本發(fā)明涉及的是一種用于管類(lèi)工件的機(jī)床夾具。

背景技術(shù)：

機(jī)床夾具按專(zhuān)門(mén)化分類(lèi)可分為以下幾類(lèi)：

1、通用夾具。通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。 例如，車(chē)床上三爪卡盤(pán)和四爪單動(dòng)卡盤(pán)，銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等。這類(lèi)夾 具一般由專(zhuān)業(yè)工廠(chǎng)生產(chǎn)，常作為機(jī)床附件提供給用戶(hù)。其特點(diǎn)是適應(yīng)性廣，生產(chǎn)效率低，主 要適用于單件、小批量的生產(chǎn)中。

2、專(zhuān)用夾具。專(zhuān)用夾具是指專(zhuān)為某一工件的某道工序而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的夾具。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便、省力，可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率，但設(shè)計(jì)制造周期 較長(zhǎng)、制造費(fèi)用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時(shí)，夾具將由于無(wú)法再使用而報(bào)廢。只適用于產(chǎn)品固定 且批量較大的生產(chǎn)中。

3、通用可調(diào)夾具和成組夾具。其特點(diǎn)是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適應(yīng)不同零件的加工。用于相似零件的成組加工所用的夾具，稱(chēng)為成組夾具。通用可調(diào)夾具與成組夾具相比，加工對(duì)象不很明確，適用范圍更廣一些。

4、組合夾具。組合夾具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具。由專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家制造，其特點(diǎn)是靈活多變，萬(wàn)能性強(qiáng)，制造周期短、元件能反復(fù)使用，特別適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。

5、隨行夾具。隨行夾具是一種在自動(dòng)線(xiàn)上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用，又要與工件成為一體沿著自動(dòng)線(xiàn)從一個(gè)工位移到下一個(gè)工位，進(jìn)行不同工序的加工。

由于各類(lèi)機(jī)床自身工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式各不相同，對(duì)所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不同的要求。按所使用的機(jī)床不同，夾具又可分為：車(chē)床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜 床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具和其他機(jī)床夾具等。

根據(jù)夾具所采用的夾緊動(dòng)力源不同，可分為：手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動(dòng)夾具、磁力夾具、真空夾具等。

機(jī)床夾具具有以下作用：

1、保證加工精度。采用夾具安裝，可以準(zhǔn)確地確定工件與機(jī)床、刀具之間的相互位置， 工件的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，其加工精度高而且穩(wěn)定。

2、提高生產(chǎn)率、降低成本。用夾具裝夾工件，無(wú)需找正便能使工件迅速地定位和夾緊，顯著地減少了輔助工時(shí)；用夾具裝夾工件提高了工件的剛性，因此可加大切削用量；可以使用多件、多工位夾具裝夾工件，并采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，這些因素均有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn) 率。另外，采用夾具后，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，廢品率下降，可以安排技術(shù)等級(jí)較低的工人，明顯地降低了生產(chǎn)成本。

3、擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。使用專(zhuān)用夾具可以改變?cè)瓩C(jī)床的用途和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能。例如，在車(chē)床或搖臂鉆床上安裝鏜模夾具后，就可以對(duì)箱體孔系進(jìn)行鏜削加工；通過(guò)專(zhuān)用夾具還可將車(chē)床改為拉床使用，以充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用。

4、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。用夾具裝夾工件方便、快速，當(dāng)采用氣動(dòng)、液壓等夾緊裝置時(shí)，可減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

目前機(jī)床上用的夾具多種多樣，但不管采用何等夾具標(biāo)準(zhǔn)永遠(yuǎn)是一致的，定位精度要求高、裝夾便捷、能充分體現(xiàn)勞動(dòng)生產(chǎn)效率，節(jié)約勞動(dòng)人員的勞動(dòng)操作強(qiáng)度等。

