CN208083908U - 一种五轴联动加工中心专用夹具 - Google Patents

Abstract

一种五轴联动加工中心专用夹具，包括基础板底座(3)，设在基础板底座底部中心的定位心轴(1)，连接在基础板底座顶部的燕尾槽快换模块(5)。本实用新型的有益效果是：1、便于实现夹具的模块化，方便快拆快装；2、加工范围大，避免空间遮挡干涉，提高五轴联动机床加工范围；3、减少使用长刀柄及刀具的现象，提高加工刚性，防止震动，使机床可以实现极限负角度加工；4.经济实用，节约工件材料成本，相对传统夹具，工艺台留下的料头小，只有不超过4.5mm的燕尾带，方便后续去除工艺台。

Description

一种五轴联动加工中心专用夹具

技术领域

本实用新型属于机床加工工装技术领域，具体涉及一种五轴联动加工中心使用的夹具结构技术。

背景技术

五轴联动加工中心属于高精度高效率的加工设备，不仅价值昂贵而且运动复杂，比起常见的三轴、四轴加工中心，在工艺装夹上可以一次装夹，完成除底部装夹面以外的五个空间面加工，可以保证极高的加工效率及精度。在加工过程程中五轴联动加工中心主轴头及其向外伸出的刀具有时需要一些额外的“活动空间”，以执行复杂的五轴联动加工空间运动。常规的工件夹紧装置和工作台台面往往会挡住刀具的行程路线和限制五轴的运动。在工件处于被动旋转和倾斜的五轴联动机床上，这个问题显得更为突出。目前五轴加工中常用到的夹具大多是一些通用夹具，如精密虎钳、三抓卡盘、后面穿螺丝锁紧式夹具等，但在实际运用时，刀具主轴头相对于夹具的空间干涉很大，造成零件预留给装夹用的工艺台量需要很长，往往需要把夹具垫高主轴头一半直径的高度，并且把刀具装的很长，才能加工到一些干涉很大的加工区域比如倒扣型面、一些复合角度面，这样不仅不能很好的发挥出五轴联动加工优势，缩短了设备的加工范围，而且在实际加工中效率也很低，刀具装的过长容易产生震动现象，大大降低工件表面质量，频繁出现机床超程不能往下正常运行的现象，装夹用的工艺台留得过长，对企业也是一种极大的浪费。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术存在的问题，提供一种方便快拆、加工范围大、加工刚性好，防震动性好、经济实用的五轴联动加工中心专用夹具。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现：

一种五轴联动加工中心专用夹具，包括基础板底座，设在基础板底座底部中心的定位心轴，连接在基础板底座顶部的燕尾槽快换模块，其中：

所述基础板底座3为带法兰盘的凸台，沿法兰盘周边开设有法兰盘安装孔，在凸台的顶面和底面中心分别加工有顶面定位沉台和底面定位沉台，顶面定位沉台和底面定位沉台通过中心孔贯通，在凸台上开设有用于安装燕尾槽快换模块的凸台安装孔；

所述定位心轴为包括下部大圆台和上部小圆台的阶梯形轴；

所述燕尾槽快换模块包括底部定位小圆台和上部梯形四棱台，在底部定位小圆台环圆周开设有定位螺孔，通过连接螺栓将燕尾槽快换模块连接在基础板底座的凸台上；在梯形四棱台顶部平面开设有一个燕尾槽，在燕尾槽底部以下开设有两个与燕尾槽相垂直的半开放式嵌槽，所述半开放式嵌槽的顶部与燕尾槽贯通，一侧封闭，另一侧开放，在开放侧配装有两个内侧面顶部带燕尾的燕尾接触面压板，燕尾接触面压板通过嵌接螺栓连接于燕尾槽快换模块的上部梯形四棱台上；在燕尾槽槽底设有可插入定位销的销孔。

本实用新型在定位心轴上开设有2个排气孔。所述基础板底座的法兰盘外径不小于300mm,基础板底座的高度不小于112mm，基础板底座的凸台侧面铣成四个对称的45°斜面，凸台顶面为正方形。所述燕尾槽快换模块采用40cr模具钢制作，所述燕尾接触面压板7采用钛合金制作。

