CN114406751B - 一种自动换向的多功能铣床夹具工装 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动换向的多功能铣床夹具工装，包括底座、底盘、工装外壳及自动换向夹持机构；自动换向夹持机构包括第一驱动电机、第一转轴、不完全定齿轮、换向夹具、不完全动齿轮及第一锁紧机构；当不完全动齿轮在第一转轴带动下沿不完全定齿轮周向转动至接近弹性拨片位置时，拨杆拨动弹性拨片，使不完全动齿轮在受力作用下自转，实现传动齿与齿槽的啮合，进而实现换向夹具上的待加工件90°换向，第一锁紧机构用于将不完全动齿轮与第一转轴之间锁定。本申请提供的夹具工装，能够对装配在换向夹具上的具有呈90°弯折结构的非标件实现自动的90°翻面动作后进行位置锁定，从而方便铣刀对非标件对各个面进行快速精准的加工。

Description

一种自动换向的多功能铣床夹具工装

技术领域

本发明属于非标件铣床加工技术领域，尤其涉及一种自动换向的多功能铣床夹具工装。

背景技术

对于目前的铣床工装来说，其配备的夹具通常是较为简单且通用型的手动夹具，因此其在加工一些非标件时，往往存在很多的不便之处，例如对于加工“L”型或者“十”字型等具有呈90°弯折结构的非标件，其往往只能通过加工完其中一个面之后，手动翻转90°并进行再固定，然后再进行另一面的加工，该过程往往耗时较长，且可能会因为手动固定的误差存在，造成对加工精度的影响。

发明内容

为解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明具体通过以下技术方案来实现：

提供一种自动换向的多功能铣床夹具工装，包括底座、底盘、工装外壳及自动换向夹持机构；

所述底盘固定在所述底座上，所述工装外壳固定在所述底盘上端，所述自动换向夹持机构置于所述工装外壳内；

所述自动换向夹持机构包括第一驱动电机、第一转轴、不完全定齿轮、换向夹具、不完全动齿轮及第一锁紧机构；

所述第一转轴在所述第一驱动电机的带动下实现转动，所述不完全定齿轮固定安装在所述工装外壳内，所述第一转轴上端贯穿所述不完全定齿轮且与所述不完全定齿轮同轴设置，所述不完全动齿轮转动安装在所述第一转轴上端径向上，所述换向夹具同轴固定在所述不完全动齿轮前端，且所述换向夹具延伸至所述工装外壳外侧，所述不完全动齿轮上设置间隔的传动齿和拨杆，所述不完全定齿轮上设置相应的齿槽和弹性拨片；

当所述不完全动齿轮在所述第一转轴带动下沿所述不完全定齿轮周向转动至接近所述弹性拨片位置时，所述拨杆拨动所述弹性拨片，使所述不完全动齿轮在受力作用下自转，实现所述传动齿与所述齿槽的啮合，进而带动所述不完全动齿轮自转90°，从而实现所述换向夹具上的待加工件实现90°换向动作，所述第一锁紧机构用于在所述不完全动齿轮自转90°后，将所述不完全动齿轮与所述第一转轴之间实现相对转动的锁定。

作为本发明的进一步说明，所述夹具工装还包括转盘及空心轴类工件夹具；

所述第一转轴顶端还固定连接有传动辊，所述转盘固定连接在所述传动辊上端，所述空心轴类工件夹具装配在所述转盘上端。

作为本发明的进一步说明，所述空心轴类工件夹具包括四块弧形卡板、第一锥齿轮、四组第二锥齿轮、螺纹套、丝杠、第二转轴及第二驱动电机；

所述第二转轴转动安装在所述转盘的中心处，所述第二转轴通过所述第二驱动电机能够实现正反转，所述第一锥齿轮固定在所述第二转轴上，四组所述第二锥齿轮均匀地啮合在所述第一锥齿轮的相互垂直的四个方向上，每个所述第二锥齿轮均通过第二轴承座转动安装在所述转盘上，所述第二锥齿轮的输出轴端固定连接所述丝杠，所述螺纹套与所述丝杠螺纹配合；

