夹具及机床的制作方法

1.本技术涉及机加设备技术领域，特别是涉及一种夹具及机床。


背景技术：

2.在机床上加工工件时，为使工件的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求，加工前必须将工件装好(定位)、夹牢(夹紧)。而在机床上应用夹具，有利于保证工件的加工精度、稳定产品质量；有利于提高劳动生产率和降低成本；有利于改善工人劳动条件，保证安全生产；有利于扩大机床工艺范围。
3.但在实际操作过程中，操作人员仅凭肉眼很难辨别工件是否装夹到位。若工件没有装夹到位，会导致工件的加工质量下降，甚至报废，从而引起生产效率下降以及生产成本上升。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对工件在夹具上因定位不准确而导致加工质量下降的问题，提供一种能够提高工件在夹具上的定位精度的夹具及机床。
5.根据本技术的一个方面，提供一种夹具，用于工件定位，所述夹具具有定位状态及下料状态，且包括：
6.支撑座；
7.定位块，配接于所述支撑座上，具有定位面；
8.清洁机构，用于清洁所述定位面，包括：
9.第一进气孔，设于所述定位块的一侧；
10.第一气源，连通于所述第一进气孔；
11.第一出气孔，贯通连接于所述第一进气孔并在所述定位面上形成有第一出气口；以及
12.顶出件，设于所述第一出气孔中，且被构造为能够在打开所述第一出气口的第一位置和关闭所述第一出气口的第二位置之间移动；
13.其中，当所述夹具处于定位状态时，所述顶出件受控移动至第一位置并打开所述第一出气口；当所述夹具处于下料状态时，所述顶出件受控移动至第二位置并关闭所述第一出气口。
14.在其中一个实施例中，所述顶出件位于所述第一出气孔内一端的尺寸大于所述第一出气口的尺寸，且另一端被构造为露出于所述第一出气口。
15.在其中一个实施例中，所述顶出件下压所述弹性件并移动至第一位置；当所述夹具处于下料状态时，所述顶出件在所述弹性件回复力的作用下上推至第二位置。
16.在其中一个实施例中，所述清洁机构还包括承托件，所述承托件可拆卸地连接于所述支撑座，并被构造为能够伸入所述第一出气孔中抵接所述弹性件相对所述顶出件的另一端。
17.在其中一个实施例中，所述第一进气孔的内壁上设有能够与所述第一气源配合的螺纹。
18.在其中一个实施例中，所述夹具还包括检测机构，所述检测机构包括：
19.第二进气孔，设于所述定位块上相对所述第一进气孔的另一侧；
20.第二气源，连通于所述第二进气孔；
21.第二出气孔，贯通连接于所述第二进气孔并在所述定位面上形成有第二出气口。
22.在其中一个实施例中所述检测机构还包括气流检测装置，所述气流检测装置设于所述第二出气孔中，用以检测所述第二出气孔中的气流量。
23.在其中一个实施例中，所述夹具还包括控制系统，所述气流检测装置信号连接于所述控制系统。
24.在其中一个实施例中，所述第一进气孔的形状及尺寸与所述第二进气孔的形状及尺寸相同。
25.作为本技术的同一发明构思，还提供一种机床，包括机架及多个上述的夹具；
26.其中，所述支撑座上设有固定孔，所述支撑座借助所述固定孔安装在所述机架上。
27.上述的夹具及机床，夹具具有定位状态及下料状态，顶出件能够在打开第一出气口的第一位置和关闭第一出气口的第二位置之间移动。当夹具处于定位状态时，顶出件移动至第一位置，第一气源提供的气流依次经过第一进气孔、第一出气孔及第一出气口排出，并送至定位块的定位面以及工件用于与定位块接触的表面，从而能够带走定位块与工件接触面上的细小杂质，防止工件在定位面上出线定位偏差，从而提高工件的加工质量以及工件的加工效率；当夹具处于下料状态时，顶出件移动至第二位置，此时由第一气源提供的气流不能够从第一出气口排出。
附图说明
28.图1为本技术一实施例中的夹具的结构示意图；
29.图2为图1所示的夹具的另一视角的结构示意图；
30.图3为图1所示的夹具的剖面结构示意图；
31.图4为图1所示的夹具的另一视角的结构示意图。
具体实施方式
32.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
33.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
34.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性
