CN118926593B - 一种便于装夹工件的数控龙门铣床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便于装夹工件的数控龙门铣床，主要涉及龙门铣床技术领域，包括机床本身、机身平台，以及安装在机身平台上的夹具底座，夹具底座上转动设有夹具中间座，夹具中间座上滑动安装有夹具顶台，夹具顶台分别设有直连夹爪和次连夹爪，还设有两个中心对称的偏夹爪；本发明能方便将工件进行夹住固定，还能提供多种加工所需角度。

Description

一种便于装夹工件的数控龙门铣床

技术领域

本发明主要涉及龙门铣床技术领域，具体涉及一种便于装夹工件的数控龙门铣床。

背景技术

龙门铣床由两部分组成，一部分是框架另一部分是长床身的铣床，主要用来批量加工大型工件，并且加工时一般针对加工工件的平面和一部分的斜面，现有技术中在加工零件时都采用人工配合螺纹、螺钉以及固定板将零件固定在机床上，一旦遇到零件的尺寸不同，比如长宽不同的零件，每次都要拆掉固定板，重新安装，使用起来非常不方便。

现有技术中也有一些能够适应不同长、宽的技术，虽然这些设备能一定程度上方便了夹住工件，这些设备不能自动调整夹具的长宽，以自适应零件的尺寸，还是要利用人工手动调整，并且由于工件需要加工斜面，这些设备也不能调整工件的角度，只能将工件像传统的固定一样安在在机床上，使用起来还是诸多不便之处。

发明内容

（一）要解决的技术问题

鉴于上述存在的问题，本发明需要提供一种便于装夹工件的数控龙门铣床，能自适应不同的零件尺寸，对工件进行固定，还能提供多种加工所需的角度。

（二）技术方案

针对上述技术问题，本发明提供了一种便于装夹工件的数控龙门铣床，包括机床本身、机身平台，机身平台上固定安装有夹具底座，夹具底座上转动安装有夹具中间座，夹具中间座上设有刻度尺，夹具中间座上滑动安装有夹具顶台，夹具顶台上滑动设有对称的直连夹爪和次连夹爪，直连夹爪和次连夹爪用于固定工件的两个对称边，夹具顶台上还中心对称设有两个偏夹爪，两个偏夹爪用于固定工件的另外两个对称边。

进一步地，夹具中间座包括两端的弧形座，两端的弧形座之间利用弧形板连接，弧形板底部设置有齿轮组件，弧形板上连接有一弧形蜗轮，夹具顶台上转动设有一角度蜗杆，弧形蜗轮与角度蜗杆形成蜗轮蜗杆配合带动夹具顶台倾斜角度。

进一步地，夹具顶台上设有指针，夹具顶台底部连接有角度滑块，角度滑块在弧形座内滑动，夹具顶台的四个角上各设有一个辅助气缸与夹具中间座铰接。

进一步地，所述夹具顶台上设有轴对称的两个直滑槽，直连夹爪和次连夹爪分别滑动安装在两个直滑槽内，夹具顶台底部固定安装有直驱动气缸，直驱动气缸的活动端与直连夹爪固定连接，所述的直连夹爪上焊接有直连齿条，直连齿条与中心齿轮形成啮合，中心齿轮另一侧啮合有次连齿条，次连齿条顶部与次连夹爪焊接。

进一步地，所述的中心齿轮的两侧还分别啮合有第一厚度齿轮和第二厚度齿轮，第一厚度齿轮和第二厚度齿轮各转动连接在一组弹性杆上，每组弹性杆与一组触发组件连接，两组触发组件中心对称，两组触发组件分别控制两个偏夹爪在异形旋架上滑动。

进一步地，所述的弹性杆包括卡紧齿轮，卡紧齿轮固定安装在卡紧轴上，第二厚度齿轮和第一厚度齿轮分别与卡紧轴转动连接，卡紧齿轮上缠绕固定安装有拉簧，拉簧的末端向上延伸，固定连接在夹具顶台上，卡紧轴的底部为n形，n形的两边之间固定连接圆柱，所述的圆柱与触发组件中的调节连杆滑动连接。

进一步地，所述的异形旋架转动安装在夹具顶台上，异形旋架的底部中心点固定连接有异形架齿轮，异形架齿轮与两侧的第一厚度齿轮、第二厚度齿轮形成齿轮配合；异形旋架包括一个倾斜杆，倾斜杆两端中心对称设有两个滑槽。

