本發(fā)明涉及一種磨料水射流拋鉆銑一體夾緊夾具，尤其是一種磨料水射流拋、銑、鉆一體加工塊狀板材的液壓自動夾緊裝置。

背景技術(shù)：

隨著材料科學(xué)的發(fā)展，材料性能逐漸提升，致使新材料的加工愈加困難，特別是一些硬脆材料的加工，以及一些要求超高精度的光學(xué)元器件，人工生物關(guān)節(jié)等。而磨料水射流以其加工范圍廣、無熱影響區(qū)、無工具磨損等優(yōu)點，作為一種冷加工方法逐漸被應(yīng)用于切割、拋光、銑削、鉆孔操作，大大提高了新型硬脆材料的可加工性，同時為高精密零件的加工提供了可能，具有廣闊的科研與應(yīng)用前景。

現(xiàn)有的磨料水射流加工相關(guān)夾輔具設(shè)計主要針對盤類零件或回轉(zhuǎn)體零件，一般采用三爪卡盤加頂針的組合，可實現(xiàn)射流加工時對夾具盡可能小的磨損。而針對方塊形零件或材料很少有涉及，這就導(dǎo)致方形板材加工時或者靠自身重量保持固定，亦或者將零件放入指定框架中固定，框架固定靈活性小需要根據(jù)材料設(shè)計框架，造成了浪費。塊狀材料的固定問題大大限制了其拋光加工的精度，是提高其磨料水射流拋光精度和表面質(zhì)量的一大瓶頸。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種磨料水射流拋鉆銑一體夾緊夾具，能夠?qū)崿F(xiàn)加工平板或塊狀工件的夾緊，從而實現(xiàn)精密加工。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種磨料水射流拋鉆銑一體夾緊夾具，其特征是：包括機械夾緊裝置、支撐裝置和液壓裝置；所述夾緊裝置包括固定底座、設(shè)置于固定底座左右兩側(cè)的第一工件夾緊件、第二工件夾緊件、以及設(shè)置于固定底座前后兩側(cè)的第三工件夾緊件和第四工件夾緊件，第一工件夾緊件和第二工件夾緊件相對設(shè)置形成第一夾持相對面，第三工件夾緊件和第四工件夾緊件相對設(shè)置形成第二夾持相對面；所述液壓裝置包括第一液壓缸、第二液壓缸、第三液壓缸和第四液壓缸，第一液壓缸、第二液壓缸、第三液壓缸和第四液壓缸通過頂桿分別連接第一工件夾緊件、第二工件夾緊件、第三工件夾緊件和第四工件夾緊件；

所述第一液壓缸、第二液壓缸、第三液壓缸和第四液壓缸與順序夾緊動作回路和同時夾緊動作回路連接；

所述順序夾緊動作回路包括液壓泵、溢流閥、第一三位四通閥和第二三位四通閥；所述液壓泵的一端連接油箱，液壓泵的另一端連接溢流閥、第一三位四通閥的供油口和第二三位四通閥的供油口，第一三位四通閥的左輸出口連接第一液壓缸的無桿腔，第一三位四通閥的右輸出口連接第二液壓缸的有桿腔，第一液壓缸的有桿腔連接第二液壓缸的無桿腔，第二三位四通閥的左輸出口連接第三三位四通閥的無桿腔，第二三位四通閥的右輸出口連接第四三位四通閥的有桿腔，第三三位四通閥的有桿腔連接第四三位四通閥的無腔；

所述同時夾緊動作回路包括第三三位四通閥、第四三位四通閥、第一單向閥和第二單向閥；所述第三三位四通閥的供油口連接液壓泵，第三三位四通閥的輸出口連接第一單向閥的進口端，第一單向閥的出口端連接第一液壓缸的有桿腔和第二液壓缸的無桿腔；所述第四三位四通閥的供油口連接液壓泵，第四三位四通閥的輸出口連接第二單向閥的進口端，第二單向閥的出口端連接第三液壓缸的有桿腔和第四液壓缸的無桿腔。

進一步的，所述支撐裝置包括伸縮桿、止推板和支撐板，支撐板可拆卸連接于伸縮桿的一端，止推板連接于伸縮桿的另一端，止推板位于固定底座的外側(cè)，止推板與固定底座的邊緣配合對伸縮桿起到限位作用。

進一步的，在所述支撐板上設(shè)有開口，使伸縮桿與支撐板拆卸后伸縮桿由開口處縮回。

進一步的，所述固定底座的中間留有空心區(qū)域作為射流加工操作區(qū)域，支撐板位于空心區(qū)域用于支撐工件。

進一步的，所述固定底座上帶有與伸縮桿相對應(yīng)的伸縮槽。

進一步的，在所述第一工件夾緊件、第二工件夾緊件、第三工件夾緊件和第四工件夾緊件上分別設(shè)置壓力傳感器。

進一步的，所述第一三位四通閥的左輸出口連接第一電磁繼電器，第一三位四通閥的右輸出口連接第三電磁繼電器；所述第二三位四通閥的左輸出口連接第四電磁繼電器，第二三位四通閥的右輸出口連接第二電磁繼電器。

