CN218427193U - 一种应用于加工中心的装夹装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机加工设备领域，更具体而言，涉及一种应用于加工中心的装夹装置，包括底板、首部支撑体和尾部支撑体，首部支撑体和尾部支撑体固定在底板上表面，首部支撑体高于尾部支撑体，首部支撑体和尾部支撑体分别配置有液压夹持器；首部支撑体上设有首部排屑斜面，首部排屑斜面的低位端贯通首部支撑体的侧壁；尾部支撑体与对应的液压夹持器之间形成装夹工件的尾部装夹区域。本实用新型在较高的首部支撑体处设置首部排屑斜面，使用装置装夹工件后，在切削加工过程中，形成的切屑在切削液的带动下沿着斜面排出首部支撑体，避免了切屑在首部支撑体的堆积，减轻了加工完成后对装置清理的难度，减少清理的工作量。

Description

一种应用于加工中心的装夹装置

技术领域

本实用新型属于机加工设备领域，更具体而言，涉及一种加工中心中的装夹装置。

背景技术

钻铣机、立式加工中心中的立柱在粗加工完成后需要进行装夹，对其进一步加工，比如装配面的精加工、钻孔、铣削等。如图1所示，立柱需要进一步加工的位置大部分位于顶部，即用于安装主轴组件、电机组件的区域，当横向装夹时，该区域在装夹装置的位置较高；立柱的底部较顶部宽，需要进一步加工的位置较少，横向装夹时，在装夹装置的位置较低。

那么切削加工过程中，装夹装置在较高位置即会积存大量的切屑，增加了加工完成后清理、维护的工作量。

不仅如此，其他具有类似形状的工件在进行机加工时也面临相似的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种应用于加工中心的装夹装置，为工件加工完成后对装置的清理、维护提供了便利性。

该装夹装置包括底板、首部支撑体和尾部支撑体，所述底板包括与加工中心工作台接合的装配面，所述首部支撑体和尾部支撑体固定在底板上表面，所述首部支撑体高于尾部支撑体，所述首部支撑体和尾部支撑体分别配置有液压夹持器；

所述首部支撑体与对应的液压夹持器之间形成装夹工件首部的首部装夹区域，首部支撑体上设有首部排屑斜面，所述首部排屑斜面朝向首部装夹区域，所述首部排屑斜面的低位端贯通首部支撑体的侧壁；

所述尾部支撑体与对应的液压夹持器之间形成装夹工件尾部的尾部装夹区域。

进一步优选的，所述首部支撑体还设有首部过渡斜面，所述首部过渡斜面的低位端衔接首部排屑斜面。

进一步优选的，所述底板上设置有中部支撑体，所述中部支撑体位于首部支撑体与尾部支撑体之间，中部支撑体与对应的液压夹持器之间形成装夹工件的中部装夹区域，中部支撑体上设置有中部排屑斜面，所述中部排屑斜面朝向中部装夹区域，所述中部排屑斜面的低位端贯通中部支撑体的侧壁。

进一步优选的，所述中部支撑体还设有中部过渡斜面，所述中部过渡斜面的低位端衔接中部排屑斜面。

进一步优选的，所述中部支撑体在中部排屑斜面的高位端还衔接有辅助安装面，所述辅助安装面向首部支撑体的方向延伸并连接首部支撑体的侧壁，在辅助安装面上设置有辅助液压夹持件。

进一步优选的，所述首部支撑体与中部支撑体一体成型，所述辅助安装面低于首部排屑斜面。

进一步优选的，所述首部支撑体、中部支撑体、尾部支撑体处均配套设有粗限位部件，各粗限位部件位于三角形的三个端点。

进一步优选的，各所述粗限位部件包括限位块和限位柱，所述限位柱通过销轴插装在限位块上，所述限位块底端设有被支撑面。

进一步优选的，所述装夹装置还包括两处定位销，两处定位销分别设置在首部支撑体和尾部支撑体处，其中一处定位销为削边销，另外一处定位销为圆柱销。

进一步优选的，所述首部支撑体、中部支撑体、尾部支撑体上均设置有若干个支撑点，每个支撑点包括一垫块以及设置在垫块中央的支撑柱，支撑柱的顶端设置有齿形部，所述齿形部用于支撑。

