钢材冲击试样横排列加工液压夹具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种钢材冲击试样横排列加工液压夹具，该夹具设有水平９０°旋转系统和垂直１８０°翻转机构，切削时机床按Ｘ、Ｙ、Ｚ运行，液压夹具实现水平９０°Ｂ轴旋转和垂直１８０°Ａ轴翻转运行定位，构成五轴联动定位对刀切削系统；其第一个优势是速度快，一次安夹可以实现对一组横向排列三件试样的加工，生产效率可以达到６０－６９件／时，是卧式加工中心１８－２１件／时的３倍；第二个优势是质量高，尺寸精度、邻边不垂直度和表面粗糙度指标均优于国际标准；第三个优势就是设备造价低，成套设备的售价仅为国产卧式加工中心的三分之一；第四个优势是节省材料，较纵排列取样板材用料相对可降低１／３－１／２；第五个优势则是工艺先进，将数控机床变成了专用的加工中心。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种钢材冲击试样横排列加工液压夹具。
技术介绍
为了鉴定金属材料的物理参数，无论是生产者还是使用者经常都要对一些 相关材料进行性能测试。由于检测试所需的试样数量很大，索取材料样板的单 位较多，而且取样的时间要求又都特别急，这就需要企业能够快速地加工出大 批量合格的测试用样。但是，由于受工艺及设备条件方方面面的限制，靠现有 技术要想满足这种需求难度还相当大，目前，这一难题已经成为当前钢材检验 技术的一个瓶颈。冲击试验是金属材料物理性能测试的必检项目之一，目前国内钢铁企业的 冲击试样的加工手段大体分为二类，第一类是当前绝大多数企业普遍采用的使 用牛头刨、铣、磨、拉床等通用设备，逐道工序、逐个零件的排列加工。不仅 劳动效率低，劳动强度大，试样的加工质量也不理想。第二类是一些新建或技 改后的企业，所选用的是卧式加工中心，这种设备虽然比较先进，但也存在着 明显不足，首先是投资过大，购置一台国产卧式加工中心需要三百多万元，进 口一台设备费用则会高达七、八百万元。另外一个问题就是该设备在操作中换 刀次数较多，由此会导致加工效率的明显降低。除了上述的两类加工模式，迄 今国内外尚未发现有其它类型的相关设计。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于提供一种钢材冲击试样横排列加工液压夹具，该设备不仅能够实现试样加工的高质量、高速度和投资少的强大优势，而且还 能进一步提高加工板坯材料的利用率。本技术的液压夹具设有水平90°旋转系统和垂直180°翻转机构。切 削时机床按X、 Y、 Z运行，液压夹具设有水平90。 B轴旋转和垂直180。 A轴翻 转运行定位装置，在固定底盘和旋转圆盘上分别设有旋转撞块和限位块，构成 五轴联动定位对刀切削系统。所述的90°旋转系统是旋转圆盘通过旋转心轴安装在固定底盘上，在两 盘之间的旋转心轴上装有分度齿轮，分度齿轮与装在固定底盘一侧的齿条啮合， 齿条的外端与旋转用拉伸油缸联接。所述的垂直180°翻转机构是:翻转夹钳通过翻转心轴铰装在旋转圆盘中心 的卡爪上，对应初始加工位夹在翻转夹钳上的工件，翻转夹钳后侧并排装在两 个转角压紧油缸，上方设有垂直夹紧油缸，右侧装有水平夹紧油缸，在翻转夹 钳的左侧装有两个相对设置的侧面夹紧油缸，其安装位置是对应翻转夹钳翻转 180°后的第II段加工位时工件的前、后两侧，翻转心轴的外端翻转伺服电机联 接。本技术所具有的优势首先是速度快，按照国际的取样惯例， 一次安夹 可以实现对一组横向排列三件试样，六个界面和一组"V"形缺口的全部加工， 生产效率可以达到60_69件/时，是卧式加工中心18—21件/时的3倍。第 二个优势是质量高，试样加工尺寸精度为士0.03mm，邻边不垂直度小于土0.02， 表面粗糙度低于Ral.6nm，各项精度指标均高于国际标准。第三个优势就是设 备造价低，成套设备的售价仅为国产卧式加工中心的三分之一。第四个优势是 节省材料，横排列取样只需在板材上截取75 mm长的一条，纵排列取样时则在 板角截取160~220mm长，400mm宽的一块边条，因而相对可降低耗材1/3—1/2。第五个优势是就是工艺先进，切削时机床按X、 Y、 Z运行，液压夹具 能够实现水平90。 B轴旋转和垂直180。翻转A轴运行定位，从而实现了五轴联 动的定位对刀切削，将数控机床变成专用的加工中心。