本發明涉及數控機械加工用輔助配件技術領域，詳細講是一種結構簡單、自動化程度高，使用方便，定位和重復定位精度高，降低勞動強度，生產效率高的數控機床用自動化磨削夾具。

背景技術：

目前，工件的磨削或者開槽通常是采用手工夾緊靠近砂輪而實現的。磨削過程中需要經過多次反復測量，以確保加工要求。這種方法不但加大了工作人員的勞動強度，而且磨削過程中的磨削量需要依靠工作人員的經驗來判定，從而降低了裝夾定位和反復定位精度，多個工件尺寸一致性難以保持，并且降低了加工效率。

另一方面，在中國制造業轉型升級制約的當下，夾具作為機加工三大工藝之一，被放在了很重要的位置。然而雖然磨削設備的數控化特別是進給軸方面已非常完善，但是與之配套的夾具卻徘徊不前，仍需要工人單件夾緊，調整工件定位，費時費力，更因人而異導致加工誤差。因此夾具的自動化和精度成為當前難以克服的主要難題，特別是對于多件需要進行對稱的雙面進行磨削加工的工件，勞動力浪費嚴重。

技術實現要素：

本發明的目的是解決上述現有技術的不足，提供一種結構簡單、自動化程度高，使用方便，定位和重復定位精度高，降低勞動強度，生產效率高的數控機床用自動化磨削夾具。

本發明解決上述現有技術的不足所采用的技術方案是：

一種數控機床用自動化磨削夾具，設有安裝板，其特征在于安裝板上設有回轉氣缸，回轉氣缸的轉盤上設有模具裝夾座，模具裝夾座上設有定位模具，定位模具上設有工件嵌入槽；回轉氣缸后側的安裝板上設有基準定位滑道，基準定位滑道上設有定位滑塊，定位滑塊上設有可與模具裝夾座后側面貼緊配合或分開的基準定位塊，安裝板上設有基準定位氣缸，基準定位氣缸的活塞桿與定位滑塊相連，用于帶動定位滑塊在基準定位滑道上左右滑動；安裝板上設有檢測避讓氣缸，檢測避讓氣缸的活塞桿上設有檢測定位氣缸，檢測定位氣缸的活塞桿上設有位移檢測架，位移檢測架上設有與定位模具相配合的用于檢測待加工工件位置的位移檢測裝置；模具裝夾座后側的安裝板上設有夾鉗，夾鉗的鉗頭位于工件嵌入槽上方、其上設有工件壓頭，安裝板上設有支撐架，支撐架上設有夾鉗驅動氣缸，夾鉗驅動氣缸的活塞桿與夾鉗的鉗柄鉸接。

本發明中所述的位移檢測裝置的結構是：設有U型位移傳感架，U型位移傳感架的兩個側臂一前一后的設置在位移檢測架，U型位移傳感架的前側臂上設有與工件嵌入槽相匹配的直線位移傳感器，U型位移傳感架的后側臂下部內經直線軸承安裝有與直線位移傳感器的檢測桿平行的標準滑軸，U型位移傳感架的后側臂前側的直線軸上設有檢測板連接塊，直線位移傳感器的檢測桿貼靠在檢測板連接塊前側，U型位移傳感架的后側臂上設有與檢測板連接塊相對的推力軸孔，檢測板連接塊上設有與直線位移傳感器的檢測桿平行的、插入推力軸孔內的推力軸，推力軸的后端設有彈簧座，推力軸孔前端部的U型位移傳感架上設有彈簧封蓋板，彈簧封蓋板與彈簧座間設有推力壓簧；檢測板連接塊上設有與定位模具相配合位移檢測推板。U型位移傳感架帶動直線位移傳感器向前移動，當位移檢測推板與定位模具上固定的待加工工件觸碰時，位移檢測推板在推力壓簧提供的彈力下將待加工工件推向工件嵌入槽的后側、直至待加工工件與工件嵌入槽的后部完全貼合定位，此時位移檢測推板推動直線位移傳感器的檢測桿向后壓動，U型位移傳感架的后側臂貼靠在模具裝夾座上時，根據直線位移傳感器測得的數據即可確定待加工工件的精確位置。

