CN115488665B - 一种机舱底板精密加工工装 - Google Patents

Abstract

本发明机械精密加工技术领域，具体是涉及一种机舱底板精密加工工装，包括加工机台，加工机台上设有三轴移动机构，三轴移动机构中沿竖直方向运动的输出端上转动设有车削刀具，还包括承托台，承托台内设有翻转机构，翻转机构承托板，承托板上设有柱状托具，柱状托具的顶部设有夹具，夹具包括若干个抵触板，通过若干个抵触板同步滑动后从内抵触工件，以此将工件固定，不论工件后续如何转动，工件都会牢牢锁紧，不会从夹具上滑落，工件设于能够关于竖直方向进行转动的柱状托具上，并且配合能够带动工件关于水平方向进行转动的翻转机构，从而使得工件可以进行双向转动，进而通过工件的双向转动使得工件不会出现车削刀具无法加工到的死角。

Description

一种机舱底板精密加工工装

技术领域

本发明涉及机械精密加工技术领域，具体是涉及一种机舱底板精密加工工装。

背景技术

工装是工艺装备的简称，是用来固定所需要加工的零部件，以便于对零部件准确加工的装置。对工业产品进行机械加工时，往往需要用到工装来完成机械加工，现有的我国公开号为CN211867183U的中国专利公开了一种机舱底板精密加工工装，其专利还具有以下缺陷：

其利用设于工作台上的定位轴对工件进行固定，工件固定时直接通过自带的通孔插入对应的定位轴上，但是在精加工的过程中，工件必须能够偏转一定的角度，以此才可以让车削刀具对工件上不同的部位进行加工，那么在工件转动时工件会直接从定位轴上滑落，不仅影响了加工过程，同时也对工件造成了损坏，并且上述专利中工件也只能沿一个方向进行转动，那么工件会出现车削刀具无法加工到的死角，所以针对上述的问题有必要提供一种机舱底板精密加工工装来解决上述的问题。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种机舱底板精密加工工装。

为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：一种机舱底板精密加工工装，包括加工机台，加工机台上设有三轴移动机构，三轴移动机构中沿竖直方向运动的输出端上转动设有车削刀具，还包括设于加工机台旁侧的承托台，承托台为空心状，承托台内设有翻转机构，翻转机构包括一个能够朝向或者远离加工机台进行翻转的承托板，承托板上设有位于车削刀具正下方的柱状托具，柱状托具能够自转，柱状托具的顶部设有夹具，夹具包括若干个呈圆形阵列且朝向柱状托具中心聚拢的抵触板，若干个抵触板能够沿柱状托具的径向同步朝向柱状托具的外缘进行水平位移，以此从内抵触工件将工件固定夹紧。

进一步的，承托台呈矩形，其相对称的两个内壁上分别固定设有一个固定框架，每个固定框架内均嵌设有一个轴承，翻转机构还包括翻转矩形框以及一号驱动机构，翻转矩形框呈水平设于两个固定框架之间，翻转矩形框的两端分别固定设有一个水平转轴，每个水平转轴均转动设于对应的轴承内，一号驱动机构设于其中一个水平转轴的上方，一号驱动机构用于驱动对应的水平转轴朝向或者远离加工机台进行旋转，承托板呈水平固定设于翻转矩形框上。

进一步的，一号驱动机构包括：

一号齿轮，与其中一个水平转轴同轴固连；

支撑座，呈水平固定设于其中一个固定框架顶部，并且支撑座位于一号齿轮的上方，支撑座上开设有一个条形避让槽，一号齿轮的上半部穿过条形避让槽；

一号电机，呈水平固定设于支撑座的顶部；

二号齿轮，与一号电机的输出轴同轴固连，并且二号齿轮与一号齿轮相啮合。

进一步的，承托板的顶部转动设有一个呈水平的三号齿轮，承托板的底部固定设有一个呈竖直的二号电机，二号电机的输出轴向上穿过承托板，并且二号电机的输出轴上同轴固连一个与三号齿轮相啮合的四号齿轮，柱状托具呈竖直与三号齿轮同轴固连。

