[發明專利]板狀疲勞試樣數控機床加工用快速定位裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 202110293559.8
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113172449B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 劉輝;王真鐘;張先鋒;張欣耀
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: B23Q3/06
• 分類號: B23Q3/06
• 代理公司: 北京市中聯創和知識產權代理有限公司 11364
• 代理人: 李向陽;王錚

板狀疲勞試樣數控機床加工用快速定位裝置，包括固定托板、限位擋板和支撐組件，固定托板呈水平設置的矩形板狀結構，限位擋板豎直設置在矩形固定托板其中一條長度邊的下方，并與固定托板一起組構成一個開口向下的L形結構，支撐組件裝配在固定托板的下表面上。本發明的快速定位裝置，通過裝置中固定托板、T型導軌、可移動式限位塊、定位槽、避空加工槽等結構的設置，可將具有不同規格的板狀疲勞試樣在數控機床上的坐標系統一在同一位點，以實現試樣的快速定位和加工時的可靠固定，無需找基準和對刀即可實現直接加工，從而大大減少了試樣的裝配時間，提升了加工效率，保證加工質量，為板狀疲勞試驗的開展提供了重要的加工手段。

技術領域

本發明涉及金屬材料試樣的加工裝置技術領域，具體的說是一種板狀疲勞試樣數控機床加工用快速定位裝置及其使用方法。

背景技術

現有技術中，板狀疲勞試樣的加工主要依據GB/T3075金屬材料軸向疲勞試樣方法、ASTME466金屬材料軸向力控制等幅疲勞試驗方法等標準的要求來進行。具體實施時，主要利用鋸床、銑床、立式加工中心、臥式銑床等機械設備進行加工，其加工工序大致可分為下料、加工外形、加工槽和低應力磨削等。其中下料、加工外形和低應力磨削等工序的方法均較為固定，且均有成熟的加工工藝。但是加工槽工序目前只有兩種方式。

第一種是使用普通銑床進行加工，這種方式效率一般，并且需要準備多種規格的刀具，加工質量和精度不容易保證，對于有些非標準圓弧段甚至無法加工，導致不合格率較高，有些較為珍貴的材料根本不敢用普通設備加工；第二種是利用數控設備加工，這種加工方式可以解決加工精度的問題，并且可以節約大量的刀具，但是受試料形狀、尺寸、規格、材質、熱處理狀態以及設備載荷、夾持方式等諸多因素的影響，試樣的形狀、尺寸等會有較大的差異。在同一臺數控機床上加工具有不同形狀規格的板狀疲勞試樣時，一般需采用分中棒對試樣的四個面進行分中后，設定試樣的零點，再按照同樣的方法設定加工裝置的零點，這樣才能實現機床、工件、裝置的零點統一。這些操作方式過程繁瑣復雜、耗時較多，工作效率低下。

同時，不同規格的板狀疲勞試樣在利用數控機床進行加工時，由于試樣尺寸規格不同，每個規格的試樣固定在機床工作臺上的位置就會發生改變，并且每次裝夾也會產生裝夾誤差，需要每次調整數控機床的工件坐標系來消除誤差；而且，由于板狀疲勞試樣的厚度規格不同，導致數控機床的刀具與試樣的相對位置發生改變，需要每次計算并調整數控機床的刀具長度補償。因此，多規格板狀疲勞試樣無法高效加工的主要問題就是不同規格的試樣需要每次進行找基準、找零點、調整工件坐標系、調整刀具補償等繁瑣操作。也就是說：如果能夠解決以上問題，那么就可以解決板狀疲勞試樣高效加工的問題。

目前，現有技術中還沒有關于對多規格的板狀疲勞試樣進行加工時快速定位和加工的裝置出現。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種板狀疲勞試樣數控機床加工用快速定位裝置及其使用方法。該裝置通適于各種具有不同規格的板狀疲勞試樣的加工，其可將具有不同規格的板狀疲勞試樣在數控機床上的坐標系統一在同一位點，以實現試樣的快速定位和加工時的可靠固定，無需多次找基準和對刀即可實現試樣的直接加工，從而大大減少了試樣的裝配時間，提高了工作效率。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案為：板狀疲勞試樣數控機床加工用快速定位裝置，包括固定托板、限位擋板和支撐組件，所述的固定托板為呈水平設置的矩形板狀結構，限位擋板豎直設置在矩形固定托板其中一條長度邊的下方，并與固定托板一起構成一個開口向下的L形結構，所述的支撐組件裝配在固定托板的下表面上，支撐組件包括偶數個左右對稱設置的T型導軌，每個T型導軌均平行于矩形固定托板的寬度邊方向設置，且每個T型導軌均能夠配合卡設在數控機床工作臺表面的T型凹槽內，以實現支撐組件與數控機床工作臺之間的裝配，在固定托板的上表面上還設置有多個拉緊螺釘孔，外設的連接螺栓通過該拉緊螺釘孔將固定托板緊固在數控機床的工作臺上；