【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工件装夹，具体涉及一种自定心可调节机加工装夹装置及装夹方法。
技术介绍
1、自定心夹具作为一类常用的机加工辅助工具，适用于各种机械加工领域，如车床、铣床、磨床等。其主要是利用工件的外圆或者内圆进行定位，通过夹具内部机构来实现自动定心和夹紧，其能够对待加工的工件进行自动定心和夹紧工件作业，并且能够保证工件在加工过程中稳定不变形，从而能有效减少人为误差，提高机加工的加工精度和生产效率。
2、现有技术中的自定心夹具种类多样，常见的如三爪卡盘、四爪卡盘一类的多爪卡盘机构，其作为机床的结构附件，常用于车床、焊床等一般的变位加工设备上，使用时较为方便，只需要将工件放入夹具内，然后通过手柄或者气压、液压等驱动方式，驱动均布在卡盘体上的多个活动卡爪进行径向移动，其卡爪的导向部分设置有螺纹面，与碟形伞齿轮背面的平面螺纹相啮合；当用外力驱动时通过驱动卡盘体中的碟形伞齿轮转动，使得背面的平面螺纹同时带动活动卡爪向相对卡盘中心等距移动，以实现工件的夹紧和定位，其装夹状态下具有夹紧力分布均匀、夹持稳定性好，操作简便的优势。
3、但是现有技术条件下，这一类多爪卡盘机构的缺陷在于精度不够高和适用范围有限：
4、其在精度方面，多爪卡盘机构利用活动卡爪在卡盘体上对工件进行夹持固定时，多是在单一环面上进行环向的线夹持，受到工件表面粗糙度、摆放不平、卡盘机构的装夹间隙等因素的影响，容易导致夹紧位置不准确或者在利用卡盘进行转动的过程中会有小幅的径向窜动，从而在一定程度上会降低加工精度。
5、而在适用范围方面
6、一、复杂的具有折弯结构的管轴类工件的上述端面加工或者内外径上表面加工的加工需求；
7、二、无法满足直轴类或者直管类工件以及复杂的具有折弯结构的管轴类工件在工件端面上的斜向加工需求；
8、三、对于具有一定长度的直轴类或者直管类工件，由于工件外端自重以及工件材料的材料塑性影响，多爪卡盘机构的夹紧效果不稳定，不能满足夹紧要求，可能导致工件外端发生弯曲变形，导致加工难度大。
9、另外，现有的多爪卡盘机构多直接在机床上进行位置固定，在装配完成后仅能在装配部进行轴向伸缩来进行面加工操作，在机加工领域具有一定的局限性。
10、基于上述原因，需要设计一种能应用于机床、操作方便，能适用于具有折弯结构的管轴类工件或者具有较长尺寸的管轴类工件、并具有位置、角度可调节性能的自定心夹具，来为机床上的机加工作业提供支持，以提高机械加工的精度和效率，减少人为误差和劳动强度。
技术实现思路
1、本专利技术所解决的技术问题在于提供一种自定心可调节机加工装夹装置及装夹方法，可用以解决上述
技术介绍
中的缺点。
2、本专利技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
3、一种自定心可调节机加工装夹装置，包括装夹主体，所述装夹主体包括装配底座，装配底座在底面上成型有用于与机床成型为一体的装配部，所述装配底座上成型有能在水平面内移动并进行位置保持的浮台；所述浮台上设置有电控升降座，并通过电控升降座装配有装夹部；
4、所述装夹部包括背架，装夹部通过背架与所述电控升降座装配为一体，并能通过电控升降座进行竖直向的位置调整，背架在正面侧装配有转座，所述转座的转动平面与浮台的移动平面垂直，并与机床的机头进刀方向平行，所述转座上装配有驱动架，驱动架上装配有多爪卡盘机构，通过驱动架能驱动多爪卡盘机构进行转动；
