夹具和加工组件制造技术

本实用新型专利技术提供了一种夹具和加工组件，夹具与机床配合使用，夹具包括：夹紧机构，设置在机身上，夹紧机构包括机械手、弹性支撑组件和夹头，弹性支撑组件连接机械手和夹头，夹头用于夹持异形零件；固定组件，安装在工作台上，固定组件包括顶部设置有开口的容器和支撑件，容器用于容纳相变材料，支撑件安装在容器内部；其中夹头夹持异形零件按加工定位要求通过容器的开口处将异形零件与支撑件相抵，异形零件、支撑件、容器通过相变材料固化固联在一起。本实用新型专利技术提供的夹具，避免了异形零件在定位过程中零件姿态存在不确定性的问题，为机械精加工提供了固定强度和刚性高、加工基准可重复性好的夹具，提高用户使用的满意度。

Fixtures and processing components

The utility model provides a fixture and processing components, used with fixture and machine tool fixture comprises a clamping mechanism arranged on the machine body, the clamping mechanism comprises a manipulator, elastic support component and chuck, elastic support component connected manipulator and chuck, chuck for clamping the special-shaped parts; a fixed component is arranged on the worktable on the fixed component is arranged on the top opening of the container includes a container is used for accommodating and supporting components, phase change material, the support member is installed inside the container; the clamp shaped parts through the opening of the container shaped parts and the supporting piece offset press processing positioning requirements, special-shaped parts, support, through the phase change material curing solid container together. The fixture provided by the utility model avoids the problem of the uncertainty of the part posture of the special-shaped parts in the positioning process, and provides the fixture with fixed strength and high rigidity and good repeatability of the processing datum for the mechanical finishing, so as to improve the satisfaction degree of the users.