四个所述弧形卡板分别滑动装配在所述转盘十字交叉的直径方向上，所述螺纹套远离所述第二锥齿轮的一端与所述弧形卡板固定连接。

作为本发明的进一步说明，沿所述转盘十字交叉直径方向上设置有四组导轨，所述弧形卡板底端固定有滑块，所述滑块滑动装配在相应位置的所述导轨上。

作为本发明的进一步说明，所述第二驱动电机输出轴连接有蜗杆，所述蜗杆啮合有蜗轮，所述蜗轮中心固定连接在所述第二转轴上，所述第二驱动电机固定安装在所述转盘内部，所述蜗杆和所述蜗轮均转动安装在所述转盘内部。

作为本发明的进一步说明，所述底盘上固定有第二轴套、所述第二轴套侧壁开设有弧形孔，所述第一转轴下端径向固定有传动销，所述第一转轴下端插入所述第二轴套内，使所述传动销插入所述弧形孔内并能够沿所述弧形孔滑动，所述第一驱动电机通过传动机构连接有第一轴套，所述第一转轴上设置有键，所述第一轴套内壁设置相应的键槽，当所述第一转轴插入所述第一轴套后，所述键与所述键槽配合；所述第一转轴为空心轴，所述第一转轴内还设置有第二锁紧机构，所述第二锁紧机构用于将所述传动销收入所述第一转轴内以实现所述传动销与所述弧形孔之间的脱离。

作为本发明的进一步说明，所述第一转轴底端贯穿所述底盘，且所述第一转轴底端安装有第一轴承座，所述第一轴承座上下两端均连接有磁铁块，所述底盘底面和所述底座顶面均设置有相应的第一电磁铁，所述第一电磁铁能够对所述磁铁块进行吸附固定。

作为本发明的进一步说明，所述第二锁紧机构包括第二电磁铁、固定板及复位弹簧；

所述固定板固定连接在所述第一转轴内壁，所述传动销贯穿所述第一转轴并延伸至其内部，所述复位弹簧套接在所述传动销内轴上，且所述复位弹簧其中一端与所述固定板固定连接，所述第二电磁铁固定在所述固定板上，所述第二电磁铁上开设有插槽，所述传动销内轴贯穿所述固定板并能够插入所述插槽内，所述第二电磁铁通电能够对所述传动销的内轴进行吸附固定。

作为本发明的进一步说明，所述第一锁紧机构包括第二电磁铁、固定板、复位弹簧、接近传感器及插销；

所述固定板固定连接在所述第一转轴内壁，所述插销其中一端贯穿所述第一转轴并延伸至其内部，所述插销另一端能够抵接在所述不完全动齿轮背面，所述复位弹簧套接在所述插销内轴上，且所述复位弹簧其中一端与所述固定板固定连接，所述第二电磁铁固定在所述固定板上，所述第二电磁铁上开设有插槽，所述插销内轴贯穿所述固定板并能够插入所述插槽内，所述第二电磁铁通电能够对所述插销的内轴进行吸附固定，所述不完全定齿轮上还设置有接近传感器；

当所述接近传感器感应到所述换向夹具接近后，所述第二电磁铁断电，使得所述插销在所述复位弹簧作用下复位，向外伸出直至抵接在所述不完全动齿轮背面。

作为本发明的进一步说明，所述不完全动齿轮背面设置有防滑纹。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本申请提供的夹具工装，能够对装配在换向夹具上的具有呈90°弯折结构的非标件实现自动的90°翻面动作后进行位置锁定，从而方便铣刀对非标件的各个面进行快速精准的加工。

本申请提供的空心轴类工件夹具的具体结构设计，能够自适应不同尺寸的空心轴类工件的夹持动作，且当需要加工上下放置的两个相同空心轴类工件时，还能实现在工件夹持的同时保证上下两工件良好的同轴度；此外，转盘的设计，能够实现夹紧后的空心轴类工件进行转动动作，进而方便固定式铣刀或者其它加工刀具直接对准夹紧后的空心轴类工件外壁待加工位置，快速进行加工，从而无需改变铣刀或者其它加工刀具的角度，提升了加工效率。

