液压油缸孔17连接有零点系统操作油路14，所述零点系统操作油路14内设置有液压油路堵塞10，主体1的另一侧上设置有连接螺纹孔12和安装螺栓孔13。

所述防转动定位块4正面设置有一个角向定位槽25和带定位螺栓孔，所述防转动定位块4内部设置有液压油路，所述液压油路两侧分别设置有液压油路堵塞10和液压浮动支承22，所述防转动定位块4的背面设置有防错凸键24和防漏垫片20，所述防漏垫片20与液压油路相连。

在角向定位槽25正对方向还设置有扩充槽18或者另一个角向定位槽25，所述扩充槽18或另一个角向定位槽25与前述角向定位槽25存在高度差。

所述中小件通用夹具6的一侧设置有与零点系统配套的零点系统定位孔26，所述零点系统定位孔26连通有螺纹孔30，所述中小件通用夹具6的另一侧设置有工件定向槽，所述工件定位槽32与连通有工件定位孔31，所述中小件通用夹具6的外表面的顶端设置有定向凸键27，所述中小件通用夹具6的一侧表面设置有定向凸台28，所述工件定向槽外设置有压紧螺栓29，所述工件定向槽槽内一侧的宽度大于另一侧宽度，其目的是用于安装防错。

主体1通过机床连接定位孔16，防转定向窝15和安装螺栓孔13与回转机床主轴或回转工作台连接；主体1在中心的零点系统安装孔8安装固定零点定位模块2，由零点定位模块2实现自定位拉钉3的精确定位和拉紧；主体1端面上有2条端面定位槽9，通过防转动定位块4上的防错凸键24进行准确定位，其中一处定位槽宽度大于另外一处的定位槽，用于安装防错；主体1的连接螺纹孔12和防转动定位块4上的带定位螺栓孔，通过连接螺栓7进行紧固。

主体1包含零点系统操作油路14，操作油路接零点系统安装孔8，可实现外部液压站的快速链接和断开，为零点定位模块2提供松开释放自定位拉钉3的动力。

防转动定位块4上的角向定位槽25与工件上预制的凸键形成槽隼配合关系用于防转及防错。

中小件通用夹具6通过底部零点系统定位孔26和螺纹孔30，由自定位拉钉3拉紧固定，其定向凸键27及定向凸台28分别与防转动定位块4上的角向定位槽25及扩充槽18形成槽隼配合关系，用于防转及防错。

一种回转机床柔性快捷装夹方法，步骤一：将液压缸活塞5与机床液压缸相连，将零点定位系统与主体1配合，组合成夹具基座，并将夹具基座紧固于机床主轴或回转工作台上，然后将防转动定位块4安装固定于夹具基座上，向主体1和防转动定位块4的液压油路中注满液压油，拧紧所有的液压油路堵塞10。

步骤二：工件定位。

步骤三，关闭液压泵，将自定位拉钉3连同工件与中小型通用夹具一通夹紧于夹具基座上，实现准确定位，再通过机床尾座顶尖将工件完全紧固于装夹体上。

步骤四，启动机床液压缸，推动液压缸活塞5对夹具体中的液压油路加压，驱动防转动定位块4上的液压浮动支承22，对工件进行辅助夹紧和支承。

步骤二为将自定位拉钉3与工件相连，启动液压泵，向零点系统操作油路14加压，将自定位拉钉3下端放入零点定位模块2中心孔处，使工件的工艺凸台41端面与零点定位模块2的端面贴合，实现轴向定位；将工件的定向和防转凸键35嵌入防转动定位块4的角向定位槽25中，使用螺栓压紧，实现工件定向。

或

步骤二为将工件定位轴放入中小型通用夹具内，使用压紧螺栓29压紧，将中小型通用夹具，包含工件，与自定位拉钉3连接，将拉钉下端放入零点定位模块2中心孔处，同时将中小型通用夹具上定向凸键27与防转动定位块4上的角向定位槽25配合，将定位凸台23与扩充槽18配合。

主体1与防转动定位块4连接后，其液压油路与防转动定位块4的液压油路连接，连接处通过防漏垫片20密封，液压缸活塞5与机床上的液压缸相连，机床上的液压缸驱动液压缸活塞5运动，可以控制液压油路中的压力，从而驱动防转动定位块4中的液压浮动支承22，实现对工件的辅助夹紧及松开，其中主体1上的液压油路堵塞19，和防转动定位块4上的液压油路堵塞19用于封堵油路加工孔和液压油充填。

标准化的夹具可以将编程原点固定在机床主轴回转中心与零点定位模块2端面的交点，防转定位块的角向定位槽25定向，使用工件装夹后无需重新找加工坐标系，用固定的一个或多个坐标系完成程编和加工。

