CN202428250U - 一种机加夹具和自动铣削机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机加夹具和自动铣削机。机加夹具包括底座、安装在底座上的送料机构，夹紧机构、移位机构和退料机构，送料机构安装在底座的一侧；移位机构布置在底座内部，夹紧机构安装在移位机构的滑块上，夹紧机构由移位机构驱动沿Z轴方向上下动运动；夹紧机构包括工件夹头，送料机构的送料孔与移位机构处于高位时夹紧机构夹头的中心孔对齐；退料机构布置在底座的另一侧，退料机构退料杆的前端与移位机构处于低位时夹紧机构夹头的中心孔对齐。自动铣削机包括变速模块，固定铣削模块、浮动铣削模块和上述机加夹具。本实用新型可自动对轴类零件多个位置进行铣削，避免了重复装夹造成的尺寸精度误差，生产效率高，安全性高，加工精度高。

Description

一种机加夹具和自动铣削机

[技术领域]

本实用新型涉及二次加工设备，尤其涉及一种机加夹具和自动铣削机。 

[背景技术]

某些轴类小型零件设计有多处扁位和凹槽，不能直接在车床上完成，在完成车床加工后，需要进行多道工序铣削扁位和凹槽。 

传统铣削加工通常是将单个产品装夹在铣床的钳台或夹具内铣削，传统铣削工艺的缺点是： 

1.生产效率低，卧式和立式铣床都只有一个主轴，一次只能从一个方向对零件进行加工，所以在加工复杂零件时需要多次装夹，造成生产效率不高。 

2.加工精密度低，由于在加工过程中重复装夹，定位误差造成尺寸精度偏低，极易出现不符合零件精度要求的情况。 

3.安全性低，由于生产过程中装夹，进刀和下料都需要手工操作，身体不可避免的与机床各危险部位接触，极易出现安全事故。 

[发明内容]

本实用新型要解决的技术问题是提供一种生产效率高，安全性高，加工精密度高的机加夹具。 

本实用新型另一个要解决的技术问题是提供一种生产效率高，安全性高，加工精密度高的自动铣削机。 

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种机加夹具，包括底座、安装在底座上的送料机构，夹紧机构、移位机构和退料机构，送料机构安装在底座的一侧；移位机构布置在底座内部，夹紧机构安装在移位机构 的滑块上，夹紧机构由移位机构驱动沿Z轴方向上下动运动；所述的夹紧机构包括工件夹头，送料机构的送料孔与移位机构处于高位时夹紧机构夹头的中心孔对齐；退料机构布置在底座的另一侧，退料机构退料杆的前端与移位机构处于低位时夹紧机构夹头的中心孔对齐。 

以上所述的机加夹具，所述的送料机构包括送料盘、送料槽、送料杆、送料方条和送料油缸，所述的送料盘通过位置调节装置水平地固定在底座上，所述的送料方条和所述的送料油缸沿X轴方向固定在送料盘上，送料方条中有沿X轴方向布置的凹槽，凹槽前端所述的送料孔朝向夹紧机构夹头的中心孔；所述的送料槽倾斜地固定在送料盘上，送料槽上的凹槽与送料方条中的凹槽连通；所述的送料杆沿轴向穿入送料方条凹槽，送料杆的后端与送料油缸活塞杆的前端连接。 

以上所述的机加夹具，所述的移位机构包括导轨、所述的滑块和移位油缸，所述导轨竖直布置底座内，所述的滑块在导轨中上下滑动，所述的移位油缸安装在底座上端，移位油缸的活塞杆的下端与滑块连接。 

以上所述的机加夹具，所述的夹紧机构包括夹紧油缸，上夹块，下夹块，所述的上夹块和下夹块组成所述的工件夹头，所述的夹紧油缸沿Z轴方向安装在移位机构的滑块上；上夹块，下夹块中的一个固定在夹紧油缸的活塞杆上，另一个固定在所述的滑块上。 

