CN210306772U

CN210306772U - 一种三轴机床加工斜孔自动夹具

Info

Publication number: CN210306772U
Application number: CN201920767577.3U
Authority: CN
Inventors: 陈文静; 陈艳军; 赵豪; 钟佳营; 周峰
Original assignee: Suzhou Vocational University
Current assignee: Suzhou Vocational University
Priority date: 2019-05-27
Filing date: 2019-05-27
Publication date: 2020-04-14
Anticipated expiration: 2029-05-27

Abstract

本实用新型公开了一种三轴机床加工斜孔自动夹具，包括底板、分别竖直设置在底板两侧的立板、两端分别通过轴承以及支撑轴设置在两块立板上的回转台、设置在回转台正面的旋转圆盘、设置在其中一块立板上驱动回转台转动的回转机构、设置在回转台背面驱动旋转圆盘转动的旋转机构、设置在另一块立板外侧由控制盒与控制盒盖进行安装的控制器。该三轴机床加工斜孔自动夹具，能够实现自动化操作，大大提高工作效率，同时能够加工任意方向上的简单斜孔，扩大了适用范围，并且解决了传统布线繁琐的问题，插拔式电源的应用使电池的更换变得更加容易。

Description

一种三轴机床加工斜孔自动夹具

技术领域

本实用新型涉及斜孔加工技术领域，具体为一种三轴机床加工斜孔自动夹具。

背景技术

对比现有技术专利专利号(201811270910.6)一种三轴加工中心加工斜面孔的夹具，其在使用的过程中，操作不方便，费时费力，并且效率较低，同时，零件尺寸变换后此夹具将不能再次应用，通用性低，另一方面，专利号 (201822065308.0)一种三轴机床加工斜孔的夹具，其在使用的过程中，自动化程度不够，每加工完成一个都需要人工操作确认，同时，工件相对圆盘的位置无法做出精准调整，不够方便，为此，对比现有技术，我们提出一种三轴机床加工斜孔自动夹具。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种三轴机床加工斜孔自动夹具，在该区域内的设备，能够实现自动化操作，大大提高工作效率，同时能够加工任意方向上的简单斜孔，扩大了适用范围，并且解决了传统布线繁琐的问题，插拔式电源的应用使电池的更换变得更加容易。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种三轴机床加工斜孔自动夹具，包括底板、分别竖直设置在底板两侧的立板、两端分别通过轴承以及支撑轴设置在两块立板上的回转台、设置在回转台正面的旋转圆盘、设置在其中一块立板上驱动回转台转动的回转机构、设置在回转台背面驱动旋转圆盘转动的旋转机构、设置在另一块立板外侧由控制盒与控制盒盖进行安装的控制器；所述旋转圆盘上设置有使工件加工面与旋转圆盘平面平行的凸台；所述凸台上设置有多个用于安装工件的连接孔；还包括设置在旋转圆盘上可驱动凸台沿旋转圆盘径向方向移动使旋转圆盘轴线穿过工件上加工面中心且由螺纹轴、螺母以及丝杆电机构成的丝杆螺母传动机构、分别设置在回转机构和旋转机构上实时反馈运动状态的编码器、至少一组分别设置在两块立板顶端通过夹紧螺母连接用于检测机床主轴运行状态的光电开关、用于连接控制器和机床的数据线；所述旋转机构、旋转机构、丝杆螺母传动机构、编码器和光电开关分别与控制器线连接。

优选的，两块所述立板的顶端分别设置有相对放置有滑轨，所述滑轨上滑动安装有滑动块，所述滑动块上固定安装有开关座；每组所述光电开关的发射端和接收端分别设置在两个开关座上。

优选的，所述光电开关设置有两组，分别竖直安装在开关座上。

优选的，所述旋转圆盘上设置有一条与旋转圆盘直径重合的第一T形槽和多条位于第一T形槽两侧的第二T形槽；所述丝杆螺母传动机构设置在第一T 形槽内，其输出端设置有可在旋转圆盘上滑动的滑动板；所述滑动板的两侧设置有可在第二T形槽内滑动的导向柱；所述凸台固定设置在滑动板上。

