本發(fā)明涉及的是一種用于管類工件夾具夾緊方法。

背景技術(shù)：

機(jī)床夾具按專門化分類可分為以下幾類：

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，車床上三爪卡盤和四爪單動卡盤，銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等。這類夾 具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn)，常作為機(jī)床附件提供給用戶。其特點是適應(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、專用夾具。專用夾具是指專為某一工件的某道工序而專門設(shè)計的夾具。其特點是結(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)計制造周期 較長、制造費用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時，夾具將由于無法再使用而報廢。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，稱為成組夾具。通用可調(diào)夾具與成組夾具相比，加工對象不很明確，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。由專業(yè)廠家制造，其特點是靈活多變，萬能性強(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線上使用的夾具。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線從一個工位移到下一個工位，進(jìn)行不同工序的加工。

由于各類機(jī)床自身工作特點和結(jié)構(gòu)形式各不相同，對所用夾具的結(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力源不同，可分為：手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動夾具、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；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。使用專用夾具可以改變原機(jī)床的用途和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實現(xiàn)一機(jī)多能。例如，在車床或搖臂鉆床上安裝鏜模夾具后，就可以對箱體孔系進(jìn)行鏜削加工；通過專用夾具還可將車床改為拉床使用，以充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用。

4、減輕工人的勞動強(qiáng)度。用夾具裝夾工件方便、快速，當(dāng)采用氣動、液壓等夾緊裝置時，可減輕工人的勞動強(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)勞動生產(chǎn)效率，節(jié)約勞動人員的勞動操作強(qiáng)度等。

中國實用新型專利說明書 CN 203792068 U公開這樣一種了一種機(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)。本實用新型通過在夾具體上設(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， 還可通過將金屬桿穿入球體的球孔中，來旋緊夾緊螺栓，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，而且力度過大會損壞所夾持的物品。

中國實用新型專利說明書 CN 203254205 U 公開這樣了了一種機(jī)床夾具。本實用新型的技術(shù)方案要點為 ：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)有與錐柄軸線呈 90°的角鐵，該角鐵的 豎直壁上開有螺紋孔，所述的夾具體通過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。本實用新型設(shè)計簡單且安裝方便，主要應(yīng)用于圓柱體工件的加工過程中。 但是這種夾具需要人力加緊，而且力度過大會損壞所夾持的物品。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種適用于管類工件夾具夾緊方法，通過若干個液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)對工件進(jìn)行夾緊，并通過雙重檢測機(jī)構(gòu)對工件進(jìn)行檢測，確保對工件的精確夾緊。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種用于管類工件夾具夾緊方法，夾具包括連接軸、液壓油裝置、液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)、位移檢測裝置、壓力檢測裝置以及下位機(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)置多個液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)，多個液壓擴(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、以及若干個與所述主油道連通設(shè)置的油道單元，每個油道單元內(nèi)均設(shè)有一個液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)，每個液壓擴(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； 所述位移檢測裝置用于實時檢測彈性電磁片與工件內(nèi)側(cè)壁之間的位移量；所述壓力檢測裝置用于實時檢測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、位移檢測裝置、壓力檢測裝置以及彈性電磁片控制連接；

包括以下步驟：

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)同時對工件進(jìn)行支撐夾緊；

第二步、當(dāng)完成夾緊后，壓力檢測裝置檢測每個液壓擴(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比較小，此時通過下位機(jī)控制液壓油裝置對液壓油的壓力進(jìn)行微調(diào)，確保對工件的精確夾緊；

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

所述液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)包括3~6個。

所述彈性電磁片的材料為高錳鋼。

所述位移檢測裝置為光柵位移傳感器。

所述壓力檢測裝置為設(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)方案具有以下幾個有益效果：

1、本夾緊方法中的液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)可滿足不同管徑工件的夾緊；

2、本發(fā)明夾緊裝置中的多個液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)在同一水平面內(nèi)繞工件周向均勻布置，多個液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)同時運動，使多個壓桿對工件同時進(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、本發(fā)明用于管類工件夾具夾緊方法通過設(shè)置壓力傳感器對液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)的夾緊力進(jìn)行檢測、以及通過位移檢測裝置對工件的位移進(jìn)行實時檢測雙重保險，避免發(fā)生虛接觸或夾緊力不足的現(xiàn)象，確保對工件的精確夾緊。

附圖說明

圖1是夾緊裝置的俯視圖；

圖2是單個液壓擴(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。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例以及說明書附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做更詳細(xì)的描述。

如圖1所示，一種用于管類工件夾具夾緊方法，夾具包括連接軸、液壓油裝置、液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)、位移檢測裝置、壓力檢測裝置以及上位機(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)置多個液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)，多個液壓擴(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、以及若干個與所述主油道連通設(shè)置的油道單元，每個油道單元內(nèi)均設(shè)有一個液壓擴(kuò)徑機(jī)構(gòu)，每個液壓擴(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； 所述位移檢測裝置用于實時檢測彈性電磁片與工件內(nèi)側(cè)壁之間的位移量；所述壓力檢測裝置用于實時檢測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、位移檢測裝置、壓力檢測裝置以及彈性電磁片控制連接；包括以下幾個步驟：

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)同時對工件進(jìn)行支撐夾緊；

第二步、當(dāng)完成夾緊后，壓力檢測裝置檢測每個液壓擴(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比較小，此時通過下位機(jī)控制液壓油裝置對液壓油的壓力進(jìn)行微調(diào)，確保對管類工件的精確夾緊；

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

作為本發(fā)明一種用于管類工件夾具夾緊方法技術(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。

作為本發(fā)明一種用于管類工件夾具夾緊方法技術(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)明一種用于管類工件夾具夾緊方法技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述位移檢測裝置為光柵位移傳感器。

作為本發(fā)明一種用于管類工件夾具夾緊方法技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述壓力檢測裝置為設(shè)置于彈性電磁片內(nèi)的壓力傳感器。

作為本發(fā)明一種用于管類工件夾具夾緊方法技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述壓力檢測裝置為設(shè)置于液壓油裝置的液壓回路中的壓力傳感器。