一种三轴机床加工斜孔的夹具制造技术

本实用新型专利技术涉及一种三轴机床加工斜孔的夹具，包含基座、控制盒；所述基座包括底板、分别设置在底板两侧的立板；两块所述立板间设置有截面成C形的回转台；所述回转台与立板间通过轴承连接；所述回转台的正面设置有旋转圆盘，反面设置有用于驱动旋转圆盘转动的旋转机构；所述旋转圆盘上设置有对称线沿旋转圆盘径向方向放置使工件加工面与旋转圆盘平面平行的凸台；所述旋转圆盘的轴线穿过工件上加工面的中心；所述凸台上设置有多个与工件法兰盘上安装孔对应的第一螺纹孔；所述立板上设置有用于驱动回转台转动的回转机构；所述控制盒分别与回转机构和旋转机构电连接；本实用新型专利技术的加工精度高、稳定性强、可以适应多种斜孔加工。

A Kind of Fixture for Machining Inclined Holes on Three-Axis Machine Tool

【技术实现步骤摘要】
一种三轴机床加工斜孔的夹具
本技术涉及一种斜孔加工
，尤其涉及一种利用辅助设置在三轴加工中心上的一种特殊夹具加工凸模的侧向轮廓、倾斜孔或加工周向斜孔的三轴加工中心的加工夹具，使其拥有类似五轴数控加工中心才拥有的加工能力。
技术介绍
随着数控机床加工设备的进步和适用领域的越来越广泛，逐步成为国家工业发展的利器，对于三维双向斜孔的加工，由于空间坐标点和偏转角度的获取存在困难，因此在普通三轴和四轴机床上难以实现，一般都选择在五轴机床上通过程度控制自动运行加工，五轴数控加工中心虽然精度高、加工万便，能直接加工凸模的侧向轮廓或倾斜孔，但是加工成本高,存在机床选择的局限性和资金与时间的成本问题。一款待加工的清洗半导体芯片的气体喷头，如图6、图7、图8、所示，材料为6065铝，需要在平面上加工一个复合角度的斜孔特征，待加工的目标孔在工件顶部斜面上与Y轴和X轴呈一定夹角，成环型均匀分部在圆上，孔向成散射状朝向外展开，沿孔轴线剖开后，孔与z轴呈一定夹角，一般条件下必须用高端五轴联动加工中心才可以加工，利用传统立式加工中心机床和通用夹具无法加工，众所周知，高端五轴加工中心价格高，投入成本大，在五轴上的加工费用更高。如申请号CN106735385.A中公开了四轴机床上三维双向斜孔加工方法，想通过测量工艺孔的位置推导出加工主孔相对于工艺孔所需的偏移量，从而实现斜孔夹角的保证和加工主孔时进刀位置的准确定位，但是机床在对毛胚进行打表、分中基本操作时还是会受到一些误差的影响，同时此专利技术是主要针对四机床提出的主要想法对于三轴加工中心实现此功能还是不方便的，对于普通类三轴加工中心因为缺少一个相对于机床旋转的旋转圆盘对于实现一周环状的二维斜孔加工还是有困难的；如申请号CN200910272451.X中公开了三轴数控铣床加工凸模的侧向轮廓或倾斜孔的方法，虽然也是意再用较为简单的加工机械去完成较为复杂的零件，但是仍存再无法加工斜面上的斜孔问题；如申请号CN201720941298.5中公开了一种用于加工复合角度斜孔的平台装置，同样也是想通过改变夹具加持面的角度去适应工件斜面孔的加工，但是工件无法在夹持后进行一个轴向的旋转，缺少了一个对孔加工的方向；如申请号20181270910.6中公开了一种三轴加工中心加工斜面孔的夹具，虽然很好的解决了上述的问题，但是在每次变工件尺寸时前已有的夹具就无法发挥作用需要重新制作缺少一定的通用性；如申请号201721303394.3中公开了一种实用的实现五轴联动加工的数控回转台，想通过该机与三轴机身及数控系统的配合实现五轴联动对复杂零件进行一次性整体加工，虽然解决了角度调节的不方便性提高了工件加工的通用性，但是在进行加工时会产生精度误差无法做到时时反馈坐标位置，在电机停止驱动后会受到机床震动是使电机松动产生偏差，使工件精度降低。