多工位專用機(jī)床耦合定位裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多工位專用機(jī)床耦合定位裝置，包括工作臺(tái)面板，工作臺(tái)面板上設(shè)有刀盤導(dǎo)軌和工件托盤導(dǎo)軌，刀盤導(dǎo)軌上有刀盤移動(dòng)架，刀盤移動(dòng)架上安裝有刀盤，刀盤上安裝有刀具，工件托盤導(dǎo)軌上有工件托盤，工件托盤上安裝有工件以及夾緊工件的夾具組件，所述的刀盤移動(dòng)架和工件托盤上分別設(shè)有定位孔；工作臺(tái)面板下方設(shè)有母板，母板上開設(shè)有供前述定位孔匹配的精準(zhǔn)對(duì)位孔；導(dǎo)聯(lián)桿在外部驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，可上下移動(dòng)穿過母板上的精準(zhǔn)對(duì)位孔以及工作臺(tái)面板后，分別進(jìn)入刀盤移動(dòng)架和工件托盤上的定位孔，實(shí)現(xiàn)刀盤和工件的精準(zhǔn)定位。本發(fā)明能夠?qū)⒍喙の粚Ｓ脵C(jī)床的每個(gè)工位處的工件與相應(yīng)的刀具之間直接進(jìn)行定位，精確保證二者的相對(duì)位置關(guān)系。
【專利說明】多工位專用機(jī)床耦合定位裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)床【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說，本發(fā)明涉及一種用于多工位專用機(jī)床的刀具和工件精準(zhǔn)定位的耦合定位裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]多工位專用機(jī)床生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍或十幾倍。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計(jì)和制造周期。因此多工位專用機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn)，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動(dòng)生產(chǎn)線。多工位專用機(jī)床一般用于加工箱體類或特殊形狀的零件，也可實(shí)現(xiàn)某些回轉(zhuǎn)體類零件(如飛輪、汽車后橋半軸等)的外圓和端面加工。加工時(shí)，工件一般不旋轉(zhuǎn)而由動(dòng)力裝置通過導(dǎo)軌移動(dòng)到相應(yīng)工位，由刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或刀具與工件的相對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內(nèi)外螺紋以及加工外圓和端面等。在這個(gè)過程中，為了不影響工件的移動(dòng)，刀具的位置需要做一定的讓位，在工件運(yùn)動(dòng)到加工位置時(shí)刀具再移動(dòng)到適當(dāng)位置對(duì)刀后進(jìn)行加工。
[0003]在現(xiàn)有多工位專用機(jī)床中，工件和刀具之間的位置是分別確定，即工件通過導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)到指定位置，刀具也通過自身的導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)位置；有的工件安裝在一個(gè)回轉(zhuǎn)托盤上利用卡銷定位。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，刀具和工件的定位是相互獨(dú)立進(jìn)行，受到導(dǎo)軌精度和運(yùn)動(dòng)精度等的限制和影響，刀具和工件的相對(duì)位置精度，即對(duì)刀精度不足，致使工件的加工精度受到影響。如某公司每年要完成大量的連桿產(chǎn)品出口訂單，對(duì)于傳統(tǒng)的連桿產(chǎn)品，孔距公差約±0.1mm,圓柱度公差約為5?10 μ m,孔心平行度公差約0.05?0.06/100mm。但是德美等客戶對(duì)孔距公差約±0.025mm,圓柱度公差約為2.5 μ m，孔心平行度公差約0.02/100mm。這樣，多工位專用機(jī)床采用常規(guī)的定位對(duì)刀方法難以達(dá)到要求。
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種適用于多工位專用機(jī)床的刀具和工件進(jìn)行精準(zhǔn)定位的耦合定位方法以及耦合定位裝置。