本实用新型具有以下优点：

1、便于实现夹具的模块化，方便快拆快装；

2、加工范围大，避免空间遮挡干涉，提高五轴联动机床加工范围；

3、减少使用长刀柄及刀具的现象，提高加工刚性，防止震动，使机床可以实现极限负角度加工；

4.经济实用，节约工件材料成本，相对传统夹具，工艺台留下的料头小，只有不超过4.5mm的燕尾带，方便后续去除工艺台。

附图说明

图1为本实用新型的安装结构爆炸图；

图2为本实用新型的主视剖视图；

图3为本实用新型装夹工件的示意图。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示的五轴联动加工中心专用夹具，包括基础板底座3，设在基础板底座3底部中心的定位心轴1，连接在基础板底座3顶部的燕尾槽快换模块5。所述基础板底座3为带法兰盘的凸台，沿法兰盘周边开设有法兰盘安装孔2，通过采用固定螺栓19将基础板底座3固定在五轴加工中心工作台18上。在凸台的顶面和底面中心分别加工有顶面定位沉台10和底面定位沉台9，顶面定位沉台10和底面定位沉台9通过中心孔11贯通(可否不要中心孔11？)，在凸台上开设有用于快换安装燕尾槽快换模块5的凸台安装孔12。基础板底座的法兰盘外径不小于300mm,基础板底座的高度不小于112mm，保证其具有足够的刚性。基础板底座的凸台侧面铣成四个对称的45°斜面17，给加工过程中机床主轴头及刀具接近工件切削留有足够的空间，凸台顶面为正方形。所述定位心轴1为包括下部大圆台和上部小圆台的阶梯形轴，下部大圆台置于五轴联动加工中心工作台18的中心内圆腔里，上部小圆台置于基础板底座的底面定位沉台9中，保证基础板底座中心和工作台中心重合。在定位心轴1上开设有2个排气孔16，用于在安装时起到排气的作用。所述燕尾槽快换模块5包括底部定位小圆台和上部梯形四棱台，在底部定位小圆台环圆周开设有定位螺孔13，通过连接螺栓4将燕尾槽快换模块5连接在基础板底座的凸台上。在梯形四棱台顶部平面开设有一个燕尾槽14，在燕尾槽底部以下开设有两个与燕尾槽相垂直的半开放式嵌槽15，所述半开放式嵌槽15的顶部与燕尾槽贯通，一侧封闭，另一侧开放，在开放侧配装有两个内侧面顶部带燕尾的燕尾接触面压板7，燕尾接触面压板7通过嵌接螺栓8连接于燕尾槽快换模块5的上部梯形四棱台上，其燕尾接触面7a将工件20固定。在燕尾槽14槽底设有可插入定位销6的销孔，定位削钉6用于工件定位，并限制工件横向移动的自由度。所述燕尾槽快换模块5采用40cr模具钢制作，所述燕尾接触面压板7采用钛合金制作，能够保证其足够的强度，不容易变形，并延长使用寿命。

采用本实用新型，为夹紧工件，在工件20底部夹紧面上需要预加工一条很浅的燕尾带工艺台。这条燕尾带的高度通常高4.8mm左右，宽34mm左右，所要求的额外加工余量是很少的。同时，还需要在燕尾带中间位置处铣削加工一条宽6mm左右与定位销6相匹配的凹槽，以便将工件安装到夹具上，操作者装夹工件时只需简单地将工件底部燕尾带往燕尾槽内侧的基准定位边一侧贴紧，凹槽对准夹具中间的定位销放入即可，然后将燕尾接触面压板7装入半开放式嵌槽内，即可将工件紧紧地压向基准定位边。然后拧紧嵌接螺栓8，使工件固定。本实用新型便于实现夹具的模块化，既方便基础板底座3、燕尾槽快换模块5的拆装，也方便工件的快拆快装。本实用新型可以让操作者使用短刀柄、刀具进行空间立体加工，最大程度上避免了主轴头、刀具与夹具发生空间干涉，避免了以往因为刀具过长发生超程现象，扩大了加工范围，使五轴联动加工中心最大限度的发挥其加工能力。另外只需要留给工件高度很小的燕尾带工艺台供装夹使用，后续的去除工艺台及加工工艺台的加工量非常小，加工成本很低。

Claims (4)

1.一种五轴联动加工中心专用夹具，其特征在于，包括基础板底座(3)，设在基础板底座底部中心的定位心轴(1)，连接在基础板底座顶部的燕尾槽快换模块(5)，其中：

所述基础板底座(3)为带法兰盘的凸台，沿法兰盘周边开设有法兰盘安装孔(2)，在凸台的顶面和底面中心分别加工有顶面定位沉台(10)和底面定位沉台(9)，顶面定位沉台(10)和底面定位沉台(9)通过中心孔(11)贯通，在凸台上开设有用于安装燕尾槽快换模块(5)的凸台安装孔(12)；

所述定位心轴(1)为包括下部大圆台和上部小圆台的阶梯形轴；

所述燕尾槽快换模块(5)包括底部定位小圆台和上部梯形四棱台，在底部定位小圆台环圆周开设有定位螺孔(13)，通过连接螺栓(4)将燕尾槽快换模块(5)连接在基础板底座的凸台上；在梯形四棱台顶部平面开设有一个燕尾槽(14)，在燕尾槽底部以下开设有两个与燕尾槽相垂直的半开放式嵌槽(15)，所述半开放式嵌槽(15)的顶部与燕尾槽贯通，一侧封闭，另一侧开放，在开放侧配装有两个内侧面顶部带燕尾的燕尾接触面压板(7)，燕尾接触面压板(7)通过嵌接螺栓(8)连接于燕尾槽快换模块(5)的上部梯形四棱台上；在燕尾槽(14)槽底设有可插入定位销(6)的销孔。

2.根据权利要求1所述的一种五轴联动加工中心专用夹具，其特征在于，在定位心轴(1)上开设有2个排气孔(16)。

3.根据权利要求1所述的一种五轴联动加工中心专用夹具，其特征在于，所述基础板底座的法兰盘外径不小于300mm,基础板底座的高度不小于112mm，基础板底座的凸台侧面铣成四个对称的45°斜面(17)，凸台顶面为正方形。

4.根据权利要求1所述的一种五轴联动加工中心专用夹具，其特征在于，所述燕尾槽快换模块(5)采用40cr模具钢制作，所述燕尾接触面压板(7)采用钛合金制作。