專利名稱：一種重載自動變位液壓夾具底座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機械加工領(lǐng)域的夾具底座，特別涉及一種加工帶復(fù)合角的轎車后 懸臂的重載高精度自動變位液壓夾具底座。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外加工帶角度的工件一般采用以下幾種方式一是在三軸加工中心上， 通過兩次定位裝夾加工；二是立式加工中心上存在以下加工方式，在輕載工況下用四軸轉(zhuǎn) 盤加工，在中載工況下用兩個四軸轉(zhuǎn)盤連接夾板加工；三是在重載工況下采用帶主軸擺動 的四軸或五軸加工中心加工。在臥式加工中心一般采用四軸以上加工中心加工。對于第 一種方案，存在工序長、反復(fù)定位裝夾帶來誤差導(dǎo)致精度低的問題，對于第二種和第三種方 案，存在設(shè)備費用高的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種重載自動變位液壓夾具底 座，零件可以根據(jù)不同要求安裝到該底座上板上，通過液壓底座的自動變位，實現(xiàn)重載情況 下三軸加工中心一次定位裝夾加工帶角度的工件。本發(fā)明的技術(shù)方案在于底座下板的一側(cè)有轉(zhuǎn)軸機構(gòu)，底座下板中間有液壓支撐 缸；液壓支撐缸與底座上板連接；變位機構(gòu)包括低位支撐塊、高位支撐塊、滑塊、滑塊下座 以及氣動拉缸；低位支撐塊和高位支撐塊固定安裝在底座上板的一側(cè)，滑塊下座固定安裝 在底座下板上并與低位支撐塊和高位支撐塊的位置相對應(yīng)，氣動拉缸裝在底座下板上，并 通過連接桿與滑塊相連接，滑塊置于滑塊下座上；氣動拉缸經(jīng)氣壓電磁換向閥與氣壓源相 接，氣壓電磁換向閥與可編程邏輯控制器相連接；液壓支撐缸經(jīng)液壓電磁換向閥與液壓源 相接，液壓電磁換向閥連接可編程邏輯控制器。所說轉(zhuǎn)軸機構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸、下轉(zhuǎn)軸座和上轉(zhuǎn)軸座；下轉(zhuǎn)軸座有三個，分別固定安裝在 底座下板的中間和兩側(cè)，上轉(zhuǎn)軸座有四個，分別固定安裝在底座上板，并與底座下板兩側(cè)的 下轉(zhuǎn)軸座對應(yīng)；轉(zhuǎn)軸穿過下轉(zhuǎn)軸座和上轉(zhuǎn)軸座，并能在中間自由轉(zhuǎn)動。所說液壓支撐缸與底座上板的連接為鎖緊機構(gòu)固定安裝在底座上板中間，鎖緊 機構(gòu)的拉桿與液壓支撐缸固定連接。所說鎖緊機構(gòu)包括拉桿、鎖緊機構(gòu)下座、鎖緊機構(gòu)上座、銷；拉桿上端有方形空槽， 鎖緊機構(gòu)下座和鎖緊機構(gòu)上座固定安裝在底座上板上，鎖緊機構(gòu)下座中間開有方形空槽， 上端面中間開有半圓槽；鎖緊機構(gòu)上座中間開有方形槽，底面中間開有半圓槽；拉桿頭部 穿過底座上板、方形空槽和方形槽連接鎖緊機構(gòu)下座和鎖緊機構(gòu)上座；銷子兩端為圓柱形， 中間為方扁形，穿入鎖緊機構(gòu)下座半圓槽、方形空槽和鎖緊機構(gòu)上座半圓槽中。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明無需投入昂貴的四軸或五軸加工中心，其有益效果是(1)本發(fā)明能實現(xiàn)重載情況下三軸加工中心一次定位裝夾加工帶角度的工件，精 度高、效率高、成本投入少。