以上所述的机加夹具，所述的退料机构包括退料支架，退料铜套、退料油缸和退料杆，所述的退料油缸沿X轴方向固定在退料支架一端，所述的退料铜套固定块固定在退料支架另一端；所述的退料杆沿X轴方向穿过退料铜套，并与退料铜套滑动配合，退料杆的后端与退料油缸活塞杆的前端连接。 

一种自动铣削机，包括机架模块和夹具，包括变速模块，固定铣削模块和 浮动铣削模块，所述的夹具是以上所述的机加夹具，机架模块的上部包括安装底板，夹具的底座固定在自动铣削机的安装底板上，其送料机构沿X轴向布置，移位机构沿Z轴移动；固定铣削模块的两个铣削主轴沿Y轴方向布置，分列在夹具工件夹头的两侧；变速模块布置在安装底板的下面，变速模块的传动轴与固定铣削模块的铣削主轴通过皮带连接；浮动铣削模块的铣削主轴沿Y轴方向布置在夹具退料机构一侧的下方。 

以上所述的自动铣削机，所述的变速模块包括4组高低调整组件、中间安装板和两组平行的动力输出装置，中间安装板通过4组高低调整组件安装在所述安装底板的下面，所述的动力输出装置包括电动机和所述的传动轴，所述的电动机布置在中间安装板的下方；所述的传动轴通过轴承座安装在中间安装板的上方，传动轴的一端通过变速皮带和变速皮带轮与电动机连接，另一端装有输出皮带轮，向固定铣削模块的铣削主轴输出动力。 

以上所述的自动铣削机，所述的固定铣削模块包括两个铣削主轴组件、X方向滑轨滑块组和两个Y方向滑轨滑块组， X方向滑轨滑块组包括滑轨和两个滑块，X方向滑块的上面有Y方向滑轨，铣削主轴组件安装在相应的Y方向滑块上；铣削主轴组件包括铣削主轴、输入皮带轮、铣刀和轴套，铣削主轴通过两个轴承安装在轴套中，铣削主轴伸出轴套的一端安装输入皮带轮，另一端安装铣刀，轴套固定在相应的Y方向滑块上。 

以上所述的自动铣削机，所述的浮动铣削模块包括铣削底座，X方向滑动导轨组件，转向角座，Z方向滑动导轨组件，铣刀主轴组件、电机、X方向移位油缸和Z方向移位油缸，所述的X方向滑动导轨组件安装在铣削底座上同，X方向滑动导轨组件的滑块由X方向移位油缸驱动；所述的Z方向滑动导轨组件的导轨通过转向角座安装在X方向滑动导轨组件的滑块上，Z方向滑动导轨组件的滑 块由Z方向移位油缸驱动；所述的铣刀主轴组件沿Y轴方向安装在Z方向滑动导轨组件的滑块上，铣刀主轴组件的主轴由所述的电机驱动。 

本实用新型在使用过程中只需要按照一定方向顺序在上料槽中放入加工零件，就可一次性完成3处以上扁位或异形槽的铣削，生产效率高，安全性高，产品精密度高。 

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。 

图1是本实用新型实施例自动铣削机的立体图。 

图2是本实用新型实施例自动铣削机的机架模块的立体图。 

图3是本实用新型实施例自动铣削机上部组件的立体图。 

图4是本实用新型实施例自动铣削机上部组件的俯视图。 

图5是本实用新型实施例自动铣削机夹具移位机构的立体图。 

图6是本实用新型实施例自动铣削机夹具上料机构的立体图。 

图7是本实用新型实施例自动铣削机夹具夹紧机构的主视图。 

图8是本实用新型实施例自动铣削机夹具的退料机构的立体图。 

图9是本实用新型实施例自动铣削机固定铣削模块的立体图。 

图10是本实用新型实施例自动铣削机固定铣削模块的主视图。 

图11是本实用新型实施例自动铣削机铣削主轴的爆炸视图。 

图12是本实用新型实施例自动铣削机铣削主轴的主视图。 

图13是本实用新型实施例自动铣削机浮动铣削模块的立体图。 

图14是本实用新型实施例自动铣削机浮动铣削模块另一个方向的立体图。 

图15是本实用新型实施例自动铣削机变速模块的立体图。 

图16是本实用新型实施例自动铣削机变速模块的主视图。 

图17是本实用新型实施例自动铣削机动力油站的立体图。 

图18是本实用新型实施例自动铣削机切削油箱的立体图。 

[具体实施方式]