优选的，所述回转机构包括固定在立板上的L型电机架、设置在L型电机架上的第一伺服电机、与第一伺服电机连接用于驱动回转台转动的第一涡轮蜗杆减速器、与控制器线连接用于控制第一伺服电机的第一驱动器；所述旋转机构包括固定在回转台背面的第二伺服电机、与第二伺服电机连接用于驱动旋转圆盘转动的第二涡轮蜗杆减速器、与控制器线连接用于控制第二伺服电机的第二驱动器。

优选的，所述底板呈中空状，其一侧设置有开口，且开口处设置有底板盖；所述第一驱动器和第二驱动器设置在底板内部。

优选的，所述底板的一侧两端分别设置有呈L形的靠板；所述靠板的上部还分别与立板固定连接，下部伸出底板底部。

优选的，所述第二涡轮蜗杆减速器的输出轴上在回转台的正面套设有推力轴承，背面套设有圆锥滚子轴承；所述圆锥滚子轴承通过第二涡轮蜗杆减速器输出轴的轴肩定位。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种三轴机床加工斜孔自动夹具，具备以下有益效果：

(1)、该三轴机床加工斜孔自动夹具，使传统三轴加工中心不再是只能够去加工简单的直孔，而是可以去加工具有任意斜面上任意方向的简单斜孔，扩大机床应用范围吧；

(2)、该三轴机床加工斜孔自动夹具，独立的控制系统可以使夹具稳定运行，不需要对原有机床控制系统进行变动；

(3)、该三轴机床加工斜孔自动夹具，夹具顶部设置的光电开关可以用来判断机床的运行状态，实现夹具与机床的间接配合，提高加工效率；

(4)、该三轴机床加工斜孔自动夹具，采用插拔式电源供电改变以往供电方式避免了机床内部布线的繁琐问题；同时插拔式电源的应用使电池的更换变得更加容易。

附图说明

图1为本实用新型一种三轴机床加工斜孔自动夹具的整体结构示意图；

图2为本实用新型一种三轴机床加工斜孔自动夹具的内部机构剖视图；

图3为本实用新型一种三轴机床加工斜孔自动夹具的俯视图；

图4为本实用新型一种三轴机床加工斜孔自动夹具的部分机构示意图；

图5为本实用新型一种三轴机床加工斜孔自动夹具图2A处的结构放大示意图；

图6为本实用新型一种三轴机床加工斜孔自动夹具图2B处的结构放大示意图；

图7为本实用新型一种三轴机床加工斜孔自动夹具中待加工工件垂直于加工面的投影视图；

图8为本实用新型一种三轴机床加工斜孔自动夹具中待加工工件沿工艺孔轴线与平行于工件轴线的相交线构成平面的剖视图；

图9为本实用新型一种三轴机床加工斜孔自动夹具中待加工工件工艺孔轴线处于竖直状态下的纵向剖视图；

图10为本实用新型一种三轴机床加工斜孔自动夹具的总体电路控制图。

图中：1、光电开关；2、夹紧螺母；3、开关座；4、滑动块；5、滑轨；6、控制盒盖；7、控制盒；8、轴承；9、支撑轴；10、电源开关；11、编码器； 12、回转台；13、立板；14、导向柱；15、底板；16、电池盖；17、凸台；18、丝杆电机；19、滑动板；20、底板盖；21、螺纹轴；22、螺母；23、旋转圆盘； 24、第一涡轮蜗杆减速器；25、L型电机架；26、第一伺服电机；27、靠板； 28、控制器28；29、数据线；30、第二伺服电机；31、电池；32、推力轴承； 33、第一驱动器；34、第二涡轮蜗杆减速器；35、圆锥滚子轴承；36、第二驱动器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-10，本实用新型提供一种技术方案：一种三轴机床加工斜孔自动夹具，包括底板15、分别竖直设置在底板15两侧的立板13、两端分别通过轴承8以及支撑轴9设置在两块立板13上的回转台12、设置在回转台12正面的旋转圆盘23、设置在其中一块立板13上驱动回转台12转动的回转机构、设置在回转台12背面驱动旋转圆盘23转动的旋转机构、设置在另一块立板13 外侧由控制盒7与控制盒盖6进行安装的控制器28；旋转圆盘23上设置有使工件加工面与旋转圆盘23平面平行的凸台17；凸台17上设置有多个用于安装工件的连接孔；还包括设置在旋转圆盘23上可驱动凸台17沿旋转圆盘23径向方向移动使旋转圆盘23轴线穿过工件上加工面中心且由螺纹轴21、螺母22 以及丝杆电机18构成的丝杆螺母传动机构(可适用于不同长度的工件，因为旋转圆盘23的轴线一定穿过工件上加工面的中心，否则无法加工，这是与现有技术在结构方面最大的区别点)、分别设置在回转机构和旋转机构上实时反馈运动状态的编码器11、至少一组分别设置在两块立板13顶端通过夹紧螺母 2连接用于检测机床主轴运行状态的光电开关1(实现夹具与机床的信号连接，提高加工效率)、用于连接控制器28和机床的数据线29；旋转机构、旋转机构、丝杆螺母传动机构、编码器11和光电开关1分别与控制器28线连接。