进一步的，柱状托具内部呈空心状，并且柱状托具的顶部同轴固定设有一个圆盘，圆盘上开设有若干个沿圆盘的圆周方向均匀分布的条形滑槽，每个条形滑槽的长度方向均与圆盘的径向一致，每个条形滑槽的一端均靠近圆盘的中心，若干个抵触板与若干个条形滑槽一一对应，每个抵触板均呈竖直设于圆盘的顶部，每个抵触板的两侧均分别为向内凹陷和向外凸出的弧形面，并且每个抵触板向内凹陷的弧形面均朝向圆盘的中心，每个抵触板向内凹陷的弧形面的中部均成型有一个竖直导滑条，每个竖直导滑条的下端均与对应的条形滑槽滑动配合，并且每个竖直导滑条下端的两侧分别固定设有两个水平限位条，每个水平限位条的顶部均与圆盘的底部相抵触，圆盘的中心处设有用于驱动若干个抵触板同步进行水平滑动的二号驱动机构。

进一步的，圆盘顶部的中心处同轴成型有一个呈竖直的导滑柱，二号驱动机构包括圆柱套和伸缩气缸，圆柱套呈竖直滑动设于导滑柱上，伸缩气缸呈竖直固定设于圆盘的底部，伸缩气缸用于带动圆柱套在导滑柱上沿竖直方向进行滑动，圆柱套的外壁上成型有一圈与若干个竖直导滑条一一对应的竖直连接条，每个竖直连接条上均设有两个沿竖直方向上下间隔分布的连杆，每个连杆的一端均与对应的竖直连接条相铰接，每个连杆的另一端向下倾斜与对应的竖直导滑条相铰接。

进一步的，伸缩气缸的输出端同轴固连一个传动杆，传动杆的上端竖直向上依次穿过圆盘以及导滑柱的中心后伸入圆柱套内，圆柱套的顶部同轴成型有一个圆形密封板，传动杆的顶端同轴成型有一个顶部与圆形密封板的底部相抵触的限位圆盘，限位圆盘顶部的中心处成型有一个竖直向上穿过圆形密封板的螺纹轴，螺纹轴上旋设有一个用于与圆形密封板的顶部相抵触的紧固螺母。

进一步的，承托台内固定设有一个位于翻转矩形框正下方的聚屑板，聚屑板呈漏斗状，聚屑板的下方设有一个与聚屑板的中心处相连通的竖筒，竖筒的底部呈漏斗状且连通有一个负压吸屑管。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：相比传统的机舱底板精密加工工装而言，本装置具有以下优点：

其一，本装置的夹具为若干个能够同步滑动的抵触板，通过若干个抵触板同步滑动后从内抵触工件，以此将工件固定，不论工件后续如何转动，工件都会牢牢锁紧，不会从夹具上滑落；

其二，本装置的工件设于能够关于竖直方向进行转动的柱状托具上，并且配合能够带动工件关于水平方向进行转动的翻转机构，从而使得工件可以进行双向转动，进而通过工件的双向转动使得车削刀具能够对工件上的各个部位进行加工，工件不会出现车削刀具无法加工到的死角。

附图说明

图1是实施例的立体结构示意图；

图2是图1中A1所指的局部放大示意图；

图3是图1中A2所指的局部放大示意图；

图4是实施例的俯视图；

图5是图4沿A-A线的剖视图；

图6是图5中A3所指的局部放大示意图；

图7是图5中A4所指的局部放大示意图；

图8是图5中A5所指的局部放大示意图；

图9是图4沿B-B线的剖视图；

图10是实施例的夹具和圆盘的立体结构示意图一；

图11是实施例的夹具和圆盘的立体结构示意图二。

图中标号为：1、加工机台；2、三轴移动机构；3、车削刀具；4、承托台；5、承托板；6、柱状托具；7、抵触板；8、固定框架；9、轴承；10、翻转矩形框；11、水平转轴；12、一号齿轮；13、支撑座；14、条形避让槽；15、一号电机；16、二号齿轮；17、三号齿轮；18、二号电机；19、四号齿轮；20、圆盘；21、条形滑槽；22、弧形面；23、竖直导滑条；24、水平限位条；25、导滑柱；26、圆柱套；27、伸缩气缸；28、竖直连接条；29、连杆；30、传动杆；31、圆形密封板；32、限位圆盘；33、螺纹轴；34、紧固螺母；35、聚屑板；36、竖筒；37、负压吸屑管；38、套筒。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