本实用新型上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：本实用新型在较高的首部支撑体处设置首部排屑斜面，使用装置装夹工件后，在切削加工过程中，形成的切屑在切削液的带动下沿着斜面排出首部支撑体，避免了切屑在首部支撑体的堆积，减轻了加工完成后对装置清理的难度，减少清理的工作量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；

图1是本实用新型的装夹状态示意图；

图2是本实用新型的结构示意图；

图3是本实用新型另一角度的结构示意图；

图4是图3中A部分的放大示意图；

图5是粗限位部件的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”以及“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接或活动连接，也可以是可拆卸连接或不可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通、间接连通或两个元件的相互作用关系。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同方案。

实施方式公开的装夹装置，用于装夹，尤其是长型的工件，如立柱，以通过加工中心加工该立柱。以下均用立柱200进行说明。

如图2和图3所示，装夹装置包括底板1、首部支撑体2、中部支撑体3和尾部支撑体4，首部支撑体2、中部支撑体3和尾部支撑体4沿底板1的长度方向从左至右固定在底板1上表面，中部支撑体位于首部支撑体与尾部支撑体之间。

底板1的底部设置有装配面，用于接合加工中心的工作台100，由工作台100带动整个装夹装置运动。底板1与工作台100之间还设置有定位结构。

首部支撑体2配套设置有第一液压夹持器21，第一液压夹持器21的夹持执行端位于首部支撑体2上方，首部支撑体与第一液压夹持器之间形成装夹立柱首部的首部装夹区域，立柱200的首部通过首部支撑体2的支撑以及第一液压夹持器21的向下施压被固定在底板1的左部。

尾部支撑体4配套设置有第三液压夹持器41，第三液压夹持器41的夹持执行端位于尾部支撑体4上方，尾部支撑体与第三液压夹持器之间形成装夹立柱尾部的尾部装夹区域，立柱200的尾部通过尾部支撑体4的支撑以及第三液压夹持器41的向下施压被固定在底板1的右部。

中部支撑体3配套设置有第二液压夹持器31，第二液压夹持器31的夹持执行端位于中部支撑体3上方，中部支撑体与第二液压夹持器之间形成装夹立柱中部的中部装夹区域，立柱200的中部、中部靠左、中部靠右的其中一个位置通过中部支撑体3的支撑以及第二液压夹持器31的向下施压而相对定位在底板1的左部与右部之间。

上述第一液压夹持器21可以是转角油缸，对应的夹持执行端为转角油缸的压板；第二液压夹持器31可以是杠杆式液压缸，比如200810062292.6所公开的技术方案，第二液压夹持器31的夹持执行端为杠杆式液压缸的压板；第三液压夹持器41的夹持执行端可以是杠杆式液压缸的压板。

通过三处夹持固定，能够稳定的将立柱200，尤其是长型的立柱固定在该装夹装置中。另外，三处夹持均采用液压进行驱动，减少了工人的工作强度。

上述的首部支撑体2、中部支撑体3、尾部支撑体4处均配套设有粗限位部件，用于在立柱200放置时对工件的初步定位。三处粗限位部件的限位接触面均朝向立柱200，即三处粗限位部件围成一个装夹空间。其中首部支撑体2粗限位部件的限位接触面22朝向右，尾部支撑体4粗限位部件的限位接触面42朝向左，两处限位接触面相对，在底板1的长度方向上限值立柱200的移动自由度；中部支撑体3粗限位部件的限位接触面32与另外两处支撑体限位接触面形成一夹角并朝向底板1的前侧。上述三个限位接触面大致成三角形的布置在底板1的上方，通过三处不在同一方向的粗限位，以及各支撑体对立柱的支撑，将立柱限制在一空间区域内，方便后续的夹持和加工。

优选的，中部支撑体3的粗限位部件的限位接触面32垂直于另外两处限位接触面22、42。

如图5所示，每处粗限位部件包括一限位块301和一限位柱302。限位块301包括顶端的安装面和底端的被支撑面，被支撑面用于固接在对应的支撑体上，或者固接在与支撑体相连的结构件上，以由支撑体、结构件进行支撑和定位；限位柱302通过并未图示的销轴插装在安装面上，上述的限位接触面22、32、42包括限位柱302的一侧表面。采用限位柱302插装在限位块301的分体式结构，相对于整体式结构来说，方便了生产制造，减少制造成本。

