專利名稱：鋼材沖擊試樣橫排列加工液壓夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋼材沖擊試樣橫排列加工液壓夾具。
背景技術(shù)：
為了鑒定金屬材料的物理參數(shù)，無(wú)論是生產(chǎn)者還是使用者經(jīng)常都要對(duì)一些 相關(guān)材料進(jìn)行性能測(cè)試。由于檢測(cè)試所需的試樣數(shù)量很大，索取材料樣板的單 位較多，而且取樣的時(shí)間要求又都特別急，這就需要企業(yè)能夠快速地加工出大 批量合格的測(cè)試用樣。但是，由于受工藝及設(shè)備條件方方面面的限制，靠現(xiàn)有 技術(shù)要想滿足這種需求難度還相當(dāng)大，目前，這一難題已經(jīng)成為當(dāng)前鋼材檢驗(yàn) 技術(shù)的一個(gè)瓶頸。
沖擊試驗(yàn)是金屬材料物理性能測(cè)試的必檢項(xiàng)目之一，目前國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)的 沖擊試樣的加工手段大體分為二類，第一類是當(dāng)前絕大多數(shù)企業(yè)普遍采用的使 用牛頭刨、銑、磨、拉床等通用設(shè)備，逐道工序、逐個(gè)零件的排列加工。不僅 勞動(dòng)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，試樣的加工質(zhì)量也不理想。第二類是一些新建或技 改后的企業(yè)，所選用的是臥式加工中心，這種設(shè)備雖然比較先進(jìn)，但也存在著 明顯不足，首先是投資過(guò)大，購(gòu)置一臺(tái)國(guó)產(chǎn)臥式加工中心需要三百多萬(wàn)元，進(jìn) 口一臺(tái)設(shè)備費(fèi)用則會(huì)高達(dá)七、八百萬(wàn)元。另外一個(gè)問(wèn)題就是該設(shè)備在操作中換 刀次數(shù)較多，由此會(huì)導(dǎo)致加工效率的明顯降低。除了上述的兩類加工模式，迄 今國(guó)內(nèi)外尚未發(fā)現(xiàn)有其它類型的相關(guān)設(shè)計(jì)。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于提供一種鋼材沖擊試樣橫排列加工液壓夾具，
該設(shè)備不僅能夠?qū)崿F(xiàn)試樣加工的高質(zhì)量、高速度和投資少的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，而且還 能進(jìn)一步提高加工板坯材料的利用率。
本實(shí)用新型的液壓夾具設(shè)有水平90°旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)和垂直180°翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。切 削時(shí)機(jī)床按X、 Y、 Z運(yùn)行，液壓夾具設(shè)有水平90。 B軸旋轉(zhuǎn)和垂直180。 A軸翻 轉(zhuǎn)運(yùn)行定位裝置，在固定底盤(pán)和旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)上分別設(shè)有旋轉(zhuǎn)撞塊和限位塊，構(gòu)成 五軸聯(lián)動(dòng)定位對(duì)刀切削系統(tǒng)。
所述的90°旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)是旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)通過(guò)旋轉(zhuǎn)心軸安裝在固定底盤(pán)上，在兩 盤(pán)之間的旋轉(zhuǎn)心軸上裝有分度齒輪，分度齒輪與裝在固定底盤(pán)一側(cè)的齒條嚙合， 齒條的外端與旋轉(zhuǎn)用拉伸油缸聯(lián)接。
所述的垂直180°翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是:翻轉(zhuǎn)夾鉗通過(guò)翻轉(zhuǎn)心軸鉸裝在旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)中心 的卡爪上，對(duì)應(yīng)初始加工位夾在翻轉(zhuǎn)夾鉗上的工件，翻轉(zhuǎn)夾鉗后側(cè)并排裝在兩 個(gè)轉(zhuǎn)角壓緊油缸，上方設(shè)有垂直夾緊油缸，右側(cè)裝有水平夾緊油缸，在翻轉(zhuǎn)夾 鉗的左側(cè)裝有兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的側(cè)面夾緊油缸，其安裝位置是對(duì)應(yīng)翻轉(zhuǎn)夾鉗翻轉(zhuǎn) 180°后的第II段加工位時(shí)工件的前、后兩側(cè)，翻轉(zhuǎn)心軸的外端翻轉(zhuǎn)伺服電機(jī)聯(lián) 接。
