一种用于金刚石加工的加工部件及设备的制作方法

本技术属于激光切割加工领域，具体为一种用于金刚石加工的加工部件及设备。

背景技术：

1、在加工金刚石毛坯过程中，现有激光切割机床通常需要使用固定夹具来装夹零件，使零件处于正确的加工位置进行加工或检测，但现有激光切割机床的固定夹具无法将零件翻转，当零件需要进行双面加工时，需要在一面加工完成后手动将零件翻过来，然后通过固定夹具重新固定零件。该方案操作步骤繁琐，在降低零件加工效率的同时，增加了人工劳动量，而且由于存在二次装夹，会带入装夹误差，降低加工精度。

2、为此人们开发了可自动翻转零件的夹具。例如申请号为201520022016.2(授权公告号为cn204381912u)的中国实用新型专利公开的一种自动翻转工装夹具，其夹具设于翻转轴上，翻转轴的两端设有轴承，轴承通过轴承座固定于固定架的上表面上且轴承座设于固定架的中心轴线上。当产品一面加工完成后打开气阀，气缸上升夹具翻转180度后，可对产品另一面进行加工，降低了人工劳动力的同时也减少了加工时间，提高了产品的生产效率。

3、然而上述夹具仅包括一个旋转轴，尽管实现了自动翻转，但自由度不足，依然欠缺复杂曲面加工和复杂表面浮雕的能力，在实现三维结构加工方面具有局限性。除此之外，由于在加工过程中使用的板材表面普遍会有瑕疵或厚度不一，要实现精准雕刻和自动翻转，需要对夹具的固定提出更高的要求。

4、故针对现有技术还需要作进一步的改进。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对上述技术现状提出一种可实现三维雕刻的用于金刚石加工的加工部件。

2、本实用新型所要解决的第二个技术问题是针对上述技术现状提出一种应用有上述加工部件的用于金刚石加工的设备。

3、本实用新型解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：该用于金刚石加工的加工部件，包括有连接至加工机床的作业台，所述作业台包括有：

4、连接件，设置在作业台上，与所述夹具组件相连接，以使所述夹具组件保持与作业台所在平面有预设距离；

5、控制装置，设置在所述连接件上，以控制夹具组件的运动；

6、其特征在于：所述夹具组件相对于承载所述夹具组件的作业台具有至少两个旋转自由度。

7、为了便于加工与程序控制，作为本实用新型的优选方案，所述旋转自由度为在轴线a和轴线b上的两个旋转自由度，所述轴线a和轴线b均是相对作业台所在平面为平行设置的轴线，所述轴线a和轴线b相垂直设置。

8、进一步地，所述控制装置包括有包含有轴线a的a转轴组件和包含有轴线b的b转轴组件。

9、为了实现夹具本体能沿着a转轴正负190度转动以及b转轴正负190度转动，从结构实现方便的角度考虑，优选地，所述a转轴组件包括a轴驱动件以及与该a轴驱动件的动力输出端连接的枢接座，所述枢接座的截面呈横置的“u”形，包括有直接与a轴驱动件的动力输出端连接的第一枢接臂以及分设在第一枢接臂两侧的第二枢接臂和第三枢接臂；

10、所述b转轴组件包括有设置在第二枢接臂上的b轴驱动件、与该b轴驱动件的动力输出端连接的第一枢轴以及设置在第三枢接臂上的第二枢轴，所述第一枢轴和第二枢轴均设有与所述夹具组件连接的连接部以及穿设在各自枢接臂上的枢轴，所述夹具组件能在b轴驱动件的驱动下发生沿着轴线b的转动，同时能在a轴驱动件的驱动下发生沿着轴线a的转动。

11、为了在作业过程中自适应夹紧待加工毛坯，优选地，所述夹具组件自下而上依次包括有：

12、夹具盘体，所述夹具盘体的中央设有供待加工毛坯的两个加工面均被暴露的中央孔，并在该中央孔的孔壁周围设有支承待加工毛坯的支承边沿，所述夹具盘体上还设置有与支承边沿连通的第一插槽，以及相较第一插槽位于更外围的第二插槽；

13、载片台，位于夹具盘体之上，包括有与所述支承边沿相匹配的第一环状本体以及能插配至上述第一插槽的第一插接部，所述第一环状本体还沿周向设置有供载片待加工毛坯的边沿插设的插设口；

14、压板，位于载片台之上，用于将载片台压紧在所述夹具盘体上，包括有与所述第一环状本体相适配的第二环状本体以及能插配至上述第二插槽的第二插接部，所述第二插接部的末端外露出第二插槽，而所述第二环状本体对应所述插设口还设有能将待加工毛坯的边沿压住的压接部，并在所述压接部上设有锁紧件，所述第二插接部在外力的作用下能沿着第二插槽发生沿周向上的偏转，继而带动所述压接部与锁紧件与所述插设口交错开，以便于将待加工毛坯插设在插设口上；以及

