一种托高固定夹具及其操作方法与流程

本发明涉及一种固定夹具，尤其涉及一种托高固定夹具及其操作方法，用于将工件托高固定。

背景技术：

目前现有技术中可以在三轴加工中心上就能部分实现原本需要在四轴或五轴加工中心才能做的工作。

中国专利201310008872.8，公开一种固定夹具，包括座体、安装在所述座体上若干侧壁、安装在所述侧壁上的导向柱、安装在所述侧壁上并邻近所述导向柱的定位部以及安装在所述导向柱上的盖体，所述定位部包括定位座体、定位钉、安装在所述定位座体上的定位件、紧邻着所述定位座体的定位槽以及位于所述定位槽下方的固定槽。此结构相对复杂，适配性高很差。

技术实现要素：

本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种结构紧凑，使用更加方便，操作精度高，适配范围广的一种托高固定夹具及其操作方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种托高固定夹具，包括工件，包括机床固定板，所述的机床固定板上设有若干固定盘，所述的固定盘上设有工艺柱，所述的工件通过工艺柱支撑定位。

作为优选，所述的机床固定板上设有均布的螺丝过孔，所述的机床固定板中设有沉头孔。

作为优选，所述的固定盘的中心位设有沉头螺丝位，所述的深头螺丝位的外端设有二个呈对称分布的弧形通槽。

作为优选，所述的弧形通槽的张开角度为99度，所述的弧形通槽至少与固定盘中1个螺丝过孔重合。

作为优选，所述的工艺柱为单节或双节，所述的工艺柱的底部与上部分别设有固定孔位，所述的工艺柱的底部与固定盘相固定。

作为优选，所述的工艺柱为单节时，工艺柱的直径为39mm。

作为优选，所述的工艺柱为双节时，工艺柱由粗节和细节一体化上下拼装而成，工艺柱的粗节直径为60mm，工艺柱的细节直径为39mm。

作为优选，所述的工艺柱的高度从40mm开始按每20mm高度递增至400mm高度。

一种托高固定夹具的操作方法，按以下步骤进行：

(1)、分析：

定位托高固定夹具用于将工件定位、托高、固定，并且能够将工件放置在指定的孔位位置，做到实际工件在机床空间中的位置和在软件编程时工件的造型在机床的空间造型中的位置一致，就可完全实现在软件编程时不会出现工件和主轴箱、机床上其他钣金、配件碰撞，实际加工也是不会出现碰撞，做到软件模拟和实际加工完全一致的状况。使其能安全、方便的在三轴、四轴、五轴机床上加工，尤其在五轴加工中心上可以实现一次装夹，任意角度安全的连续实现对5个面的加工；

机床固定板的横向和纵向中心线上有连续的孔位编号刻度，做坐标系使用，可快速指示并定位所有孔位坐标；

工件中所有工艺孔的中心的X向Y向距离相差值必须等于20的倍数；

工件中所有的工艺孔所在平面的Z向距离相差值必须等于20的倍数；

工艺柱长度从40mm按每20mm递进，直到400mm；长度在60mm以下时，为单节，直径是39mm，当长度在80mm以上时，为两节，细的一节是39mm，粗的一节是60mm，以上工艺柱都是一体的，共有19种不同规格的工艺柱。

固定盘上有两条宽度12.5mm的弧形通槽，用于从上往下装M12的螺丝，弧形通槽的圆弧度有100度，不管固定盘怎么放，固定盘的一条弧形通槽最多可装上两个螺丝，至少可装上一个螺丝，压环上的两条弧形通槽可装2-4个螺丝，且是对称安装的；

(2)、机床固定板制备：

采用加工变形小的预硬钢，此处采用2738钢材，毛坯比成型后的工件在长宽高方向留1mm余量，在线切割机床上将固定板最外形割出留0.2mm余量，放置48小时以释放应力，再在数控铣上将工件各向分中靠数，将所有孔位钻出，将沉头、工件外形、倒角都铣削到位，之后再放置48小时以释放应力，然后在大水磨上将工件正反面等量磨削到位，最后再放至数控铣上，将所有孔位数值铣出；

(3)、固定盘制备：

采用可淬火的钢材，此处采用Cr12钢材，在淬火前先将外形车削到位，之后安排淬火至硬度HRC55度，淬火完成后在线切割上将每片固定盘按40.3mm割下来，再将每片固定盘在线切割上将两条弧形通槽割到位，之后在数控铣上将中间的沉头和通孔铣削到位，然后放置48小时以释放应力，最后在磨床上将正反面磨削到位；