对于尺寸较大工件，不装中小件通用夹具6，在工件毛坯34上预制圆形定位孔40和螺纹孔36用于安装自定位拉钉3；在毛坯上预制出与孔垂直的平面，与零点定位模块2的端面贴合，实现轴向定位；预制定向和防转凸键35与防转动定位块4上的角向定位槽25形成配合。

对于尺寸较小工件，安装中小件通用夹具6，在工件毛坯37上预制方形定向凸台39，在定向凸台28上留定位销轴38，定位销轴38与中小件通用夹具6上的工件定位孔31配合，实现轴向定位。工件上的方形定向凸台39与中小件通用夹具6上的工件定向槽配合，通过压紧螺栓29压紧，实现定向和夹紧。

解决了常规的三爪卡盘、四爪卡盘或弹簧夹头装夹方法在铣削加工复杂回转件时旋转失去其位置而导致工件超差报废的问题；

与常规专用工装相比，本发明实现了通用性，由于包含零点定位系统实现快捷装夹定位，为回转类数控加工机床加工复杂工件提供实现机外装夹，快捷换件的基础接口，并提供了中小型工件加工用的通用夹具，解决回转类机床专用夹具更换麻烦，机内找正时间长的问题，易于实现柔性自动化生产。

本发明在夹具体内增加了液压辅助夹紧装置，给工件提供径向支撑力，防止工件在加工中失稳。

与目前国际常用的零点定位夹具系统相比，本发明仅需要一个零点定位夹紧单元，定位拉紧销钉直接安装在工件上，不需要在工件上安装过渡夹具，减少了机外装夹工作和搬运重量，降低了生产搬运难度，易于使用。

实施例7

在实施例1-6的基础上，下面结合实例对本发明专利作进一步描述，但本发明专利并不限于本实例。

步骤一，如图13-16，将液压缸活塞5与机床液压缸相连。将零点定位系统与主体1配合，组合成夹具基座，并将夹具基座紧固于机床主轴或回转工作台上。然后将防转动定位块4安装固定于夹具基座上。向主体1和防转动定位块4的液压油路中注满液压油，拧紧所有的液压油路堵塞10。

步骤二，如图15-16，将自定位拉钉3与工件相连。启动液压泵，向零点系统操作油路14加压，将自定位拉钉3下端放入零点定位模块2中心孔处，使工件的工艺凸台41端面与零点定位模块2的端面贴合，实现轴向定位。将工件的定向和防转凸键35嵌入防转动定位块4的角向定位槽25中，使用螺栓压紧，实现工件定向。

或

步骤二，如图17，将工件定位轴放入中小型通用夹具,内，使用压紧螺栓29压紧。将中小型通用夹具，包含工件，与自定位拉钉3连接，将拉钉下端放入零点定位模块2中心孔处，同时将中小型通用夹具上定向凸键27与防转动定位块4上的角向定位槽25配合，将定位凸台23与扩充槽18配合。

步骤三，关闭液压泵，将自定位拉钉3连同工件，中小型通用夹具，夹紧于夹具基座上，实现准确定位，再通过机床尾座顶尖将工件完全紧固于装夹体上。

步骤四，启动机床液压缸，推动液压缸活塞5对夹具体中的液压油路加压，驱动防转动定位块4上的液压浮动支承22，对工件进行辅助夹紧和支承。

Claims (10)

1.一种回转机床柔性快捷装夹夹具，其特征在于：包括主体（1）、防转动定位块（4）、零点定位模块（2）、自定位拉钉（3）、液压缸活塞（5）、中小件通用夹具（6）和连接螺栓（7），所述液压缸活塞（5）位于主体（1）的一侧，所述主体（1）的另一侧设置有零点定位模块（2），所述零点定位模块（2）通过自定位拉钉（3）与零件直接相连，所述零点定位模块（2）与中小件通用夹具（6）或零件之间设置有防转动定位块（4），所述防转动定位块（4）通过连接螺栓（7）与主体（1）相连。

2.根据权利要求1所述的一种回转机床柔性快捷装夹夹具，其特征在于：所述主体（1）包括设置在其一侧、并用于与机床连接的机床连接定位孔（16），所述机床连接定位孔（16）旁设置有防转定向窝（15），所述机床连接定位孔（16）内侧设置有液压油路（11），所述主体（1）的另一侧设置有零点系统安装孔（8），所述零点系统安装孔（8）旁设置有两个对称的端面定位槽（9），所述主体（1）内部设置有液压油缸孔（17），所述液压油缸孔（17）连接有零点系统操作油路（14），所述零点系统操作油路（14）内设置有液压油路堵塞（10），主体（1）的另一侧上设置有连接螺纹孔（12）和安装螺栓孔（13）。