以下结合附图和具体实施方式对本技术做进一步说明附图说明图1是本技术的主视图图2是本技术的俯视图图3是本技术的工作原理图图4是本技术的工作原理图图5是本技术的工作原理图图6是本技术的下料设计图图中标号1、固定底盘2、旋转圆盘3、翻转夹钳4、翻转心轴5、旋转心轴 6、分度齿轮7、齿条8、旋转撞块9、限位块10、垂直夹紧油缸 11、转角压紧油缸12、水平夹紧油缸13、转角压紧油缸14、侧面夹紧油缸 15、旋转用拉伸油缸16、翻转伺服电机17、工件18、试样具体实施方式翻转油缸例1如图1、图2所示，本技术的液压夹具设有水平90°旋转系统和垂直 180°翻转机构。所述的90。旋转系统是旋转圆盘2通过旋转心轴5安装在固 定底盘1上，在两盘之间的旋转心轴5上装有分度齿轮6，分度齿轮6与装在固 定底盘一侧的齿条7啮合，齿条7的另一端与旋转用拉伸油缸15联接，在固定 底盘1和旋转圆盘2上分别设有旋转撞块8和限位块9。所述的垂直180°翻转机构是:翻转夹钳3通过翻转心轴4铰装在旋转圆盘 2中心的卡爪上，对应初始加工位夹在翻转夹钳3上的工件17，翻转夹钳3后 侧并排装在两个转角压紧油缸11、 13，上方设有垂直夹紧油缸10，右侧装有水 平夹紧油缸12，在翻转夹钳3的左侧装有两个相对设置的侧面夹紧油缸14，其 安装位置是对应翻转夹钳3翻转180。后的第II段加工位时工件17的前、后两 侧，翻转心轴4的外端翻转伺服电机16联接。例2本技术在操作时在将8把铣刀分成3组串装在刀杆上，第1组为顶"c" 面铣刀，为一把圆柱形滚刀，第2组为a、 b侧及"V"形缺口铣刀，由一把"V" 形对称单角铣刀和两把三面刃铣刀组成，第3组为"d"面四道槽口铣刀，由三 把三面刃铣刀组成。具体操作过程如下1、 在将板坯工件17安放在翻转夹钳3的钳口内2、 启动垂直夹紧油缸IO,将工件17夹住，3、 启动转角压紧油缸ll，将工件17压住，4、 启动水平夹紧油缸12，夹住工件17的另一端，转角压紧油缸ll复位，5、 用第1组一把圆柱形滚刀铣工件的顶"c"，6、 用第2组铣刀一把"V"形对称单角铣刀和两把三面刃铣刀铣a、 b侧面 及"V"形缺口。见图3。7、 水平夹紧油缸12卸载、复位，翻转伺服电机16驱动翻转夹钳3完成垂 直翻转180° ，转角压紧油缸13将工件17压牢，启动两个侧面夹紧油缸14， 将工件17夹住，用第l组一把圆柱形滚刀铣削翻上来的表面。见图4。8、启动旋转用拉伸油缸15，将旋转圆盘2做90。旋转，定位。9、用第3组铣刀四把三面刃铣刀d面将板坯断成三个试样18。至此， 一组 三件冲击试样切落完成。见图5、图6。权利要求1、钢材冲击试样横排列加工液压夹具，其持征是该液压夹具设有水平90°旋转系统和垂直180°翻转机构，切削时机床按X、Y、Z运行，液压夹具实现水平90°B轴旋转和垂直180°翻转A轴运行定位，构成五轴联动定位对刀切削系统。2、 根据权利要求1所述的所述的钢材冲击试样横排列加工液压夹具，其 持征是所述的90°旋转系统是旋转圆盘(2)通过旋转心轴(5)安装在固 定底盘(1)上，在两盘之间的旋转心轴(5)上装有分度齿轮(6)，分度齿轮(6)与装在固定底盘一侧的齿条(7)啮合，齿条(7)的外端与旋转用拉伸油 缸(15)联接。3、根据权利要求1或2所述的钢材冲击试样横排列加工液压夹具，其持征 是所述的垂直180°翻转机构是翻转夹钳(3)通过翻转心轴(4)铰装在旋 转圆盘(2)中心的卡爪上，对应初始加工位夹在翻转夹钳(3)上的工件(17), 翻转夹钳(3)后侧并排装在两个转角压紧油缸(11、 13)，上方设有垂直夹紧 油缸(10),右侧装有水平夹紧油缸(12)，在翻转夹钳(3)的左侧装有两个相 对设置的侧面夹紧油缸(14),其安装位置是对应翻转夹钳(3)翻转18本文档来自技高网...

【技术保护点】
钢材冲击试样横排列加工液压夹具，其持征是：该液压夹具设有水平９０°旋转系统和垂直１８０°翻转机构，切削时机床按Ｘ、Ｙ、Ｚ运行，液压夹具实现水平９０°Ｂ轴旋转和垂直１８０°翻转Ａ轴运行定位，构成五轴联动定位对刀切削系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王质民，王洪伟，王洪生，王冬梅，
申请(专利权)人：王质民，
类型：实用新型
国别省市：23[中国|黑龙江]