(2)本發(fā)明采用了重載設(shè)計，當(dāng)夾具組件和工件總重達200kg以上時，實現(xiàn)穩(wěn)定加工。(3)由于本發(fā)明采用了變位機構(gòu)，當(dāng)需要獲得不同角度變位時，通過調(diào)整支撐塊的 高度可容易實現(xiàn)。(4)當(dāng)需要獲得三個或三個以上的角度自動變位時，可以通過增加支撐塊的數(shù)量 來實現(xiàn)，可擴展性強。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的側(cè)視圖。圖3為本發(fā)明的滑塊和滑塊下座結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明的轉(zhuǎn)軸機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明的鎖緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明的鎖緊機構(gòu)上座結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明的鎖緊機構(gòu)下座結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-底座上板、2-轉(zhuǎn)軸機構(gòu)、3-鎖緊機構(gòu)、4-變位機構(gòu)、5-液壓支撐缸、6_底 座下板、7-拉桿、8-液壓管、9-液壓電磁換向閥、10-可編程邏輯控制器、11-低位支撐塊、 12-高位支撐塊、13-滑塊、14-滑塊下座、15-氣動拉缸、16-連接桿、17-氣壓管、18-氣壓電 磁換向閥、19- “燕尾”形凹槽、20-轉(zhuǎn)軸、21-下轉(zhuǎn)軸座、22-上轉(zhuǎn)軸座、23-下轉(zhuǎn)軸座、24-下 轉(zhuǎn)軸座、25-上轉(zhuǎn)軸座、26-上轉(zhuǎn)軸座、27-上轉(zhuǎn)軸座、28-鎖緊機構(gòu)下座、29-鎖緊機構(gòu)上座、 30-銷、31-方形空槽、32-螺釘、33-方形空槽、34-半圓槽、35-方形槽、36-半圓槽。
具體實施例方式圖1、圖2中，本發(fā)明包括底座上板1、轉(zhuǎn)軸機構(gòu)2、鎖緊機構(gòu)3、變位機構(gòu)4、液壓支 撐缸5、底座下板6等組成。轉(zhuǎn)軸機構(gòu)2安裝在底座下板6的一側(cè)。鎖緊機構(gòu)3固定安裝 在底座上板1中間，其拉桿7與液壓支撐缸5固定連接。液壓支撐缸5固定安裝在底座下 板6中間，作為底座翻轉(zhuǎn)的動力源。液壓支撐缸5另一端通過液壓管8與液壓電磁換向閥 9連接。該液壓電磁換向閥9為液壓二位二通電磁換向閥。液壓電磁通斷換向閥9另一端 與液壓源相接，并且由可編程邏輯控制器10控制液壓電磁通斷換向閥9的動作?？删幊踢?輯控制器10通過液壓電磁換向閥9，控制液壓支撐缸5頂起和落下兩個動作。變位機構(gòu)4 由低位支撐塊11、高位支撐塊12、滑塊13、滑塊下座14以及氣動拉缸15組成。低位支撐塊 11和高位支撐塊12并排固定安裝在底座上板1的一側(cè)，低位支撐塊11和高位支撐塊12的 高度根據(jù)底座需要翻轉(zhuǎn)的角度確定?；瑝K13安裝在滑塊下座14上，并能在滑塊下座14上 自由滑動，滑塊13上端面為平面結(jié)構(gòu)，與支撐塊相接觸。滑塊下座14固定安裝在底座下板 6上，并與支撐塊的位置相對應(yīng)。氣動拉缸15固定安裝在底座下板6上，并通過連接桿16 與滑塊13固定連接。氣動拉缸15側(cè)面通過氣壓管17與氣壓電磁換向閥18連接。該氣壓 電磁換向閥18為氣壓二位二通電磁換向閥。氣壓電磁換向閥18另一端與氣壓源相接，并 且由可編程邏輯控制器10控制氣壓電磁換向閥18的動作?？删幊踢壿嬁刂破?0通過控