两块立板13的顶端分别设置有相对放置有滑轨5，滑轨5上滑动安装有滑动块4，滑动块4上固定安装有开关座3；每组光电开关1的发射端和接收端分别设置在两个开关座3上。

光电开关1设置有两组，分别竖直安装在开关座3上，通过两组光电开关1检查更加精确。

旋转圆盘23上设置有一条与旋转圆盘23直径重合的第一T形槽和多条位于第一T形槽两侧的第二T形槽；丝杆螺母传动机构设置在第一T形槽内，其输出端设置有可在旋转圆盘23上滑动的滑动板19；滑动板19的两侧设置有可在第二T形槽内滑动的导向柱14；凸台17固定设置在滑动板19上，实现工件的精准定位，确保加工精度。

回转机构包括固定在立板13上的L型电机架25、设置在L型电机架上25 的第一伺服电机26、与第一伺服电机26连接用于驱动回转台12转动的第一涡轮蜗杆减速器24、与控制器28线连接用于控制第一伺服电机26的第一驱动器 33；旋转机构包括固定在回转台12背面的第二伺服电机30、与第二伺服电机30连接用于驱动旋转圆盘23转动的第二涡轮蜗杆减速器34、与控制器28 线连接用于控制第二伺服电机30的第二驱动器36。

底板15呈中空状，其一侧设置有开口，且开口处设置有底板盖20；第一驱动器33和第二驱动器36设置在底板15内部，使夹具整体空间的利用率的到提高，第一驱动器33和第二驱动器36的中心处安装有电池31，且电池31 的外侧设置有电池盖16，所述电池31通过电源开关10进行控制。

底板15的一侧两端分别设置有呈L形的靠板27；靠板27的上部还分别与立板13固定连接，下部伸出底板15底部，不仅加强底座和立板13的连接强度，且置于机床工作台上时，伸出底座底部的部分可实现快速定位。

第二涡轮蜗杆减速器34的输出轴上在回转台12的正面套设有推力轴承 32，背面套设有圆锥滚子轴承35；圆锥滚子轴承35通过第二涡轮蜗杆减速器 34输出轴的轴肩定位。