本發明中所述的U型位移傳感架的后側臂上側設有檢測板滑槽，位移檢測推板可前后滑動的設在檢測板滑槽內。檢測板滑槽的底面可以對位移檢測推板起到托持作用，避免由于自身重力而發生彈性形變，提高檢測精度。

本發明中所述的定位模具的結構是：設有連接座，連接座上設有（用于安裝待加工工件的）矩形定位板，定位板上縱向均布有（一排上方敞開的）工件嵌入槽，定位板前后兩側設有加工口。待加工工件裝入工件嵌入槽后，其待加工部位露出加工口。

本發明中所述的安裝板上設有左右驅動滑道，左右驅動滑道上設有左右驅動滑座，檢測定位氣缸設在左右驅動滑座上。起到左右導向作用。

本發明中所述的檢測避讓氣缸的活塞桿上設有氣缸架，氣缸架上并列設有至少兩個檢測定位氣缸，檢測定位氣缸的活塞桿上設有位移檢測架，可以增強裝置的穩定性，檢測更精準。

本發明中所述的位移檢測架上設有與定位模具上的工件嵌入槽相匹配的位移傳感器。每個位移傳感器與一個工件嵌入槽相對應。

本發明在使用時，將安裝板固定在數控機床上，將本發明的動力部件與動力源相連，將位移傳感器和動力源控制部件與PLC或上位機連接通信。將待加工的工件放入工件嵌入槽后，PLC或上位機控制動力源帶動基準定位氣缸工作，將基準定位塊移動至模具裝夾座后側面、與其貼緊，將模具裝夾座固定；檢測避讓氣缸帶動位移傳感器左右移動，使位移傳感器的檢測頭與定位模具前側的工件加工口相對，檢測定位氣缸帶動位移傳感器前后移動，使位移傳感器的檢測頭頂靠在待加工工件露出工件加工口的部分上，檢測待加工部位位置的同時，定位待加工工件在工件嵌入槽內的位置；夾鉗驅動氣缸帶動夾鉗工作，使工件壓頭壓緊在待加工工件的上側，待加工工件在位移傳感器、工件嵌入槽和夾鉗的配合下實現精裝定位。磨削工具啟動，對待加工工件進行精準的磨削加工。當待加工工件的一側加工完成后，夾鉗復位、工件壓頭與待加工工件分離，基準定位塊復位、移動至模具裝夾座左右兩側，回轉氣缸啟動，帶動模具裝夾座旋轉180°后，重復上述操作，可以實現工件的雙面加工。本發明具有自動夾緊、自動換向及自動檢測功能，實現了多個工件的同時定位和翻轉，確保定位和重復定位精度，配合數控磨削流水線，可實現工件的自動磨削，降低了操作者的勞動強度，提高了生產效率。位移傳感器能微米級檢測單個工件的數據及各工件間的微小差異，通過與PLC或上位機通信，設定加工參數，按照切削量由小到大逐個精加工工件，保證了加工質量和精度，保證了多個工件精度的一致性。這一夾具的實現完美解決了精度要求，降低了對數控機床的要求，更為智能化加工提供了依據。本發明具有結構簡單、自動化程度高，使用方便，加工精度高，降低勞動強度，生產效率高等優點。