5、所述多爪卡盘机构包括卡盘体，所述卡盘体上设置有过卡盘体轴心的穿装孔，卡盘体在穿装孔的外环面上设置有同步进给的多个活动卡爪，单个所述活动卡爪整体为l形，其第一直角边上设置有与卡盘体中碟形伞齿轮相匹配的导向螺纹面，而第二直角边位于穿装孔一侧；第二直角边在穿装孔侧的一端成型有压块，所述压块在活动卡爪向心移动时夹紧于工件表面，第二直角边在穿装孔侧的另一端成型有外扩斜面，所述外扩斜面上活动装配有螺纹顶块，所述螺纹顶块为与穿装孔相匹配的端面环套结构，所述端面环套结构上具有与所述外扩斜面相匹配的压紧斜面，所述压紧斜面对应的环面上间隔成型有收缩槽，在对应穿装孔的环面内侧上成型有间隔设置的压紧垫块；所述螺纹顶块能通过旋装方式从外扩斜面侧套装于活动卡爪上，并通过持续旋紧螺纹顶块，使压紧垫块夹紧于工件表面。
6、作为进一步限定，所述装配部为插接装配结构、卡接装配结构、焊接装配结构、螺纹装配结构中的一种或者组合。
7、作为进一步限定，所述浮台通过组合导轨装配于所述装配底座上，并能通过组合导轨实现位置移动；所述组合导轨包括成对设置的第一导轨以及成对设置的第二导轨，第一导轨与第二导轨的导向方向之间相互垂直；所述浮台在两端架装于第一导轨上，而所述第一导轨的两端装配有端部滑块，并通过端部滑块装配于所述第二导轨上；
8、第一导轨的端部滑块在第二导轨导程上的移动以及浮台在第一导轨导程上的移动通过驱动电机实现，并能通过所述驱动电机来实现位置保持。
9、作为进一步限定，所述转座的转角调整通过螺旋机构、蜗轮蜗杆机构、滚珠丝杠机构、谐波齿轮机构中的一种来进行手动或者电动调节。
10、作为进一步限定，多爪卡盘机构以可拆卸方式装配于所述驱动架上，通过拆卸、替换不同尺寸型号的多爪卡盘机构，可实现对不同尺寸工件的替换；
11、装置还包括非轴工件装配座，所述非轴工件装配座能在多爪卡盘机构卸除后在驱动架上对所述多爪卡盘机构进行替换，以实现对非轴工件的夹持和后续加工作业。
12、作为进一步限定，所述压块与所述压紧垫块之间的间距为待加工工件外径的1~5倍。
13、作为进一步限定，所述压块以及所述压紧垫块在穿装孔侧与待加工工件的接触面为齿型接触面。
14、作为进一步限定，所述装夹装置还包括第二固定部，所述第二固定部设置于装夹主体相对于机床机头的对侧，所述第二固定部为与待加工工件外径相匹配的哈夫节夹持结构，第二固定部为可拆卸结构，与装夹主体之间通过可调节的刚性架或者刚性连杆进行连接。
15、作为进一步限定，所述螺纹顶块上设置有扭矩放大装置，以通过扭矩放大装置来辅助螺纹顶块在活动卡爪外端进行旋装作业。
16、本专利技术同时还提供了一种工件装夹方法，其采用一种自定心可调节机加工装夹装置来对管轴类工件在机床上进行固定装夹作业，并能配合机床的机头进行加工作业，具体操作步骤如下：
17、s1利用装配部在机床上进行固定装配，并预留出浮台的活动空间；然后根据工件的外径尺寸选择相匹配的多爪卡盘机构以及螺纹顶块，并在装配底座的驱动架上完成多爪卡盘机构的装配；
18、s2利用转座完成多爪卡盘机构加工角度的调整，然后依次在浮台、电控升降座上完成对多爪卡盘机构的定位和校准，并设定零位；
19、s3在多爪卡盘机构上完成对工件的装夹，并利用多爪卡盘机构的夹持作业完成本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自定心可调节机加工装夹装置，其特征在于，包括装夹主体，所述装夹主体包括装配底座，装配底座在底面上成型有用于与机床成型为一体的装配部，所述装配底座上成型有能在水平面内移动并进行位置保持的浮台；所述浮台上设置有电控升降座，并通过电控升降座装配有装夹部；