综上所述，该三轴机床加工斜孔自动夹具，首先将夹具放置在数控机床的工作台上，通过一侧的两块靠板可实现快速定位，提高生产效率，然后使用压板夹具将夹具的紧固在数控机床上工作台上；然后仔细研究给定的工件图纸从中提取所需参数，以加工工件一(如图7)为例，根据需要通过控制器28发出电信号，使得启动按钮进行工作，此时第一驱动器33接收信号后控制第一伺服电机26运动调整回转台12的倾斜角度，达到预设值时控制器28发出电信号启动急停按钮，使得第一伺服电机26停止转动，此时设置在第一伺服电机 26内的第一电磁抱闸将转轴锁死，防止因数控机床产生的震动而影响加工精度，此后设定旋转圆盘23每次的偏转角度和偏转次数，并通过控制器28发出电信号，使得启动按钮再次工作，第二驱动器36接收信号后控制第二伺服电机30运动调整旋转圆盘23的偏转角度，旋转停止后反馈电信号到控制器28，控制器28发出电信号启动急停按钮，设置在第二伺服电机30内的第二电磁抱闸将转轴锁死防止产生松动，进一步保证加工精度，当一个工件孔加工完成后，数控机床的主轴会抬起，此时光电开关1通电会有信号输出，控制器28接收到信号，此后再此向第二驱动器36输出信号控制第二伺服电机30运动使旋转圆盘23偏转相同角度，达到预设值后停止转动，控制器28通过数据线29向数控机床控制器28发出夹具调整结束的指令，机床接收信号后开始加工工件，重复若干次加工命令直至这个零件加工完成，整体结构通过伺服电机驱动可以减少人力损耗，并通过控制器28整和光电开关1的信号向机床反应夹具的运行状态实现加工过程的自动化，提高加工的效率并使精度可以得到很好的保证。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”，该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种三轴机床加工斜孔自动夹具，包括底板、分别竖直设置在底板两侧的立板、两端分别通过轴承以及支撑轴设置在两块立板上的回转台、设置在回转台正面的旋转圆盘、设置在其中一块立板上驱动回转台转动的回转机构、设置在回转台背面驱动旋转圆盘转动的旋转机构、设置在另一块立板外侧由控制盒与控制盒盖进行安装的控制器；所述旋转圆盘上设置有使工件加工面与旋转圆盘平面平行的凸台；所述凸台上设置有多个用于安装工件的连接孔；其特征在于：还包括设置在旋转圆盘上可驱动凸台沿旋转圆盘径向方向移动使旋转圆盘轴线穿过工件上加工面中心且由螺纹轴、螺母以及丝杆电机构成的丝杆螺母传动机构、分别设置在回转机构和旋转机构上实时反馈运动状态的编码器、至少一组分别设置在两块立板顶端通过夹紧螺母连接用于检测机床主轴运行状态的光电开关、用于连接控制器和机床的数据线；所述旋转机构、旋转机构、丝杆螺母传动机构、编码器和光电开关分别与控制器线连接。

2.根据权利要求1所述的一种三轴机床加工斜孔自动夹具，其特征在于：两块所述立板的顶端分别设置有相对放置有滑轨，所述滑轨上滑动安装有滑动块，所述滑动块上固定安装有开关座；每组所述光电开关的发射端和接收端分别设置在两个开关座上。

3.根据权利要求2所述的一种三轴机床加工斜孔自动夹具，其特征在于：所述光电开关设置有两组，分别竖直安装在开关座上。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种三轴机床加工斜孔自动夹具，其特征在于：所述旋转圆盘上设置有一条与旋转圆盘直径重合的第一T形槽和多条位于第一T形槽两侧的第二T形槽；所述丝杆螺母传动机构设置在第一T形槽内，其输出端设置有可在旋转圆盘上滑动的滑动板；所述滑动板的两侧设置有可在第二T形槽内滑动的导向柱；所述凸台固定设置在滑动板上。

5.根据权利要求4所述的一种三轴机床加工斜孔自动夹具，其特征在于：所述回转机构包括固定在立板上的L型电机架、设置在L型电机架上的第一伺服电机、与第一伺服电机连接用于驱动回转台转动的第一涡轮蜗杆减速器、与控制器线连接用于控制第一伺服电机的第一驱动器；所述旋转机构包括固定在回转台背面的第二伺服电机、与第二伺服电机连接用于驱动旋转圆盘转动的第二涡轮蜗杆减速器、与控制器线连接用于控制第二伺服电机的第二驱动器。

6.根据权利要求5所述的一种三轴机床加工斜孔自动夹具，其特征在于：所述底板呈中空状，其一侧设置有开口，且开口处设置有底板盖；所述第一驱动器和第二驱动器设置在底板内部。

7.根据权利要求6所述的一种三轴机床加工斜孔自动夹具，其特征在于：所述第一伺服电机与第二伺服电机内部均设置有电机抱闸。

8.根据权利要求7所述的一种三轴机床加工斜孔自动夹具，其特征在于：所述底板的一侧两端分别设置有呈L形的靠板；所述靠板的上部还分别与立板固定连接，下部伸出底板底部。

9.根据权利要求8所述的一种三轴机床加工斜孔自动夹具，其特征在于：所述第二涡轮蜗杆减速器的输出轴上在回转台的正面套设有推力轴承，背面套设有圆锥滚子轴承；所述圆锥滚子轴承通过第二涡轮蜗杆减速器输出轴的轴肩定位。