[0007]為了達(dá)到上述的發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案以如下方式實(shí)現(xiàn):
[0008]—種多工位專用機(jī)床稱合定位方法,包括以下步驟:
[0009]A)依據(jù)刀具加工工件時(shí)的受力關(guān)系，在安裝刀盤的刀盤移動(dòng)架和安裝工件的工件托盤上確定定位孔位置，并開設(shè)相應(yīng)的定位孔；
[0010]B)在工作臺(tái)面板下方設(shè)置母板，根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算，在母板上開設(shè)有與定位孔對(duì)應(yīng)的精準(zhǔn)對(duì)位孔，在每個(gè)精準(zhǔn)對(duì)位孔安裝導(dǎo)聯(lián)桿；
[0011]C)粗定位，刀盤移動(dòng)架通過刀盤導(dǎo)軌移動(dòng)至母板相應(yīng)位置，工件托盤通過工件托盤導(dǎo)軌移動(dòng)至母板相應(yīng)位置，使得刀盤移動(dòng)架和工件托盤的定位孔與母板的精準(zhǔn)對(duì)位孔粗步對(duì)準(zhǔn)；
[0012]D)精準(zhǔn)定位，導(dǎo)聯(lián)桿向上移動(dòng)插入刀盤移動(dòng)架和工件托盤的定位孔中，通過導(dǎo)聯(lián)桿上端的導(dǎo)正段使得導(dǎo)聯(lián)桿易于插入定位孔，通過導(dǎo)聯(lián)桿中部的精密定位段實(shí)現(xiàn)定位孔與母板精準(zhǔn)對(duì)位孔的精準(zhǔn)定位，從而實(shí)現(xiàn)刀具與工件的精準(zhǔn)定位。
[0013]一種多工位專用機(jī)床耦合定位裝置，包括工作臺(tái)面板，工作臺(tái)面板上設(shè)有刀盤導(dǎo)軌和工件托盤導(dǎo)軌，刀盤導(dǎo)軌上有刀盤移動(dòng)架，刀盤移動(dòng)架上安裝有刀盤，刀盤上安裝有刀具，工件托盤導(dǎo)軌上有工件托盤，工件托盤上安裝有工件以及夾緊工件的夾具組件，所述的刀盤移動(dòng)架和工件托盤上分別設(shè)有定位孔；工作臺(tái)面板下方設(shè)有母板，母板上開設(shè)有與前述定位孔匹配的精準(zhǔn)對(duì)位孔；導(dǎo)聯(lián)桿在外部驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，可上下移動(dòng)穿過母板上的精準(zhǔn)對(duì)位孔以及工作臺(tái)面板后，分別進(jìn)入刀盤移動(dòng)架和工件托盤上的定位孔，實(shí)現(xiàn)刀盤和工件的精準(zhǔn)定位。
[0014]所述的導(dǎo)聯(lián)桿的上段為拋物線形的導(dǎo)正段，導(dǎo)正段的下段為精密定位段，導(dǎo)聯(lián)桿的底端設(shè)有限位塊。
[0015]每一工位母板上的各對(duì)位孔相對(duì)位置關(guān)系由相應(yīng)工位刀具與工件上定位孔的設(shè)計(jì)尺寸計(jì)算確定。
[0016]所述的刀盤移動(dòng)架和工件托盤上的定位孔為兩個(gè)以上，所述的精準(zhǔn)對(duì)位孔以及導(dǎo)聯(lián)桿與定位孔數(shù)量匹配；各對(duì)應(yīng)的定位孔、對(duì)位孔、導(dǎo)聯(lián)桿的定位段三處的直徑尺寸高度一致。
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及積極效果在于:
[0018]本發(fā)明能夠?qū)⒍喙の粚Ｓ脵C(jī)床的每個(gè)工位處的工件與相應(yīng)的刀具之間直接進(jìn)行定位，確保二者的相對(duì)位置關(guān)系，達(dá)到很高(±0.005mm)的定位精度。
[0019]術(shù)語解釋:
[0020]多工位專用機(jī)床:用于加工特定工件的、特定工序的機(jī)床。一般采用多軸、多刀、多工序或多工位同時(shí)加工的方式。生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍或十幾倍。多用于加工箱體類或特殊形狀的零件。
[0021]定位:裝夾廣品時(shí)，確定廣品在工藝系統(tǒng)中的正確位直。
[0022]對(duì)刀:確定工件坐標(biāo)和刀具坐標(biāo)的關(guān)系，也就是工件和刀具的相對(duì)位置關(guān)系。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，通過參照下面的詳細(xì)描述，能夠更完整更好地理解本發(fā)明以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點(diǎn)，但此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定，其中:
[0024]圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0026]參照附圖1，本發(fā)明的一種多工位專用機(jī)床耦合定位裝置，包括工作臺(tái)面板11，工作臺(tái)面板11上設(shè)有刀盤導(dǎo)軌2和工件托盤導(dǎo)軌9，刀盤導(dǎo)軌2上有刀盤移動(dòng)架3，刀盤移動(dòng)架3上安裝有刀盤4，刀盤4上安裝有刀具5，工件托盤導(dǎo)軌9上有工件托盤8，工件托盤8上安裝有工件6以及夾緊工件的夾具組件7，刀盤移動(dòng)架3和工件托盤8上分別設(shè)有兩個(gè)以上的定位孔31、81 ;工作臺(tái)面板11下方設(shè)有一母板10，母板10上開設(shè)有供前述定位孔31、81匹配的精準(zhǔn)對(duì)位孔101 ;導(dǎo)聯(lián)桿la、導(dǎo)聯(lián)桿lb、導(dǎo)聯(lián)桿lc、導(dǎo)聯(lián)桿Id在外部驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，可上下移動(dòng)穿過母板10上的精準(zhǔn)對(duì)位孔101a、101b、101c、IOld以及工作臺(tái)面板后，分別進(jìn)入刀盤移動(dòng)架3上的定位孔31和工件托盤8上的定位孔81，實(shí)現(xiàn)刀盤4和工件6的精準(zhǔn)定位，精準(zhǔn)對(duì)位孔101以及導(dǎo)聯(lián)桿la、導(dǎo)聯(lián)桿lb、導(dǎo)聯(lián)桿lc、導(dǎo)聯(lián)桿Id與定位孔31和定位孔81數(shù)量匹配。其中，導(dǎo)聯(lián)桿的上段為拋物線形的導(dǎo)正段12，中部為精密定位段14，導(dǎo)聯(lián)桿的底端設(shè)有限位塊13。
[0027]本發(fā)明的一種多工位專用機(jī)床耦合定位裝置的定位方法介紹如下，如圖1，工件6由夾具組件7裝夾在工件托盤8上，在外部驅(qū)動(dòng)裝置的作用下沿工件托盤導(dǎo)軌9運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)的工位上；刀具5安裝在刀盤4上，刀盤4隨刀盤架3沿刀盤導(dǎo)軌2運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)的位置；這樣，刀具5和工件6間就有了相應(yīng)的粗步定位。工件托盤8和刀盤架3上的定位孔81、31按照選定位置精密加工，母板10上的精準(zhǔn)對(duì)位孔101a、101b、101c、IOld分別按照該工位中刀具5與工件6上各定位孔的設(shè)計(jì)尺寸計(jì)算確定后精確加工。在刀具5和工件6粗步定位后，導(dǎo)聯(lián)桿la、導(dǎo)聯(lián)桿lb、導(dǎo)聯(lián)桿lc、導(dǎo)聯(lián)桿Id同步上移I距離，由于母板10、工件托盤8和刀盤架3上各個(gè)定位孔的孔徑與導(dǎo)聯(lián)桿的直徑相等，所以工件托盤8和刀盤架3的位置精度就與母板10上的孔位一致關(guān)聯(lián)，也就保證了刀具5與工件6的位置精度。導(dǎo)聯(lián)桿的頂端為拋物線導(dǎo)正段12，能對(duì)工件托盤8和刀盤架3的位置進(jìn)行一定的位置修正。通過導(dǎo)聯(lián)桿中部的精密定位段14實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)對(duì)位孔對(duì)定位孔的精準(zhǔn)定位。導(dǎo)聯(lián)桿底部的限位塊13實(shí)現(xiàn)導(dǎo)聯(lián)桿移動(dòng)的限制定位。在精確定位工件托盤8和刀盤架3后，外部機(jī)構(gòu)再將二者壓緊進(jìn)行加工，加工后，導(dǎo)聯(lián)桿再同步下移I距離，以便下次加工。
[0028]特別說明的是:
[0029]I)本發(fā)明采用母板、工件托盤和刀盤通過多根導(dǎo)聯(lián)桿進(jìn)行耦合定位，導(dǎo)聯(lián)桿數(shù)量的增加可提高定位的精準(zhǔn)度，此種變形在本發(fā)明的基礎(chǔ)上是可預(yù)見的，在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0030]2)本發(fā)明的母板確定工件與刀具間的位置關(guān)系，涉及每工位的母板分別制作和多個(gè)工位的母板整體制作，此種變形在本發(fā)明的基礎(chǔ)上是可預(yù)見的，在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0031]3)本發(fā)明可用于多工位專用機(jī)床的各類工序的刀具與工件定位，如:鉆削加工、銑