15、固定板，位于压板之上，也呈环状，对应地，所述夹具盘体于第一插槽和第二插槽之间设置有用于限位所述固定板的第三插槽，以限制所述压板在竖直方向上的移动。

16、当第二插接部在外力的作用下能沿着第二插槽发生沿周向上的偏转时，能带动压接部与锁紧件与插设口交错开，以便于将待加工毛坯插设在插设口上；而在第二插接部在外力的作用下能沿着第二插槽发生沿周向上的于上述相反的方向偏转时，能带动压接部与锁紧件与插设口相对应，以便于将待加工毛坯被夹紧在压板和载片台和夹具盘体上。

17、为了方便实现锁紧件与压板一起偏转，并始终紧抵在待加工毛坯的边沿上，优选地，所述锁紧件呈杆状，包括有外露在所述压板外的上端部以及位于压板内的下端部，对应地，所述压板的压接部上开设有供其下端穿设的穿设口，所述锁紧件的下端部设置有下方开口的锁座腔、设在该锁座腔内的弹性件以及设在弹性件下方的滚珠，所述弹性件始终具有滚珠紧抵在待加工毛坯的边沿的趋势。

18、为便于将加工中产生的热量及时带出，优选地，所述夹具盘体内部设有用于将加工中产生的热量及时带出的冷却水道。

19、进一步地，所述第二枢轴以及所述夹具盘体分别设有供冷却水管穿过的第一通道和第二通道，所述冷却水管与所述冷却水道连通。

20、为解决第二个技术问题，本实用新型提供一种用于金刚石加工的设备，其特征在于：包括上述的加工部件。

21、与现有技术相比，本实用新型的优点在于：由于本实用新型包括至少两个旋转自由度，当需要对待加工毛坯进行双面加工时，只需要通过机床电气和软件系统联机，通过程序编写就可以实现多轴联动翻转的功能，不仅可以实现一次装夹正反面加工，还可以实现复杂曲面加工和复杂表面的三维雕刻加工。

技术特征：

1.一种用于金刚石加工的加工部件，包括有连接至加工机床的作业台(11)，所述作业台(11)包括有：

2.根据权利要求1所述的加工部件，其特征在于：所述旋转自由度为在轴线a和轴线b上的两个旋转自由度，所述轴线a和轴线b均是相对作业台(11)所在平面为平行设置的轴线，且所述轴线a和轴线b相垂直设置。

3.根据权利要求2所述的加工部件，其特征在于：所述控制装置包括有包含有轴线a的a转轴组件(3)和包含有轴线b的b转轴组件(4)。

4.根据权利要求3所述的加工部件，其特征在于：所述a转轴组件(3)包括a轴驱动件(31)以及与该a轴驱动件(31)的动力输出端连接的枢接座(32)，所述枢接座(32)的截面呈横置的“u”形，包括有直接与a轴驱动件(31)的动力输出端连接的第一枢接臂(32a)以及分设在第一枢接臂(32a)两侧的第二枢接臂(32b)和第三枢接臂(32c)；

5.根据权利要求1～4任意一项所述的加工部件，其特征在于：所述夹具组件(2)自下而上依次包括有：

6.根据权利要求5所述的加工部件，其特征在于：所述锁紧件(23d)呈杆状，包括有外露在所述压板(23)外的上端部(231)以及位于压板内的下端部(230)，对应地，所述压板(23)的压接部(23c)上开设有供其下端穿设的穿设口，所述锁紧件(23d)的下端部(230)设置有下方开口的锁座腔(232)、设在该锁座腔(232)内的弹性件(233)以及设在弹性件(233)下方的滚珠(234)，所述弹性件(233)始终具有滚珠(234)紧抵在待加工毛坯(5)的边沿的趋势。

7.根据权利要求6所述的加工部件，其特征在于：所述夹具盘体(21)内部设有用于将加工中产生的热量及时带出的冷却水道(212)。

8.根据权利要求7所述的加工部件，其特征在于：第二枢轴以及所述夹具盘体(21)分别设有供冷却水管(6)穿过的第一通道(421)和第二通道(213)，所述冷却水管(6)与所述冷却水道(212)连通。

9.一种用于金刚石加工的设备，其特征在于：包括权利要求1～8任意一项所述的加工部件。

技术总结本技术提供一种用于金刚石加工的加工部件及设备，包括有连接至加工机床的作业台，所述作业台包括有：连接件，设置在作业台上，与所述夹具组件相连接，以使所述夹具组件保持与作业台所在平面有预设距离；控制装置，设置在所述连接件上，以控制夹具组件的运动；其特征在于：所述夹具组件相对于承载所述夹具组件的作业台具有至少两个旋转自由度，当需要对毛坯进行双面加工时，只需要通过机床电气和软件系统联机，通过程序编写就可以实现多轴联动翻转的功能，不仅可以实现一次装夹正反面加工，还可以实现复杂曲面加工和复杂表面的三维雕刻加工。技术研发人员：张军安,李灏楠,刘公雨,赵永杰,张冠群,王正阳,胡付生,刘丽,张军恒受保护的技术使用者：宁波晶钻科技股份有限公司技术研发日：20230714技术公布日：2024/2/21