附图说明

图1是本发明提供的自动换向的多功能铣床夹具工装的局部主视结构示意图；

图2是本发明提供的自动换向的多功能铣床夹具工装的换向夹具的结构示意图；

图3是本发明提供的自动换向的多功能铣床夹具工装的空心轴类工件夹具俯视的结构示意图；

图4是本发明提供的自动换向的多功能铣床夹具工装的蜗轮与蜗杆啮合结构示意图；

图5是本发明提供的自动换向的多功能铣床夹具工装的第一和第二锁紧机构结构示意图。

附图标记说明：

底座1、第一轴承座2、第一转轴3、传动机构4、工装外壳5、换向夹具6、不完全动齿轮7、转盘8、滑块9、弧形卡板10、第一锥齿轮11、第二锥齿轮12、丝杠13、螺纹套14、第二轴承座15、导轨16、接近传感器17、键18、第一轴套19、第二轴套20、弧形孔21、传动销22、底盘23、磁铁块24、传动辊25、拨杆26、不完全定齿轮27、弹性拨片28、齿槽29、待加工件30、传动齿31、第二电磁铁32、固定板33、第一驱动电机34、插销35、复位弹簧36、插槽37、蜗轮38、蜗杆39、第二驱动电机40、第二转轴41。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将结合具体实施例对本发明的技术方案加以解释。

如图1-2所示，提供一种自动换向的多功能铣床夹具工装，包括底座1、底盘23、工装外壳5及自动换向夹持机构；

所述底盘23固定在所述底座1上，所述工装外壳5固定在所述底盘23上端，所述自动换向夹持机构置于所述工装外壳5内；

所述自动换向夹持机构包括第一驱动电机34、第一转轴3、不完全定齿轮27、换向夹具6、不完全动齿轮7及第一锁紧机构；

所述第一转轴3在所述第一驱动电机34的带动下实现转动，所述不完全定齿轮27固定安装在所述工装外壳5内，所述第一转轴3上端贯穿所述不完全定齿轮27且与所述不完全定齿轮27同轴设置，所述不完全动齿轮7转动安装在所述第一转轴3上端径向上，所述换向夹具6同轴固定在所述不完全动齿轮7前端，且所述换向夹具6延伸至所述工装外壳5外侧，所述不完全动齿轮7上设置间隔的传动齿31和拨杆26，所述不完全定齿轮27上设置相应的齿槽29和弹性拨片28；

当所述不完全动齿轮7在所述第一转轴3带动下沿所述不完全定齿轮27周向转动至接近所述弹性拨片28位置时，所述拨杆26拨动所述弹性拨片28，使所述不完全动齿轮7在受力作用下自转，实现所述传动齿31与所述齿槽29的啮合，进而带动所述不完全动齿轮7自转90°，从而实现所述换向夹具6上的待加工件30实现90°换向动作，所述第一锁紧机构用于在所述不完全动齿轮7自转90°后，将所述不完全动齿轮7与所述第一转轴3之间实现相对转动的锁定。

本申请提供的夹具工装，能够对装配在换向夹具6上的具有呈90°弯折结构的非标件实现自动的90°翻面动作后进行位置锁定，从而方便铣刀对非标件的各个面进行快速精准的加工。

进一步的，如图2和5所示，所述第一锁紧机构包括第二电磁铁32、固定板33、复位弹簧36、接近传感器17及插销35；

所述固定板33固定连接在所述第一转轴3内壁，所述插销35其中一端贯穿所述第一转轴3并延伸至其内部，所述插销35另一端能够抵接在所述不完全动齿轮7背面，所述复位弹簧36套接在所述插销35内轴上，且所述复位弹簧36其中一端与所述固定板33固定连接，所述第二电磁铁32固定在所述固定板33上，所述第二电磁铁32上开设有插槽37，所述插销35内轴贯穿所述固定板33并能够插入所述插槽37内，所述第二电磁铁32通电能够对所述插销35的内轴进行吸附固定，所述不完全定齿轮27上还设置有接近传感器17；