(4)、工艺柱制备：

采用可淬火的钢材，此处采用Cr12钢材，在淬火前先将外形车削到位，再将正反面的螺丝孔钻孔攻牙加工出来，然后安排淬火至硬度HRC55度，淬火完成后放置48小时以释放淬火形变应力，再将工艺柱放在线切割上在侧面割出一段长度是50mm，深度是2mm的平面，在数控铣上刻上此工艺柱编号，如“H60”“H150”相关编号，最后在大水磨上将正反面磨削到位；

(5)、装配调试：

若遇到以下问题请按如下方法处理：

1、当发现加工好的工件上多个工艺孔所在平面之间的距离差超过0.02mm时，必须将此平面之间的数值重新加工至偏差0.02mm以内；

2、当发现工艺柱、固定盘的厚度偏差超过0.02mm时，需重新加工至0.02mm以内，或者重新制作；

3、需保证所有的装配面和螺压是干净的，避免有铁屑粘附在装配面上导致装配不到位；

4、工件上装好工艺柱和固定盘后，放置在机床固定板上，需先检查所有固定盘是否贴合在机床固定板上，若不贴合，需重新检查以上1、2、3点是否做到位；再查看编程程序单上要求的工件基准角方向的固定盘中心的孔位坐标，确认此固定盘的中心放置在机床固定板上对应坐标的孔上，并确认对角处的固定盘的中心已放置在要求的孔位坐标上，再将固定盘上对称的M12螺丝锁紧在机床固定板上；

(6)、装入机床：

a、将机床固定板通过上面多个沉头通孔装入M16螺丝锁紧在机床的工作台上，机床固定板可按照各种机床的不同工作台大小来制作，长期固定在工作台上，一般不卸下来；

b、由于工件上已加工好的多个工艺孔之间都已做到X、Y、Z向距离偏差值是20mm的倍数，只要选用一种或多种高度的工艺柱，让装上多根的工艺柱的末端的高度一致即可；

c、给每个工艺柱末端装入固定盘

d、将相互之间锁紧好的工件、工艺柱、固定盘整体放在固定板上，查看编程程序单上要求的工件基准角方向的固定盘中心的孔位坐标，将此固定盘的中心安装在机床固定板上对应坐标的孔上，并确认对角处的固定盘的中心已放置在要求的孔位坐标上，再锁紧固定盘上对称的M12螺丝；

e、以上步骤所有物件之间的固定都是通过该物件上的已有螺丝孔进行连接固定的。

工艺柱的不同规格以适应不同高度落差的工件加工时的托高要求。

因此，本发明的一种托高固定夹具及其操作方法，结构紧凑，提升工作效率，提高操作可靠性和准确性。

附图说明

图1是本发明中基板的立体结构示意图；

图2是本发明的基板的结构示意图；

图3是本发明中固定盘的正面立体结构示意图；

图4是图3的背面立体结构示意图；

图5是本发明中机床固定板的结构示意图；

图6是本发明中单节工艺柱的结构示意图；

图7是本发明中双节工艺柱的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，一种托高固定夹具，包括工件1，包括机床固定板2，所述的机床固定板2上设有若干固定盘3，所述的固定盘3上设有工艺柱4，所述的工件1通过工艺柱4支撑定位。

所述的机床固定板2上设有均布的螺丝过孔5，所述的机床固定板2中设有沉头孔6。

所述的固定盘3的中心位设有沉头螺丝位7，所述的深头螺丝位7的外端设有二个呈对称分布的弧形通槽8。

所述的弧形通槽8的张开角度为99度，所述的弧形通槽8至少与固定盘3中1个螺丝过孔5重合。

所述的工艺柱4为单节或双节，所述的工艺柱4的底部与上部分别设有固定孔位9，所述的工艺柱4的底部与固定盘3相固定。

所述的工艺柱4为单节时，工艺柱4的直径为39mm。

所述的工艺柱4为双节时，工艺柱4由粗节和细节一体化上下拼装而成，工艺柱4的粗节直径为60mm，工艺柱4的细节直径为39mm。

所述的工艺柱4的高度从40mm开始按每20mm高度递增至400mm高度。

一种托高固定夹具的操作方法，按以下步骤进行：

(1)、分析：

定位托高固定夹具用于将工件定位、托高、固定，并且能够将工件放置在指定的孔位位置，做到实际工件在机床空间中的位置和在软件编程时工件的造型在机床的空间造型中的位置一致，就可完全实现在软件编程时不会出现工件和主轴箱、机床上其他钣金、配件碰撞，实际加工也是不会出现碰撞，做到软件模拟和实际加工完全一致的状况。使其能安全、方便的在三轴、四轴、五轴机床上加工，尤其在五轴加工中心上可以实现一次装夹，任意角度安全的连续实现对5个面的加工；

