專利名稱：鋼材沖擊試樣橫排列加工液壓夾具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鋼材沖擊試樣橫排列加工液壓夾具。
背景技術：
為了鑒定金屬材料的物理參數(shù)，無論是生產者還是使用者經常都要對一些 相關材料進行性能測試。由于檢測試所需的試樣數(shù)量很大，索取材料樣板的單 位較多，而且取樣的時間要求又都特別急，這就需要企業(yè)能夠快速地加工出大 批量合格的測試用樣。但是，由于受工藝及設備條件方方面面的限制，靠現(xiàn)有 技術要想滿足這種需求難度還相當大，目前，這一難題已經成為當前鋼材檢驗 技術的一個瓶頸。
沖擊試驗是金屬材料物理性能測試的必檢項目之一，目前國內鋼鐵企業(yè)的 沖擊試樣的加工手段大體分為二類，第一類是當前絕大多數(shù)企業(yè)普遍采用的使 用牛頭刨、銑、磨、拉床等通用設備，逐道工序、逐個零件的排列加工。不僅 勞動效率低，勞動強度大，試樣的加工質量也不理想。第二類是一些新建或技 改后的企業(yè)，所選用的是臥式加工中心，這種設備雖然比較先進，但也存在著 明顯不足，首先是投資過大，購置一臺國產臥式加工中心需要三百多萬元，進 口一臺設備費用則會高達七、八百萬元。另外一個問題就是該設備在操作中換 刀次數(shù)較多，由此會導致加工效率的明顯降低。除了上述的兩類加工模式，迄 今國內外尚未發(fā)現(xiàn)有其它類型的相關設計。 發(fā)明內容
本實用新型的發(fā)明目的在于提供一種鋼材沖擊試樣橫排列加工液壓夾具，
該設備不僅能夠實現(xiàn)試樣加工的高質量、高速度和投資少的強大優(yōu)勢，而且還 能進一步提高加工板坯材料的利用率。
本實用新型的液壓夾具設有水平90°旋轉系統(tǒng)和垂直180°翻轉機構。切 削時機床按X、 Y、 Z運行，液壓夾具設有水平90。 B軸旋轉和垂直180。 A軸翻 轉運行定位裝置，在固定底盤和旋轉圓盤上分別設有旋轉撞塊和限位塊，構成 五軸聯(lián)動定位對刀切削系統(tǒng)。
所述的90°旋轉系統(tǒng)是旋轉圓盤通過旋轉心軸安裝在固定底盤上，在兩 盤之間的旋轉心軸上裝有分度齒輪，分度齒輪與裝在固定底盤一側的齒條嚙合， 齒條的外端與旋轉用拉伸油缸聯(lián)接。
所述的垂直180°翻轉機構是:翻轉夾鉗通過翻轉心軸鉸裝在旋轉圓盤中心 的卡爪上，對應初始加工位夾在翻轉夾鉗上的工件，翻轉夾鉗后側并排裝在兩 個轉角壓緊油缸，上方設有垂直夾緊油缸，右側裝有水平夾緊油缸，在翻轉夾 鉗的左側裝有兩個相對設置的側面夾緊油缸，其安裝位置是對應翻轉夾鉗翻轉 180°后的第II段加工位時工件的前、后兩側，翻轉心軸的外端翻轉伺服電機聯(lián) 接。
本實用新型所具有的優(yōu)勢首先是速度快，按照國際的取樣慣例， 一次安夾 可以實現(xiàn)對一組橫向排列三件試樣，六個界面和一組"V"形缺口的全部加工， 生產效率可以達到60_69件/時，是臥式加工中心18—21件/時的3倍。第 二個優(yōu)勢是質量高，試樣加工尺寸精度為士0.03mm，鄰邊不垂直度小于土0.02， 表面粗糙度低于Ral.6nm，各項精度指標均高于國際標準。第三個優(yōu)勢就是設 備造價低，成套設備的售價僅為國產臥式加工中心的三分之一。第四個優(yōu)勢是 節(jié)省材料，橫排列取樣只需在板材上截取75 mm長的一條，縱排列取樣時則在 板角截取160~220mm長，400mm寬的一塊邊條，因而相對可降低耗材
1/3—1/2。第五個優(yōu)勢是就是工藝先進，切削時機床按X、 Y、 Z運行，液壓夾具 能夠實現(xiàn)水平90。 B軸旋轉和垂直180。翻轉A軸運行定位，從而實現(xiàn)了五軸聯(lián) 動的定位對刀切削，將數(shù)控機床變成專用的加工中心。以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步說明
圖1是本實用新型的主視圖
圖2是本實用新型的俯視圖
圖3是本實用新型的工作原理圖
圖4是本實用新型的工作原理圖
圖5是本實用新型的工作原理圖
圖6是本實用新型的下料設計圖
圖中標號
1、固定底盤2、旋轉圓盤3、翻轉夾鉗4、翻轉心軸5、旋轉心軸 6、分度齒輪7、齒條8、旋轉撞塊9、限位塊10、垂直夾緊油缸 11、轉角壓緊油缸12、水平夾緊油缸13、轉角壓緊油缸14、側面夾緊油缸 15、旋轉用拉伸油缸16、翻轉伺服電機17、工件18、試樣具體實施方式
翻轉油缸
例1