当所述接近传感器17感应到所述换向夹具6接近后，所述第二电磁铁32断电，使得所述插销35在所述复位弹簧36作用下复位，向外伸出直至抵接在所述不完全动齿轮7背面。

更进一步的，为了提高插销35与不完全动齿轮7背面之间的抵接锁紧力，所述不完全动齿轮7背面设置有防滑纹。

上述换向夹具6的自动90°翻面动作后进行位置锁定的过程如下：

当不完全动齿轮7在第一转轴3带动下沿不完全定齿轮27周向转动至接近弹性拨片28位置时，拨杆26拨动弹性拨片28，使不完全动齿轮7在受力作用下自转，实现传动齿31与齿槽29的啮合，进而带动不完全动齿轮7自转90°，从而实现换向夹具6上的待加工件30实现90°换向动作，此时接近传感器17恰好感应到换向夹具6接近，然后第一锁紧机构中的第二电磁铁32断电(可以通过设置与接近传感器17和第二电磁铁32同时电连接的控制器，实现对接近传感器17和第二电磁铁32的控制)，使得插销35在复位弹簧36作用下复位，向外伸出直至抵接在不完全动齿轮7背面，由于插销35与不完全动齿轮7背面之间的紧密抵接作用，从而将不完全动齿轮7与第一转轴3之间实现相对转动动作进行锁定，同时，第一驱动电机34停转，使得换向夹具6在此实现位置锁定，然后该位置处的铣刀便可以进行该待加工件30的翻转面上的加工动作；当加工完成后，第一锁紧机构中的第二电磁铁32通电，此时插销35在第二电磁铁32的磁力作用下被吸附至脱离不完全动齿轮7，与此同时，第一驱动电机34继续带动第一转轴3转动，使不完全动齿轮7继续沿不完全定齿轮27周向转动至接近弹性拨片28位置，与上一次的动作过程相同，再次实现换向夹具6上的待加工件30实现90°换向动作，并进行位置锁定，如此循环过程，直至待加工件30完成多个呈90°的弯折面的加工。

在一种可实现的方式中，如图1和3所示，所述夹具工装还包括转盘8及空心轴类工件夹具；

所述第一转轴3顶端还固定连接有传动辊25，所述转盘8固定连接在所述传动辊25上端，所述空心轴类工件夹具装配在所述转盘8上端。

具体的，所述空心轴类工件夹具包括四块弧形卡板10、第一锥齿轮11、四组第二锥齿轮12、螺纹套14、丝杠13、第二转轴41及第二驱动电机40；

所述第二转轴41转动安装在所述转盘8的中心处，所述第二转轴41通过所述第二驱动电机40能够实现正反转，所述第一锥齿轮11固定在所述第二转轴41上，四组所述第二锥齿轮12均匀地啮合在所述第一锥齿轮11的相互垂直的四个方向上，每个所述第二锥齿轮12均通过第二轴承座15转动安装在所述转盘8上，所述第二锥齿轮12的输出轴端固定连接所述丝杠13，所述螺纹套14与所述丝杠13螺纹配合；

四个所述弧形卡板10分别滑动装配在所述转盘8十字交叉的直径方向上，所述螺纹套14远离所述第二锥齿轮12的一端与所述弧形卡板10固定连接。

进一步的，沿所述转盘8十字交叉直径方向上设置有四组导轨16，所述弧形卡板10底端固定有滑块9，所述滑块9滑动装配在相应位置的所述导轨16上。

上述空心轴类工件夹具的具体结构设计，能够自适应不同尺寸的空心轴类工件的夹持动作，且当需要加工上下放置的两个相同空心轴类工件时，还能实现在工件夹持的同时保证上下两工件良好的同轴度；此外，转盘的设计，能够实现夹紧后的空心轴类工件进行转动动作，进而方便固定式铣刀或者其它加工刀具直接对准夹紧后的空心轴类工件外壁待加工位置，快速进行加工，从而无需改变铣刀或者其它加工刀具的角度，提升了加工效率。

上述空心轴类工件夹具的使用原理如下：

首先将空心轴类工件放置在弧形卡板10外侧，此时四组弧形卡板10均插入空心轴类工件内，然后启动第二驱动电机40带动第二转轴41转动，进而使得第一锥齿轮11同时带动四组第二锥齿轮12转动，使与第二锥齿轮12连接的丝杠13转动，此时由于螺纹套14与弧形卡板10固连，因此螺纹套14便可在第二锥齿轮12输出轴带动下实现沿转盘径向方向的移动，从而带动弧形卡板10沿转盘径向方向移动，即实现四组弧形卡板10向转盘径向方向的四周同时扩张(该处能够实现四组弧形卡板10向四周同时扩张运动，能够通过设计丝杠13的螺纹方向、第二锥齿轮12及第一锥齿轮11的配合来实现)，使空心轴类工件内壁与弧形卡板10的外弧壁抵接，从而实现空心轴类工件的自适应夹紧。

