本發(fā)明涉及的是一種用于精密機床的夾具及其鎖緊方法。

背景技術(shù)：

機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，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，進行不同工序的加工。

由于各類機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、齒輪機床夾具和其他機床夾具等。

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、擴大機床的工藝范圍。使用專用夾具可以改變原機床的用途和擴大機床的使用范圍，實現(xiàn)一機多能。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)揮通用機床的作用。

4、減輕工人的勞動強度。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度。

目前機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度等。

中國實用新型專利說明書cn203792068u公開這樣一種了一種機床夾具，包括夾具體和角鐵，所述角鐵設(shè)置有用于鎖緊所述夾具體的鎖緊螺栓，所述鎖緊螺栓套有雙螺母，所述鎖緊螺栓的一端加工有帶孔的球體，所述鎖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，在鎖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，來旋緊鎖緊螺栓，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cn203254205u公開這樣了了一種機床夾具。本實用新型的技術(shù)方案要點為：一種機床夾具，主要包括錐柄、角鐵和夾具體，所述的錐柄與機床主軸孔相配，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鎖緊螺母固定，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精密機床的夾具，通過若干個液壓推進機構(gòu)對工件進行鎖緊，并通過雙重檢測機構(gòu)對工件進行檢測，確保對工件的精確鎖緊。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種用于精密機床的夾具，包括電磁吸盤、液壓油裝置、液壓推進機構(gòu)、位移檢測裝置、壓力檢測裝置以及上位機，其中，

所述電磁吸盤上沿盤周均勻設(shè)置若干液壓推進機構(gòu)，若干液壓推進機構(gòu)能夠?qū)⒐ぜi緊或松開；

每個液壓推進機構(gòu)均通過電磁換向閥與液壓油裝置連接；

所述液壓推進機構(gòu)包括：液壓馬達、齒輪傳動機構(gòu)、絲杠螺母副以及壓桿；其中，液壓馬達的傳動軸通過齒輪傳動機構(gòu)與絲杠螺母副傳動連接，絲杠螺母副上的螺母副與壓桿固定連接；

所述位移檢測裝置設(shè)置在壓桿上，用于實時檢測工件所在位置；

所述壓力檢測裝置設(shè)置于每個液壓推進機構(gòu)的液壓回路中；

所述下位機與所述電磁吸盤、液壓油裝置、電磁換向閥、位移檢測裝置以及壓力檢測裝置控制連接。

所述液壓推進機構(gòu)包括四個，四個液壓推進機構(gòu)在電磁吸盤上相互間呈90°角布置。

所述齒輪傳動機構(gòu)外部設(shè)有齒輪盒，液壓馬達和絲杠螺母副分布在所述齒輪盒兩側(cè)并通過螺栓與齒輪盒相連；液壓馬達的傳動軸穿過齒輪盒與齒輪傳動機構(gòu)中的主動齒輪通過鍵相連，齒輪傳動機構(gòu)中的從動齒輪與絲杠通過鍵相連，齒輪盒上開有用于與電磁吸盤螺栓連接的螺紋孔。

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壓力傳感器。

本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)點主要體現(xiàn)在：

1、本裝置中的液壓推進機構(gòu)通過齒輪傳動機構(gòu)、絲杠螺母副兩個機構(gòu)進行減速，使壓桿以較低的速度進行鎖緊，既可以使液壓系統(tǒng)精確調(diào)整壓桿的位置，又增大了壓桿對工件的鎖緊力，可滿足大型工件對鎖緊力的要求；

2、本鎖緊裝置的多個液壓推進機構(gòu)在同一水平面內(nèi)繞工件周向均勻布置，多個液壓推進機構(gòu)同時運動，使多個壓桿對工件同時進行鎖緊，克服了單一機構(gòu)容易與工件發(fā)生虛接觸或打滑現(xiàn)象的難題；

3、該裝置通過多個液壓推進機構(gòu)液壓回路上設(shè)置壓力傳感器對液壓推進機構(gòu)的鎖緊力進行檢測、以及通過位移檢測裝置對工件的位移進行實時檢測雙重保險，避免發(fā)生虛接觸或鎖緊力不足的現(xiàn)象，確保對工件的精確鎖緊。

附圖說明

圖1是鎖緊裝置的俯視圖；

圖2是單個液壓推進機構(gòu)的剖視圖；

圖3是下位機控制電路原理圖。

其中，1為電磁吸盤；2為液壓推進機構(gòu)；2-1為壓桿；2-2為螺母副；2-3為套筒；2-4為絲杠；2-5為主動齒輪；2-6為被動齒輪；2-7為齒輪盒；2-8為液壓馬達；3為工件；4為位移檢測裝置。

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)方案做更詳細的描述。

如圖1所示，電磁吸盤上表面沿盤周對稱設(shè)置4個液壓推進機構(gòu)，每個液壓推進機構(gòu)包括壓桿、過渡圓柱塊、絲杠螺母副、主動齒輪、被動齒輪、齒輪盒、液壓馬達。

壓桿通過螺栓與過渡圓柱塊相連，過渡圓柱塊嵌在螺母副內(nèi)并通過定位銷釘固定，從而使壓桿固定在螺母副前端，液壓馬達和絲杠螺母副分布在齒輪盒兩側(cè)并通過螺栓與齒輪盒相連，液壓馬達與主動齒輪通過鍵相連，絲杠與被動齒輪同樣通過鍵相連，絲杠外側(cè)是套筒，套筒與齒輪盒通過螺栓進行連接，絲杠、螺母副、套筒共同構(gòu)成絲杠螺母副。

液壓推進機構(gòu)的齒輪盒上開有螺紋孔，齒輪盒外側(cè)是安裝座，齒輪盒、安裝座通過螺栓連接固定在電磁吸盤上。

壓力傳感器通過螺紋連接直接安裝在個液壓回路之中，當(dāng)需要對工件進行鎖緊時，電機帶動柱塞泵將液壓油從油箱經(jīng)過濾器注入到液壓管路中，單向閥防止液壓油回流，溢流閥的作用是設(shè)定系統(tǒng)的最大工作壓力。

本發(fā)明公開了一種基于所述用于精密機床的夾具的鎖緊方法，包括以下幾個步驟：

第一步、上部平臺帶動工件旋轉(zhuǎn)，角度檢測裝置對工件調(diào)整角度進行實時檢測，并將檢測信號發(fā)送給下位機；

第二步、當(dāng)下位機檢測到工件完成角度調(diào)整后需要對工件進行鎖緊使其角度位置固定時，下位機發(fā)送指令給液壓油裝置，液壓油裝置將液壓油注入到液壓管路中，同時，電磁換向閥開啟，電磁吸盤上的若干液壓推進機構(gòu)同時對工件進行鎖緊；

第三步、當(dāng)完成鎖緊后，液壓推進機構(gòu)中的液壓馬達停止轉(zhuǎn)動，壓力檢測裝置檢測每個液壓推進機構(gòu)的液壓回路中的工作壓力，將壓力信號傳輸給下位機，下位機上顯示有每個壓桿的鎖緊力，方便操作者讀取，如果某個液壓推進機構(gòu)發(fā)生虛接觸現(xiàn)象或者鎖緊力不足，則其顯示的鎖緊力值會比較小，此時通過下位機控制電磁換向閥對壓桿的位置進行微調(diào)，確保對工件的精確鎖緊。