参考图1至图11所示的一种机舱底板精密加工工装，包括加工机台1，加工机台1上设有三轴移动机构2，三轴移动机构2中沿竖直方向运动的输出端上转动设有车削刀具3，还包括设于加工机台1旁侧的承托台4，承托台4为空心状，承托台4内设有翻转机构，翻转机构包括一个能够朝向或者远离加工机台1进行翻转的承托板5，承托板5上设有位于车削刀具3正下方的柱状托具6，柱状托具6能够自转，柱状托具6的顶部设有夹具，夹具包括若干个呈圆形阵列且朝向柱状托具6中心聚拢的抵触板7，若干个抵触板7能够沿柱状托具6的径向同步朝向柱状托具6的外缘进行水平位移，以此从内抵触工件将工件固定夹紧。

承托台4呈矩形，其相对称的两个内壁上分别固定设有一个固定框架8，每个固定框架8内均嵌设有一个轴承9，翻转机构还包括翻转矩形框10以及一号驱动机构，翻转矩形框10呈水平设于两个固定框架8之间，翻转矩形框10的两端分别固定设有一个水平转轴11，每个水平转轴11均转动设于对应的轴承9内，一号驱动机构设于其中一个水平转轴11的上方，一号驱动机构用于驱动对应的水平转轴11朝向或者远离加工机台1进行旋转，承托板5呈水平固定设于翻转矩形框10上。

机舱底板的部分零件在制造的过程中先经过粗加工成型，之后再经过精加工，其中一类零件上自带有套筒38，本装置的夹具针对于上述零件中的套筒38进行夹紧固定；

在车削刀具3工作时，工件必须能够偏转一定的角度，以此才可以让车削刀具3对工件上不同的部位进行加工，工件的偏转分为两个方向的转动，一个是关于竖直方向进行转动，也就是自转，另一个关于水平方向进行转动，本装置的翻转机构用于工件关于水平方向进行转动，通过启动一号驱动机构来带动翻转矩形框10进行转动，以此来改变位移翻转矩形框10上的工件的角度，便于后续车削刀具3的精加工。

一号驱动机构包括：

一号齿轮12，与其中一个水平转轴11同轴固连；

支撑座13，呈水平固定设于其中一个固定框架8顶部，并且支撑座13位于一号齿轮12的上方，支撑座13上开设有一个条形避让槽14，一号齿轮12的上半部穿过条形避让槽14；

一号电机15，呈水平固定设于支撑座13的顶部；

二号齿轮16，与一号电机15的输出轴同轴固连，并且二号齿轮16与一号齿轮12相啮合。

一号电机15为步进电机，当一号电机15启动后，与一号电机15的输出端同轴固连的二号齿轮16会带动一号齿轮12进行旋转，那么与一号齿轮12同轴固连的水平转轴11会带动整个翻转矩形框10进行转动，以此来改变位移翻转矩形框10上的工件的角度；

由于工件在加工时关于水平方向的转动只需要旋转一定的角度即可，那么带动翻转矩形框10旋转的一号齿轮12的结构可以为半圆，以此节省占用空间。

承托板5的顶部转动设有一个呈水平的三号齿轮17，承托板5的底部固定设有一个呈竖直的二号电机18，二号电机18的输出轴向上穿过承托板5，并且二号电机18的输出轴上同轴固连一个与三号齿轮17相啮合的四号齿轮19，柱状托具6呈竖直与三号齿轮17同轴固连。

二号电机18启动后会驱动四号齿轮19带动三号齿轮17进行旋转，以此柱状托具6会跟随三号齿轮17一并转动，那么通过夹具固定在柱状托具6上的工件会自转，从而配合翻转机构的驱动使得工件能够进行双向转动，进而通过工件的双向转动使得车削刀具3能够对工件上的不同部位进行精加工。