更进一步的，如图4所示，所述第二驱动电机40输出轴连接有蜗杆39，所述蜗杆39啮合有蜗轮38，所述蜗轮38中心固定连接在所述第二转轴41上，所述第二驱动电机40固定安装在所述转盘8内部，所述蜗杆39和所述蜗轮38均转动安装在所述转盘8内部。

该处蜗轮38与蜗杆39的设计，能够使得当四组弧形卡板10向转盘径向方向的四周同时扩张到位，实现空心轴类工件内壁与弧形卡板10的外弧壁抵接后，不会因反作用力造成弧形卡板10的卡紧松脱问题(根据蜗轮与蜗杆传动时的反向自锁功能，即蜗杆能带动蜗轮转动，而蜗轮不能反向带动蜗杆转动)，进而实现了弧形卡板10卡紧到位后的自锁功能。

在一种可实现的方式中，所述底盘23上固定有第二轴套20、所述第二轴套20侧壁开设有弧形孔21，所述第一转轴3下端径向固定有传动销22，所述第一转轴3下端插入所述第二轴套20内，使所述传动销22插入所述弧形孔21内并能够沿所述弧形孔21滑动，所述第一驱动电机34通过传动机构4连接有第一轴套19，所述第一转轴3上设置有键18，所述第一轴套19内壁设置相应的键槽，当所述第一转轴3插入所述第一轴套19后，所述键18与所述键槽配合；所述第一转轴3为空心轴，所述第一转轴3内还设置有第二锁紧机构，所述第二锁紧机构用于将所述传动销22收入所述第一转轴3内以实现所述传动销22与所述弧形孔21之间的脱离。

所述第一转轴3底端贯穿所述底盘23，且所述第一转轴3底端安装有第一轴承座2，所述第一轴承座2上下两端均连接有磁铁块24，所述底盘23底面和所述底座1顶面均设置有相应的第一电磁铁，所述第一电磁铁能够对所述磁铁块24进行吸附固定。

所述第二锁紧机构包括第二电磁铁32、固定板33及复位弹簧36；

所述固定板33固定连接在所述第一转轴3内壁，所述传动销22贯穿所述第一转轴3并延伸至其内部，所述复位弹簧36套接在所述传动销22内轴上，且所述复位弹簧36其中一端与所述固定板33固定连接，所述第二电磁铁32固定在所述固定板33上，所述第二电磁铁32上开设有插槽37，所述传动销22内轴贯穿所述固定板33并能够插入所述插槽37内，所述第二电磁铁32通电能够对所述传动销22的内轴进行吸附固定。

上述结构设计，能够实现在使用空心轴类工件夹具时，将不完全动齿轮7与不完全定齿轮27之间进行脱离，从而避免不完全动齿轮7带动换向夹具6进行其上待加工工件的换向动作。

其使用原理如下：

当需要使用空心轴类工件夹具时，第一转轴3在第一驱动电机34的带动下转动，此时由于传动销22插入弧形孔21内，且第二轴套20处于固定状态，因此传动销22受到阻力作用进而被动沿弧形孔21的弧形方向向上运动，进而实现第一转轴3转动的同时向上移动(由于第一转轴3与第一轴套19之间键连接，因此第一转轴3向上移动过程中仍然能够受到第一驱动电机34的驱动力带动)，直至不完全动齿轮7与不完全定齿轮27之间脱离，同时拨杆26与弹性拨片28之间脱离，此时第一转轴3继续转动，便不会造成不完全动齿轮7带动换向夹具6进行其上待加工工件的换向动作；而当第一转轴3继续转动时，第二锁紧机构上的第二电磁铁32通电(该处同样可以采用在第二轴套20上设置接近传感器来实现对传动销22运动位置的监测，即传动销22运动到最高点时，控制器控制第二电磁铁32通电)，使得传动销22在第二电磁铁32的磁力作用下被吸附至脱离弧形孔21，此时，第一转轴3继续转动便不会再向上运动，从而可以开始使用第一转轴3带动转盘的继续转动动作。控制器在控制第二电磁铁32通电时，还需控制第一电磁铁通电，从而实现将第一轴承座2固定在底盘23底部，实现对第一转轴3的支撑固定。当需要使用换向夹具6时，首先需将第一驱动电机34归零位(即使得第一转轴3复位转动至其上的传动销22正对弧形孔21的最高点)，然后利用控制器控制第二锁紧机构上的第二电磁铁32和第一电磁铁同时断电，此时传动销22在复位弹簧36作用下复位，向外伸至弧形孔21内，反向转动第一驱动电机34，便可实现第一转轴3转动的同时向下移动，直至不完全动齿轮7与不完全定齿轮27之间啮合，此时传动销22运动到弧形孔21的最低点，控制器便会再次控制第二锁紧机构上的第二电磁铁32和第一电磁铁同时通电，此时，第一转轴3继续转动便不会再向下运动，从而可以开始使用换向夹具6，与此同时，还实现了将第一轴承座2固定在底座1顶部，实现对第一转轴3的支撑固定。