附圖說明

圖1是本發明的立體結構示意圖；

圖2是圖1的A處局放大圖。

圖3是本發明中位移檢測裝置的結構示意圖。

圖4是本發明中位移檢測裝置的立體結構示意圖。

具體實施方式

如圖所示的數控機床用自動化磨削夾具，設有安裝板5，安裝板5上的中部設有180°回轉氣缸15，回轉氣缸15的轉盤上設有模具裝夾座12，模具裝夾座12上設有定位模具，定位模具上設有工件嵌入槽14；所述的定位模具的結構是：設有連接座13，連接座13上設有用于安裝待加工工件的矩形的定位板18，定位板18上縱向均勻加工有一排上方敞開的工件嵌入槽14，定位板18前后兩側設有加工口，從圖2中可以看出，定位板18被工件嵌入槽和加工口分割成一段段的擋條；待加工工件裝入工件嵌入槽14后，其待加工部位露出加工口。如圖所示的定位模具為超硬菱形機夾刀片17的定位模具，矩形的定位板上的工件嵌入槽整體呈與超硬菱形機夾刀片17的外形相配合的菱形槽，菱形槽前后兩個角處的定位板上設有加工口，超硬菱形機夾刀片17的前后兩個待加工角露出加工口；連接座13用于與模具裝夾座的活動連接，更換不同的定位模具，可加工多種不同形狀的工件。回轉氣缸15后側的安裝板5上設有基準定位滑道3，基準定位滑道3上設有左右兩個定位滑塊，左右兩個定位滑塊上分別設有與模具裝夾座可相對移動的左右兩個基準定位塊4，兩個定位滑塊在基準定位滑道上滑動、可使左右兩個基準定位塊4的前側面與模具裝夾座后側面（回轉氣缸旋轉180度后，模具裝夾座的前側面變為后前側、后側面變為前側面）貼緊配合或分開。安裝板5上對稱設有左右兩個基準定位氣缸6，左右兩個基準定位氣缸6的活塞桿分別與左右兩個定位滑塊相連，用于帶動兩個定位滑塊在基準定位滑道上左右滑動，完成兩個基準定位塊的前側面與模具裝夾座后側面的貼緊和分離；從圖中可以看出，左右兩個基準定位氣缸6可以推動兩個定位滑塊帶動左右兩個基準定位塊滑動至模具裝夾座的后側、也可以將其拉至模具裝夾座的左右兩側，避免妨礙回轉氣缸帶動模具裝夾座轉動。模具裝夾座12左右兩側的安裝板上分別設有檢測避讓氣缸9，檢測避讓氣缸9的活塞桿上設有檢測定位氣缸8，檢測定位氣缸8的活塞桿上設有位移檢測架，位移檢測架上設有與定位模具相配合的、用于每一個檢測待加工工件位置的位移檢測裝置；位移檢測裝置的檢測頭與定位模具前側的工件加工口相對。所述的位移檢測裝置的結構是：設有U型位移傳感架10，U型位移傳感架10的兩個側臂一前一后的設置在位移檢測架（距模具裝夾座近的一側）上，U型位移傳感架的前側臂27上設有與工件嵌入槽（個數、位置和間距）相匹配的直線位移傳感器11，U型位移傳感架的后側臂28下部內經直線軸承24安裝有與直線位移傳感器11的檢測桿19平行的標準滑軸25，U型位移傳感架的后側臂28前側的直線軸25上設有檢測板連接塊26，直線位移傳感器的檢測桿19貼靠在檢測板連接塊26前側，U型位移傳感架的后側臂28上設有與檢測板連接塊相對的推力軸孔，檢測板連接塊上設有與直線位移傳感器的檢測桿平行的、插入推力軸孔內的推力軸20，推力軸20的后端設有彈簧座，推力軸孔前端部的U型位移傳感架的后側臂上設有彈簧封蓋板21，彈簧封蓋板21與彈簧座間設有推力壓簧22；檢測板連接塊上設有與定位模具相配合的用于檢測待加工工件位置的位移檢測推板7，位移檢測推板7的端部與定位模具前側的工件加工口相對；U型位移傳感架的后側臂上側設有檢測板滑槽，位移檢測推板可前后滑動的設在檢測板滑槽內；檢測板滑槽的底面可以對位移檢測推板起到托持作用，避免由于自身重力而發生彈性形變，提高檢測精度。工作時，U型位移傳感架帶動直線位移傳感器向前移動，當位移檢測推板與定位模具上固定的待加工工件觸碰時，位移檢測推板在推力壓簧提供的彈力下將待加工工件推向工件嵌入槽的后側、直至待加工工件與工件嵌入槽的后部完全貼合定位，此時位移檢測推板推動直線位移傳感器的檢測桿向后壓動，U型位移傳感架的后側臂貼靠在模具裝夾座上時，根據直線位移傳感器測得的數據即可確定待加工工件的精確位置；當工件嵌入槽內未裝入工件或工件未從加工口前側面凸出、U型位移傳感架的后側臂貼靠在模具裝夾座上時，移檢測推板的端面位于工件的加工口前側面，直線位移傳感器測得的數據為0。模具裝夾座后側的安裝板上與每個工件嵌入槽相配合的分別設有一個夾鉗16，夾鉗16的夾頭位于工件嵌入槽上方，安裝板5上設有支撐架2，夾鉗16上方的支撐架2上與每個夾鉗相配合的分別設有一個夾鉗驅動氣缸1，夾鉗驅動氣缸1的活塞桿與夾鉗的鉗柄鉸接。本實施例中夾鉗選用東莞市嘉剛機電科技發展有限公司生產的型號為CH-201-C的水平式夾鉗。

