自动定心式工装的制作方法

1.本实用新型涉及机加工用工装技术领域，具体地说，涉及一种自动定心式工装。


背景技术：

2.在工件加工的过程中,需要使用到相应的工装对工件进行固定装夹,以方便作业人员对工件进行加工生产。
3.现有的工装多为传统的人工单件安装，人力成本非常高，这种加工方式每个单件都需要重新定位一次，作业人员操作不便，工作效率低，质量不稳定，合格率低，造成很大的资源浪费，急需一种自动化程度高、装夹精度高的工装。


技术实现要素：

4.针对上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种自动化程度高、装夹精度高的自动定心式工装。
5.为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
6.一种自动定心式工装，包括：底板，所述底板设有支撑装置、定心装置、角向定位装置和夹紧装置；
7.所述支撑装置包括多个周向均布的支撑块；
8.所述定心装置包括定心基座、定心杆和驱动装置，所述定心基座固定于所述底板，多个周向均布的所述定心杆滑动设于所述定心基座，所述支撑块的分布圆和所述定心杆的分布圆同心且所述支撑块位于所述定心杆分布圆的外侧，所述定心杆的外端设有定心块，所述驱动装置用于驱动所述定心杆同步伸出；
9.所述角向定位装置设于所述支撑块分布圆的外侧；
10.所述夹紧装置用于夹紧工件。
11.优选地，所述驱动装置包括定心油缸和由所述定心油缸驱动的顶杆，所述顶杆和每个所述定心杆之间分别设有斜楔结构，所述斜楔结构包括滑动连接的斜楔导向槽和斜楔导向块，所述顶杆和所述定心杆中的一个设有所述斜楔导向槽，所述顶杆和所述定心杆中的另一个设有所述斜楔导向块。
12.优选地，所述驱动装置包括定心油缸和由所述定心油缸驱动的顶杆，所述顶杆和每个所述定心杆之间通过斜面配合，所述定心杆和所述定心基座之间设有弹性复位件。
13.优选地，所述支撑块上设有吹气孔。
14.优选地，所述角向定位装置包括角向基座和设于所述角向基座的角向油缸。
15.优选地，所述夹紧装置包括第一夹紧装置和第二夹紧装置；
16.所述第一夹紧装置包括第一夹紧油缸和固定于所述第一夹紧油缸的伸缩端的夹紧块；
17.所述第二夹紧装置包括第二夹紧油缸、夹紧杆、连杆和夹紧固定座，所述连杆的一端与所述夹紧杆的中部铰接，所述连杆的另一端铰接连接，所述夹紧杆的一端与所述第二
夹紧油缸的伸缩端铰接，所述夹紧杆的另一端与所述夹紧固定座位置对应。
18.优选地，所述第一夹紧装置设有两套，两套所述第一夹紧装置位于所述支撑块分布圆的外侧，所述第二夹紧装置位于所述支撑块分布圆的内侧。
19.优选地，所述第一夹紧装置设有三套，三套所述第一夹紧装置位于所述支撑块分布圆的外侧，所述第二夹紧装置设有两套，一套所述第二夹紧装置位于所述支撑块分布圆的内侧，另一套所述第二夹紧装置位于所述支撑块分布圆的外侧。
20.优选地，所述底板设有伸缩支撑装置，所述伸缩支撑装置位于所述支撑块分布圆的外侧。
21.优选地，所述底板设有两套切削液喷管装置，两套切削液喷管装置相对分布于所述支撑块分布圆的外侧。
22.采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：
23.本技术中顶杆和定心杆之间设有斜锲结构，定心油缸驱动顶杆向上运动时，斜楔结构可使各个定心杆同步运动，从而使得各个定心块同时顶靠在工件上，实现工件的自动精确定心。工装与机床连接，各个油缸由机床控制，机床m指令可实现工装的自动冲水、定心、角向定位、压紧等动作，可实现人工上料后机床进行自动加工，无需人工定位、压紧，自动化程度高，工作效率高，产品一致性好，提高了产品的合格率。