如图1所示，在本实用新型铣削机的实施例中，自动铣削机包括机架模块100、夹具模块200、固定铣削模块300、浮动铣削模块400，变速模块500（图1中未示出），动力油箱600，油电控制系统700和冷却油循环系统800等8个部分组成。夹具模块200，固定铣削模块300，浮动铣削模块400均安装在机架模块100上部的安装底板上10上，变速模块500布置在机架内部安装底板10的反面。 

如图2所示，机架下部11为封闭的焊接结构，上部12为开放式钣金防护罩，控制箱13布置在机架后侧的支架14上，分流板15安装在为机架上部另一侧，6个油压电磁阀安装在分流板15上，图1中的安装底板10安装在机架上部中央的开口部位。 

如图3所示，固定铣削模块300的两个铣削主轴350和360布置在夹具模块200的夹头220下方两侧的位置，浮动铣削模块400的铣削轴450在铣削主轴360正上方，铣削主轴350，360和铣削轴450均沿Y轴线方向布置。变速模块500布置在固定铣削模块300正下方，机架内部，变速模块500与固定铣削模块300之间通过传动皮带连接。 

如图4所示，夹具模块200包括送料机构210，夹紧机构220，移位机构230，退料机构240和限位杆250。送料机构210安装在夹具底座201的右侧，沿X轴线方向上料。移位机构230布置在底座201内部，夹紧机构220安装在移位机构的滑块上，夹紧机构220由移位机构230驱动沿Z轴方向上下动运动。退料机构240布置在底座201左侧下方，退料机构240的退料杆237的前端与移位 机构230处于低位时夹头的中心孔对齐。限位杆250安装在底座201左侧，限位杆250与移位机构230处于高位时的夹头对齐。 

如图5所示，夹具底座201安装在夹具底板202上，夹具底座201中央布置有沿Z轴方向的V形导轨槽，滑块204在V形导轨槽内滑动，移位油缸203安装在底座201顶部，移位油缸203的活塞杆与滑块204连接。底座201顶部还装有歧管块805和喷油管806，歧管块805用油管与切削油泵连接。 

如图6所示，送料盘固定板211安装在底座的右侧面；送料盘214卡在送料盘固定板211的中心槽中；送料盘高低调整组件212布置在送料盘固定板211上方；送料盘前后调整组件213布置在送料盘固定块211上，调整螺栓连接送料盘。送料固定槽215沿X轴方向固定在送料盘214一端；送料方条216用螺栓固定在送料固定槽215内部前端，送料方条216中有沿X轴方向布置的凹槽，凹槽前端的送料孔朝向底座方向；送料槽217用支架倾斜地固定在送料固定槽215和送料方条216上；送料槽217的凹槽与送料方条216的凹槽相连接。送料油缸安装板219安装在送料固定槽215底部；送料油缸221安装在送料油缸安装板219上；送料杆222穿过送料方条216的中心孔；送料杆222与送料油缸221的活塞杆用弹性接头223连接。弹性接头223上还装有触板224；微动触碰开关225布置在送料盘214上。 

如图7所示，夹具夹紧机构220包括夹紧油缸固定座226，夹紧油缸227，上夹块228，下夹块231，下夹头232，上夹头233。夹紧油缸固定座226固定在移位机构的滑块204上；夹紧油缸227安装在夹紧油缸固定座226尾部；上夹块228与夹紧油缸227的活塞杆连接；下夹块231固定在滑块204上；上夹块228和下夹块231的半圆槽中分别装有上夹头233和下夹头232。开关触板229安装在夹紧油缸固定座226的尾部。 