本申请中的转动件中的需要通电的元器件，例如电磁铁或者驱动电机，其接线端均需采用集电环和电刷配合的形式实现转动件中导线的连接。

以上给出的实施例是实现本发明较优的例子，本发明不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本发明技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种自动换向的多功能铣床夹具工装，其特征在于，包括底座(1)、底盘(23)、工装外壳(5)及自动换向夹持机构；

所述底盘(23)固定在所述底座(1)上，所述工装外壳(5)固定在所述底盘(23)上端，所述自动换向夹持机构置于所述工装外壳(5)内；

所述自动换向夹持机构包括第一驱动电机(34)、第一转轴(3)、不完全定齿轮(27)、换向夹具(6)、不完全动齿轮(7)及第一锁紧机构；

所述第一转轴(3)在所述第一驱动电机(34)的带动下实现转动，所述不完全定齿轮(27)固定安装在所述工装外壳(5)内，所述第一转轴(3)上端贯穿所述不完全定齿轮(27)且与所述不完全定齿轮(27)同轴设置，所述不完全动齿轮(7)转动安装在所述第一转轴(3)上端径向上，所述换向夹具(6)同轴固定在所述不完全动齿轮(7)前端，且所述换向夹具(6)延伸至所述工装外壳(5)外侧，所述不完全动齿轮(7)上设置间隔的传动齿(31)和拨杆(26)，所述不完全定齿轮(27)上设置相应的齿槽(29)和弹性拨片(28)；

当所述不完全动齿轮(7)在所述第一转轴(3)带动下沿所述不完全定齿轮(27)周向转动至接近所述弹性拨片(28)位置时，所述拨杆(26)拨动所述弹性拨片(28)，使所述不完全动齿轮(7)在受力作用下自转，实现所述传动齿(31)与所述齿槽(29)的啮合，进而带动所述不完全动齿轮(7)自转90°，从而实现所述换向夹具(6)上的待加工件(30)实现90°换向动作，所述第一锁紧机构用于在所述不完全动齿轮(7)自转90°后，将所述不完全动齿轮(7)与所述第一转轴(3)之间实现相对转动的锁定；

所述夹具工装还包括转盘(8)及空心轴类工件夹具；

所述第一转轴(3)顶端还固定连接有传动辊(25)，所述转盘(8)固定连接在所述传动辊(25)上端，所述空心轴类工件夹具装配在所述转盘(8)上端；

所述底盘(23)上固定有第二轴套(20)、所述第二轴套(20)侧壁开设有弧形孔(21)，所述第一转轴(3)下端径向固定有传动销(22)，所述第一转轴(3)下端插入所述第二轴套(20)内，使所述传动销(22)插入所述弧形孔(21)内并能够沿所述弧形孔(21)滑动，所述第一驱动电机(34)通过传动机构(4)连接有第一轴套(19)，所述第一转轴(3)上设置有键(18)，所述第一轴套(19)内壁设置相应的键槽，当所述第一转轴(3)插入所述第一轴套(19)后，所述键(18)与所述键槽配合；所述第一转轴(3)为空心轴，所述第一转轴(3)内还设置有第二锁紧机构，所述第二锁紧机构用于将所述传动销(22)收入所述第一转轴(3)内以实现所述传动销(22)与所述弧形孔(21)之间的脱离；