削加工等等。
[0032]4)工件托盤的定位孔位在各工位可共用，可以根據(jù)實(shí)際工件形狀受力平衡設(shè)置。
[0033]5)每個(gè)工位的刀盤定位孔位根據(jù)刀具受力設(shè)置。
[0034]如上所述，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)地說明，但是只要實(shí)質(zhì)上沒有脫離本發(fā)明的發(fā)明點(diǎn)及效果可以有很多的變形，這對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。因此，這樣的變形例也全部包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多工位專用機(jī)床耦合定位方法，其特征在于，包括以下步驟: A)依據(jù)刀具加工工件時(shí)的受力關(guān)系，在安裝刀盤的刀盤移動(dòng)架和安裝工件的工件托盤上確定定位孔位置，并開設(shè)相應(yīng)的定位孔； B)在工作臺(tái)面板下方設(shè)置母板，根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算，在母板上開設(shè)有與定位孔對(duì)應(yīng)的精準(zhǔn)對(duì)位孔，在每個(gè)精準(zhǔn)對(duì)位孔安裝導(dǎo)聯(lián)桿； C)粗定位，刀盤移動(dòng)架通過刀盤導(dǎo)軌移動(dòng)至母板相應(yīng)位置，工件托盤通過工件托盤導(dǎo)軌移動(dòng)至母板相應(yīng)位置，使得刀盤移動(dòng)架和工件托盤的定位孔與母板的精準(zhǔn)對(duì)位孔粗步對(duì)準(zhǔn)； D)精準(zhǔn)定位，導(dǎo)聯(lián)桿向上移動(dòng)插入刀盤移動(dòng)架和工件托盤的定位孔中，通過導(dǎo)聯(lián)桿上端的導(dǎo)正段使得導(dǎo)聯(lián)桿易于插入定位孔，通過導(dǎo)聯(lián)桿中部的精密定位段實(shí)現(xiàn)定位孔與母板精準(zhǔn)對(duì)位孔的精準(zhǔn)定位，從而實(shí)現(xiàn)刀具與工件的精準(zhǔn)定位。
2.一種多工位專用機(jī)床耦合定位裝置，包括工作臺(tái)面板，工作臺(tái)面板上設(shè)有刀盤導(dǎo)軌和工件托盤導(dǎo)軌，刀盤導(dǎo)軌上有刀盤移動(dòng)架，刀盤移動(dòng)架上安裝有刀盤，刀盤上安裝有刀具，工件托盤導(dǎo)軌上有工件托盤，工件托盤上安裝有工件以及夾緊工件的夾具組件，其特征在于，所述的刀盤移動(dòng)架和工件托盤上分別設(shè)有定位孔；工作臺(tái)面板下方設(shè)有母板，母板上開設(shè)有供前述定位孔匹配的精準(zhǔn)對(duì)位孔；導(dǎo)聯(lián)桿在外部驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，可上下移動(dòng)穿過母板上的精準(zhǔn)對(duì)位孔以及工作臺(tái)面板后，分別進(jìn)入刀盤移動(dòng)架和工件托盤上的定位孔，實(shí)現(xiàn)刀盤和工件的精準(zhǔn)定位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多工位專用機(jī)床耦合定位裝置，其特征在于，所述的導(dǎo)聯(lián)桿的上段為拋物線形的導(dǎo)正段，導(dǎo)正段的下段為精密定位段，導(dǎo)聯(lián)桿的底端設(shè)有限位塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多工位專用機(jī)床耦合定位裝置，其特征在于，每一工位母板上的各對(duì)位孔相對(duì)位置關(guān)系由相應(yīng)工位刀具與工件上定位孔的設(shè)計(jì)尺寸計(jì)算確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多工位專用機(jī)床耦合定位裝置，其特征在于，所述的刀盤移動(dòng)架和工件托盤上的定位孔為兩個(gè)以上，所述的精準(zhǔn)對(duì)位孔以及導(dǎo)聯(lián)桿與定位孔數(shù)量匹配；各對(duì)應(yīng)的定位孔、對(duì)位孔、導(dǎo)聯(lián)桿的定位段三處的直徑尺寸高度一致。
【文檔編號(hào)】B23Q3/00GK103433770SQ201310388296
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】黎文峰, 王乾廷, 陳鼎寧, 陳文哲, 王火生, 張丹, 黃錦江, 陳秀玉 申請(qǐng)人:福建工程學(xué)院, 福州鉅全汽車配件有限公司