柱状托具6内部呈空心状，并且柱状托具6的顶部同轴固定设有一个圆盘20，圆盘20上开设有若干个沿圆盘20的圆周方向均匀分布的条形滑槽21，每个条形滑槽21的长度方向均与圆盘20的径向一致，每个条形滑槽21的一端均靠近圆盘20的中心，若干个抵触板7与若干个条形滑槽21一一对应，每个抵触板7均呈竖直设于圆盘20的顶部，每个抵触板7的两侧均分别为向内凹陷和向外凸出的弧形面22，并且每个抵触板7向内凹陷的弧形面22均朝向圆盘20的中心，每个抵触板7向内凹陷的弧形面22的中部均成型有一个竖直导滑条23，每个竖直导滑条23的下端均与对应的条形滑槽21滑动配合，并且每个竖直导滑条23下端的两侧分别固定设有两个水平限位条24，每个水平限位条24的顶部均与圆盘20的底部相抵触，圆盘20的中心处设有用于驱动若干个抵触板7同步进行水平滑动的二号驱动机构。

由于本装置的夹具用于针对机舱底板带有套筒38的零件进行固定，那么起到夹紧作用的抵触板7需要呈弧状，以此来贴合于套筒38的内壁，并且若干个抵触板7呈圆形阵列，那么此时若干个抵触板7会呈圆柱状；

套筒38进行固定时，先将套筒38呈竖直套于若干个抵触板7上，当二号驱动机构启动后，每个抵触板7均会通过竖直导滑条23在对应的条形滑槽21内位移，若此时所有抵触板7从圆盘20的中心逐渐朝向圆盘20的外缘处滑动，此过程中一旦抵触板7向外凸出的弧形面22与套筒38的内壁相抵触后，则立即停止二号驱动机构，至此套筒38被若干个抵触板7从内抵触呈固定状态；

每个竖直导滑条23通过设于其下端的两个水平限位条24来限制对应抵触板7的上行，同时抵触板7滑动时，抵触板7的底部贴合于圆盘20的顶部，以此抵触板7只能够沿条形通槽的长度方向进行滑动。

圆盘20顶部的中心处同轴成型有一个呈竖直的导滑柱25，二号驱动机构包括圆柱套26和伸缩气缸27，圆柱套26呈竖直滑动设于导滑柱25上，伸缩气缸27呈竖直固定设于圆盘20的底部，伸缩气缸27用于带动圆柱套26在导滑柱25上沿竖直方向进行滑动，圆柱套26的外壁上成型有一圈与若干个竖直导滑条23一一对应的竖直连接条28，每个竖直连接条28上均设有两个沿竖直方向上下间隔分布的连杆29，每个连杆29的一端均与对应的竖直连接条28相铰接，每个连杆29的另一端向下倾斜与对应的竖直导滑条23相铰接。

当伸缩气缸27启动后，伸缩气缸27的输出端会带动圆柱套26在导滑柱25上沿竖直方向进行滑动，当圆柱套26上升时，通过每个连杆29的传动作用，对应的竖直导滑条23会被拉扯带动抵触板7逐渐朝向圆盘20的中心靠拢，反之圆柱套26下降时，每个连杆29会推动对应的竖直导滑条23，使得竖直导滑条23带动抵触板7逐渐朝向圆盘20的外缘处滑动，由于若干个抵触板7同步滑动，此过程中一旦抵触板7向外凸出的弧形面22与套筒38的内壁相抵触后，立即停止伸缩气缸27，至此工件被若干个抵触板7完全固定。

伸缩气缸27的输出端同轴固连一个传动杆30，传动杆30的上端竖直向上依次穿过圆盘20以及导滑柱25的中心后伸入圆柱套26内，圆柱套26的顶部同轴成型有一个圆形密封板31，传动杆30的顶端同轴成型有一个顶部与圆形密封板31的底部相抵触的限位圆盘32，限位圆盘32顶部的中心处成型有一个竖直向上穿过圆形密封板31的螺纹轴33，螺纹轴33上旋设有一个用于与圆形密封板31的顶部相抵触的紧固螺母34。