优选的实施方式中，限位柱302与限位块301均为方形，构成“L”型结构，其同一侧表面大致在一竖直面上，并且该竖直面构成上述的限位接触面。限位柱302与限位块301同时承受粗限位时立柱的撞击力，避免限位柱302单独受力而弯曲甚至折断。限位块301通过螺栓303锁定在支撑体或者结构件上，其上设置有供螺栓穿过的长圆孔304，长圆孔的长度方向指向立柱200，即指向装夹空间，用户可以移动限位块301来调整限位接触面相对于底板1的位置，以适应工件的装夹限位要求。

结合图2和图3，尾部支撑体4的限位块的被支撑面由尾部支撑体4的上表面支撑，第三液压夹持器41的固定端安装在尾部支撑体4上表面，即第三液压夹持器41和尾部支撑体4的粗限位部件安装在同一水平面上，并且两者邻近布置。如此，经过初步的粗限位，与粗限位位置靠近的第三液压夹持器41能快速靠近立柱200的待夹持部位。而且，两者邻近布置，均由尾部支撑体4支撑，还节约空间，减少制造成本。

首部支撑体2上设置有第一安装结构件23，第一安装结构件23向高度方向(上方)延伸并在顶部形成水平面，该水平面230用于安装对应支撑限位块的被支撑面，同时该水平面还用于搭载第一液压夹持器21的固定端，即第一液压夹持器21和首部支撑体2的粗限位部件安装在同一水平面230上，并且两者邻近布置。如此，经过初步的粗限位，与粗限位位置靠近的第一液压夹持器21能快速靠近立柱200的待夹持位置。而且，两者邻近布置，均由第一安装结构件23支撑，还节约空间，减少额外设计支撑件所需要的制造成本。

同理，中部支撑体3上设置有第二安装结构件33，第二安装结构件向高度方向(上方)延伸并在顶部形成水平面，该水平面用于支撑限位块301的被支撑面，同时该水平面还用于搭载第二液压夹持器31的固定端，即第二液压夹持器31和中部支撑体3的粗限位部件安装在同一水平面上，并且两者邻近布置。如此，经过初步的粗限位，与粗限位位置靠近的第二液压夹持器31能快速靠近立柱的待夹持位置。而且，两者邻近布置，均由第二安装结构件33支撑，还节约空间，减少额外设计支撑件所需要的制造成本。

结合图4，实施方式中，装夹装置还包括两处定位销，两处定位销分别设置在首部支撑体2和尾部支撑体4处，两处定位销用于立柱200的精确定位。容易想到的，立柱200对应的位置设置有工艺孔。每处定位销包括销座242和连接在销座中部的销柱，销座提供销柱的安装基础。销座的上表面242由中部向四周倾斜，用以在加工过程中减少切屑残留，减少人工在卸载立柱时候，对定位销的清洁。两处定位销分别位于首部支撑体2和尾部支撑体4，对应于立柱200的两端，能够保证工件整体定位的精确性。

两处定位销中，其中一处定位销为削边销24，另外一处定位销为圆柱销44，防止了工件的过定位。在本实施方式中，首部支撑体2处设置削边销24，尾部支撑体4处设置圆柱销44；又或者将削边销设置在尾部支撑体处。上述的削边销，即在销柱241的外周开设轴向的切口。

优选的实施方式中，两处定位销的销柱的轴向长度不大于2mm，在保证定位的同时，取出长型并且重量较大的工件，不容易发生因发生重心偏移而被卡死。

如图2至图4所示，首部支撑体2、中部支撑体3、尾部支撑体4上均设置有若干个支撑点，用于承受立柱200的重量，以及承受对立柱200的夹持压力。每个支撑点包括一垫块400以及设置在垫块中央的支撑柱，支撑柱的顶端设置有齿形部401。通过齿形部401直接支撑立柱，提高了装夹的稳定性。容易想到的，对应液压夹持器执行端的下端同样可以设置具有压柱，该压柱底面设置齿形部，进一步提高装夹稳定性。