中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利說(shuō)明書(shū) CN 203792068 U公開(kāi)這樣一種了一種機(jī)床夾具，包括夾 具體和角鐵，所述角鐵設(shè)置有用于夾緊所述夾具體的夾緊螺栓，所述夾緊螺栓套有雙螺母， 所述夾緊螺栓的一端加工有帶孔的球體，所述夾緊螺栓的另一端套有磨損塊，所述夾具體上設(shè)置有凹槽，所述磨損塊抵靠在所述凹槽內(nèi)。本實(shí)用新型通過(guò)在夾具體上設(shè)置凹槽，在夾緊螺栓前端套裝磨損塊，并設(shè)置了雙螺母，大大提高了夾具的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，工作更加可靠， 還可通過(guò)將金屬桿穿入球體的球孔中，來(lái)旋緊夾緊螺栓，操作更省力、方便，減少了工人的 工作量。但是這種夾具需要人力加緊，而且力度過(guò)大會(huì)損壞所夾持的物品。

中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利說(shuō)明書(shū) CN 203254205 U 公開(kāi)這樣了了一種機(jī)床夾具。本實(shí)用新型的技術(shù)方案要點(diǎn)為：一種機(jī)床夾具，主要包括錐柄、角鐵和夾具體，所述的錐柄與機(jī)床主軸孔相配，該錐柄的底部設(shè)有絲桿，錐柄的上部設(shè)有與錐柄軸線(xiàn)呈 90°的角鐵，該角鐵的豎直壁上開(kāi)有螺紋孔，所述的夾具體通過(guò)與角鐵上螺紋孔相配的夾緊螺母固定，該夾具體 的內(nèi)側(cè)設(shè)有凹槽。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單且安裝方便，主要應(yīng)用于圓柱體工件的加工過(guò)程中。 但是這種夾具需要人力加緊，而且力度過(guò)大會(huì)損壞所夾持的物品。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種適用于管類(lèi)工件的機(jī)床夾具，通過(guò)若干個(gè)液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)對(duì)工件進(jìn)行夾緊，并通過(guò)雙重檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)工件進(jìn)行檢測(cè)，確保對(duì)工件的精確夾緊。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種用于管類(lèi)工件的機(jī)床夾具，包括連接軸、液壓油裝置、液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)、位移檢測(cè)裝置、壓力檢測(cè)裝置以及下位機(jī)，其中，

所述連接軸的一端與機(jī)床主軸連接，連接軸的另一端在同一平面上沿連接軸的周向均勻設(shè)置多個(gè)液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)，多個(gè)液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)支撐于工件的內(nèi)側(cè)壁上將工件支撐夾緊；

連接軸內(nèi)沿連接軸的軸向設(shè)置有主油道、以及若干個(gè)與所述主油道連通設(shè)置的油道單元，每個(gè)油道單元內(nèi)均設(shè)有一個(gè)液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)，每個(gè)液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)包括活塞、連桿以及彈性電磁片，其中，活塞設(shè)置于油道單元內(nèi)，活塞通過(guò)所述連桿與設(shè)置于連接軸外部的彈性電磁片連接；

所述位移檢測(cè)裝置用于實(shí)時(shí)檢測(cè)彈性電磁片與工件內(nèi)側(cè)壁之間的位移量；

所述壓力檢測(cè)裝置用于實(shí)時(shí)檢測(cè)彈性電磁片與工件內(nèi)側(cè)壁之間的支撐力；

所述下位機(jī)與所述液壓油裝置、位移檢測(cè)裝置、壓力檢測(cè)裝置以及彈性電磁片控制連接。

所述液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)包括3~6個(gè)。

所述彈性電磁片的材料為高彈性錳鋼片。

所述位移檢測(cè)裝置為光柵位移傳感器。

所述壓力檢測(cè)裝置為設(shè)置于彈性電磁片內(nèi)的壓力傳感器。

所述壓力檢測(cè)裝置為設(shè)置于液壓油裝置的液壓回路中的壓力傳感器。

本發(fā)明技術(shù)方案具有以下幾個(gè)有益效果：

1、本裝置中的液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)可滿(mǎn)足不同管徑工件的夾緊；

2、本夾緊裝置的多個(gè)液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)在同一水平面內(nèi)繞工件周向均勻布置，多個(gè)液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)同時(shí)運(yùn)動(dòng)，使多個(gè)壓桿對(duì)工件同時(shí)進(jìn)行夾緊，克服了單一機(jī)構(gòu)容易與工件發(fā)生虛接觸或打滑現(xiàn)象的難題；