如图8所示，夹具退料机构240包括退料支架234，退料油缸235，接头236，退料杆237，退料导向固定块238，退料导向铜套239。退料支架234为长条形水平支座，安装在机架模块100的底板10上，沿X轴向与夹紧机构220对齐，退料油缸235安装在退料支架234一端，退料导向固定块238固定在退料支架234另一端，退料导向固定块238内装有退料导向铜套239，退料杆237穿过退料导向铜套239并与退料油缸235的活塞杆用接头236连接。板簧式微动开关241固定在退料支架234安装油缸的一端。 

如图9和图10所示，固定铣削模块300包括左右微调滑轨301，两个左右微调滑块302，两个左右微调组件303，两个前后微调滑块304，两个前后微调组件305，铣削主轴组件306，铣削主轴307，黄油嘴308。左右微调滑轨301沿X轴方向布置在最下方；两个左右微调滑块302布置在左右微调滑轨301上；左右微调组件303是带刻度的梯形螺纹丝杆螺母滑块结构；左右微调组件303的梯形螺母安装在左右微调滑块302上；前后微调滑块304配对安装在左右微调滑块302上；前后微调组件305的梯形螺母固定在前后微调滑块304内；铣削主轴组件306固定在前后微调滑块304的上方；铣削主轴307安装刀具，并沿Y轴布置。两套铣削主轴组件和微调机构在左右微调滑轨301上对称分布，微调手柄和六角头分置在两侧和前方。 

如图11和图12所示，铣削主轴组件包括锁紧螺帽311，主轴312，皮带轮313，轴承固定环314，前端盖315，轴套316，轴承317，319，322和324，轴承隔环318和323，轴承隔套320，黄油嘴321，后端盖325，后固定环326，刀具327，刀具锁紧螺母328。除黄油嘴321安装在轴套316外面，以上主要零配件依次安装主轴312上。 

铣削主轴组件皮带轮313用螺母311锁紧在主轴一端，刀具327用刀具锁 紧螺母328锁紧在另一端，黄油嘴321安装在轴套316中央位置。 

如图13和图14所示，浮动铣削模块的铣削主轴由两个油压缸驱动，可沿X轴和Z轴方向移动。浮动铣削模块包括浮动铣削底座401，左右微调机构402，左右移位滑轨403，左右移位限位机构404，左右移位油缸405，转向角座406，前后微调机构407，上下移位滑轨408，上下移位油缸409，铣削主轴410，铣削主轴安装板411，电机安装座412，电机413。 

左右微调机构402是使用梯形丝杠螺母调整的滑块结构，左右微调机构402沿X轴方向安装在浮动铣削底座401上；左右移位滑轨403为油缸驱动的滑轨结构，油缸驱动的左右移位滑轨403沿X轴方向安装在手动的左右微调机构402的滑块上；左右移位限位机构404的行程微动开关固定在左右移位滑轨403的导轨上，触杆则固定在滑块上；左右移位油缸405固定在左右移位滑轨403的导轨上，油缸405的活塞杆与滑块连接；转向角座406安装在左右移位滑轨403的滑块上，转向角座406为直角座；前后微调机构407为使用梯形丝杠螺母调整的滑块结构，前后微调机构407沿Y轴方向安装在转向角座406的竖直面上；上下移位滑轨408是带限位螺栓的直线滑轨结构，上下移位滑轨408沿Z轴方向安装在前后微调机构407的滑块上；上下移位油缸409固定在上下移位滑轨408的导轨上端，活塞杆与下移位滑轨408的滑块连接；铣削主轴安装板411和铣削主轴410沿Y轴方向安装在上下移位滑轨408的滑块上；电机安装座412为直角座，电机安装座412安装在铣削主轴安装板411一端；电机413安装在电机安装座412的另一个平面上，电机413与铣削主轴410之间为平行位置关系用皮带连接。 