本發明進一步改進，所述的安裝板上設有檢測避讓滑道，檢測避讓滑道上設有檢測避讓滑座，檢測避讓氣缸的活塞桿與檢測避讓滑座相連，檢測定位氣缸設在檢測避讓滑座上。檢測避讓滑道和檢測避讓滑座相配合，起到左右導向、穩定的作用。

本發明進一步改進，所述的檢測避讓氣缸的活塞桿上設有氣缸架，氣缸架上并列設有至少兩個檢測定位氣缸，檢測定位氣缸的活塞桿上設有位移檢測架，可以增強裝置的穩定性，檢測更精準。

本發明在使用時，將安裝板固定在數控機床上，將回轉氣缸、基準定位氣缸、檢測避讓氣缸、檢測定位氣缸和夾鉗驅動氣缸分別經電磁閥與氣源相連，通過對各電磁閥的控制來控制各個氣缸的運動。各電磁閥和直線位移傳感器與PLC或上位機連接通信。將待加工的工件放入工件嵌入槽后，PLC或上位機控制基準定位氣缸工作，將基準定位塊移動至模具裝夾座后側面、與其貼緊，將模具裝夾座固定；控制檢測避讓氣缸帶動檢測定位氣缸及位移檢測裝置左右移動，使每個位移檢測推板的端部分別與一個工件加工口相對，檢測定位氣缸帶動位移檢測裝置前后移動，使與直線位移傳感器檢測頭相連的位移檢測推板頂靠在待加工工件露出工件加工口的部分上，位移檢測推板在推力壓簧提供的彈力下將待加工工件推向工件嵌入槽的后側、直至待加工工件與工件嵌入槽的后部完全貼合定位，精確檢測待加工工件位置的同時，固定待加工工件在工件嵌入槽內的位置；夾鉗驅動氣缸帶動夾鉗工作，使工件壓頭壓緊在待加工工件的上側，待加工工件在直線位移傳感器、工件嵌入槽和夾鉗的配合下實現精準定位；然后控制檢測定位氣缸和檢測避讓氣缸帶動位移檢測裝置復位、使位移檢測推板與待加工工件分開。數控機床根據檢測到的待加工工件的位置及設定的加工數據來控制磨削工具對待加工工件進行精準的磨削加工。當待加工工件的一側加工完成后，夾鉗復位、工件壓頭與待加工工件分離，基準定位塊復位、移動至模具裝夾座左右兩側，控制回轉氣缸工作，帶動模具裝夾座旋轉180°后，重復上述操作，可以實現工件的雙面加工。本發明具有自動夾緊、自動換向及自動檢測功能，實現了多個工件的同時定位和翻轉，確保定位和重復定位精度，配合數控磨削流水線，可實現工件的自動磨削，降低了操作者的勞動強度，提高了生產效率。位移傳感器能微米級檢測單個工件的數據及各工件間的微小差異，通過與PLC或上位機通信，設定加工參數，按照切削量由小到大逐個精加工工件，保證了加工質量和精度，保證了多個工件精度的一致性。這一夾具的實現完美解決了精度要求，降低了對數控機床的要求，更為智能化加工提供了依據。本發明具有結構簡單、自動化程度高，使用方便，加工精度高，降低勞動強度，生產效率高等優點。