综上所述对于普通三轴机床加工复杂类孔存在很大困难而夹具的设计则在其中起着至关重要的作用，同时通用性夹具的设计与制造则成为解决此类问题的关键，无论是对于降低加工成本还是减少加工工序都有着很大的帮助。
技术实现思路
本技术目的是为了克服现有技术的不足而提供一种三轴机床加工斜孔的夹具，从而使传统三轴加工中心不再是只能够去加工简单的直孔，而是可以去加工具有任意斜面上任意方向的简单斜孔，夹具驱动机构采用伺服电机驱动并配合涡轮蜗杆传动，对于高精度加工零件件具有很大优势，编码器与两个转轴的同轴设置可以时时反馈运动状态进一步保证加工精度，同时在伺服电机的尾部加装有电磁抱闸可以增强稳定性，具有成本底精度高稳定性强的优点。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：一种三轴机床加工斜孔的夹具，包括基座、控制盒；所述基座包括水平放置的底板、分别设置在底板两侧的立板；两块所述立板间设置有截面成C形的回转台；所述回转台与立板间通过轴承连接；所述回转台的正面设置有轴线与回转台旋转轴线垂直设置的旋转圆盘，反面设置有用于驱动旋转圆盘转动的旋转机构；所述旋转圆盘上设置有对称线沿旋转圆盘径向方向放置使工件加工面与旋转圆盘平面平行的凸台；所述旋转圆盘的轴线穿过工件上加工面的中心；所述凸台上设置有多个与工件法兰盘上安装孔对应的第一螺纹孔；所述立板上设置有用于驱动回转台转动的回转机构；所述控制盒分别与回转机构和旋转机构电连接。优选的，所述回转机构包括设置在回转台支撑轴一端的回转涡轮，所述回转涡轮的外侧通过螺钉紧固在回转台支撑轴上；所述立板上设置有用于固定回转伺服电机的回转L型支架；所述回转伺服电机的输出端设置有与回转涡轮啮合的回转蜗杆。优选的，所述旋转机构包括设置在旋转轴输出端的旋转涡轮；所述旋转涡轮的外侧通过螺钉紧固在旋转轴上；所述回转台上设置有用于固定旋转伺服电机的旋转L型支架；所述旋转伺服电机的输出端设置有与旋转涡轮啮合的旋转蜗杆。优选的，所述回转涡轮与立板之间以及旋转涡轮与回转台之间均设置有推力轴承。优选的，所述旋转机构与回转机构通过透明罩壳封闭。优选的，另一块所述立板上设置有输入端与回转台支撑轴同轴连接的回转编码器；所述透明罩壳上设置有与旋转轴同轴连接的旋转编码器。优选的，所述凸台上设置有通过多个螺钉与第一螺纹孔紧固连接的加持板；所述加持板上设置有多个与不同规格法兰盘上安装孔对应的第二螺纹孔。优选的，所述凸台可通过螺钉紧固在旋转圆盘上。优选的，所述回转伺服电机与旋转伺服电机内部均设置有电机抱闸。由于上述技术方案的运用，本技术与现有技术相比具有下列优点：本新型通过给传统三轴加工中心设计一个新型夹具使传统三轴加工中心不再是只能够去加工简单的直孔，而是可以去加工具有任意斜面上任意方向的简单斜孔，旋转圆盘与回转台的有机结合使三轴加工中心不仅仅只能加工单一的复合角度斜孔，同时也可以加工成规则均匀分布的的斜面斜孔，夹具驱动机构采用伺服电机驱动并配合涡轮蜗杆传动，因为涡轮蜗杆拥有自锁功能并且传动精度高对于高精度加工零件件具有很大优势，编码器与两个转轴的同轴设置可以时时反馈运动状态进一步保证加工精度，同时在伺服电机的尾部加装有电磁抱闸可以为夹具长时间定点加工增强稳定性，防止因机床震动而产生夹具松动进而影响工件精度，此夹具的设计对于加工此类斜孔的加工具有很大的便捷性，通过一个夹具的变换去用有类似五轴加工中心才有的功能，对于降低加工成本减少不必要资源的浪费有着很大的帮助，同时此夹具也可以通过三轴加工中心就可以制造出来成本底精度高稳定性强的优点。