所述第一转轴(3)底端贯穿所述底盘(23)，且所述第一转轴(3)底端安装有第一轴承座(2)，所述第一轴承座(2)上下两端均连接有磁铁块(24)，所述底盘(23)底面和所述底座(1)顶面均设置有相应的第一电磁铁，所述第一电磁铁能够对所述磁铁块(24)进行吸附固定。

2.根据权利要求1所述的自动换向的多功能铣床夹具工装，其特征在于，所述空心轴类工件夹具包括四块弧形卡板(10)、第一锥齿轮(11)、四组第二锥齿轮(12)、螺纹套(14)、丝杠(13)、第二转轴(41)及第二驱动电机(40)；

所述第二转轴(41)转动安装在所述转盘(8)的中心处，所述第二转轴(41)通过所述第二驱动电机(40)能够实现正反转，所述第一锥齿轮(11)固定在所述第二转轴(41)上，四组所述第二锥齿轮(12)均匀地啮合在所述第一锥齿轮(11)的相互垂直的四个方向上，每个所述第二锥齿轮(12)均通过第二轴承座(15)转动安装在所述转盘(8)上，所述第二锥齿轮(12)的输出轴端固定连接所述丝杠(13)，所述螺纹套(14)与所述丝杠(13)螺纹配合；

四个所述弧形卡板(10)分别滑动装配在所述转盘(8)十字交叉的直径方向上，所述螺纹套(14)远离所述第二锥齿轮(12)的一端与所述弧形卡板(10)固定连接。

3.根据权利要求2所述的自动换向的多功能铣床夹具工装，其特征在于，沿所述转盘(8)十字交叉直径方向上设置有四组导轨(16)，所述弧形卡板(10)底端固定有滑块(9)，所述滑块(9)滑动装配在相应位置的所述导轨(16)上。

4.根据权利要求2所述的自动换向的多功能铣床夹具工装，其特征在于，所述第二驱动电机(40)输出轴连接有蜗杆(39)，所述蜗杆(39)啮合有蜗轮(38)，所述蜗轮(38)中心固定连接在所述第二转轴(41)上，所述第二驱动电机(40)固定安装在所述转盘(8)内部，所述蜗杆(39)和所述蜗轮(38)均转动安装在所述转盘(8)内部。

5.根据权利要求1所述的自动换向的多功能铣床夹具工装，其特征在于，所述第二锁紧机构包括第二电磁铁(32)、固定板(33)及复位弹簧(36)；

所述固定板(33)固定连接在所述第一转轴(3)内壁，所述传动销(22)贯穿所述第一转轴(3)并延伸至其内部，所述复位弹簧(36)套接在所述传动销(22)内轴上，且所述复位弹簧(36)其中一端与所述固定板(33)固定连接，所述第二电磁铁(32)固定在所述固定板(33)上，所述第二电磁铁(32)上开设有插槽(37)，所述传动销(22)内轴贯穿所述固定板(33)并能够插入所述插槽(37)内，所述第二电磁铁(32)通电能够对所述传动销(22)的内轴进行吸附固定。

6.根据权利要求1所述的自动换向的多功能铣床夹具工装，其特征在于，所述第一锁紧机构包括第二电磁铁(32)、固定板(33)、复位弹簧(36)、接近传感器(17)及插销(35)；

所述固定板(33)固定连接在所述第一转轴(3)内壁，所述插销(35)其中一端贯穿所述第一转轴(3)并延伸至其内部，所述插销(35)另一端能够抵接在所述不完全动齿轮(7)背面，所述复位弹簧(36)套接在所述插销(35)内轴上，且所述复位弹簧(36)其中一端与所述固定板(33)固定连接，所述第二电磁铁(32)固定在所述固定板(33)上，所述第二电磁铁(32)上开设有插槽(37)，所述插销(35)内轴贯穿所述固定板(33)并能够插入所述插槽(37)内，所述第二电磁铁(32)通电能够对所述插销(35)的内轴进行吸附固定，所述不完全定齿轮(27)上还设置有接近传感器(17)；

当所述接近传感器(17)感应到所述换向夹具(6)接近后，所述第二电磁铁(32)断电，使得所述插销(35)在所述复位弹簧(36)作用下复位，向外伸出直至抵接在所述不完全动齿轮(7)背面。

7.根据权利要求6所述的自动换向的多功能铣床夹具工装，其特征在于，所述不完全动齿轮(7)背面设置有防滑纹。

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