附图说明
24.图1是本实用新型自动定心式工装的立体结构示意图；
25.图2是图1的俯视结构示意图；
26.图3是图1中支撑块的结构示意图；
27.图4是图1中定心装置的结构示意图；
28.图5是图4的剖视结构示意图；
29.图6是图5中斜楔结构的结构示意图(图中仅示出了一组)；
30.图7是图1中角向定位装置的结构示意图；
31.图8是图1中第一夹紧装置的结构示意图；
32.图9是图1中第二夹紧装置的结构示意图；
33.图10是本实用新型自动定心式工装装夹飞轮壳的结构示意图；
34.图11是图10中a-a向的剖视结构示意图；
35.图中：1、底板；2、支撑块；21、出气孔；3、定心装置；31、定心基座；32、定心杆；33、定心块；34、弧形面；35、顶杆；36、斜楔导向槽；37、斜楔导向块；4、角向定位装置；41、角向基座；42、角向油缸；5、第一夹紧装置；51、第一夹紧油缸；52、夹紧块；53、夹紧螺栓；6、第二夹紧装置；61、第二夹紧油缸；62、夹紧杆；63、夹紧固定座；7、伸缩支撑装置；8、切削液喷管装置；9、工作台；10、飞轮壳；11、吊环。
具体实施方式
36.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，且不用于限定本实用新型。
37.如图1和图2共同所示，一种自动定心式工装，包括：底板1，底板1的四个角部设有吊环11，底板1设有支撑装置、定心装置3、角向定位装置和夹紧装置。加工工件时，底板1装夹于机床工作台9上。
38.支撑装置包括多个周向均布的支撑块2，支撑块2用于支撑工件，各个支撑块2的顶面平齐，如图3所示，支撑块2上设有出气孔21，工件精确放置于支撑块2上后，工件封堵出气孔21，用手几乎感觉不到气流，如果感觉到明显的气流，则说明支撑块2存在质量问题或者工件摆放不到位。
39.如图4和图5共同所示，定心装置3包括定心基座31、定心杆32和驱动装置，定心基座31固定于底板1，多个定心杆32滑动于定心基座31且周向均布设置，支撑块2的分布圆和定心杆32的分布圆同心且支撑块2位于定心杆32分布圆的外侧，定心杆32的外端设有定心块33，定心块33设有用于定位工件内圆柱面的弧形面34或者球头，驱动装置用于驱动所有定心杆32同步伸出。
40.如图6所示，驱动装置包括定心油缸和由定心油缸驱动的顶杆35，顶杆35和每个定心杆32之间分别设有斜楔结构，斜楔结构包括相配合斜楔导向槽36和斜楔导向块37，顶杆35设有斜楔导向槽36，定心杆32设有斜楔导向块37，或者，顶杆35设有斜楔导向块37，定心杆32设有斜楔导向槽36。当定心油缸驱动顶杆35向上运动时，顶杆35通过斜楔结构驱动各个定心杆32同步向外伸出，各个定心块33同步向外运动，各个弧形面34同步抵接在工件内圆柱面上，自动给工件定心；当定心油缸驱动顶杆35向下运动时，顶杆35通过斜楔结构拉动各个定心杆32同步回缩，各个定心块33同步与工件分离，释放工件。优选地，本实施例中，定心杆32设有三个或者四个。
41.驱动装置包括定心油缸和由定心油缸驱动的顶杆35，顶杆35和每个定心杆32之间通过斜面配合，定心杆32和定心基座31之间设有弹性复位件，如弹簧或者弹性套等。当定心油缸驱动顶杆35向上运动时，顶杆35通过配合的斜面同步驱动各个定心杆32同步向外伸出，弹性复位件压缩蓄力，各个定心块33同步向外运动，各个弧形面34同步抵接在工件内圆柱面上，自动给工件定心；当定心油缸驱动顶杆35向下运动时，弹性复位件驱动各个定心杆32同步回缩，各个定心块33同步与工件分离，释放工件。本实施例中驱动装置优选采用斜楔结构，斜楔结构运动精确，可靠性好。