本實(shí)用新型所具有的優(yōu)勢(shì)首先是速度快，按照國(guó)際的取樣慣例， 一次安夾 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)一組橫向排列三件試樣，六個(gè)界面和一組"V"形缺口的全部加工， 生產(chǎn)效率可以達(dá)到60_69件/時(shí)，是臥式加工中心18—21件/時(shí)的3倍。第 二個(gè)優(yōu)勢(shì)是質(zhì)量高，試樣加工尺寸精度為士0.03mm，鄰邊不垂直度小于土0.02， 表面粗糙度低于Ral.6nm，各項(xiàng)精度指標(biāo)均高于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。第三個(gè)優(yōu)勢(shì)就是設(shè) 備造價(jià)低，成套設(shè)備的售價(jià)僅為國(guó)產(chǎn)臥式加工中心的三分之一。第四個(gè)優(yōu)勢(shì)是 節(jié)省材料，橫排列取樣只需在板材上截取75 mm長(zhǎng)的一條，縱排列取樣時(shí)則在 板角截取160~220mm長(zhǎng)，400mm寬的一塊邊條，因而相對(duì)可降低耗材
1/3—1/2。第五個(gè)優(yōu)勢(shì)是就是工藝先進(jìn)，切削時(shí)機(jī)床按X、 Y、 Z運(yùn)行，液壓夾具 能夠?qū)崿F(xiàn)水平90。 B軸旋轉(zhuǎn)和垂直180。翻轉(zhuǎn)A軸運(yùn)行定位，從而實(shí)現(xiàn)了五軸聯(lián) 動(dòng)的定位對(duì)刀切削，將數(shù)控機(jī)床變成專用的加工中心。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明


圖1是本實(shí)用新型的主視圖
圖2是本實(shí)用新型的俯視圖
圖3是本實(shí)用新型的工作原理圖
圖4是本實(shí)用新型的工作原理圖
圖5是本實(shí)用新型的工作原理圖
圖6是本實(shí)用新型的下料設(shè)計(jì)圖
圖中標(biāo)號(hào)
1、固定底盤(pán)2、旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)3、翻轉(zhuǎn)夾鉗4、翻轉(zhuǎn)心軸5、旋轉(zhuǎn)心軸 6、分度齒輪7、齒條8、旋轉(zhuǎn)撞塊9、限位塊10、垂直夾緊油缸 11、轉(zhuǎn)角壓緊油缸12、水平夾緊油缸13、轉(zhuǎn)角壓緊油缸14、側(cè)面夾緊油缸 15、旋轉(zhuǎn)用拉伸油缸16、翻轉(zhuǎn)伺服電機(jī)17、工件18、試樣具體實(shí)施方式
翻轉(zhuǎn)油缸
例1
如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型的液壓夾具設(shè)有水平90°旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)和垂直 180°翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。所述的90。旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)是旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)2通過(guò)旋轉(zhuǎn)心軸5安裝在固 定底盤(pán)1上，在兩盤(pán)之間的旋轉(zhuǎn)心軸5上裝有分度齒輪6，分度齒輪6與裝在固 定底盤(pán)一側(cè)的齒條7嚙合，齒條7的另一端與旋轉(zhuǎn)用拉伸油缸15聯(lián)接，在固定 底盤(pán)1和旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)2上分別設(shè)有旋轉(zhuǎn)撞塊8和限位塊9。
所述的垂直180°翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是:翻轉(zhuǎn)夾鉗3通過(guò)翻轉(zhuǎn)心軸4鉸裝在旋轉(zhuǎn)圓盤(pán) 2中心的卡爪上，對(duì)應(yīng)初始加工位夾在翻轉(zhuǎn)夾鉗3上的工件17，翻轉(zhuǎn)夾鉗3后 側(cè)并排裝在兩個(gè)轉(zhuǎn)角壓緊油缸11、 13，上方設(shè)有垂直夾緊油缸10，右側(cè)裝有水 平夾緊油缸12，在翻轉(zhuǎn)夾鉗3的左側(cè)裝有兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的側(cè)面夾緊油缸14，其 安裝位置是對(duì)應(yīng)翻轉(zhuǎn)夾鉗3翻轉(zhuǎn)180。后的第II段加工位時(shí)工件17的前、后兩 側(cè)，翻轉(zhuǎn)心軸4的外端翻轉(zhuǎn)伺服電機(jī)16聯(lián)接。
例2
本實(shí)用新型在操作時(shí)在將8把銑刀分成3組串裝在刀桿上，第1組為頂"c" 面銑刀，為一把圓柱形滾刀，第2組為a、 b側(cè)及"V"形缺口銑刀，由一把"V" 形對(duì)稱單角銑刀和兩把三面刃銑刀組成，第3組為"d"面四道槽口銑刀，由三 把三面刃銑刀組成。
具體操作過(guò)程如下
1、 在將板坯工件17安放在翻轉(zhuǎn)夾鉗3的鉗口內(nèi)
2、 啟動(dòng)垂直夾緊油缸IO,將工件17夾住，
3、 啟動(dòng)轉(zhuǎn)角壓緊油缸ll，將工件17壓住，
4、 啟動(dòng)水平夾緊油缸12，夾住工件17的另一端，轉(zhuǎn)角壓緊油缸ll復(fù)位，
5、 用第1組一把圓柱形滾刀銑工件的頂"c"，
6、 用第2組銑刀一把"V"形對(duì)稱單角銑刀和兩把三面刃銑刀銑a、 b側(cè)面 及"V"形缺口。見(jiàn)圖3。