本發(fā)明具有以下有益效果：

（1）由于水射流加工時，射流的發(fā)散作用，采用傳統(tǒng)卡盤固定工件，特別在鉆孔加工時，勢必造成夾具的磨損，本發(fā)明采用側(cè)面固定的方式大大減少了夾具的磨損；

（2）本發(fā)明實現(xiàn)了工件對面同時夾緊，以及鄰面的順序夾緊，便于對工件位置進行定位，為工件的定位加工提供了基礎(chǔ)；

（3）本發(fā)明的夾緊裝置裝備有壓力傳感器可以實現(xiàn)不同材料夾緊時夾緊力的設(shè)置，大大減小了夾緊時工件的變形偏斜。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述磨料水射流拋鉆銑一體夾緊夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為工件未夾緊時支撐裝置的示意圖。

圖3為本發(fā)明所述磨料水射流拋鉆銑一體夾緊夾具的液壓動作回路原理圖。

附圖標記說明：1-液壓泵、2-溢流閥、3-第一三位四通閥、4-第二三位四通閥、5-第三三位四通閥、6-第四三位四通閥、7-第一電磁繼電器、8-第二電磁繼電器、9-第一液壓缸、10-第二液壓缸、11-第三液壓缸、12-第四液壓缸、13-第三電磁繼電器、14-第四電磁繼電器、15-第一單向閥、16-第二單向閥、17-固定底座、18-頂桿、19-導(dǎo)軌、20-1-第一工件夾緊件、20-2-第二工件夾緊件、20-3-第三工件夾緊件、20-4-第四工件夾緊件、21-伸縮桿、22-止推板、23-壓力傳感器、24-支撐板。

具體實施方式

下面結(jié)合具體附圖對本發(fā)明作進一步說明。

以下具體實施方式的描述中，坐標參考圖1，以圖1中左右的方向為左右，上下的方向為前后。

如圖1所示，本發(fā)明所述磨料水射流拋鉆銑一體夾緊夾具包括機械夾緊裝置、支撐裝置和液壓裝置；所述夾緊裝置包括固定底座17、設(shè)置于固定底座17左右兩側(cè)的第一工件夾緊件20-1、第二工件夾緊件20-2、以及設(shè)置于固定底座17前后兩側(cè)的第三工件夾緊件20-3和第四工件夾緊件20-4，第一工件夾緊件20-1和第二工件夾緊件20-2相對設(shè)置形成第一夾持相對面，第三工件夾緊件20-3和第四工件夾緊件20-4相對設(shè)置形成第二夾持相對面，在第一工件夾緊件20-1、第二工件夾緊件20-2、第三工件夾緊件20-3和第四工件夾緊件20-4上分別設(shè)置2個壓力傳感器23，以防止工件夾緊力過大導(dǎo)致工件偏斜以及變形；所述液壓裝置包括第一液壓缸9、第二液壓缸10、第三液壓缸11和第四液壓缸12，第一液壓缸9、第二液壓缸10、第三液壓缸11和第四液壓缸12通過頂桿18分別連接第一工件夾緊件20-1、第二工件夾緊件20-2、第三工件夾緊件20-3和第四工件夾緊件20-4；如圖2所示，所述支撐裝置包括伸縮桿21、止推板22和支撐板24，支撐板24可拆卸連接于伸縮桿21的一端，止推板22連接于伸縮桿21的另一端，支撐板24上設(shè)有開口，以便于伸縮桿21與支撐板24拆卸后伸縮桿21由開口處縮回，止推板22位于固定底座17的外側(cè)，止推板22與固定底座17的邊緣配合對伸縮桿21起到限位作用。所述固定底座17采用45鋼制作，自身重量可確保工件及底座的固定，固定底座17的尺寸為350mm×350mm，固定底座17的中間留有200mm的圓柱形空心區(qū)域作為射流加工操作區(qū)域，支撐板24位于空心區(qū)域用于支撐工件，固定底座17上帶有與伸縮桿21相對應(yīng)的伸縮槽。

所述第一液壓缸9、第二液壓缸10、第三液壓缸11和第四液壓缸12與順序夾緊動作回路和同時夾緊動作回路連接。

如圖3所示，所述順序夾緊動作回路包括液壓泵1、溢流閥2、第一三位四通閥3和第二三位四通閥4；所述液壓泵1的一端連接油箱，液壓泵1的另一端連接溢流閥2、第一三位四通閥3的供油口和第二三位四通閥4的供油口，第一三位四通閥3的左輸出口連接第一液壓缸9的無桿腔，第一三位四通閥3的右輸出口連接第二液壓缸10的有桿腔，第一液壓缸9的有桿腔連接第二液壓缸10的無桿腔，第二三位四通閥4的左輸出口連接第三三位四通閥11的無桿腔，第二三位四通閥4的右輸出口連接第四三位四通閥12的有桿腔，第三三位四通閥11的有桿腔連接第四三位四通閥12的無腔；所述第一三位四通閥3的左輸出口連接第一電磁繼電器7，第一三位四通閥3的右輸出口連接第三電磁繼電器13；所述第二三位四通閥4的左輸出口連接第四電磁繼電器14，第二三位四通閥4的右輸出口連接第二電磁繼電器8。