2.根据权利要求1所述的自定心可调节机加工装夹装置，其特征在于，所述装配部为插接装配结构、卡接装配结构、焊接装配结构、螺纹装配结构中的一种或者组合。
3.根据权利要求1所述的自定心可调节机加工装夹装置，其特征在于，所述浮台通过组合导轨装配于所述装配底座上，并能通过组合导轨实现位置移动；所述组合导轨包括成对设置的第一导轨以及成对设置的第二导轨，第一导轨与第二导轨的导向方向之间相互垂直；所述浮台在两端架装于第一导轨上，而所述第一导轨的两端装配有端部滑块，并通过端部滑块装配于所述第二导轨上；
4.根据权利要求1所述的自定心可调节机加工装夹装置，其特征在于，所述转座的转角调整通过螺旋机构、蜗轮蜗杆机构、滚珠丝杠机构、谐波齿轮机构中的一种来进行手动或者电动调节。
5.根据权利要求1所述的自
6.根据权利要求5所述的自定心可调节机加工装夹装置，其特征在于，装置还包括非轴工件装配座，所述非轴工件装配座能在多爪卡盘机构卸除后在驱动架上对所述多爪卡盘机构进行替换，以实现对非轴工件的夹持和后续加工作业。
7.根据权利要求1所述的自定心可调节机加工装夹装置，其特征在于，所述压块与所述压紧垫块之间的间距为待加工工件外径的1~5倍。
8.根据权利要求1所述的自定心可调节机加工装夹装置，其特征在于，所述装夹装置还包括第二固定部，所述第二固定部设置于装夹主体相对于机床机头的对侧，所述第二固定部为与待加工工件外径相匹配的哈夫节夹持结构，第二固定部为可拆卸结构，与装夹主体之间通过可调节的刚性架或者刚性连杆进行连接。
9.根据权利要求1所述的自定心可调节机加工装夹装置，其特征在于，所述螺纹顶块上设置有扭矩放大装置，以通过扭矩放大装置来辅助螺纹顶块在活动卡爪外端进行旋装作业。
10.一种工件装夹方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的自定心可调节机加工装夹装置来对管轴类工件在机床上进行固定装夹作业，其具体操作步骤如下：
...【技术特征摘要】
1.一种自定心可调节机加工装夹装置，其特征在于，包括装夹主体，所述装夹主体包括装配底座，装配底座在底面上成型有用于与机床成型为一体的装配部，所述装配底座上成型有能在水平面内移动并进行位置保持的浮台；所述浮台上设置有电控升降座，并通过电控升降座装配有装夹部；
2.根据权利要求1所述的自定心可调节机加工装夹装置，其特征在于，所述装配部为插接装配结构、卡接装配结构、焊接装配结构、螺纹装配结构中的一种或者组合。
3.根据权利要求1所述的自定心可调节机加工装夹装置，其特征在于，所述浮台通过组合导轨装配于所述装配底座上，并能通过组合导轨实现位置移动；所述组合导轨包括成对设置的第一导轨以及成对设置的第二导轨，第一导轨与第二导轨的导向方向之间相互垂直；所述浮台在两端架装于第一导轨上，而所述第一导轨的两端装配有端部滑块，并通过端部滑块装配于所述第二导轨上；
4.根据权利要求1所述的自定心可调节机加工装夹装置，其特征在于，所述转座的转角调整通过螺旋机构、蜗轮蜗杆机构、滚珠丝杠机构、谐波齿轮机构中的一种来进行手动或者电动调节。
5.根据权利要求1所述的自定心可调节机加工装夹装置，其特征在于，多爪卡盘机构以可拆卸方式装配于所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王劲松，彭虎，董辉辉，宋保春，
申请(专利权)人：楚天长兴精密制造长沙有限公司，
类型：发明
国别省市：
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