进一步地，触发组件还包括长滑槽架，长滑槽架底部与夹具顶台之间设有滑槽架弹簧，长滑槽架的一侧设有支板与调节连杆铰接，长滑槽架上滑动连接有长圆杆，所述的长圆杆固定安装在短连杆上，所述的短连杆中心位置转动连接在偏夹爪上，短连杆的另一侧设有短圆柱，所述的短圆柱滑动安装在带滑槽板上，所述的带滑槽板与连接杆固定连接，连接杆固定安装在内夹爪上。

进一步地，内夹爪的两侧均设有连接杆，两个连接杆在偏夹爪上滑动，每个连接杆与偏夹爪之间还设有一个内弹簧。

进一步地，每个调节连杆的下方还设有一个复位气缸，两个复位气缸中心对称，复位气缸的活动端与调节连杆接触。

本发明与现有技术相比的有益效果是：1、本发明设置了夹具中间座、齿轮组件、夹具顶台、角度蜗杆、弧形蜗轮，能够带着零件转动方位和调整倾斜角度，适应不同方位以及不同角度的加工需要，改善了传统的夹具只能将工件固定在机床上的弊端，并且还设置了指针、刻度尺能够得知倾斜角度，在转动方位时还提供了辅助气缸的辅助稳定支撑；2、本发明的夹具顶台上设有直连夹爪、次连夹爪、直驱动气缸、直连齿条、次连齿条、中心齿轮，能够带动两个夹爪同时滑动对工件进行夹紧固定，并且本发明还设置了异形旋架、异形架齿轮、偏夹爪、弹性杆、触发组件，在中心齿轮转动时，能够利用第一厚度齿轮、第二厚度齿轮带动异形旋架转动，从而带动两个偏夹爪相对滑动，对工件的另外两个边（工件的两个长度边）进行夹紧固定，由于设置了触发组件，在内夹爪接触了工件之后，将启动弹性杆的作用使得异形旋架保持不动，先对工件的长度边夹紧固定，再在直驱动气缸的作用下使直连夹爪、次连夹爪夹住工件的两个宽度边，先夹紧两边，再夹紧另外两边如此能够适应长、宽不同的零件，无论是正方形、长方形的零件，都可以采用这种方式固定，在面对其他方形零件时，也可以直接进行装夹，无需更改夹具，并且装夹方便。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明隐藏机床本身、机身平台第一角度示意图。

图3为本发明夹具机构局部第一角度示意图。

图4为图3中A-A处剖视图。

图5为本发明夹具机构局部仰视图。

图6为本发明夹具机构局部俯视图。

图7为本发明夹具机构局部第二角度示意图。

图8为图7中B-B处剖视图。

图9为图7中C-C处剖视图。

图10为图8中A1处局部放大示意图。

图11为本发明夹具机构局部第三角度示意图。

图12为图11中D-D处剖视图。

图13为本发明夹具机构局部第四角度示意图。

图14为本发明夹具机构局部第五角度示意图。

图15为本发明夹具机构局部第六角度示意图。

图16为本发明夹具机构局部第七角度示意图。

图17为本发明夹具机构局部第八角度示意图。

图18为本发明偏夹爪示意图。

附图标号：1-夹具机构；101-龙门架；102-钻头；103-机身平台；104-夹具底座；105-夹具顶台；106-辅助气缸；107-夹具中间座；108-螺纹孔；109-底座齿圈；110-方位齿轮；111-方位电机；112-弧形蜗轮；113-刻度尺；114-角度滑块；115-指针；116-弧形滑槽；117-角度带；118-角度蜗杆；119-角度轮；120-角度电机；121-连接孔；122-连接圈；123-直连齿条；124-直连夹爪；125-直驱动气缸；126-直滑槽；127-偏滑槽；128-偏夹爪；129-次连夹爪；130-次连齿条；131-第一厚度齿轮；132-定轴；133-异形旋架；134-拉簧；135-卡紧齿轮；136-卡紧轴；137-第二厚度齿轮；138-调节连杆；139-异形架齿轮；140-中心齿轮；141-长滑槽架；142-滑槽架弹簧；143-复位气缸；144-长圆杆；145-短连杆；146-带滑槽板；147-连接杆；148-内夹爪；149-内弹簧。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此通过本发明的示意性实施例以及说明解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例：如图1-图18所示的一种便于装夹工件的数控龙门铣床，包括夹具机构1，夹具机构1包括机床本身，机床本身具体由龙门架101和钻头102组成，龙门架101、钻头102、机身平台103组成现有技术中的铣床，机身平台103上固定安装有夹具底座104，夹具底座104的四个角设有螺纹孔108，夹具底座104可以采螺钉固定安装在机身平台103上。