4制氣壓電磁換向閥18的動作，進而控制氣動拉缸15伸出和拉回兩個動作。當(dāng)液壓支撐缸 5頂起時，轉(zhuǎn)軸機構(gòu)2轉(zhuǎn)動，通過拉桿7頂起底座上板1。液壓支撐缸5頂起動作完畢后，氣 動拉缸15通過連接桿16拉動滑塊13，使滑塊13上端面由處于低位支撐塊11正下方滑動 至高位支撐塊12正下方，或者由高位支撐塊12正下方滑動至低位支撐塊11正下方。氣動 拉缸15動作完畢后，液壓支撐缸5落下，滑塊13上端面與低位支撐塊11或高位支撐塊12 貼合，實現(xiàn)角度的變化。由于低位支撐塊11、高位支撐塊12、滑塊13、滑塊下座14的高度可根據(jù)底座翻轉(zhuǎn) 的角度平磨后碾磨而成，底座高度方向尺寸變差在0. 03mm以內(nèi)，轉(zhuǎn)軸與低位支撐塊11或高 位支撐塊12距離在300mm時，此時翻轉(zhuǎn)的角度精度可達到0. 0057度。圖3中，滑塊13上端面為平面，其下端面有一“燕尾”形凹槽19，滑塊下座14上面 為“燕尾”形，與“燕尾”形凹槽19相匹配?；瑝K13通過可通過“燕尾”形凹槽19在滑塊下 座14上自由滑動。圖4中，轉(zhuǎn)軸機構(gòu)由轉(zhuǎn)軸20、下轉(zhuǎn)軸座21和上轉(zhuǎn)軸座22等組成。下轉(zhuǎn)軸座共有三 個，分別為下轉(zhuǎn)軸座21、下轉(zhuǎn)軸座23、下轉(zhuǎn)軸座24。下轉(zhuǎn)軸座21固定安裝在底座下板6 — 側(cè)，下轉(zhuǎn)軸座23固定安裝在底座下板6中間，下轉(zhuǎn)軸座M固定安裝在底座下板6另一側(cè)。 上轉(zhuǎn)軸座共有4個，分別為上轉(zhuǎn)軸座22、上轉(zhuǎn)軸座25、上轉(zhuǎn)軸座沈、上轉(zhuǎn)軸座27。上轉(zhuǎn)軸座 22和上轉(zhuǎn)軸座25固定安裝底座上板1上，并分布在下轉(zhuǎn)軸座21兩側(cè)，上轉(zhuǎn)軸座沈和上轉(zhuǎn) 軸座27固定安裝底座上板1上，分布在下轉(zhuǎn)軸座M兩側(cè)。轉(zhuǎn)軸20穿過下轉(zhuǎn)軸座和上轉(zhuǎn)軸 座，并能在中間自由轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)軸機構(gòu)通過三個下轉(zhuǎn)軸座和四個上轉(zhuǎn)軸座將底座上板1和底 座下板6連接起來。夾具在工作時，底座上板1在四個角上均存在剛性支撐(低位支撐塊 或高位支撐塊兩處加上轉(zhuǎn)軸支撐座兩處)，而且中間受到液壓支撐缸的拉緊力，因此夾具底 座能實現(xiàn)重載情況下的穩(wěn)定加工。圖5、圖6、圖7中，鎖緊機構(gòu)由拉桿7、鎖緊機構(gòu)下座28、鎖緊機構(gòu)上座四、銷30構(gòu) 成。拉桿7下端有螺紋，與液壓支撐缸的螺紋相匹配。拉桿7上端為方扁形，開有方形空槽 31。鎖緊機構(gòu)下座觀和鎖緊機構(gòu)上座四通過螺釘32固定安裝在底座上板1上。鎖緊機 構(gòu)下座觀中間開有方形空槽33，上端面中間開有半圓槽34。鎖緊機構(gòu)上座四與鎖緊機構(gòu) 下座觀結(jié)構(gòu)類似，中間開有同樣大小的方形槽35，底面中間開有半圓槽36。拉桿7頭部穿 過底座上板1、方形空槽33和方形槽35，連接鎖緊機構(gòu)下座觀和鎖緊機構(gòu)上座四。銷30 兩端為圓柱形，中間為方扁形，正好從半圓槽34、方形空槽31和半圓槽36中穿過，并能在中 間擺動。
權(quán)利要求
1.一種重載自動變位液壓夾具底座，其特征在于底座下板(6)的一側(cè)有轉(zhuǎn)軸機構(gòu) O)，底座下板(6)中間有液壓支撐缸(5)；液壓支撐缸與底座上板(1)連接；變位機構(gòu)(4) 包括低位支撐塊(11)、高位支撐塊(12)、滑塊(13)、滑塊下座(14)以及氣動拉缸(15)；低 位支撐塊(11)和高位支撐塊(1 固定安裝在底座上板(1)的一側(cè)，滑塊下座(14)固定 安裝在底座下板(6)上并與低位支撐塊(11)和高位支撐塊(1 的位置相對應(yīng)，氣動拉缸 (15)裝在底座下板(6)上，并通過連接桿(16)與滑塊(13)相連接，滑塊(13)置于滑塊下 座(14)上；氣動拉缸(1 