如圖1、圖2所示，本實用新型的液壓夾具設有水平90°旋轉系統(tǒng)和垂直 180°翻轉機構。所述的90。旋轉系統(tǒng)是旋轉圓盤2通過旋轉心軸5安裝在固 定底盤1上，在兩盤之間的旋轉心軸5上裝有分度齒輪6，分度齒輪6與裝在固 定底盤一側的齒條7嚙合，齒條7的另一端與旋轉用拉伸油缸15聯(lián)接，在固定 底盤1和旋轉圓盤2上分別設有旋轉撞塊8和限位塊9。
所述的垂直180°翻轉機構是:翻轉夾鉗3通過翻轉心軸4鉸裝在旋轉圓盤 2中心的卡爪上，對應初始加工位夾在翻轉夾鉗3上的工件17，翻轉夾鉗3后 側并排裝在兩個轉角壓緊油缸11、 13，上方設有垂直夾緊油缸10，右側裝有水 平夾緊油缸12，在翻轉夾鉗3的左側裝有兩個相對設置的側面夾緊油缸14，其 安裝位置是對應翻轉夾鉗3翻轉180。后的第II段加工位時工件17的前、后兩 側，翻轉心軸4的外端翻轉伺服電機16聯(lián)接。
例2
本實用新型在操作時在將8把銑刀分成3組串裝在刀桿上，第1組為頂"c" 面銑刀，為一把圓柱形滾刀，第2組為a、 b側及"V"形缺口銑刀，由一把"V" 形對稱單角銑刀和兩把三面刃銑刀組成，第3組為"d"面四道槽口銑刀，由三 把三面刃銑刀組成。
具體操作過程如下
1、 在將板坯工件17安放在翻轉夾鉗3的鉗口內
2、 啟動垂直夾緊油缸IO,將工件17夾住，
3、 啟動轉角壓緊油缸ll，將工件17壓住，
4、 啟動水平夾緊油缸12，夾住工件17的另一端，轉角壓緊油缸ll復位，
5、 用第1組一把圓柱形滾刀銑工件的頂"c"，
6、 用第2組銑刀一把"V"形對稱單角銑刀和兩把三面刃銑刀銑a、 b側面 及"V"形缺口。見圖3。
7、 水平夾緊油缸12卸載、復位，翻轉伺服電機16驅動翻轉夾鉗3完成垂 直翻轉180° ，轉角壓緊油缸13將工件17壓牢，啟動兩個側面夾緊油缸14， 將工件17夾住，用第l組一把圓柱形滾刀銑削翻上來的表面。見圖4。
8、啟動旋轉用拉伸油缸15，將旋轉圓盤2做90。旋轉，定位。9、用第3組銑刀四把三面刃銑刀d面將板坯斷成三個試樣18。至此， 一組 三件沖擊試樣切落完成。見圖5、圖6。
權利要求1、鋼材沖擊試樣橫排列加工液壓夾具，其持征是該液壓夾具設有水平90°旋轉系統(tǒng)和垂直180°翻轉機構，切削時機床按X、Y、Z運行，液壓夾具實現(xiàn)水平90°B軸旋轉和垂直180°翻轉A軸運行定位，構成五軸聯(lián)動定位對刀切削系統(tǒng)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的所述的鋼材沖擊試樣橫排列加工液壓夾具，其 持征是所述的90°旋轉系統(tǒng)是旋轉圓盤(2)通過旋轉心軸(5)安裝在固 定底盤(1)上，在兩盤之間的旋轉心軸(5)上裝有分度齒輪(6)，分度齒輪(6)與裝在固定底盤一側的齒條(7)嚙合，齒條(7)的外端與旋轉用拉伸油 缸(15)聯(lián)接。
3、根據(jù)權利要求1或2所述的鋼材沖擊試樣橫排列加工液壓夾具，其持征 是所述的垂直180°翻轉機構是翻轉夾鉗(3)通過翻轉心軸(4)鉸裝在旋 轉圓盤(2)中心的卡爪上，對應初始加工位夾在翻轉夾鉗(3)上的工件(17), 翻轉夾鉗(3)后側并排裝在兩個轉角壓緊油缸(11、 13)，上方設有垂直夾緊 油缸(10),右側裝有水平夾緊油缸(12)，在翻轉夾鉗(3)的左側裝有兩個相 對設置的側面夾緊油缸(14),其安裝位置是對應翻轉夾鉗(3)翻轉180°后的 第II段加工位時工件(17)的前、后兩側，翻轉心軸(4)的外端翻轉伺服電機 (16)聯(lián)接。
專利摘要本實用新型公開了一種鋼材沖擊試樣橫排列加工液壓夾具，該夾具設有水平90°旋轉系統(tǒng)和垂直180°翻轉機構，切削時機床按X、Y、Z運行，液壓夾具實現(xiàn)水平90°B軸旋轉和垂直180°A軸翻轉運行定位，構成五軸聯(lián)動定位對刀切削系統(tǒng)；其第一個優(yōu)勢是速度快，一次安夾可以實現(xiàn)對一組橫向排列三件試樣的加工，生產效率可以達到60-69件/時，是臥式加工中心18-21件/時的3倍；第二個優(yōu)勢是質量高，尺寸精度、鄰邊不垂直度和表面粗糙度指標均優(yōu)于國際標準；第三個優(yōu)勢就是設備造價低，成套設備的售價僅為國產臥式加工中心的三分之一；第四個優(yōu)勢是節(jié)省材料，較縱排列取樣板材用料相對可降低1/3-1/2；第五個優(yōu)勢則是工藝先進，將數(shù)控機床變成了專用的加工中心。
文檔編號G01N3/04GK201212868SQ200820090178
公開日2009年3月25日 申請日期2008年6月5日 優(yōu)先權日2008年6月5日
發(fā)明者王冬梅, 王洪偉, 王洪生, 王質民 申請人:王質民