夹具中间座107包括两端的弧形座，两端的弧形座之间利用弧形板连接，弧形板底部设置有齿轮组件，利用齿轮组件转动安装在夹具底座104上，齿轮组件具体包括方位齿轮110，方位齿轮110固定安装在方位电机111的输出轴上，方位电机111固定安装在弧形板上，底座齿圈109固定安装在夹具底座104上，方位齿轮110与底座齿圈109形成齿轮配合。

弧形板上固定连接有一弧形蜗轮112，夹具顶台105上转动设有一角度蜗杆118，夹具顶台105上还固定安装有角度电机120，角度电机120的输出轴固定安装有角度轮119，角度蜗杆118上固定安装有另一个角度轮119，两个角度轮119上套设角度带117，弧形蜗轮112与角度蜗杆118形成蜗轮蜗杆配合带动夹具顶台105倾斜角度。

夹具顶台105上设有指针115，夹具中间座107的弧形座上设有刻度尺113，指针115与刻度尺113确定倾斜角度，夹具顶台105底部设有连接孔121，连接孔121上固定连接有角度滑块114，角度滑块114具体为一个滑块，滑块上竖直固定连接一个圆柱，且圆柱贯穿滑块，圆柱的上端固定连接在连接孔121内，圆柱的下端以及滑块在弧形滑槽116的下方，角度滑块114在弧形座的弧形滑槽116内滑动，夹具顶台105的四个角上各设有一个辅助气缸106与夹具中间座107铰接，辅助气缸106的活动端铰接在钻头102的连接圈122上，辅助气缸106的末端铰接在夹具中间座107上。

夹具顶台105上设有轴对称的两个直滑槽126，直连夹爪124和次连夹爪129分别滑动安装在两个直滑槽126内，夹具顶台105底部固定安装有直驱动气缸125，直驱动气缸125的活动端与直连夹爪124固定连接，直驱动气缸125的末端固定安装在夹具顶台105上，直连夹爪124上焊接有直连齿条123，直连齿条123与中心齿轮140形成啮合，中心齿轮140转动安装在夹具顶台105上，中心齿轮140另一侧啮合有次连齿条130，次连齿条130顶部与次连夹爪129焊接。

中心齿轮140的两侧还分别啮合有第一厚度齿轮131和第二厚度齿轮137，第一厚度齿轮131和第二厚度齿轮137各转动连接在一组弹性杆上，每组弹性杆与一组触发组件连接，两组触发组件中心对称，两组触发组件分别控制两个偏夹爪128在异形旋架133上滑动。

夹具顶台105上中心对称设有两个偏滑槽127，每个偏滑槽127内滑动有一个偏夹爪128，两个偏夹爪128中心对称。

弹性杆包括卡紧齿轮135，卡紧齿轮135固定安装在卡紧轴136上，第二厚度齿轮137和第一厚度齿轮131分别与各自对应的卡紧轴136转动连接，卡紧齿轮135上缠绕固定安装有拉簧134，拉簧134的末端向上延伸，固定连接在夹具顶台105上，卡紧轴136的底部为n形，n形两侧之间固定连接圆柱，圆柱与触发组件中的调节连杆138滑动连接。

异形旋架133转动安装在夹具顶台105固定设置的定轴132上，异形旋架133的底部中心点固定连接有异形架齿轮139，异形架齿轮139与两侧的第一厚度齿轮131、第二厚度齿轮137形成齿轮配合；异形旋架133包括一个倾斜杆，倾斜杆两端中心对称设有两个滑槽。

触发组件还包括长滑槽架141，长滑槽架141底部与夹具顶台105之间设有滑槽架弹簧142，长滑槽架141的底部设有两个间隔的矮圆柱，夹具顶台105上设有两个间隔的圆槽，每个矮圆柱对应每个圆槽，每个矮圆柱与圆槽之间设有一个滑槽架弹簧142，滑槽架弹簧142的一端与矮圆柱固定连接，另一端固定连接在圆槽内，长滑槽架141的一侧设有支板与调节连杆138铰接。

