夾具、加工組件和加工組件的使用方法技術

本發明專利技術提供了一種夾具、加工組件和加工組件的使用方法，夾具與機床配合使用，夾具包括：夾緊機構，設置在機身上，夾緊機構包括機械手、彈性支撐組件和夾頭，彈性支撐組件連接機械手和夾頭，夾頭用于夾持異形零件；固定組件，安裝在工作臺上，固定組件包括頂部設置有開口的容器和支撐件，容器用于容納相變材料，支撐件安裝在容器內部；其中夾頭夾持異形零件按加工定位要求通過容器的開口處將異形零件與支撐件相抵，異形零件、支撐件、容器通過相變材料固化固聯在一起。本發明專利技術提供的夾具，避免了異形零件在定位過程中零件姿態存在不確定性的問題，為機械精加工提供了固定強度和剛性高、加工基準可重復性好的夾具，提高用戶使用的滿意度。

Fixture, process assembly, and method of use of a machined component

The present invention provides a method of using the fixture, processing components and processing components, used with fixture and machine tool fixture comprises a clamping mechanism arranged on the machine body, the clamping mechanism comprises a manipulator, elastic support component and chuck, elastic support component connected manipulator and chuck, chuck for clamping the special-shaped parts; fixed component, installed on the fixed component is arranged on the top opening of the container includes a container is used for accommodating and supporting components, phase change material, the support member is installed inside the container; the clamp shaped parts according to the processing requirements by positioning container openings will be shaped parts and the supporting piece offset, special-shaped part and support, through the container phase change material curing fixed together. The fixture provided by the invention, to avoid the abnormal parts in the process of locating parts pose uncertainty problem, provides high strength and rigidity, processing benchmark can be reproducible for fixture mechanical finishing, improve user satisfaction.