經(jīng)氣壓電磁換向閥(18)與氣壓源相接，氣壓電磁換向閥(18)與 可編程邏輯控制器(10)相連接；液壓支撐缸( 經(jīng)液壓電磁換向閥(9)與液壓源相接，液 壓電磁換向閥(9)連接可編程邏輯控制器(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重載自動變位液壓夾具底座，其特征在于所說轉(zhuǎn)軸機構(gòu)(2) 包括轉(zhuǎn)軸(20)、下轉(zhuǎn)軸座和上轉(zhuǎn)軸座；下轉(zhuǎn)軸座有三個，分別固定安裝在底座下板(6)的中 間和兩側(cè)，上轉(zhuǎn)軸座有四個，分別固定安裝在底座上板(1)，并與底座下板(6)兩側(cè)的下轉(zhuǎn) 軸座上應(yīng)；轉(zhuǎn)軸00)穿過下轉(zhuǎn)軸座和上轉(zhuǎn)軸座。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重載自動變位液壓夾具底座，其特征在于液壓支撐缸與底 座上板(1)的連接為鎖緊機構(gòu)(3)固定安裝在底座上板(1)中間，鎖緊機構(gòu)(3)的拉桿 (7)與液壓支撐缸(5)固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的重載自動變位液壓夾具底座，其特征在于所說鎖緊機構(gòu)(3) 包括拉桿(7)、鎖緊機構(gòu)下座(觀)、鎖緊機構(gòu)上座( )、銷(30)；拉桿(7)上端有方形空槽 (31)，鎖緊機構(gòu)下座08)和鎖緊機構(gòu)上座09)固定安裝在底座上板(1)上，鎖緊機構(gòu)下座 (28)中間開有方形空槽(33)，上端面中間開有半圓槽(34)；鎖緊機構(gòu)上座09)中間開有 方形槽(35)，底面中間開有半圓槽(36)；拉桿(7)頭部穿過底座上板(1)、方形空槽(33)和 方形槽(35)連接鎖緊機構(gòu)下座08)和鎖緊機構(gòu)上座09)；銷子(30)兩端為圓柱形，中間 為方扁形，穿入鎖緊機構(gòu)下座的半圓槽(34)、方形空槽(31)和鎖緊機構(gòu)上座的半圓槽(36) 中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重載自動變位液壓夾具底座，其特征在于所說滑塊(13)上 端面為平面，其下端面有一“燕尾”形凹槽(19)，滑塊下座(14)上面為“燕尾”形，與“燕尾” 形凹槽(19)相匹配。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重載自動變位液壓夾具底座，其特征在于氣壓電磁換向閥 (18)為氣壓二位二通電磁換向閥，液壓電磁換向閥(9)為液壓二位二通電磁換向閥。
全文摘要
一種重載自動變位液壓夾具底座，底座下板的一側(cè)有轉(zhuǎn)軸機構(gòu)，底座下板中間有液壓支撐缸；液壓支撐缸經(jīng)拉桿與底座上板固定連接；低位支撐塊和高位支撐塊并排固定安裝在底座上板的一側(cè)，滑塊下座固定安裝在底座下板上；氣動拉缸裝在底座下板上并通過連接桿與滑塊相連接，滑塊置于滑塊下座上；氣動拉缸經(jīng)氣壓電磁換向閥與氣壓源相接；液壓支撐缸經(jīng)液壓電磁換向閥與液壓源相接，氣壓電磁換向閥、液壓電磁換向閥連接可編程邏輯控制器。本發(fā)明零件可以根據(jù)不同要求安裝到該底座上板上，通過液壓底座的自動變位，實現(xiàn)重載情況下三軸加工中心一次定位裝夾加工帶角度的工件。無需投入昂貴的四軸或五軸加工中心。
文檔編號B23Q3/06GK102145463SQ20101011039
公開日2011年8月10日 申請日期2010年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者孟巍, 張旗, 徐亞輝, 楊定國, 金燁, 陶愛容, 高海濤 申請人:湖北漢丹機電有限公司