7、 水平夾緊油缸12卸載、復(fù)位，翻轉(zhuǎn)伺服電機(jī)16驅(qū)動(dòng)翻轉(zhuǎn)夾鉗3完成垂 直翻轉(zhuǎn)180° ，轉(zhuǎn)角壓緊油缸13將工件17壓牢，啟動(dòng)兩個(gè)側(cè)面夾緊油缸14， 將工件17夾住，用第l組一把圓柱形滾刀銑削翻上來(lái)的表面。見(jiàn)圖4。
8、啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)用拉伸油缸15，將旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)2做90。旋轉(zhuǎn)，定位。9、用第3組銑刀四把三面刃銑刀d面將板坯斷成三個(gè)試樣18。至此， 一組 三件沖擊試樣切落完成。見(jiàn)圖5、圖6。
權(quán)利要求1、鋼材沖擊試樣橫排列加工液壓夾具，其持征是該液壓夾具設(shè)有水平90°旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)和垂直180°翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，切削時(shí)機(jī)床按X、Y、Z運(yùn)行，液壓夾具實(shí)現(xiàn)水平90°B軸旋轉(zhuǎn)和垂直180°翻轉(zhuǎn)A軸運(yùn)行定位，構(gòu)成五軸聯(lián)動(dòng)定位對(duì)刀切削系統(tǒng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的鋼材沖擊試樣橫排列加工液壓夾具，其 持征是所述的90°旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)是旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)(2)通過(guò)旋轉(zhuǎn)心軸(5)安裝在固 定底盤(pán)(1)上，在兩盤(pán)之間的旋轉(zhuǎn)心軸(5)上裝有分度齒輪(6)，分度齒輪(6)與裝在固定底盤(pán)一側(cè)的齒條(7)嚙合，齒條(7)的外端與旋轉(zhuǎn)用拉伸油 缸(15)聯(lián)接。
3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼材沖擊試樣橫排列加工液壓夾具，其持征 是所述的垂直180°翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是翻轉(zhuǎn)夾鉗(3)通過(guò)翻轉(zhuǎn)心軸(4)鉸裝在旋 轉(zhuǎn)圓盤(pán)(2)中心的卡爪上，對(duì)應(yīng)初始加工位夾在翻轉(zhuǎn)夾鉗(3)上的工件(17), 翻轉(zhuǎn)夾鉗(3)后側(cè)并排裝在兩個(gè)轉(zhuǎn)角壓緊油缸(11、 13)，上方設(shè)有垂直夾緊 油缸(10),右側(cè)裝有水平夾緊油缸(12)，在翻轉(zhuǎn)夾鉗(3)的左側(cè)裝有兩個(gè)相 對(duì)設(shè)置的側(cè)面夾緊油缸(14),其安裝位置是對(duì)應(yīng)翻轉(zhuǎn)夾鉗(3)翻轉(zhuǎn)180°后的 第II段加工位時(shí)工件(17)的前、后兩側(cè)，翻轉(zhuǎn)心軸(4)的外端翻轉(zhuǎn)伺服電機(jī) (16)聯(lián)接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鋼材沖擊試樣橫排列加工液壓夾具，該夾具設(shè)有水平90°旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)和垂直180°翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，切削時(shí)機(jī)床按X、Y、Z運(yùn)行，液壓夾具實(shí)現(xiàn)水平90°B軸旋轉(zhuǎn)和垂直180°A軸翻轉(zhuǎn)運(yùn)行定位，構(gòu)成五軸聯(lián)動(dòng)定位對(duì)刀切削系統(tǒng)；其第一個(gè)優(yōu)勢(shì)是速度快，一次安夾可以實(shí)現(xiàn)對(duì)一組橫向排列三件試樣的加工，生產(chǎn)效率可以達(dá)到60-69件/時(shí)，是臥式加工中心18-21件/時(shí)的3倍；第二個(gè)優(yōu)勢(shì)是質(zhì)量高，尺寸精度、鄰邊不垂直度和表面粗糙度指標(biāo)均優(yōu)于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)；第三個(gè)優(yōu)勢(shì)就是設(shè)備造價(jià)低，成套設(shè)備的售價(jià)僅為國(guó)產(chǎn)臥式加工中心的三分之一；第四個(gè)優(yōu)勢(shì)是節(jié)省材料，較縱排列取樣板材用料相對(duì)可降低1/3-1/2；第五個(gè)優(yōu)勢(shì)則是工藝先進(jìn)，將數(shù)控機(jī)床變成了專用的加工中心。
文檔編號(hào)G01N3/04GK201212868SQ200820090178
公開(kāi)日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月5日
發(fā)明者王冬梅, 王洪偉, 王洪生, 王質(zhì)民 申請(qǐng)人:王質(zhì)民