42.如图7所示，角向定位装置4设有两个，角向定位装置4设于支撑块2分布圆的外侧，角向定位装置4包括固定于底板1的角向基座41和设于角向基座41的角向油缸42。角向油缸42顶靠在工件的侧面，防止工件转动。本实施例中，一个角向油缸42的最大伸长量不可调节，另一个角向油缸42的最大伸长量可以调节。
43.夹紧装置包括第一夹紧装置5和第二夹紧装置6。
44.如图8所示，第一夹紧装置5包括固定于底板1的第一夹紧油缸51和固定于第一夹紧油缸51伸缩端的夹紧块52，夹紧块52上螺纹连接有夹紧螺栓53，调整夹紧螺栓53可以调节夹紧高度。第一夹紧油缸51优选为转角油缸，根据需要调整夹紧块52的角度。
45.如图9所示，第二夹紧装置6包括第二夹紧油缸61、夹紧杆62、连杆和夹紧固定座63，第二夹紧油缸61和夹紧固定座63固定于底板1，连杆的一端和夹紧杆62的中部铰接，连杆的另一端与第二夹紧油缸61的缸体铰接，夹紧杆62的一端与第二夹紧油缸61的伸缩端铰接，夹紧杆62的另一端与夹紧固定座63位置对应。当第二夹紧油缸61动作时，驱动夹紧杆62
绕其与连杆的铰接点转动，使得夹紧杆62的另一端抬升或者下将，从而释放工件或者与夹紧固定座63配合夹紧工件。
46.本实施例中，第一夹紧装置5设有三套，三套第一夹紧装置5位于支撑块2分布圆的外侧，两套第一夹紧装置5和另一套第一夹紧装置5分别位于支撑块2分布圆的相对两侧，第二夹紧装置6设有两套，一套第二夹紧装置6位于支撑块2分布圆的内侧，另一套第二夹紧装置6位于支撑块2分布圆的外侧。
47.底板1设有伸缩支撑装置7，伸缩支撑装置7位于支撑块2分布圆的外侧，伸缩支撑装置7向上伸长时，顶在工件悬空的面上，支撑悬空部，避免工件加工时变形，伸缩支撑装置7优选为油缸。
48.底板1设有两套切削液喷管装置8，两套切削液喷管装置8相对分布于支撑块2分布圆的外侧，工件加工时，切削液喷管装置8喷射切削液。
49.如图10和图11共同所示，以飞轮壳10为例，解释说明本实用新型自动定心式工装的工作原理和工作过程；
50.(1)将底板1装夹于机床的工作台9上；
51.(2)将飞轮壳10放置于支撑块2上；
52.(3)定心油缸驱动顶杆35向上顶起，顶杆35驱动各个定心杆32同步伸出，使得各个弧形面34同步抵接在飞轮壳10的内圆柱面上，自动给飞轮壳10定心，并使两个角向油缸42伸长顶靠在飞轮壳10的侧面，防止飞轮壳10转动；
53.(4)第一夹紧油缸51动作驱动夹紧螺栓53压紧飞轮壳10，同时，位于支撑块2分布圆内的第二夹紧油缸61动作驱动夹紧杆62旋转与夹紧固定座63配合压紧飞轮壳10，完成飞轮壳10的装夹作业，同时，伸缩支撑装置7向上伸长支撑飞轮壳10的悬空部。
54.其中，装夹飞轮壳10时，只用到了两套第一夹紧装置5和一套位于支撑块2分布圆内的第二夹紧装置6，剩余的一套第一夹紧装置5和位于支撑块2分布圆外的第二夹紧装置6备用，装夹其它型号的飞轮壳10或者其它工件时使用。
55.本技术中顶杆和定心杆之间设有斜锲结构，定心油缸驱动顶杆向上运动时，斜楔结构可使各个定心杆同步运动，从而使得各个弧形面同时顶靠在工件时，实现工件的自动精确定心。工装与机床连接，各个油缸由机床控制，在机床m指令可实现工装的自动冲水、定心、角向定位、压紧等动作，可实现人工上料后机床进行自动加工，无需人工定位、压紧，自动化程度高，工作效率高，产品一致性好，提高了产品的合格率。
56.以上所述为本实用新型最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换，也在本实用新型的保护范围之内。