【技術實現步驟摘要】
夾具、加工組件和加工組件的使用方法
本專利技術涉及機械加工控制領域，具體而言，涉及一種夾具、加工組件和加工組件的使用方法。
技術介紹
目前在精密加工過程中，通常需要將被加工機械零件牢牢固定在機床工作臺上，為了得到統一的加工基準需要維持夾持的固定零件其定位和姿態的一致性，對于有較大基準平面的零件而言，常用的固定方式有邊緣壓緊和磁力壓緊等，其中邊緣壓緊適用于加工力較大場合，如大余量銑削等；磁力壓緊適用于鐵磁性零件及加工力較小場合，如精密磨削等。對于基準平面較小且幾何形狀復雜的零件，為保證挾持的剛性與強度，通常須在機床工作臺和零件間插入一個中間部件用于零件固定，即夾具。夾具在與機床工作臺結合面上提供了大尺寸的基準平面和便捷的邊緣壓緊、磁吸壓緊操作，在面向零件一側提供準確、可重復的固定參考、多點支撐及多點鎖定功能。而對于完全沒有基準平面的異形零件而言，目前主要的固定方法是采用柔性夾具。柔性夾具通常采用相變材料如低溫合金等將零件與夾具殼體澆鑄成整體后進行加工，加工完成后通過加溫等手段液化相變材料，實現零件的分離及取出。但相關技術中的異形零件夾具存在體積臃腫，剛性和強度不足的問題，不適用于精密加工，且夾具使固定后的零件姿態存在不確定性，加工基準可重復性差的問題，影響產品的加工。因此，如何設計出一種固定強度和剛性高、加工基準可重復性好的異形零件的夾具成為亟待解決的問題。
技術實現思路
為了解決上述技術問題至少之一，本專利技術的第一方面的實施例提出了一種夾具。本專利技術的第二方面實施例，還提出了一種加工組件。本專利技術的第三方面實施例，還提出了一種加工組件的使用方法。有鑒于此，根據本專利技術的第一方面的實施例，本專利技術提出了一種夾具，用于異形零件，與機床配合使用，機床包括工作臺和機身，工作臺位于機身的上方且與機身滑動連接，夾具包括：夾緊機構，設置在機身上，夾緊機構包括機械手、彈性支撐組件和夾頭，彈性支撐組件連接機械手和夾頭，夾頭用于夾持異形零件；固定組件，安裝在工作臺上，固定組件包括頂部設置有開口的容器和支撐件，容器用于容納相變材料，支撐件安裝在容器內部；其中，夾頭夾持異形零件按加工定位要求通過容器的開口處將異形零件與支撐件相抵，異形零件、支撐件、容器通過相變材料固化固聯在一起。本專利技術提供的用于異形零件的夾具，與機床配合使用，夾具包括夾緊機構和固定組件，其中夾緊裝置設置在機身上，包括機械手、彈性支撐組件和夾頭，固定組件安裝在工作臺上，包括容器和支撐件，通過彈性支撐組件連接機械手和夾頭，夾頭夾持異形零件按加工定位要求通過容器的開口處將異形零件與支撐件相抵，容器內容納的變相材料固化將異形零件、支撐件和容器固聯在一起實現零件的固定，使得彈性支撐組件在夾頭夾持異形零件與支撐件相抵時能夠自適應調整異形零件的空間姿態，使異形零件與支撐件精確定位且相互壓緊，避免零件姿態存在不確定性使加工基準可重復性差的問題，為精密機械加工提供了穩定性好、固定強度和剛度高，加工基準可重復性好的夾具，提高異形零件的加工效率，提高用戶使用的滿意度。進一步地，支撐件安裝在容器內部，且異形零件通過夾頭夾持與支撐件相抵，使得容器內的變相材料在固化過程中支撐件與異形零件緊密壓緊不會發生位置變化，避免支撐件懸浮在容器內使的變相材料在固化過程中因體積發生變化而影響異形零件的定位，有效地提高了異形零件定位的準確性，使夾具的加工基準可重復性較好，提高用戶使用的滿意度，且變相材料在固化過程中，異形零件始終被與彈性支撐組件連接的夾頭壓緊在支撐件上，挾持定位穩定性高、可重復性好，提高了定位的準確性。進一步地，機床包括機身和與機身滑動連接的工作臺，固定組件安裝在工作臺上，使得工作臺相對機身滑動即可使固定組件按照異形零件的加工定位要求進行定位，操作簡單，容易控制，提高定位效率，進而提高加工效率。進一步地，支撐件可以為異形零件的陰模型腔，陰模型腔的形狀與異形零件底部輪廓相同。進一步地，機械手為六自由度關節式機械手，擴大了機械手的運動范圍，提高了機械手運動的靈活性和準確性，有效地保證了夾頭夾持異形零件的準確性和靈活性，提高定位的準確性。進一步地，容器內部的橫截面大于異形零件在加工姿態下的最大橫截面，容器的深度滿足將異形零件浸入其中、待加工部位暴露在外，進而保證容器內變相材料固化后能夠將異形零件、支撐件和容器緊密、牢固地連接在一起，且保證異形零件定位的穩定性，保證異形零件在加工過程中不會發生位移而影響加工精度，保證定位的準確性和加工的穩定性，提高了異形零件固定的強度和高度，提高用戶使用的滿意度。進一步地，變相材料可以為水，包括普通自來水、工業廢水等，節約水資源且避免二次污染，同時避免了相關技術中使用低熔點合金作為變相材料成本高且存在重金屬毒性危害操作人員健康的問題，有效地提高能源的利用率且降低使用成本，保證了操作人員的身體健康，提高用戶使用的滿意度。進一步地，夾具包括夾緊結構和固定組件，結構簡單，體積較小，避免相關技術中夾具結構體積小大臃腫而影響機床加工，有效地提高了機床加工的靈活性和準確性，提高用戶使用的滿意度。另外，本專利技術提供的上述實施例中的夾具還可以具有如下附加技術特征：在上述技術方案中，優選地，還包括：彈性支撐組件包括：殼體、球關節、至少一個彈性件和伸縮桿，殼體的一端設置有開口，至少一個彈性件均勻、等距地設置在殼體開口端的內周壁上，球關節設置在殼體另一端內側底部的幾何中心處，伸縮桿的一端與球關節相連接，伸縮桿的另一端與至少一個彈性件和夾頭相連接。在該技術方案中，彈性支撐組件包括殼體、球關節、至少一個彈性件和伸縮桿，通過殼體的一端設置有開口，至少一個彈性件均勻、等距地設置在殼體開口端的內周壁上，球關節設置在殼體另一端內側底部的幾何中心處，伸縮桿的一端與球關節相連接，伸縮桿的另一端與至少一個彈性件和夾頭相連接，使得夾頭夾持異形零件與支撐件相抵接時，彈性伸縮桿在至少一個彈性件和球關節的作用下可進行伸縮、擺動、扭轉復合運動，進而使得夾頭夾持的異形零件與支撐件相抵接時姿態唯一，相對穩定且緊密壓緊，有效地提高了異形零件定位的準確性，使夾具的加工基準可重復性較好，提高加工精度，提高用戶使用的滿意度。進一步地，彈性件的不同數量能夠滿足殼體、伸縮桿不同結構的需求，適用范圍廣泛。進一步地，機械手設置在機身上，與機械手通過彈性支撐組件連接的夾頭夾持異形零件按加工定位要求將異形零件由放置位置搬運至容器上方與支撐件相抵時，其在容器上方的末端定位點在機械手控制坐標系內存在過行程，且過行程的幅度大于異形零件抓取姿態偏差、機床工作臺定位偏差、機械手末端定位點偏差的累計值，過行程導致異形零件在逼近容器過程中，與容器中的支撐件存在一定幅度的位置沖突，由于彈性支撐組件以球形關節中心為原點，彈性伸縮桿末端具有3個空間平移自由度和3個空間扭轉自由度，每個自由度上的偏移會產生與偏移方向相反、正比于偏移幅度的彈性約束力，因此，異形零件與支撐件相抵時的位置沖突全部被彈性支撐組件的被動變形所吸收，彈性支撐組件被動變形在3個空間平移自由度和3個空間扭轉自由度上所產生的彈性約束力，自適應調整異形零件與支撐件相抵接時的姿態，實現異形零件與支撐件的精準定位并相互壓緊，為精密機械加工提供穩定性好、可重復性高的加工基準，且彈性支撐組件為無源元件，無本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種夾具，用于異形零件，與機床配合使用，所述機床包括工作臺和機身，所述工作臺位于所述機身的上方且與所述機身滑動連接，其特征在于，所述夾具包括：夾緊機構，設置在所述機身上，所述夾緊機構包括機械手、彈性支撐組件和夾頭，所述彈性支撐組件連接所述機械手和所述夾頭，所述夾頭用于夾持所述異形零件；固定組件，安裝在所述工作臺上，所述固定組件包括頂部設置有開口的容器和支撐件，所述容器用于容納相變材料，所述支撐件安裝在所述容器內部；其中，所述夾頭夾持所述異形零件按加工定位要求通過所述容器的開口處將所述異形零件與所述支撐件相抵，所述異形零件、所述支撐件、所述容器通過所述相變材料固化固聯在一起。