长滑槽架141上滑动连接有长圆杆144，长圆杆144固定安装在短连杆145上，短连杆145中心位置转动连接在偏夹爪128侧边，短连杆145的另一侧设有短圆柱，短圆柱滑动安装在带滑槽板146上，带滑槽板146与连接杆147固定连接，连接杆147固定安装在内夹爪148上。

内夹爪148的两侧均设有连接杆147，两个连接杆147在偏夹爪128上滑动，每个连接杆147与偏夹爪128之间还设有一个内弹簧149，内弹簧149的一端固定安装在连接杆147上，另一端固定安装在偏夹爪128上。

偏夹爪128中间设有开口，开口用于内夹爪148滑动，两侧设有水平的滑槽，水平滑槽用于连接杆147滑动，底部固定有圆柱，底部的圆柱在异形旋架133的滑槽内滑动，侧边设有铰接点，侧边的铰接点用于与短连杆145铰接。

每个调节连杆138的下方还设有一个复位气缸143，两个复位气缸143中心对称，复位气缸143的活动端与调节连杆138接触，复位气缸143固定安装在夹具顶台105上。

本发明工作原理：本发明的初始状态直连夹爪124、次连夹爪129以及两个偏夹爪128处于张开状态，此时将工件放置到夹具顶台105上，然后按动开关启动直驱动气缸125，直驱动气缸125的活动端带动直连夹爪124滑动，在直连齿条123的作用下带动中心齿轮140转动，中心齿轮140带动次连齿条130转动，次连齿条130带动次连夹爪129滑动，如此直连夹爪124和次连夹爪129相互靠近移动，靠近零件的两个对称边。

在上述中心齿轮140转动的过程中，还将与第一厚度齿轮131和第二厚度齿轮137啮合，第一厚度齿轮131、第二厚度齿轮137与异形架齿轮139啮合，从而带动异形旋架133转动，异形旋架133转动时带动两侧的偏夹爪128滑动，由于内夹爪148安装在偏夹爪128上，因此跟随偏夹爪128滑动，当内夹爪148与零件接触之后，在异形旋架133的继续转动过程中，会推动内夹爪148、连接杆147、带滑槽板146滑动后退，内弹簧149被压缩。

带滑槽板146滑动时带动短连杆145转动，继而使得短连杆145上的长圆杆144上抬，此时长圆杆144解除对长滑槽架141的挤压，滑槽架弹簧142失去压力将回弹，因此长滑槽架141将整体抬高，长滑槽架141抬高之后带动调节连杆138转动，调节连杆138与卡紧轴136接触的一端将拉动卡紧轴136下降，此时拉簧134被拉伸，卡紧轴136下降之后，第一厚度齿轮131、第二厚度齿轮137将脱离与异形架齿轮139的配合，并且两个卡紧齿轮135将下降与异形架齿轮139在同一平面高度，在异形架齿轮139两侧卡住异形架齿轮139，使异形架齿轮139以及异形架齿轮139上的异形旋架133保持不同，此时工件的两个对称边已经被两个中心对称的偏夹爪128所固定。

然后在直驱动气缸125的继续工作中，直连夹爪124、次连夹爪129一直滑动至工件的另外两个边上，并对零件的两边固定住后停止直驱动气缸125。

固定好以后可以利用钻头102对零件进行加工，在加工时可以启动方位电机111带动方位齿轮110转动，在底座齿圈109的配合下，带动零件整体转换方位，适应加工需要，并且还可以启动角度电机120使弧形蜗轮112与角度蜗杆118配合，改变夹具顶台105的倾斜角度，从而加工不同的倾斜面，夹具顶台105在沿着夹具中间座107的形状滑动时，指针115在角度滑块114上的指示位置可以得知倾斜角度。

另外在倾斜夹具顶台105时还需要启动四个辅助气缸106，从而配合调整，给与夹具顶台105稳定支撑，本发明的上述方式能够一前一后对工件进行固定，适应长宽不同的零件，可以自适应零件的长宽，当工件加工完成之后，启动复位气缸143顶起调节连杆138的一端，调节连杆138将带动卡紧轴136上升，使得卡紧齿轮135复位，然后再启动直驱动气缸125使得直连夹爪124、次连夹爪129以及偏夹爪128松开对零件的固定，将零件取出即可。