【技术实现步骤摘要】
夹具和加工组件
本技术涉及机械加工控制领域，具体而言，涉及一种夹具和加工组件。
技术介绍
目前在精密加工过程中，通常需要将被加工机械零件牢牢固定在机床工作台上，为了得到统一的加工基准需要维持夹持的固定零件其定位和姿态的一致性，对于有较大基准平面的零件而言，常用的固定方式有边缘压紧和磁力压紧等，其中边缘压紧适用于加工力较大场合，如大余量铣削等；磁力压紧适用于铁磁性零件及加工力较小场合，如精密磨削等。对于基准平面较小且几何形状复杂的零件，为保证挟持的刚性与强度，通常须在机床工作台和零件间插入一个中间部件用于零件固定，即夹具。夹具在与机床工作台结合面上提供了大尺寸的基准平面和便捷的边缘压紧、磁吸压紧操作，在面向零件一侧提供准确、可重复的固定参考、多点支撑及多点锁定功能。而对于完全没有基准平面的异形零件而言，目前主要的固定方法是采用柔性夹具。柔性夹具通常采用相变材料如低温合金等将零件与夹具壳体浇铸成整体后进行加工，加工完成后通过加温等手段液化相变材料，实现零件的分离及取出。但相关技术中的异形零件夹具存在体积臃肿，刚性和强度不足的问题，不适用于精密加工，且夹具使固定后的零件姿态存在不确定性，加工基准可重复性差的问题，影响产品的加工。因此，如何设计出一种固定强度和刚性高、加工基准可重复性好的异形零件的夹具成为亟待解决的问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题至少之一，本技术的第一方面的实施例提出了一种夹具。本技术的第二方面实施例，还提出了一种加工组件。有鉴于此，根据本技术的第一方面的实施例，本技术提出了一种夹具，用于异形零件，与机床配合使用，机床包括工作台和机身，工作台位于机身的上方且与机身滑动连接，夹具包括：夹紧机构，设置在机身上，夹紧机构包括机械手、弹性支撑组件和夹头，弹性支撑组件连接机械手和夹头，夹头用于夹持异形零件；固定组件，安装在工作台上，固定组件包括顶部设置有开口的容器和支撑件，容器用于容纳相变材料，支撑件安装在容器内部；其中，夹头夹持异形零件按加工定位要求通过容器的开口处将异形零件与支撑件相抵，异形零件、支撑件、容器通过相变材料固化固联在一起。本技术提供的用于异形零件的夹具，与机床配合使用，夹具包括夹紧机构和固定组件，其中夹紧装置设置在机身上，包括机械手、弹性支撑组件和夹头，固定组件安装在工作台上，包括容器和支撑件，通过弹性支撑组件连接机械手和夹头，夹头夹持异形零件按加工定位要求通过容器的开口处将异形零件与支撑件相抵，容器内容纳的相变材料固化将异形零件、支撑件和容器固联在一起实现零件的固定，使得弹性支撑组件在夹头夹持异形零件与支撑件相抵时能够自适应调整异形零件的空间姿态，使异形零件与支撑件精确定位且相互压紧，避免零件姿态存在不确定性使加工基准可重复性差的问题，为精密机械加工提供了稳定性好、固定强度和刚度高，加工基准可重复性好的夹具，提高异形零件的加工效率，提高用户使用的满意度。进一步地，支撑件安装在容器内部，且异形零件通过夹头夹持与支撑件相抵，使得容器内的相变材料在固化过程中支撑件与异形零件紧密压紧不会发生位置变化，避免支撑件悬浮在容器内使的相变材料在固化过程中因体积发生变化而影响异形零件的定位，有效地提高了异形零件定位的准确性，使夹具的加工基准可重复性较好，提高用户使用的满意度，且相变材料在固化过程中，异形零件始终被与弹性支撑组件连接的夹头压紧在支撑件上，挟持定位稳定性高、可重复性好，提高了定位的准确性。进一步地，机床包括机身和与机身滑动连接的工作台，固定组件安装在工作台上，使得工作台相对机身滑动即可使固定组件按照异形零件的加工定位要求进行定位，操作简单，容易控制，提高定位效率，进而提高加工效率。进一步地，支撑件可以为异形零件的阴模型腔，阴模型腔的形状与异形零件底部轮廓相同。进一步地，机械手为六自由度关节式机械手，扩大了机械手的运动范围，提高了机械手运动的灵活性和准确性，有效地保证了夹头夹持异形零件的准确性和灵活性，提高定位的准确性。进一步地，容器内部的横截面大于异形零件在加工姿态下的最大横截面，容器的深度满足将异形零件浸入其中、待加工部位暴露在外，进而保证容器内相变材料固化后能够将异形零件、支撑件和容器紧密、牢固地连接在一起，且保证异形零件定位的稳定性，保证异形零件在加工过程中不会发生位移而影响加工精度，保证定位的准确性和加工的稳定性，提高了异形零件固定的强度和高度，提高用户使用的满意度。进一步地，相变材料可以为水，包括普通自来水、工业废水等，节约水资源且避免二次污染，同时避免了相关技术中使用低熔点合金作为相变材料成本高且存在重金属毒性危害操作人员健康的问题，有效地提高能源的利用率且降低使用成本，保证了操作人员的身体健康，提高用户使用的满意度。进一步地，夹具包括夹紧结构和固定组件，结构简单，体积较小，避免相关技术中夹具结构体积小大臃肿而影响机床加工，有效地提高了机床加工的灵活性和准确性，提高用户使用的满意度。另外，本技术提供的上述实施例中的夹具还可以具有如下附加技术特征：在上述技术方案中，优选地，还包括：弹性支撑组件包括：壳体、球关节、至少一个弹性件和伸缩杆，壳体的一端设置有开口，至少一个弹性件均匀、等距地设置在壳体开口端的内周壁上，球关节设置在壳体另一端内侧底部的几何中心处，伸缩杆的一端与球关节相连接，伸缩杆的另一端与至少一个弹性件和夹头相连接。在该技术方案中，弹性支撑组件包括壳体、球关节、至少一个弹性件和伸缩杆，通过壳体的一端设置有开口，至少一个弹性件均匀、等距地设置在壳体开口端的内周壁上，球关节设置在壳体另一端内侧底部的几何中心处，伸缩杆的一端与球关节相连接，伸缩杆的另一端与至少一个弹性件和夹头相连接，使得夹头夹持异形零件与支撑件相抵接时，弹性伸缩杆在至少一个弹性件和球关节的作用下可进行伸缩、摆动、扭转复合运动，进而使得夹头夹持的异形零件与支撑件相抵接时姿态唯一，相对稳定且紧密压紧，有效地提高了异形零件定位的准确性，使夹具的加工基准可重复性较好，提高加工精度，提高用户使用的满意度。进一步地，弹性件的不同数量能够满足壳体、伸缩杆不同结构的需求，适用范围广泛。进一步地，机械手设置在机身上，与机械手通过弹性支撑组件连接的夹头夹持异形零件按加工定位要求将异形零件由放置位置搬运至容器上方与支撑件相抵时，其在容器上方的末端定位点在机械手控制坐标系内存在过行程，且过行程的幅度大于异形零件抓取姿态偏差、机床工作台定位偏差、机械手末端定位点偏差的累计值，过行程导致异形零件在逼近容器过程中，与容器中的支撑件存在一定幅度的位置冲突，由于弹性支撑组件以球形关节中心为原点，弹性伸缩杆末端具有3个空间平移自由度和3个空间扭转自由度，每个自由度上的偏移会产生与偏移方向相反、正比于偏移幅度的弹性约束力，因此，异形零件与支撑件相抵时的位置冲突全部被弹性支撑组件的被动变形所吸收，弹性支撑组件被动变形在3个空间平移自由度和3个空间扭转自由度上所产生的弹性约束力，自适应调整异形零件与支撑件相抵接时的姿态，实现异形零件与支撑件的精准定位并相互压紧，为精密机械加工提供稳定性好、可重复性高的加工基准，且弹性支撑组件为无源元件，无需施加额外的控制能源和控制信号，可显著降低异形零件挟持和搬运过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种夹具，用于异形零件，与机床配合使用，所述机床包括工作台和机身，所述工作台位于所述机身的上方且与所述机身滑动连接，其特征在于，所述夹具包括：夹紧机构，设置在所述机身上，所述夹紧机构包括机械手、弹性支撑组件和夹头，所述弹性支撑组件连接所述机械手和所述夹头，所述夹头用于夹持所述异形零件；固定组件，安装在所述工作台上，所述固定组件包括顶部设置有开口的容器和支撑件，所述容器用于容纳相变材料，所述支撑件安装在所述容器内部；其中，所述夹头夹持所述异形零件按加工定位要求通过所述容器的开口处将所述异形零件与所述支撑件相抵，所述异形零件、所述支撑件、所述容器通过所述相变材料固化固联在一起。

