CN214559318U - 四轴数控机床自动定心智能夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种四轴数控机床自动定心智能夹具，它解决了现有夹具定心不准、装夹不够稳定可靠、自动化智能化程度低等问题，其特征在于：它是由锥度轴（2）、三瓣式自动定心夹具（3）、导滑槽盘（10）组成的夹具主体，由花盘（6）、第4轴箱体（7）、花盘螺钉（11）、花盘螺母（12）组成的安装盘和由锁紧螺钉（1）、锥度轴（2）、活塞杆定位装置（13）、活塞杆（14）、连接装置（15）、液压缸（16）组成夹紧装置等三部分构成。夹具在整个夹紧、松弛过程中动作一气呵成，由液压缸自动智能控制，锥度挤压夹紧稳定性高，具有结构简单、通用性强、易于制造、成本低等优点，稍加改造便可适用于绝大部分数控机床的自动定心智能装夹加工。

Description

四轴数控机床自动定心智能夹具

技术领域：

本实用新型属于机器人智能制造专用夹具领域，尤其是涉及到一种能够实现内孔和外圆同轴度要求高的工件自动定心四轴自动装夹加工智能夹具

背景技术：

近年来，智能制造的快速发展，制造行业由工人、机床设备逐步转变为机器人、机床设备，任何零件产品的加工都离不开夹具，夹具定位的可靠性、稳定性、可操作性、便捷性直接决定了加工后产品的质量、加工的效率和加工成本。

目前，工件内孔定位加工主要采用的夹具有定位销、定位心轴、圆锥销、弹性夹具、内胀夹具等，根据工件的不同需求分别选用不同的夹具和定位方式，这些夹具的特点是定位的自动化、智能化程度不高，安装不够方便，费时费力，部分夹具比如弹性夹具解决了定位精度高但稳定性和承受力的强度方面存在缺陷。夹具存在的短板很难满目前数控加工自动化、智能化的发展趋势。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、通用性强、易于制造、成本低、自动化、智能程度高的四轴数控机床自动定心智能夹具。

本实用新型的技术方案是：它是由夹具主体、安装盘和夹紧装置等部分构成，所述夹具主体是由锥度轴、三瓣式自动定心夹具、压簧、压簧端盖、端盖螺钉、导滑槽盘等组成，三瓣式自动定心夹具内表面呈锥度圆弧形，外径为40~150mm、工作宽度为5~110mm、其锥度与锥度轴锥度相同，均为4~6°。内圆弧小端设置了T形滑块。导滑槽盘的端面圆周方向均匀设置了三个120°的T形导滑槽，三瓣式自动定心夹具端部的T形滑块分别置于导滑槽盘三个T形导滑槽内，并在导滑槽内的T形滑块上方放置了压簧，通过压簧端盖和端盖螺钉使三瓣式自动定心夹具内表面紧贴于锥度轴的锥面。所述安装盘是由花盘、第4轴箱体、花盘螺钉、花盘螺母组成，花盘中心设置了轴孔，紧固安装在第4轴箱体的一侧壁面上，导滑槽盘通过花盘螺钉和花盘螺母紧固于花盘的端面。所述夹紧装置是由锁紧螺钉、锥度轴、活塞杆定位装置、活塞杆、连接装置、液压缸组成，活塞杆通过连接装置与液压缸连接，锥度轴通过锁紧螺钉与穿过第4轴箱体和花盘上轴孔的活塞杆紧固连接，活塞杆轴心线的位置由设置在第4轴箱体另一侧壁面上的活塞杆定位装置进行调整。

本实用新型的有益效果是：根据工件内孔孔径及工件的厚度，分别选用或设计一定范围内的三瓣式自动定心夹具的外径和工作宽度。加工前，机器人将工件置于三瓣式自动定心夹具的外圆表面，液压缸通过与活塞杆连接的锥度轴移动迫使三瓣式自动定心夹具在导滑槽盘的T形滑槽内向外移动夹紧工件，夹紧力度由液压缸的流量自动控制，当夹紧力达到预定值后，液压缸保压，活塞杆将停止移动，机器人的机械手松开工件，四轴数控机床便可对工件同轴度要求较高的外圆表面进行车、铣削复合加工。加工完毕后，机器手加持工件，液压杆控制与活塞杆连接的锥度轴往右端移动，与三瓣式自动定心夹具内表面配合的锥度轴外径逐步变小，此时固定在导滑槽盘上的压簧挤压安装于导滑槽盘的T形滑槽上的三瓣式自动定心夹具内圆弧小T形滑块，使三瓣式自动定心夹具内表面向轴心线移动紧贴于锥度轴的锥面，三瓣式自动定心夹具外表面与工件内孔松开，机械手夹持工件移开，夹具准备就绪，进入下一个循环加工环节。夹具在整个夹紧、松弛过程中动作一气呵成，由液压缸自动智能控制，锥度挤压夹紧稳定性高、夹具结构简单、成本低，不仅易于设计制造，亦便于更换和改装成通用夹具。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

附图说明：

图1为本实用新型四轴数控机床自动定心智能夹具装配图；

图2为本实用新型四轴数控机床自动定心智能夹具三维装配图；

图3为本实用新型四轴数控机床自动定心智能夹具三维爆炸图；

图中：1锁紧螺钉，2为锥度轴，3为三瓣式自动定心夹具，4为工件，5为压簧，6为花盘，7为第4轴箱体，8为固定压簧端盖，9为端盖螺钉，10为导滑槽盘，11为花盘螺钉，12为花盘螺母，13为活塞杆定位装置，14为活塞杆，15为连接装置，16为液压缸