结合图1，该立柱200的首部用于安装主轴组件，需要钻铣、切削多处位置，尾部作为整个立柱200的支撑。立柱200的尾部的宽度大于首部的宽度。在利用装夹装置进行夹持时，将立柱200平放，首部支撑体2、中部支撑体3用于支撑立柱200的首部，尾部支撑体4用于支撑立柱200的尾部。

首部支撑体2、中部支撑体3用于支撑立柱200的首部，因此高于尾部支撑体4。而且加工的位置大部分处于首部支撑体2、中部支撑体3的上方。

首部支撑体2上设置有首部排屑斜面25，该首部排屑斜面25向首部支撑体2的外侧倾斜，如图中所示为向前侧的侧壁倾斜，即首部排屑斜面25的低位端位于首部支撑体2的前端侧壁，并贯通该处侧壁。首部排屑斜面25高位端位于首部支撑体2中部，并且高位端衔接首部支撑体2的顶面。工件在加工过程中，切屑的部分落入顶面，部分落入首部排屑斜面25，切削液将顶面与首部排屑斜面25处的残留的切屑通过首部排屑斜面25直接排出首部支撑体2外，避免切屑积存，也减小工件卸载后对装夹装置清理的工作量。

上述首部支撑体2的若干个支撑点中的部分设置在顶面处，其中一个支撑点位于首部排屑斜面25的上方。具体的，为了形成对立柱200的稳定支撑，首部支撑体2的前端边缘处设置一凸体26，该凸体26的上表面与顶面大致平齐，其中一个支撑点设置在该凸体26上表面，首部排屑斜面25位于凸体26上表面的斜下方。凸体26上表面与首部排屑斜面25之间通过首部过渡斜面27衔接。具体的，首部过渡斜面27的高端衔接凸体26的上表面，首部过渡斜面27的下端衔接在首部排屑斜面25处，使得首部排屑斜面25与首部过渡斜面27大致呈“V”型的沟状。切削过程中，落至凸体26对应区域的切屑受首部过渡斜面27的导向以及切削液的流体引导下而到达沟状底部，并可以在切削液进一步流动引导下向左方向排出首部支撑体2。通过设置了首部过渡斜面27，进一步减小切屑积存，减小工件卸载后对装夹装置清理的工作量。

中部支撑体3上还设置有中部排屑斜面34，该中部排屑斜面34朝中部支撑体3的外侧倾斜，其低位端处于中部支撑体3的右侧侧壁，并贯通该处侧壁。中部排屑斜面34可以承接工件切削过程中从中部支撑体3上方掉落的切屑，并依靠斜面的导向和切削液的流动将切屑排出中部支撑体3外，避免切屑积存，减小工件卸载后对装夹装置清理的工作量。

中部排屑斜面34形成一排屑通道，并且该排屑通道的通道口径从高位端向低位端逐渐变小，切削液与切屑排出时因通道口径的变小，起到流体聚集的作用，更有利于切屑的顺利排出。

中部支撑体3的支撑点设置在位于对向侧的两个凸台35上，中部排屑斜面34位于两个凸台35之间且高度低于两个凸台35。至少一个凸台35的顶端与中部排屑斜面34之间设置有第二过渡斜面36，该第二过渡斜面36的高位端衔接凸台35顶端面，低位端衔接中部排屑斜面34。切削过程中，落至凸台35对应区域以及第二过渡斜面36的切屑，受第二过渡斜面36的导向以及切削液的流体引导下而到达中部排屑斜面34，并可以在切削液进一步流动引导下向右方向排出中部支撑体3。通过设置了该第二过渡斜面36，进一步减小切屑积存，减小工件卸载后对装夹装置清理的工作量。

在一些优选的实施方式中，中部支撑体3在中部排屑斜面34的高位端还衔接有辅助安装面37，该辅助安装面37向首部支撑体2的方向水平延伸。在辅助安装面37上设置有辅助液压夹持件38，该辅助液压夹持件38的夹持执行端位于首部支撑体2上方，对立柱处于首部支撑体2上方的部分起辅助夹持的作用，进一步提高夹持的稳定性。