3.根据权利要求2所述的一种回转机床柔性快捷装夹夹具，其特征在于：所述防转动定位块（4）正面设置有一个角向定位槽（25）和带定位螺栓孔，所述防转动定位块（4）内部设置有液压油路（21），所述液压油路（21）两侧分别设置有液压油路堵塞（19）和液压浮动支承（22），所述防转动定位块（4）的背面设置有防错凸键（24）和防漏垫片（20），所述防漏垫片（20）与液压油路（21）相连。

4.根据权利要求3所述的一种回转机床柔性快捷装夹夹具，其特征在于：在角向定位槽（25）正对方向还设置有扩充槽（18）或者另一个角向定位槽（25），所述扩充槽（18）或另一个角向定位槽（25）与前述角向定位槽（25）存在高度差。

5.根据权利要求4所述的一种回转机床柔性快捷装夹夹具，其特征在于：所述中小件通用夹具（6）的一侧设置有与零点系统配套的零点系统定位孔（26），所述零点系统定位孔（26）连通有螺纹孔（30），所述中小件通用夹具（6）的另一侧设置有工件定向槽，所述工件定位槽（32）与连通有工件定位孔（31），所述中小件通用夹具（6）的外表面的顶端设置有定向凸键（27），所述中小件通用夹具（6）的一侧表面设置有定向凸台（28），所述工件定向槽外设置有压紧螺栓（29），所述工件定向槽槽内一侧的宽度大于另一侧宽度。

6.根据权利要求5所述的一种回转机床柔性快捷装夹夹具，其特征在于：主体（1）通过机床连接定位孔（16），防转定向窝（15）和安装螺栓孔（13）与回转机床主轴或回转工作台连接；主体（1）在中心的零点系统安装孔（8）安装固定零点定位模块（2），由零点定位模块（2）实现自定位拉钉（3）的精确定位和拉紧；主体（1）端面上有2条端面定位槽（9），通过防转动定位块（4）上的防错凸键（24）进行准确定位，其中一处定位槽宽度大于另外一处的定位槽，用于安装防错；主体（1）的连接螺纹孔（12）和防转动定位块（4）上的带定位螺栓孔，通过连接螺栓（7）进行紧固。

7.一种回转机床柔性快捷装夹方法，其特征在于：

步骤一：将液压缸活塞（5）与机床液压缸相连，将零点定位系统与主体（1）配合，组合成夹具基座，并将夹具基座紧固于机床主轴或回转工作台上，然后将防转动定位块（4）安装固定于夹具基座上，向主体（1）和防转动定位块（4）的液压油路（21）中注满液压油，拧紧所有的液压油路堵塞（19）；

步骤二：工件定位；

步骤三，关闭液压泵，将自定位拉钉（3）连同工件与中小型通用夹具一通夹紧于夹具基座上，实现准确定位，再通过机床尾座顶尖将工件完全紧固于装夹体上；

步骤四，启动机床液压缸，推动液压缸活塞（5）对夹具体中的液压油路加压，驱动防转动定位块（4）上的液压浮动支承（22），对工件进行辅助夹紧和支承。

8.根据权利要求7所述的一种回转机床柔性快捷装夹夹具，其特征在于：步骤二为将自定位拉钉（3）与工件相连，启动液压泵，向零点系统操作油路（14）加压，将自定位拉钉（3）下端放入零点定位模块（2）中心孔处，使工件的工艺凸台（41）端面与零点定位模块（2）的端面贴合，实现轴向定位；将工件的定向和防转凸键（35）嵌入防转动定位块（4）的角向定位槽（25）中，使用螺栓压紧，实现工件定向。

9.根据权利要求7所述的一种回转机床柔性快捷装夹夹具，其特征在于：步骤二为将工件定位轴放入中小型通用夹具内，使用压紧螺栓（29）压紧，将中小型通用夹具，包含工件，与自定位拉钉（3）连接，将拉钉下端放入零点定位模块（2）中心孔处，同时将中小型通用夹具上定向凸键（27）与防转动定位块（4）上的角向定位槽（25）配合，将定位凸台（23）与扩充槽（18）配合。

10.根据权利要求8或9所述的一种回转机床柔性快捷装夹夹具，其特征在于：主体（1）与防转动定位块（4）连接后，其液压油路与防转动定位块（4）的液压油路连接，连接处通过防漏垫片（20）密封，液压缸活塞（5）与机床上的液压缸相连，机床上的液压缸驱动液压缸活塞（5）运动，驱动防转动定位块（4）中的液压浮动支承（22），实现对工件的辅助夹紧及松开，其中主体（1）上的液压油路堵塞（19），和防转动定位块（4）上的液压油路堵塞（19）用于封堵油路加工孔和液压油充填。

Images