传动杆30用于将伸缩气缸27的扭矩传递于圆柱套26上，伸缩气缸27的输出端、传动杆30以及圆柱套26三者进行固定时，先将设于传动杆30上端的限位圆盘32的顶部与圆形密封板31的底部相抵触，此时螺纹轴33向上穿出圆形密封板31，然后再将紧固螺母34旋设于螺纹轴33上，使得紧固螺母34向下与圆形密封板31的顶部相抵触，至此传动杆30与圆柱套26完成固定连接，最后将传动杆30的下端与伸缩气缸27的输出端进行固连。

承托台4内固定设有一个位于翻转矩形框10正下方的聚屑板35，聚屑板35呈漏斗状，聚屑板35的下方设有一个与聚屑板35的中心处相连通的竖筒36，竖筒36的底部呈漏斗状且连通有一个负压吸屑管37。

负压吸屑管37上连接有负压源（未在图中示出）；

车削刀具3在对工件进行加工时会产生一定的金属碎屑，并且工件在双向旋转时，金属碎屑会从工件上飞落，此时通过设于翻转矩形框10下方的聚屑板35来集中收集金属碎屑，金属碎屑落入聚屑板35后会向聚屑板35的中心聚积，然后金属碎屑会落入竖筒36内，最终通过负压源的负压吸力使得位于竖筒36内的金属碎屑从负压吸屑管37排出。

工作原理：

本装置对工件进行加工前需要对工件进行固定，此过程中先将工件上的套筒38套设于若干个抵触板7上，然后启动伸缩气缸27，此时伸缩气缸27会通过传动杆30带动圆柱套26在导滑柱25上进行滑动，若此时圆柱套26向下滑动，每个连杆29会推动对应的竖直导滑条23，使得竖直导滑条23带动抵触板7逐渐朝向圆盘20的外缘处滑动，由于若干个抵触板7同步滑动，此过程中一旦抵触板7向外凸出的弧形面22与套筒38的内壁相抵触后，立即停止伸缩气缸27，至此工件被若干个抵触板7完全固定，此时启动加工机台1，通过车削刀具3对工件进行精密加工，此过程中可通过启动一号电机15以及二号电机18来驱动工件进行双向转动，通过工件的双向转动来使得车削刀具3能够对工件上的不同部位进行精密加工，工件被车削刀具3切割时产生的金属碎屑会飞落入聚屑板35内进行集中收集，金属碎屑落入聚屑板35后会向聚屑板35的中心聚积，然后金属碎屑会落入竖筒36内，最终通过负压源的负压吸力使得位于竖筒36内的金属碎屑从负压吸屑管37排出。