在一些优选的实施方式中，辅助安装面37延伸至连接首部支撑体2的侧壁，比如说右侧壁，并且辅助安装面37低于首部排屑斜面25。切削加工时，切屑随切削液流动外排的过程中，大部分经过首部排屑斜面25向前方排出首部支撑体2，小部分会在首部支撑体2顶面的侧向(右侧)、首部排屑斜面25的侧向(右侧)扩散溢出。通过连接首部支撑体2侧壁的辅助安装面37来承接溢出的切屑和切削液，再由中部排屑斜面34将该部分排出中部支撑体3，在加工过程中，能充分排出切屑，避免堆积。

另外，在加工完成的后期清洗时，通过设置首部排屑斜面25、中部排屑斜面34，可以加快铁屑和水的流动和外排，减轻工作量；通过设置辅助安装面37，进一步减轻需清洗两处支撑体之间的缝隙所带来的工作量。

在一些优选的实施方式中，首部支撑体2与中部支撑体3一体成型，形成一个整体的安装座，如此简化了加工，还提高了整体的结构强度，有利于提高对重型立柱200的支撑稳定性和夹持稳定性。

首部排屑斜面25与中部排屑斜面34朝向不同的方向，如此能够充分排出切屑。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种应用于加工中心的装夹装置，其特征在于，包括底板、首部支撑体和尾部支撑体，所述底板包括与加工中心工作台接合的装配面，所述首部支撑体和尾部支撑体固定在底板上表面，所述首部支撑体高于尾部支撑体，所述首部支撑体和尾部支撑体分别配置有液压夹持器；

所述首部支撑体与对应的液压夹持器之间形成装夹工件首部的首部装夹区域，首部支撑体上设有首部排屑斜面，所述首部排屑斜面朝向首部装夹区域，所述首部排屑斜面的低位端贯通首部支撑体的侧壁；

所述尾部支撑体与对应的液压夹持器之间形成装夹工件尾部的尾部装夹区域。

2.根据权利要求1所述的应用于加工中心的装夹装置，其特征在于：所述首部支撑体还设有首部过渡斜面，所述首部过渡斜面的低位端衔接首部排屑斜面。

3.根据权利要求1所述的应用于加工中心的装夹装置，其特征在于：所述底板上设置有中部支撑体，所述中部支撑体位于首部支撑体与尾部支撑体之间，中部支撑体与对应的液压夹持器之间形成装夹工件的中部装夹区域，中部支撑体上设置有中部排屑斜面，所述中部排屑斜面朝向中部装夹区域，所述中部排屑斜面的低位端贯通中部支撑体的侧壁。

4.根据权利要求3所述的应用于加工中心的装夹装置，其特征在于：所述中部支撑体还设有中部过渡斜面，所述中部过渡斜面的低位端衔接中部排屑斜面。

5.根据权利要求3所述的应用于加工中心的装夹装置，其特征在于：所述中部支撑体在中部排屑斜面的高位端还衔接有辅助安装面，所述辅助安装面向首部支撑体的方向延伸并连接首部支撑体的侧壁，在辅助安装面上设置有辅助液压夹持件。

6.根据权利要求5所述的应用于加工中心的装夹装置，其特征在于：所述首部支撑体与中部支撑体一体成型，所述辅助安装面低于首部排屑斜面。

7.根据权利要求3或4或5或6所述的应用于加工中心的装夹装置，其特征在于：所述首部支撑体、中部支撑体、尾部支撑体处均配套设有粗限位部件，各粗限位部件位于三角形的三个端点。

8.根据权利要求7所述的应用于加工中心的装夹装置，其特征在于：各所述粗限位部件包括限位块和限位柱，所述限位柱通过销轴插装在限位块上，所述限位块底端设有被支撑面。

9.根据权利要求3或4或5或6所述的应用于加工中心的装夹装置，其特征在于：所述装夹装置还包括两处定位销，两处定位销分别设置在首部支撑体和尾部支撑体处，其中一处定位销为削边销，另外一处定位销为圆柱销。

10.根据权利要求3或4或5或6所述的应用于加工中心的装夹装置，其特征在于：所述首部支撑体、中部支撑体、尾部支撑体上均设置有若干个支撑点，每个支撑点包括垫块以及设置在垫块中央的支撑柱，支撑柱的顶端设置有齿形部，所述齿形部用于支撑。

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