如图15和16所示，变速模块500布置在机架安装底板反面。变速模块500包括中间安装板501，四个高低调整组件502，两台电机503，两对变速皮带轮 504和505，传动轴506，带座轴承507，变速皮带508，输出皮带轮509。 

两台电机503安装在安装中间板501的下方；4个带座轴承507和传动轴506成对平行布置在安装中间板501上方；变速皮带轮504和505成对安装在电机503主轴和传动轴一端；变速皮带508连接变速皮带轮504和505；输出皮带轮509安装在传动轴另一端；四个高低调整组件502布置在中间安装板四角，高低调整组件为螺栓调整结构。 

如图17所示，动力油箱模块600为标准配置。动力油箱模块600包括油箱601，电机602，压力油泵603，水平计604，加油口605，输出接口606，回油接口607。输出接口606和回油接口607用油管与机架上的分流块连接。 

如图18所示，切削油循环系统包括过滤网箱801，切削油箱802，切削油泵803和电机804。切削油泵803用油管与夹具顶部的歧管块连接。切削油箱802内的切削油由油泵803输出，通过油管被输送至夹具顶部的歧管块，再经喷油管喷在加工部位，所流下的切削油机架内的回油槽流至过滤网箱801，再过滤后回到切削油箱802。 

本实施例的油电控制系统700主要控制元件包括可编程控制器，继电器，按钮开关和安装在夹具和其他位置的微动开关。本实施例的控制由分布在各位置的微动开关，接近开关等输入信号至可程式控制器，可编程控制器输出电源到继电器，再由继电器控制电磁阀，各油缸执行动作。 

本实施例在工作时，加工件从送料槽217的凹槽经过振动器振动送至送料方条216的凹槽，经送料方条216的凹槽进入送料方条216前端的中心孔内。送料油缸221驱动送料杆222将送料方条216内部的加工件顶出至夹紧机构的上夹头233和下夹头232之间的中心孔中；限制杆250限制加工件的轴向定位；夹紧油缸227驱动上夹块228使上夹头233和下夹头232夹紧加工件；移位油 缸203驱动滑块204沿Z轴下移；加工件随滑块204下移至指定位置；浮动铣削模块400中的上下移位油缸409和左右移位油缸405驱动铣削主轴410沿X轴和Z轴移动完成铣削动作并退回；固定铣削模块300由变速模块500输出动力至铣削主轴306，加工件继续沿Z轴下移过程中两个铣削主轴306同时从两个方向对加工件进行铣削；加工件被铣削完成继续向下移到指定位置，退料油缸235驱动退料杆237从夹具中顶出加工件；加工件沿机架上的下料槽流出。 

本实施例效益显著： 

以产品1198为例，使用本实用新型可同时铣削四处扁位，单件工时将为11秒，生产效率提升5倍以上，产品合格率也大幅提升，创造了极大的经济效益。 

Claims (9)

1.一种机加夹具，包括底座，其特征在于，包括安装在底座上的送料机构，夹紧机构、移位机构和退料机构，送料机构安装在底座的一侧；移位机构布置在底座内部，夹紧机构安装在移位机构的滑块上，夹紧机构由移位机构驱动沿Z轴方向上下动运动；所述的夹紧机构包括工件夹头，送料机构的送料孔与移位机构处于高位时夹紧机构夹头的中心孔对齐；退料机构布置在底座的另一侧，退料机构退料杆的前端与移位机构处于低位时夹紧机构夹头的中心孔对齐。

2.根据权利要求1所述的机加夹具，其特征在于，所述的送料机构包括送料盘、送料槽、送料杆、送料方条和送料油缸，所述的送料盘通过位置调节装置水平地固定在底座上，所述的送料方条和所述的送料油缸沿X轴方向固定在送料盘上，送料方条中有沿X轴方向布置的凹槽，凹槽前端所述的送料孔朝向夹紧机构夹头的中心孔；所述的送料槽倾斜地固定在送料盘上，送料槽上的凹槽与送料方条中的凹槽连通；所述的送料杆沿轴向穿入送料方条凹槽，送料杆的后端与送料油缸活塞杆的前端连接。