附图说明下面结合附图对本技术技术方案作进一步说明：附图1为本技术所述的一种三轴机床加工斜孔的夹具工作状态下的结构示意图；附图2为本技术所述的一种三轴机床加工斜孔的夹具工作状态下去除透明罩壳的后视图的结构示意图；附图3为本技术所述的一种三轴机床加工斜孔的夹具非工做状态下的结构示意图；附图4为本技术所述的一种三轴机床加工斜孔的夹具使用加持板转载工件加工时的总体结构示意图；附图5为本技术所述的一种三轴机床加工斜孔的夹具使用加持板转载工件加工时的俯视图；附图6为待加工工件垂直于加工面的投影视图；附图7为待加工工件沿工艺孔轴线与平行于工件轴线的相交线构成平面的剖视图；附图8为待加工工件工艺孔轴线处于竖直状态下的纵向剖视图；附图9为为本技术所述的一种三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三轴机床加工斜孔的夹具，其特征在于：包含基座、控制盒；所述基座包括水平放置的底板、分别设置在底板两侧的立板；两块所述立板间设置有截面成C形的回转台；所述回转台与立板间通过轴承连接；所述回转台的正面设置有轴线与回转台旋转轴线垂直设置的旋转圆盘，反面设置有用于驱动旋转圆盘转动的旋转机构；所述旋转圆盘上设置有对称线沿旋转圆盘径向方向放置使工件加工面与旋转圆盘平面平行的凸台；所述旋转圆盘的轴线穿过工件上加工面的中心；所述凸台上设置有多个与工件法兰盘上安装孔对应的第一螺纹孔；所述立板上设置有用于驱动回转台转动的回转机构；所述控制盒分别与回转机构和旋转机构电连接。

【技术特征摘要】
1.一种三轴机床加工斜孔的夹具，其特征在于：包含基座、控制盒；所述基座包括水平放置的底板、分别设置在底板两侧的立板；两块所述立板间设置有截面成C形的回转台；所述回转台与立板间通过轴承连接；所述回转台的正面设置有轴线与回转台旋转轴线垂直设置的旋转圆盘，反面设置有用于驱动旋转圆盘转动的旋转机构；所述旋转圆盘上设置有对称线沿旋转圆盘径向方向放置使工件加工面与旋转圆盘平面平行的凸台；所述旋转圆盘的轴线穿过工件上加工面的中心；所述凸台上设置有多个与工件法兰盘上安装孔对应的第一螺纹孔；所述立板上设置有用于驱动回转台转动的回转机构；所述控制盒分别与回转机构和旋转机构电连接。2.根据权利要求1所述的一种三轴机床加工斜孔的夹具，其特征在于：所述回转机构包括设置在回转台支撑轴一端的回转涡轮，所述回转涡轮的外侧通过螺钉紧固在回转台支撑轴上；所述立板上设置有用于固定回转伺服电机的回转L型支架；所述回转伺服电机的输出端设置有与回转涡轮啮合的回转蜗杆；所述旋转机构包括设置在旋转轴输出端的旋转涡轮；所述旋转涡轮的外侧通过螺钉紧固在旋转轴上；所述回转...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈艳军，陈文静，赵豪，徐雪峰，
申请(专利权)人：苏州市职业大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32