【技術特征摘要】
1.一種夾具，用于異形零件，與機床配合使用，所述機床包括工作臺和機身，所述工作臺位于所述機身的上方且與所述機身滑動連接，其特征在于，所述夾具包括：夾緊機構，設置在所述機身上，所述夾緊機構包括機械手、彈性支撐組件和夾頭，所述彈性支撐組件連接所述機械手和所述夾頭，所述夾頭用于夾持所述異形零件；固定組件，安裝在所述工作臺上，所述固定組件包括頂部設置有開口的容器和支撐件，所述容器用于容納相變材料，所述支撐件安裝在所述容器內部；其中，所述夾頭夾持所述異形零件按加工定位要求通過所述容器的開口處將所述異形零件與所述支撐件相抵，所述異形零件、所述支撐件、所述容器通過所述相變材料固化固聯在一起。2.根據權利要求1所述的夾具，其特征在于，所述彈性支撐組件包括：殼體、球關節、至少一個彈性件和伸縮桿，所述殼體的一端設置有開口，所述至少一個彈性件均勻、等距地設置在所述殼體開口端的內周壁上，所述球關節設置在所述殼體另一端內側底部的幾何中心處，所述伸縮桿的一端與所述球關節相連接，所述伸縮桿的另一端與所述至少一個彈性件和所述夾頭相連接。3.根據權利要求2所述的夾具，其特征在于，所述至少一個彈性件均勻、等距的連接在所述伸縮桿另一端的外周壁上。4.根據權利要求2所述的夾具，其特征在于，所述殼體為圓柱殼體。5.根據權利要求2所述的夾具，其特征在于，所述容器內部的側壁為波浪結構；所述支撐件的外側壁上設置有凸起結構。6.根據權利要求5所述的夾具，其特征在于，所述波浪結構設置有延伸至所述容器內部的金屬絲。7.根據權利要求6所述的夾具，其特征在于，所述容器內部的底壁和所述支撐件中的一個上設置有卡槽，所述容器內部的底部和所述支撐件中的另一個上設置有與所述卡槽相配合的卡扣。8.根據權利要求6所述的夾具，其特征在于，還包括：溫控系統；所述容器為中空夾層結構，所述中空夾層結構連通所述波浪結構和所述卡槽或所述卡扣，所述中空夾層結構與所述溫控系統相連接，并與所述溫控系統導入的低溫介質構成冷卻回路，與所述溫控系統導入的高溫介質構成加熱回路。9.根據權利要求8所述的夾具，其特征在于，所述固定組件還包括：夾具殼體，安裝在所述工作臺上，設置在所述容器的外部；所述中空夾層結構設置有貫穿所述夾具殼體的第一接口和第二接口，所述第一接口與所述第二接口與所述溫控系統相連接；其中，所述第一接口和所述第二接口分別位于所述中空夾層結構的兩側，且所述第一接口和所述第二接口分別位于所述中空夾層結構的頂部和底部。10.根據權利要求9所述的夾具，其特征在于，所述固定組件還包括：隔熱層，設置在所述夾具殼體和所述容器之間。11.根據權利要求10所述的夾具，其特征在于，還包括：注液裝置，包括供液裝置、定量閥和注液頭，所述供液裝置容納有所述變相材料，所述注液頭通過所述定量閥與所述供液裝置相連接，所述注液頭設置在所述機械手上，用于向所述容器...

【專利技術屬性】
技術研發人員：任華林，申文權，張秋貴，俞紅祥，徐萬洪，
申請(專利權)人：浙江萬里揚股份有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江,33