[发明专利]墓碑式夹具

说明书

                        技术领域

本发明涉及工件支承。具体地说，本发明涉及通常用于支承多个工件以便进行机加工操作的墓碑式夹具或加工柱。

                        背景技术

墓碑式夹具广泛地被用于支承一或多个工件，工件在被加工的同时被夹持抵靠于夹具表面。这种基本的夹具通常包括一从一夹具基座上立起的加工柱，该基座适于与一机器支承表面相配合，诸如一加工中心台。在许多生产环境中，夹具被固定于可互换式机器台板的顶表面，这些机器台板具有与主机器定位和夹持表面相配合的共用定位和夹持表面。而且，该夹具通常具有永久性的定位和夹持器具，被称为是“专用”于一特定零件的生产。这里，在图1a-d中示出了现有技术的墓碑式夹具外形的几个实例。图1a和1b是四面夹具，其中图1a是空心的，图1b是实心的。图1c和1d是T型夹具，它们类似一个倒置的T字，其中图1c是实心的，图1d是“开窗”有一通孔。1995年10月3日授予G.A.Ewer等人的、名为“墓碑式夹具”的美国专利5,454,148中示出了一种齐全地配备有在机加工操作中支承多个工件用的夹持和定位器具的墓碑式夹具的一个实例。于1974年2月5日授予H.Seidenfaden的、名为“夹持工件的设备”的美国专利3,790,153以及于1986年12月23日授予C.D.Rudisll的、名为“组合式固定装置”的美国专利4,630,8ll示出了墓碑式夹具的其它实例。于1984年8月28日授予S.Staudenmaier的、名为“用于机床的台板夹持系统”的美国专利4,468,019以及于1985年4月23日授予T.W.Piotrowski的、名为“具有柔性插销和插座定位的台板接纳器”的美国专利4,512,068示出了可互换式机器台板的实例。

在对一工件执行操作、尤其是执行从工件上去除材料的操作的机器中，经常会产生振动。此类去除材料的机器中的一种是CNC(电脑数控)加工中心，它是一种以自动循环的方式进行铣削、钻孔等，并可自动交换刀具的机器(例如见上述的美国专利4,512,068)。通常简称为“缓冲器”的调谐缓冲吸收体包括一用于在需要的地方引入结构缓冲的本体。但缓冲器通常是用于不会变化的结构位置，这种变化会引起频率响应。因此，传统上，缓冲器一直没有用于例如一台加工中心的工件夹具侧，这是因为受机加工的不同工件的质量有可能变化。

对于机床的分组件，一种现有技术的缓冲器已被用于磨床的砂轮头；这种缓冲器可见1970年8月4日授予R.C.Richter的、名为“用于机床的调谐振动缓冲器组件”的美国专利3,522,864。在该专利中，砂轮头可绕一支点摆动，调谐缓冲器安装于砂轮头的一个倾斜表面。该缓冲器包括一缓冲质量块、一位于砂轮头与缓冲质量块之间的弹性件、以及一将缓冲质量块以对弹性件预加载的方式固定于砂轮表面的螺栓和弹簧组合。弹性件沿倾斜表面发生剪切，从而提供在X和Y方向阻尼的剪切分量，抵销绕支点振动的动量。

对于机器的“刀具侧”，也就是与机器的工件夹具侧相对的一侧，一种旋转缓冲器已被用于水平铣床的刀轴。这种缓冲器示于1955年8月9日授予A.H.Dahl等人的、名为“振动缓冲器”的美国专利2,714,823中。

缓冲也已用于车床的镗杆支架，如1991年7月23日授予L.T.Siefring的、名为“刀具振动缓冲装置和方法”的美国专利5,033,340中所示。

大家也知道，可将缓冲器设置在支承刀具的镗杆内。1967年10月25日授予J.C.Ray的、名为“缓冲调谐镗杆”的美国专利3,447,402就示出了这种结构。

对于机床的“工件侧”，直接抵靠于一静止工件的振动缓冲装置的一个实例示于1996年2月27日授予P.E.McCalmont的、名为“振动缓冲器”的美国专利5,494,269中。在这种结构中，一缓冲装置被安装于机器台，并用手起动而将一缓冲头加载于一本来是未受支承的悬臂工件部分上；该缓冲头在需要将工件从机器上取下时缩回。

1984年3月27日授予J.T.Kamman等人的、名为“用于装在机床上的工件的振动缓冲器”的美国专利4,438,599中示出了另一种工件缓冲器。在该专利中，一由粘弹性衬垫保持于一撑块保持器中的撑块直接抵靠于一细长的旋转工件，以衰减工件的振动。

本发明可以用于机床的工件侧，尤其适用于那些工件质量占夹具和工件总质量的百分比较小的场合以及在工件加工的同时总质量变化也较小的场合。本发明在支承工件的墓碑式夹具中装入了一调谐缓冲器，从而消除了现有技术装置中所固有的许多困难。