或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
35.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
36.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
37.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
38.夹具通常具有一定位面，用于确定工件在夹具上的正确位置。当工件在定位面上完成加工并拆卸后，一般会在定位面上残留有切屑或切削液等杂质。为了不影响新的待加工工件在定位面上的定位精度，定位面上的杂质需要由人工清理干净，从而保证工件的加工质量。
39.但是，仅凭肉眼的话，一方面，并不能确定定位面上的杂质是否清理干净，例如，细小的铁屑或其他颗粒。另一方面，不容易观察到工件本身具有的微小变形。而以上因素都会影响工件的定位精度，并造成工件的加工质量下降以及加工成本上升。
40.基于此，本技术提供一种夹具及机床，能够较佳地改善上述问题。
41.下面将结合附图对本技术的夹具及机床进行说明。
42.图1为本技术一实施例中的夹具的结构示意图；图2为图1所示的夹具的另一视角的结构示意图；图3为图1所示的夹具的剖面结构示意图；图4为图1所示的夹具的另一视角的结构示意图。为便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的结构。
43.本技术至少一实施例公开的夹具10，用于工件20定位。该夹具10包括支撑座11、定位块12及清洁机构13。具体到一些实施例中，定位块12设置在支撑座11上，具有一定位面121，用于工件20定位。清洁机构13用于清理定位面121上加工工件20时所残留下来的切屑、切削液，以保证后续的待加工工件20在定位面121上的定位精度，从而保证工件20的加工质量。
44.夹具10具有定位状态及下料状态。具体地，夹具10的定位状态是指待加工工件20置于定位块12的定位面121上的定位过程；夹具10的下料状态是指工件20已完成加工并从定位面121上取下后的夹具10状态。
45.在一些实施例中，清洁机构13包括第一进气孔131、第一气源、第一出气孔132及顶
出件133。具体到一些实施例中，第一进气孔131设于定位块12的一侧边上，并在孔壁上形成有螺纹。第一气源为气泵，且具有一输出端，例如管道件。第一气源通过输出端与第一进气孔131螺纹连接，用于向第一进气孔131中提供气流。第一出气孔132被配置为与第一进气孔131贯通连接，并在定位面121上形成有第一出气口1321，第一出气口1321能够与外界空气连通。顶出件133设置在第一出气孔132中，且能够在打开第一出气口1321的第一位置和关闭第一出气口1321的第二位置之间移动。
46.在本实施例中，当夹具10处于定位状态时，顶出件133受控移动至第一位置，第一出气口1321被打开，第一气源向第一进气孔131提供的气体能够经过第一出气孔132，并经第一出气口1321排出；当夹具10处于下料状态时，顶出件133受控移动至第二位置，第一出气口1321被关闭，第一气源向第一进气孔131提供的气体不能从第一出气口1321排出。
47.在一些实施例中，顶出件133位于第一出气孔1321内一端的尺寸大于第一出气口1321的尺寸，而另一端则能够露出于第一出气口1321。具体到一些实施例中，第一出气口1321形状可以为圆形，顶出件133可以为球体，且第一出气口1321的直径被设置为小于顶出件133的直径，使顶出件133的一端位于第一出气口1321中，而另一端能够部分露出于第一出气口1321。如此，顶出件133在移动至第一出气口1321后，会停止移动并关闭第一出气口1321。
48.具体到实际运用中，当夹具10处于定位状态时，顶出件133从第二位置被工件20下压至第一位置，顶出件133与第一出气口1321之间形成间隙，此时，第一出气口1321被打开，第一气源向第一进气孔131提供的气流能够从第一出气口1321排出，并送至定位块12的定位面121，以带走残留在定位面121上的杂质；当夹具10处于下料状态，工件20离开定位面121，由于第一出气口1321的尺寸小于顶出件133，顶出件133通过第一气源提供的气流移动至第二位置，此时，第一出气口1321被顶出件133关闭，第一气源向第一进气孔131提供的气流不能从第一出气口1321排出。
