[发明专利]一种多道工序集成为一道工序的工装夹具及设计方法

说明书

本发明公开了一种多道工序集成为一道工序的工装夹具及设计方法，安装在五轴机床上，包括夹具本体、紧凑型液压油缸、定位部件和弹性预定位部件，夹具本体安装在机床台面上，紧凑型液压油缸与夹具本体螺纹连接，定位部件与夹具本体连接固定，弹性预定位部件与夹具本体连接固定。本发明技术方案的实施解决了多工序的工装夹具对零件加工的精度的影响，稳定了零件的几何精度，方便零件在装配线上的机械手装配。集成为一道工序的加工减少了工人的劳动次数，减少的三轴及四轴机床的投放数量。

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及一种多道工序集成为一道工序的工装夹具及设计方法。

背景技术

传统的三轴设备可以利用任一个轴来带动多个产品同步加工，但是由于其XYZ三个方向均为直线运动的性质，所以对于需要进行360°加工的产品(例如需要圆筒状的产品进行表面加工)，传统的三轴设备只能单独加工产品的一个面。传统的四轴设备虽然可以带动产品进行360°旋转以实现全面加工，但是其一般只能利用第四轴来带动一个产品加工，无法达到多工位同步加工的目的，工作效率低。因此原有的三轴及四轴类加工中心加工零件的工序繁多，人员参与繁琐，会造成设备利用空间不足等问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种高度集成工艺的设计方法来提高效率及加工精度，该设计方法采用集中工序及配合五轴机床及机床液压动力实现自动夹紧及松开同时匹配气检反馈装置。本发明的使用改进了原有的多工序加工，实现一道工序加工完所有的加工要素，减少人员的参与和三轴四轴设备的投入，很大程度上提高了效率和产品的几何精度，把原来的几道工序中间环节的装夹误差消除。

本发明中的一种多道工序集成为一道工序的工装夹具，安装在五轴机床上，包括夹具本体、紧凑型液压油缸、定位部件和弹性预定位部件，所述夹具本体安装在机床台面上，所述紧凑型液压油缸与夹具本体螺纹连接，所述定位部件与夹具本体连接固定，所述弹性预定位部件与夹具本体连接固定；所述紧凑型液压油缸包括油缸、压爪、活塞杆、气密检测孔、第一进油孔、第二进油孔、气压口、油腔、连接轴和第一固定销，所述油腔设置在油缸内，所述压爪安装在油缸上端并与油缸连接，所述气密检测孔设置在压爪上，所述活塞杆的一端处于油腔内，所述活塞杆远离油腔的一端与压爪连接，所述油缸与压爪通过连接轴可转动地连接，所述压爪上设有凸轮槽，所述凸轮槽与油缸通过第一固定销连接；所述油腔包括有杆腔和无杆腔，所述第一进油孔、第二进油孔和气压口均设置在油缸侧面，所述第一进油孔与有杆腔连通，所述第二进油孔和无杆腔连通，所述气压口与气密检测孔相通。

上述方案中，所述弹性预定位部件包括第一弹性预定位部件和第二弹性预定位部件，所述第一弹性预定位部件包括第一弹性预定位部件本体、压板臂、第一连接座、防尘盖、柱塞、第一直线油缸、端盖和销轴，所述压板臂的一端设置在第一弹性预定位部件本体内部，所述压板臂的另一端伸出第一弹性预定位部件本体，所述防尘盖为中空，套接在所述压板臂连接第一弹性预定位部件本体内外处，所述柱塞和第一直线油缸均设置在第一弹性预定位部件本体内部，所述柱塞的下端与压板臂接触，所述第一直线油缸与压板臂接触，所述销轴设置在压板臂处于第一弹性预定位部件本体内部的部分上；所述第二弹性预定位部件包括第二弹性预定位部件本体、第二连接座、第二固定销、顶杆、支架、弹簧、第二直线油缸、挡销和导向角，所述弹簧设置在第二弹性预定位部件本体内，所述第二固定销与弹簧连接，所述第二直线油缸与第二固定销连接，所述顶杆设置在弹簧外部周围，所述支架设置在顶杆外部周围，所述顶杆凸出支架的部分为导向角，所述第二连接座安装在第二弹性预定位部件本体外侧表面上。

上述方案中，所述夹具本体的材质为P20稳定型模具钢材料。

上述方案中，所述紧凑型液压油缸有6个，6个所述紧凑型液压油缸均与夹具本体螺纹连接。

上述方案中，所述定位部件有12个，12个所述定位部件均与夹具本体通过螺钉和销钉连接固定。

一种多道工序集成为一道工序的工装夹具设计方法，包括以下步骤：