具体实施方式：

锁紧螺钉、端盖螺钉、压簧、液压缸、活塞杆按标准件商品规格直接选用，第4轴箱体直接用四轴数控机床上第4轴箱体改制，锥度轴、为三瓣式自动定心夹具用合金钢制作，其它的零件采用普通钢制作。

如图1、图2、图3所示，四轴数控机床自动定心智能夹具是由夹具主体、安装盘、夹紧装置等部分构成，所述夹具主体是由锥度轴2、三瓣式自动定心夹具3、压簧5、压簧端盖8、端盖螺钉9、导滑槽盘10等组成，三瓣式自动定心夹具3内表面呈锥度圆弧形，外径为40~150mm、工作宽度为5~110mm、其锥度与锥度轴2相同，锥度值控制在4~6°。三瓣式自动定心夹具3内圆弧小端设置了T形滑块，导滑槽盘10端面圆周方向均匀设置了三个120°的T形导滑槽，三瓣式自动定心夹具3内圆弧小端部的T形滑块分别安装于导滑槽盘10三个T形导滑槽内，并在导滑槽内的滑块上方放置了压簧5，通过压簧端盖8和端盖螺钉9使三瓣式自动定心夹具3内表面紧贴于锥度轴2的锥面。所述安装盘是由花盘6、第4轴箱体7、花盘螺钉11、花盘螺母12组成，花盘6中心设置了轴孔，紧固安装在第4轴箱体7的右侧壁面上，导滑槽盘10通过花盘螺钉11和花盘螺母12紧固于花盘6的右端面。所述夹紧装置是由锁紧螺钉1、锥度轴2、活塞杆定位装置13、活塞杆14、连接装置15、液压缸16组成，活塞杆14通过连接装置15与液压缸16连接，锥度轴2通过锁紧螺钉1与穿过第4轴箱体7和花盘6上轴孔的活塞杆14紧固连接，活塞杆14轴心线的位置由设置在第4轴箱体7左侧壁面上的活塞杆定位装置13进行调整。实施本实用新型时，可根据工件4内孔孔径及工件4的厚度，分别选用或设计一定范围内的三瓣式自动定心夹具3的外径和工作宽度。加工前，机器人将工件4置于三瓣式自动定心夹具3的外圆表面，液压缸16通过与活塞杆14连接的锥度轴2移动迫使三瓣式自动定心夹具3在导滑槽盘10的T形滑槽内向外移动夹紧工件4，夹紧力度由液压缸16的流量自动控制，当夹紧力达到预定值后，液压缸16保压，活塞杆14将停止移动，机器人的机械手松开工件4，四轴数控机床便可对工件4同轴度要求较高的外圆表面进行车、铣削复合加工。加工完毕后，机器手加持工件4，液压杆16控制与活塞杆14连接的锥度轴2往右端移动，与三瓣式自动定心夹具3内表面配合的锥度轴2外径逐步变小，此时固定在导滑槽盘10上的压簧5挤压安装于导滑槽盘10的T形滑槽上的三瓣式自动定心夹具3内圆弧小端T形滑块，使三瓣式自动定心夹具3内表面向轴心线移动紧贴于锥度轴2的锥面，三瓣式自动定心夹具3外表面与工件4内孔松开，机械手夹持工件移开，夹具准备就绪，进入下一个循环加工环节。

Claims (3)

1.一种四轴数控机床自动定心智能夹具，它包括夹具主体、安装盘、夹紧装置，其特征在于：所述夹具主体是由锥度轴（2）、三瓣式自动定心夹具（3）、压簧（5）、压簧端盖（8）、端盖螺钉（9）、导滑槽盘（10）组成，三瓣式自动定心夹具（3）内表面呈锥度圆弧形，其锥度与锥度轴（2）相同，内圆弧小端设置了T形滑块，导滑槽盘（10）的端面圆周方向均匀设置了三个120°的三个T形导滑槽，三瓣式自动定心夹具（3）内圆弧小端部的T形滑块分别安装于导滑槽盘（10）三个T形导滑槽内，并在导滑槽内的T形滑块上方放置了压簧（5），通过压簧端盖（8）和端盖螺钉（9）使三瓣式自动定心夹具（3）内表面紧贴于锥度轴（2）的锥面；所述安装盘是由花盘（6）、第4轴箱体（7）、花盘螺钉（11）、花盘螺母（12）组成，花盘（6）中心设置了轴孔，紧固安装在第4轴箱体（7）的一侧壁面上，导滑槽盘（10）通过花盘螺钉（11）和花盘螺母（12）紧固于花盘（6）的端面；所述夹紧装置是由锁紧螺钉（1）、锥度轴（2）、活塞杆定位装置（13）、活塞杆（14）、连接装置（15）、液压缸（16）组成，活塞杆（14）通过连接装置（15）与液压缸（16）连接，锥度轴（2）通过锁紧螺钉（1）与穿过第4轴箱体（7）和花盘（6）上轴孔的活塞杆（14）紧固连接，活塞杆（14）轴心线的位置由设置在第4轴箱体（7）另一侧壁面上的活塞杆定位装置（13）进行调整。

2.根据权利要求1所述的四轴数控机床自动定心智能夹具，其特征在于：所述锥度轴（2）的锥度为4 ~ 6 °。

3.根据根据权利要求1或2所述的四轴数控机床自动定心智能夹具，其特征在于：三瓣式自动定心夹具（3）的外径为40~ 150mm、与工件配合的工作宽度为5~110mm。

Images