49.在一些实施例中，清洁机构13还包括弹性件134，例如弹簧，设于第一出气孔132内，顶出件133抵接于弹性件的一端。具体到实际运用中，当夹具10处于定位状态，顶出件133移动至第一位置，弹性件134受压，产生弹性势能；当夹具10处于下料状态，弹性件134将势能转化为动能，将顶出件133推至第二位置。如此，能够加速顶出件133回到第二位置，从而减小第一气源的功耗。
50.由于弹性件134为易损件，需要经常更换，故在一些实施例中，支撑座11上设有可拆卸连接的承托件135，该承托件135能够沿第一出气孔132的设置方向从支撑座11的底面伸入至第一出气孔132中，并与弹性件134相对顶出件133的另一端相抵接。具体到一些实施例中，承托件135可以为顶丝，支撑座11与顶丝为螺纹配合连接。具体到实际运用中，在发现弹性件134工作异常时，如弹性恢复力不足时，只需要从支撑座11上取下承托件135，即可进行弹性件134的更换。
51.上述的夹具10在使用过程中，可能会存在清洁机构13清理定位面121不干净、清洁机构13出现磨损、待加工工件20自身表面不平等问题，从而导致工件20在定位面121上定位不准，进而影响工件20的加工质量。
52.为了防止上述问题，在一些实施例中，夹具10上还设有检测机构14，包括第二进气孔141、第二气源及第二出气孔142，用于检测待加工工件20在定位面121上是否定位准确。
具体到一些实施例中，第二进气孔141设于定位块12上相对第一进气孔131的另一侧，并在孔壁上形成有螺纹。第二气源为气泵，且具有一输出端，例如管道件。第二气源通过输出端与第二进气孔141螺纹连接，用于向第二进气孔141中提供气流。第二出气孔142被配置为与第二进气孔141贯通连接，并在定位面121上形成有第二出气口1421，第二出气口1421与外界空气连通。
53.具体到实际运用中，当夹具10处于定位状态时，待加工工件20置于定位面121上，若待加工工件20自身表面不平或者定位面121表面清理不到位，均会导致待加工工件20与定位面121之间形成间隙。进一步地，该间隙使得第二气源向第二进气孔141提供的气流能够从第二出气口1421中排出。此时，需要停机检查夹具10和工件20的各项状况，以保证工件20的加工质量。
54.在一些实施例中，为了提高气源的通用性以及降低成本，可以将第二进气孔141的形状及尺寸设置为与第一进气孔131的形状及尺寸相等。
55.在一些实施例中，检测机构14还包括气流检测装置，气流检测装置设于第二出气孔142中，用以检测第二出气孔142中的气流量。具体到一些实施例中，气流检测装置可以为气压压力传感器，也可以为气流流量传感器。具体到实际运用中，若待加工工件20置于定位面121上时，气流检测装置检测到从第二出气孔142中的漏气量超过预设值，例如预设值为0.1mpa，则意味着待加工工件20在定位面121上出现定位偏差。
56.在本实施例中，夹具10还包括控制系统，该控制系统信号连接于气流检测装置。气流检测装置能够将第二出气孔142中的气流量检测数值实时反馈给控制系统，控制系统再根据反馈数据确定当前加工步骤是否继续进行。进一步地，控制系统还电连接于警报器。若控制系统若根据气流检测装置的反馈数据判断出当前待加工工件20在定位面121上出线定位偏差，控制系统向警报器发出信号，警报器发出警报信号，提醒操作人员需要停机检查问题。
57.作为本技术的同一发明构思，还提供一种机床，该机床包括机架及多个上述的夹具10。支撑座11上设有固定孔111，多个夹具10通过支撑座11及支撑座11上的固定孔111安装在机架上。例如，固定孔111能够与螺栓配合以将夹具10固定在机架上。
58.上述的夹具10及机床，通过清洁机构13的设置，能够实现定位面121的自清洁，并有效提高了定位面121的清洁效率以及清洁效果。通过检测机构14的设置，能够实现待加工工件20在定位面121上的定位精度的自检测。同时，还通过清洁机构13与检测机构14的协同作用，能够有效防止待加工工件20在夹具10上出现定位偏差，从而提高工件20的加工质量与加工效率。
59.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
60.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。