如圖3所示，所述同時夾緊動作回路包括第三三位四通閥5、第四三位四通閥6、第一單向閥15和第二單向閥16；所述第三三位四通閥5的供油口連接液壓泵1，第三三位四通閥5的輸出口連接第一單向閥15的進口端，第一單向閥15的出口端連接第一液壓缸9的有桿腔和第二液壓缸10的無桿腔；所述第四三位四通閥6的供油口連接液壓泵1，第四三位四通閥6的輸出口連接第二單向閥16的進口端，第二單向閥16的出口端連接第三液壓缸11的有桿腔和第四液壓缸12的無桿腔。

本發(fā)明所述磨料水射流拋鉆銑一體夾緊夾具的工作過程如下：

（1）工件放置前，伸縮桿21伸出直至止推板22接觸固定底座17側(cè)面；在伸出的伸縮桿21上插入支撐板24上的開口，將支撐板24與伸縮桿21固定；

（2）放置工件于支撐板24上，同時液壓回路開始動作；

當(dāng)?shù)谝蝗凰耐ㄩy3的左側(cè)電磁鐵1YA通電時，第一液壓缸9、第二液壓缸10的活塞右移，完成動作伸出操作；當(dāng)碰上擋塊（或工件被夾緊）后，系統(tǒng)壓力升高，第一電磁繼電器7、第三電磁繼電器13發(fā)出信號，使第二三位四通閥4的左側(cè)電磁鐵3YA通電，第三液壓缸11、第四液壓缸12的活塞右移，完成伸出動作；當(dāng)3YA斷電，第二三位四通閥4的右側(cè)電磁鐵4YA通電時，第三液壓缸11、第四液壓缸12的活塞左移，完成桿回退動作；當(dāng)活塞到達終點后，系統(tǒng)壓力升高，第二電磁繼電器8、第四電磁繼電器14發(fā)出信號，使第一三位四通閥3的右側(cè)電磁鐵2YA通電，1YA斷電，第一液壓缸9的活塞左移，完成第一液壓缸9、第二液壓缸10的縮回動作。第一液壓缸9和第二液壓缸10連接相對的第一夾持相對面，實現(xiàn)工件左右兩側(cè)的夾緊和松開，至此工件夾緊與松開操作的完整過程。第二夾持相對面由第三液壓缸11和第四液壓缸12通過頂桿18推動第三工件夾緊件20-3和第四工件夾緊件20-4，以完成第二夾持相對面的夾緊和松開；

所述同時夾緊動作回路能夠使第一液壓缸9、第二液壓缸10所在的第一夾持相對面同時夾緊，當(dāng)?shù)谝灰簤焊?和第二液壓缸10同時伸出動作時，若第一液壓缸9活塞先接觸到工件，該第一液壓缸9對應(yīng)壓力傳感器發(fā)出信號，使第三三位四通閥5的左側(cè)電磁鐵5YA通電，壓力油經(jīng)第三三位四通閥5的輸出口、第一單向閥15進入第二液壓缸10的無桿腔，進行補油，使活塞繼續(xù)下行到達行程終點。反之，第二液壓缸10先到達，壓力油經(jīng)第三三位四通閥5的輸出口、第一單向閥15和第液壓缸9的有桿腔連接，活塞繼續(xù)下行；

第三液壓缸11、第四液壓缸12所在的第二夾持相對面的同時夾緊動作，動作規(guī)律同上；

（3）工件實現(xiàn)夾緊后，沿支撐板24的開口拆卸伸縮桿21，將伸縮桿21由支撐板24的開口回退至完全縮回固定底座17上的伸縮槽；

（4）工件加工完成后，支撐裝置的動作過程如步驟（1）以支撐住工件；

（5）第三液壓缸11、第四液壓缸12及對應(yīng)的頂桿和工件夾緊板同時回退，完成第二夾持相對面的釋放；第一液壓缸9、第二液壓缸10在第三液壓缸11、第四液壓缸12脫離工件時開始動作，釋放第一夾持相對面，完成工件的釋放操作；工件脫離與否根據(jù)壓力傳感器狀態(tài)進行判斷。

本發(fā)明所述磨料水射流拋鉆銑一體夾緊夾具的夾緊部分能夠?qū)崿F(xiàn)工件的一對相對面同時夾緊完畢，另一相對面再順序夾緊，同時可以自動調(diào)節(jié)使相對面加緊速度相同。