本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (3)

1.一种便于装夹工件的数控龙门铣床，包括机床本身、机身平台（103），机身平台（103）上固定安装有夹具底座（104），其特征在于，夹具底座（104）上转动安装有夹具中间座（107），夹具中间座（107）上设有刻度尺（113），夹具中间座（107）上滑动安装有夹具顶台（105），夹具顶台（105）上滑动设有对称的直连夹爪（124）和次连夹爪（129），直连夹爪（124）和次连夹爪（129）用于固定工件的两个对称边，夹具顶台（105）上还中心对称设有两个偏夹爪（128），两个偏夹爪（128）用于固定工件的另外两个对称边；

夹具中间座（107）包括两端的弧形座，两端的弧形座之间利用弧形板连接，弧形板底部设置有齿轮组件，弧形板上连接有一弧形蜗轮（112），夹具顶台（105）上转动设有一角度蜗杆（118），弧形蜗轮（112）与角度蜗杆（118）形成蜗轮蜗杆配合带动夹具顶台（105）倾斜角度；

夹具顶台（105）上设有指针（115），夹具顶台（105）底部连接有角度滑块（114），角度滑块（114）在弧形座内滑动，夹具顶台（105）的四个角上各设有一个辅助气缸（106）与夹具中间座（107）铰接；

所述夹具顶台（105）上设有轴对称的两个直滑槽（126），直连夹爪（124）和次连夹爪（129）分别滑动安装在两个直滑槽（126）内，夹具顶台（105）底部固定安装有直驱动气缸（125），直驱动气缸（125）的活动端与直连夹爪（124）固定连接，所述的直连夹爪（124）上焊接有直连齿条（123），直连齿条（123）与中心齿轮（140）形成啮合，中心齿轮（140）另一侧啮合有次连齿条（130），次连齿条（130）顶部与次连夹爪（129）焊接；

所述的中心齿轮（140）的两侧还分别啮合有第一厚度齿轮（131）和第二厚度齿轮（137），第一厚度齿轮（131）和第二厚度齿轮（137）各转动连接在一组弹性杆上，每组弹性杆与一组触发组件连接，两组触发组件中心对称，两组触发组件分别控制两个偏夹爪（128）在异形旋架（133）上滑动；

所述的弹性杆包括卡紧齿轮（135），卡紧齿轮（135）固定安装在卡紧轴（136）上，第二厚度齿轮（137）和第一厚度齿轮（131）分别与卡紧轴（136）转动连接，卡紧齿轮（135）上缠绕固定安装有拉簧（134），拉簧（134）的末端向上延伸，固定连接在夹具顶台（105）上，卡紧轴（136）的底部为n形，n形的两边之间固定连接圆柱，所述的圆柱与触发组件中的调节连杆（138）滑动连接；

触发组件还包括长滑槽架（141），长滑槽架（141）底部与夹具顶台（105）之间设有滑槽架弹簧（142），长滑槽架（141）的一侧设有支板与调节连杆（138）铰接，长滑槽架（141）上滑动连接有长圆杆（144），所述的长圆杆（144）固定安装在短连杆（145）上，所述的短连杆（145）中心位置转动连接在偏夹爪（128）上，短连杆（145）的另一侧设有短圆柱，所述的短圆柱滑动安装在带滑槽板（146）上，所述的带滑槽板（146）与连接杆（147）固定连接，连接杆（147）固定安装在内夹爪（148）上；

所述的异形旋架（133）转动安装在夹具顶台（105）上，异形旋架（133）的底部中心点固定连接有异形架齿轮（139），异形架齿轮（139）与两侧的第一厚度齿轮（131）、第二厚度齿轮（137）形成齿轮配合；异形旋架（133）包括一个倾斜杆，倾斜杆两端中心对称设有两个滑槽。

2.根据权利要求1所述的一种便于装夹工件的数控龙门铣床，其特征在于，内夹爪（148）的两侧均设有连接杆（147），两个连接杆（147）在偏夹爪（128）上滑动，每个连接杆（147）与偏夹爪（128）之间还设有一个内弹簧（149）。

3.根据权利要求1所述的一种便于装夹工件的数控龙门铣床，其特征在于，每个调节连杆（138）的下方还设有一个复位气缸（143），两个复位气缸（143）中心对称，复位气缸（143）的活动端与调节连杆（138）接触。