3、該裝置通過(guò)設(shè)置壓力傳感器對(duì)液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)的夾緊力進(jìn)行檢測(cè)、以及通過(guò)位移檢測(cè)裝置對(duì)工件的位移進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)雙重保險(xiǎn)，避免發(fā)生虛接觸或夾緊力不足的現(xiàn)象，確保對(duì)工件的精確夾緊。

附圖說(shuō)明

圖1是夾緊裝置的俯視圖；

圖2是單個(gè)液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)的剖視圖；

圖3 是下位機(jī)控制電路原理圖。

其中，1為主油道；2為油道單元；3為活塞；4為連桿；5為彈性電磁片；6為連接軸；7為工件。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例以及說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做更詳細(xì)的描述。

如圖1所示，一種用于管類(lèi)工件的機(jī)床夾具，包括連接軸、液壓油裝置、液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)、位移檢測(cè)裝置、壓力檢測(cè)裝置以及下位機(jī)，其中，所述連接軸的一端與機(jī)床主軸連接，連接軸的另一端在同一平面上沿連接軸的周向均勻設(shè)置多個(gè)液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)，多個(gè)液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)支撐于工件的內(nèi)側(cè)壁上將工件支撐夾緊；連接軸內(nèi)沿連接軸的軸向設(shè)置有主油道、以及若干個(gè)與所述主油道連通設(shè)置的油道單元，每個(gè)油道單元內(nèi)均設(shè)有一個(gè)液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)，每個(gè)液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)包括活塞、連桿以及彈性電磁片，其中，活塞設(shè)置于油道單元內(nèi)，活塞通過(guò)所述連桿與設(shè)置于連接軸外部的彈性電磁片連接； 所述位移檢測(cè)裝置用于實(shí)時(shí)檢測(cè)彈性電磁片與工件內(nèi)側(cè)壁之間的位移量；所述壓力檢測(cè)裝置用于實(shí)時(shí)檢測(cè)彈性電磁片與工件內(nèi)側(cè)壁之間的支撐力；所述下位機(jī)與所述液壓油裝置、位移檢測(cè)裝置、壓力檢測(cè)裝置以及彈性電磁片控制連接。

作為本發(fā)明一種用于管類(lèi)工件的機(jī)床夾具技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)包括3~6個(gè)。

作為本發(fā)明一種用于管類(lèi)工件的機(jī)床夾具技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述彈性電磁片的材料選用高彈性錳鋼片。

作為本發(fā)明一種用于管類(lèi)工件的機(jī)床夾具技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述位移檢測(cè)裝置為光柵位移傳感器。

作為本發(fā)明一種用于管類(lèi)工件的機(jī)床夾具技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述壓力檢測(cè)裝置為設(shè)置于彈性電磁片內(nèi)的壓力傳感器。

作為本發(fā)明一種用于管類(lèi)工件的機(jī)床夾具技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述壓力檢測(cè)裝置為設(shè)置于液壓油裝置的液壓回路中的壓力傳感器。

一種基于所述用于管類(lèi)工件的機(jī)床夾具的夾緊方法，包括以下幾個(gè)步驟：

第一步、下位機(jī)發(fā)送指令給液壓油裝置，液壓油裝置將液壓油注入到主油道中，若干液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)同時(shí)對(duì)工件進(jìn)行支撐夾緊；

第二步、當(dāng)完成夾緊后，壓力檢測(cè)裝置檢測(cè)每個(gè)液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)與工件內(nèi)壁之間的支撐壓力，將壓力信號(hào)傳輸給下位機(jī)，下位機(jī)上顯示支撐力，方便操作者讀取，如果某個(gè)液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)發(fā)生虛接觸現(xiàn)象或者支撐力不足，則其顯示的支撐力值會(huì)比較小，此時(shí)通過(guò)下位機(jī)控制液壓油裝置對(duì)液壓油的壓力進(jìn)行微調(diào)，確保對(duì)工件的精確夾緊；

第三步、在對(duì)工件進(jìn)行切削加工過(guò)程中，位移檢測(cè)裝置對(duì)液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)與工件內(nèi)壁之間的位移量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，當(dāng)位移檢測(cè)裝置檢測(cè)到工件相對(duì)液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)發(fā)生滑移時(shí)，將位移信號(hào)發(fā)送至下位機(jī)，下位機(jī)啟動(dòng)彈性電磁片將工件吸附固定。