以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种机舱底板精密加工工装，包括加工机台（1），加工机台（1）上设有三轴移动机构（2），三轴移动机构（2）中沿竖直方向运动的输出端上转动设有车削刀具（3），其特征在于，还包括设于加工机台（1）旁侧的承托台（4），承托台（4）为空心状，承托台（4）内设有翻转机构，翻转机构包括一个能够朝向或者远离加工机台（1）进行翻转的承托板（5），承托板（5）上设有位于车削刀具（3）正下方的柱状托具（6），柱状托具（6）能够自转，柱状托具（6）的顶部设有夹具，夹具包括若干个呈圆形阵列且朝向柱状托具（6）中心聚拢的抵触板（7），若干个抵触板（7）能够沿柱状托具（6）的径向同步朝向柱状托具（6）的外缘进行水平位移，以此从内抵触工件将工件固定夹紧，承托台（4）呈矩形，其相对称的两个内壁上分别固定设有一个固定框架（8），每个固定框架（8）内均嵌设有一个轴承（9），翻转机构还包括翻转矩形框（10）以及一号驱动机构，翻转矩形框（10）呈水平设于两个固定框架（8）之间，翻转矩形框（10）的两端分别固定设有一个水平转轴（11），每个水平转轴（11）均转动设于对应的轴承（9）内，一号驱动机构设于其中一个水平转轴（11）的上方，一号驱动机构用于驱动对应的水平转轴（11）朝向或者远离加工机台（1）进行旋转，承托板（5）呈水平固定设于翻转矩形框（10）上，一号驱动机构包括：一号齿轮（12），与其中一个水平转轴（11）同轴固连；支撑座（13），呈水平固定设于其中一个固定框架（8）顶部，并且支撑座（13）位于一号齿轮（12）的上方，支撑座（13）上开设有一个条形避让槽（14），一号齿轮（12）的上半部穿过条形避让槽（14）；一号电机（15），呈水平固定设于支撑座（13）的顶部；二号齿轮（16），与一号电机（15）的输出轴同轴固连，并且二号齿轮（16）与一号齿轮（12）相啮合，承托板（5）的顶部转动设有一个呈水平的三号齿轮（17），承托板（5）的底部固定设有一个呈竖直的二号电机（18），二号电机（18）的输出轴向上穿过承托板（5），并且二号电机（18）的输出轴上同轴固连一个与三号齿轮（17）相啮合的四号齿轮（19），柱状托具（6）呈竖直与三号齿轮（17）同轴固连，柱状托具（6）内部呈空心状，并且柱状托具（6）的顶部同轴固定设有一个圆盘（20），圆盘（20）上开设有若干个沿圆盘（20）的圆周方向均匀分布的条形滑槽（21），每个条形滑槽（21）的长度方向均与圆盘（20）的径向一致，每个条形滑槽（21）的一端均靠近圆盘（20）的中心，若干个抵触板（7）与若干个条形滑槽（21）一一对应，每个抵触板（7）均呈竖直设于圆盘（20）的顶部，每个抵触板（7）的两侧均分别为向内凹陷和向外凸出的弧形面（22），并且每个抵触板（7）向内凹陷的弧形面（22）均朝向圆盘（20）的中心，每个抵触板（7）向内凹陷的弧形面（22）的中部均成型有一个竖直导滑条（23），每个竖直导滑条（23）的下端均与对应的条形滑槽（21）滑动配合，并且每个竖直导滑条（23）下端的两侧分别固定设有两个水平限位条（24），每个水平限位条（24）的顶部均与圆盘（20）的底部相抵触，圆盘（20）的中心处设有用于驱动若干个抵触板（7）同步进行水平滑动的二号驱动机构。

2.根据权利要求1所述的一种机舱底板精密加工工装，其特征在于，圆盘（20）顶部的中心处同轴成型有一个呈竖直的导滑柱（25），二号驱动机构包括圆柱套（26）和伸缩气缸（27），圆柱套（26）呈竖直滑动设于导滑柱（25）上，伸缩气缸（27）呈竖直固定设于圆盘（20）的底部，伸缩气缸（27）用于带动圆柱套（26）在导滑柱（25）上沿竖直方向进行滑动，圆柱套（26）的外壁上成型有一圈与若干个竖直导滑条（23）一一对应的竖直连接条（28），每个竖直连接条（28）上均设有两个沿竖直方向上下间隔分布的连杆（29），每个连杆（29）的一端均与对应的竖直连接条（28）相铰接，每个连杆（29）的另一端向下倾斜与对应的竖直导滑条（23）相铰接。

3.根据权利要求2所述的一种机舱底板精密加工工装，其特征在于，伸缩气缸（27）的输出端同轴固连一个传动杆（30），传动杆（30）的上端竖直向上依次穿过圆盘（20）以及导滑柱（25）的中心后伸入圆柱套（26）内，圆柱套（26）的顶部同轴成型有一个圆形密封板（31），传动杆（30）的顶端同轴成型有一个顶部与圆形密封板（31）的底部相抵触的限位圆盘（32），限位圆盘（32）顶部的中心处成型有一个竖直向上穿过圆形密封板（31）的螺纹轴（33），螺纹轴（33）上旋设有一个用于与圆形密封板（31）的顶部相抵触的紧固螺母（34）。

4.根据权利要求3所述的一种机舱底板精密加工工装，其特征在于，承托台（4）内固定设有一个位于翻转矩形框（10）正下方的聚屑板（35），聚屑板（35）呈漏斗状，聚屑板（35）的下方设有一个与聚屑板（35）的中心处相连通的竖筒（36），竖筒（36）的底部呈漏斗状且连通有一个负压吸屑管（37）。

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