机床固定板的横向和纵向中心线上有连续的孔位编号刻度，做坐标系使用，可快速指示并定位所有孔位坐标；

工件中所有工艺孔的中心的X向Y向距离相差值必须等于20的倍数；

工件中所有的工艺孔所在平面的Z向距离相差值必须等于20的倍数；

工艺柱长度从40mm按每20mm递进，直到400mm；长度在60mm以下时，为单节，直径是39mm，当长度在80mm以上时，为两节，细的一节是39mm，粗的一节是60mm，以上工艺柱都是一体的，共有19种不同规格的工艺柱。

固定盘上有两条宽度12.5mm的弧形通槽，用于从上往下装M12的螺丝，弧形通槽的圆弧度有100度，不管固定盘怎么放，固定盘的一条弧形通槽最多可装上两个螺丝，至少可装上一个螺丝，压环上的两条弧形通槽可装2-4个螺丝，且是对称安装的；

(2)、机床固定板制备：

采用加工变形小的预硬钢，此处采用2738钢材，毛坯比成型后的工件在长宽高方向留1mm余量，在线切割机床上将固定板最外形割出留0.2mm余量，放置48小时以释放应力，再在数控铣上将工件各向分中靠数，将所有孔位钻出，将沉头、工件外形、倒角都铣削到位，之后再放置48小时以释放应力，然后在大水磨上将工件正反面等量磨削到位，最后再放至数控铣上，将所有孔位数值铣出；

(3)、固定盘制备：

采用可淬火的钢材，此处采用Cr12钢材，在淬火前先将外形车削到位，之后安排淬火至硬度HRC55度，淬火完成后在线切割上将每片固定盘按40.3mm割下来，再将每片固定盘在线切割上将两条弧形通槽割到位，之后在数控铣上将中间的沉头和通孔铣削到位，然后放置48小时以释放应力，最后在磨床上将正反面磨削到位；

(4)、工艺柱制备：

采用可淬火的钢材，此处采用Cr12钢材，在淬火前先将外形车削到位，再将正反面的螺丝孔钻孔攻牙加工出来，然后安排淬火至硬度HRC55度，淬火完成后放置48小时以释放淬火形变应力，再将工艺柱放在线切割上在侧面割出一段长度是50mm，深度是2mm的平面，在数控铣上刻上此工艺柱编号，如“H60”“H150”相关编号，最后在大水磨上将正反面磨削到位；

(5)、装配调试：

若遇到以下问题请按如下方法处理：

1、当发现加工好的工件上多个工艺孔所在平面之间的距离差超过0.02mm时，必须将此平面之间的数值重新加工至偏差0.02mm以内；

2、当发现工艺柱、固定盘的厚度偏差超过0.02mm时，需重新加工至0.02mm以内，或者重新制作；

3、需保证所有的装配面和螺压是干净的，避免有铁屑粘附在装配面上导致装配不到位；

4、工件上装好工艺柱和固定盘后，放置在机床固定板上，需先检查所有固定盘是否贴合在机床固定板上，若不贴合，需重新检查以上1、2、3点是否做到位；再查看编程程序单上要求的工件基准角方向的固定盘中心的孔位坐标，确认此固定盘的中心放置在机床固定板上对应坐标的孔上，并确认对角处的固定盘的中心已放置在要求的孔位坐标上，再将固定盘上对称的M12螺丝锁紧在机床固定板上；

(6)、装入机床：

a、将机床固定板通过上面多个沉头通孔装入M16螺丝锁紧在机床的工作台上，机床固定板可按照各种机床的不同工作台大小来制作，长期固定在工作台上，一般不卸下来；

b、由于工件上已加工好的多个工艺孔之间都已做到X、Y、Z向距离偏差值是20mm的倍数，只要选用一种或多种高度的工艺柱，让装上多根的工艺柱的末端的高度一致即可；

c、给每个工艺柱末端装入固定盘

d、将相互之间锁紧好的工件、工艺柱、固定盘整体放在固定板上，查看编程程序单上要求的工件基准角方向的固定盘中心的孔位坐标，将此固定盘的中心安装在机床固定板上对应坐标的孔上，并确认对角处的固定盘的中心已放置在要求的孔位坐标上，再锁紧固定盘上对称的M12螺丝；

e、以上步骤所有物件之间的固定都是通过该物件上的已有螺丝孔进行连接固定的。