3.根据权利要求1所述的机加夹具，其特征在于，所述的移位机构包括导轨、所述的滑块和移位油缸，所述导轨竖直布置底座内，所述的滑块在导轨中上下滑动，所述的移位油缸安装在底座上端，移位油缸的活塞杆的下端与滑块连接。

4.根据权利要求1所述的机加夹具，其特征在于，所述的夹紧机构包括夹紧油缸，上夹块，下夹块，所述的上夹块和下夹块组成所述的工件夹头，所述的夹紧油缸沿Z轴方向安装在移位机构的滑块上；上夹块，下夹块中的一个固定在夹紧油缸的活塞杆上，另一个固定在所述的滑块上。

5.根据权利要求1所述的机加夹具，其特征在于，所述的退料机构包括退料支架，退料铜套、退料油缸和退料杆，所述的退料油缸沿X轴方向固定在退料支架一端，所述的退料铜套固定块固定在退料支架另一端；所述的退料杆沿X轴方向穿过退料铜套，并与退料铜套滑动配合，退料杆的后端与退料油缸活塞杆的前端连接。

6.一种自动铣削机，包括机架模块和夹具，其特征在于，包括变速模块，固定铣削模块和浮动铣削模块，所述的夹具是权利要求1至5中任一权利要求所述的机加夹具，机架模块的上部包括安装底板，夹具的底座固定在自动铣削机的安装底板上，其送料机构沿X轴向布置，移位机构沿Z轴移动；固定铣削模块的两个铣削主轴沿Y轴方向布置，分列在夹具工件夹头的两侧；变速模块布置在安装底板的下面，变速模块的传动轴与固定铣削模块的铣削主轴通过皮带连接；浮动铣削模块的铣削主轴沿Y轴方向布置在夹具退料机构一侧的下方。

7.根据权利要求6所述的自动铣削机，其特征在于，所述的变速模块包括4组高低调整组件、中间安装板和两组平行的动力输出装置，中间安装板通过4组高低调整组件安装在所述安装底板的下面，所述的动力输出装置包括电动机和所述的传动轴，所述的电动机布置在中间安装板的下方；所述的传动轴通过轴承座安装在中间安装板的上方，传动轴的一端通过变速皮带和变速皮带轮与电动机连接，另一端装有输出皮带轮，向固定铣削模块的铣削主轴输出动力。

8.根据权利要求6所述的自动铣削机，其特征在于，所述的固定铣削模块包括两个铣削主轴组件、X方向滑轨滑块组和两个Y方向滑轨滑块组，X方向滑轨滑块组包括滑轨和两个滑块，X方向滑块的上面有Y方向滑轨，铣削主轴组件安装在相应的Y方向滑块上；铣削主轴组件包括铣削主轴、输入皮带轮、铣刀和轴套，铣削主轴通过两个轴承安装在轴套中，铣削主轴伸出轴套的一端安装输入皮带轮，另一端安装铣刀，轴套固定在相应的Y方向滑块上。

9.根据权利要求6所述的自动铣削机，其特征在于，所述的浮动铣削模块包括铣削底座，X方向滑动导轨组件，转向角座，Z方向滑动导轨组件，铣刀主轴组件、电机、X方向移位油缸和Z方向移位油缸，所述的X方向滑动导轨组件安装在铣削底座上同，X方向滑动导轨组件的滑块由X方向移位油缸驱动；所述的Z方向滑动导轨组件的导轨通过转向角座安装在X方向滑动导轨组件的滑块上，Z方向滑动导轨组件的滑块由Z方向移位油缸驱动；所述的铣刀主轴组件沿Y轴方向安装在Z方向滑动导轨组件的滑块上，铣刀主轴组件的主轴由所述的电机驱动。

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