【技术特征摘要】
1.一种夹具，用于异形零件，与机床配合使用，所述机床包括工作台和机身，所述工作台位于所述机身的上方且与所述机身滑动连接，其特征在于，所述夹具包括：夹紧机构，设置在所述机身上，所述夹紧机构包括机械手、弹性支撑组件和夹头，所述弹性支撑组件连接所述机械手和所述夹头，所述夹头用于夹持所述异形零件；固定组件，安装在所述工作台上，所述固定组件包括顶部设置有开口的容器和支撑件，所述容器用于容纳相变材料，所述支撑件安装在所述容器内部；其中，所述夹头夹持所述异形零件按加工定位要求通过所述容器的开口处将所述异形零件与所述支撑件相抵，所述异形零件、所述支撑件、所述容器通过所述相变材料固化固联在一起。2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述弹性支撑组件包括：壳体、球关节、至少一个弹性件和伸缩杆，所述壳体的一端设置有开口，所述至少一个弹性件均匀、等距地设置在所述壳体开口端的内周壁上，所述球关节设置在所述壳体另一端内侧底部的几何中心处，所述伸缩杆的一端与所述球关节相连接，所述伸缩杆的另一端与所述至少一个弹性件和所述夹头相连接。3.根据权利要求2所述的夹具，其特征在于，所述至少一个弹性件均匀、等距的连接在所述伸缩杆另一端的外周壁上。4.根据权利要求2所述的夹具，其特征在于，所述壳体为圆柱壳体。5.根据权利要求2所述的夹具，其特征在于，所述容器内部的侧壁为波浪结构；所述支撑件的外侧壁上设置有凸起结构。6.根据权利要求5所述的夹具，其特征在于，所述波浪结构设置有延伸至所述容器内部的金属丝。7.根据权利要求6所述的夹具，其特征在于，所述容器内部的底壁和所述支撑件中的一个上设置有卡槽，所述容器内部的底部和所述支撑件中的另一个上设置有与所述卡槽相配合的卡扣。8.根据权利要求7所述的夹具，其特征在于，还包括：温控系统；所述容器为中空夹层结构，所述中空夹层结构连通所述波浪结构和所述卡槽或所述卡...

【专利技术属性】
技术研发人员：任华林，申文权，张秋贵，俞红祥，徐万洪，
申请(专利权)人：浙江万里扬股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33