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JPH0829468B2 - 工作機械用ワ−ク位置決め兼クランプ装置 - Google Patents

工作機械用ワ−ク位置決め兼クランプ装置

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Publication number
JPH0829468B2
JPH0829468B2 JP18960287A JP18960287A JPH0829468B2 JP H0829468 B2 JPH0829468 B2 JP H0829468B2 JP 18960287 A JP18960287 A JP 18960287A JP 18960287 A JP18960287 A JP 18960287A JP H0829468 B2 JPH0829468 B2 JP H0829468B2
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JP
Japan
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hydraulic
pressure
work
cylinder
hydraulic cylinders
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JP18960287A
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一郎 北浦
庄二郎 高島
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Aioi Seiki Inc
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Aioi Seiki Inc
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、各種工作機械用ワーク位置決め兼クランプ
装置に関し、大型ワークの加工精度向上と能率的な位置
決め固定が出来るようにしたものに関する。
〔従来技術〕
各種工作機械、特に生産効率並びに加工精度の高いNC
工作機械等のテーブル上にワークを載置する場合、ワー
クを能率的にしかも精度良く位置決め固定することが望
まれているが、本出願人は、同一形状の比較的小型の複
数のワークを工作機械のテーブルにスペース効率よく固
定する装置として、第6図及び第7図に示すようなワー
クパレットを実用化している。
ここで、ワークパレット200の中央部にセンターブロ
ック201を設け、センタブロック201の両側方でパレット
端部付近にそれぞれがセンタブロック201に対し平行且
つ相対称となる位置に1対のクランプブロック202を設
け、各クランプブロック202に各1対のクランプシリン
ダを組込み、この1対のクランプブロック202とセンタ
ーブロック201との間に同一形状のワークWを位置決め
してクランプヘッド202aで押圧固定後、そしてこのパレ
ット200を工作機械のテーブルに送り込み固定する。
しかしながら、上記のワークパレットでは、複数の大
型のワークを載置することが困難で大型ワークに対して
は使用出来ない。そこで、大型ワークの固定装置とし
て、第8図及び第9図に示すようにワークパレット210
の一端部にサイドブロック211を設け、これと相対応す
る他端部に1対のクランプブロック212を配設し、クラ
ンプブロック212にクランプシリンダを組込み、このサ
イドブロック211とクランプブロック212との間に配設し
たワークWをクランプシリンダのクランプヘッド212aで
サイドブロック211に押圧固定し、このパレット210を工
作機械のテーブルに送り込み固定するようにしたものも
実用化されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ワークパレットにワークを固定する場合、ワークを固
定するクランプ等の押圧力によるパレットの微小な弾性
変形がワークの加工精度に悪影響を及ぼすが、第6図、
第7図に示すワークパレット200では、センタブロック2
01の両側にワークWを対称に配置し、両側のクランプシ
リンダで対称に押圧固定することで、第7図に仮想線で
示すように各クランプシリンダの押圧力で生じるパレッ
ト200の弾性変形を相殺させて解決出来ている。しか
し、大型のワークWに対しては、第8図、第9図に仮想
線で示したようにパレット210の弾性変形が生じ、加工
面の平行度及び垂直度が狂うなど加工精度が低下すると
いう問題がある。
そこで加工精度に悪影響を及ぼさずに、大型ワークを
能率的に位置決めし確実に固定出来る位置決め兼クラン
プ装置が望まれている。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明に係る工作機械用ワーク位置決め兼クランプ装
置は、ベース部材上に載置されるワークの相対応する側
部を両側から対称に押圧してワークを第1方向へ位置決
めし且つクランプする少なくとも1対の第1油圧シリン
ダと、上記第1方向と直交する第2方向に臨むワークの
相対応する側部を両側から対称に押圧してワークを第2
方向へ位置決めし且つクランプする少なくとも1対の第
2油圧シリンダと、上記各第1油圧シリンダに個別的に
接続される加圧作動室が互いに直列状に配設された複数
の増圧部とこれら増圧部のピストンを同期駆動する共通
の駆動部とからなる第1複段同期式油圧供給装置と、上
記各第2油圧シリンダに個別的に接続される加圧作動室
が互いに直列状に配設された複数の増圧部とこれら増圧
部のピストンを同期駆動する共通の駆動部とからなる第
2複段同期式油圧供給装置とを備えたものである。
〔作用〕
本発明に係る工作機械用ワーク位置決め兼クランプ装
置においては、ベース部材上の第1油圧シリンダと第2
油圧シリンダとで囲まれた範囲内にワークを搬入し、上
記第1及び第2油圧シリンダに夫々接続した第1複段同
期式油圧供給装置及び第2複段同期式油圧供給装置を夫
々作動させる。
上記第1複段同期式油圧供給装置の各増圧部の加圧作
動室が第1油圧シリンダに個別的に接続されており、こ
れら加圧作動室のピストンが駆動部により同期駆動され
るようになっているので、その駆動部を駆動すると第1
油圧シリンダへ同圧・同流量の圧油が供給される。
このことは、第2複段同期式油圧供給装置と第2油圧
シリンダについても同様で、その駆動部を駆動すると同
圧・同流量の圧油が第2油圧シリンダに供給される。
従って、少なくとも1対の第1油圧シリンダは同期し
て作動し、また少なくとも1対の第2油圧シリンダも同
期して作動する。
従って、上記ワークは第1油圧シリンダと第2油圧シ
リンダで囲まれる範囲内の中央部に移動し最終的に芯出
し位置決めされて固定される。
〔発明の効果〕
本発明に係る工作機械用ワーク位置決め兼クランプ装
置によれば、上記第1複段同期式油圧供給装置によって
少なくとも1対の第1油圧シリンダをまた第2複段同期
式油圧供給装置によって少なくとも1対の第2油圧シリ
ンダを夫々同期作動させることが出来るので、少なくと
も1対の第1油圧シリンダをベース部材上のワーク固定
位置に対して第1方向に対称に配設し、また少なくとも
1対の第2油圧シリンダをワーク固定位置に対して第2
方向に対称に配置しておけば、ワークを各シリンダに囲
まれた範囲内に搬入し、第1及び第2複段同期式油圧供
給装置を駆動させるだけでワークの位置決めを高精度に
確実に能率的に行なえることになる。
しかも、ワークに対して少なくとも1対の第1油圧シ
リンダから第1方向に対称に押圧力が作用しまた少なく
とも1対の第2油圧シリンダから第2方向に対称に押圧
力が作用するので、ベース部材等の弾性変形の影響を受
けずにワークを所期の位置に高精度に位置決めすること
が出来る。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。
第1図は本発明の一実施例に係る工作機械用ワーク位
置決め兼クランプ装置1を示すもので、図中に示す第1
方向及び第2方向を定義して説明する。
この装置は、ベース部材5と、このベース部材5上に
載置されるワークWの相対応する側部を両側から対称に
押圧して第1方向に位置決めし且つクランプする第1油
圧シリンダ系の1対の油圧シリンダ3と、油圧シリンダ
3をベース部材5上に夫々位置決め固定するためベース
部材5に設けられたサイドブロック6及びサイドブロッ
ク7と、上記第1方向と直交する第2方向に臨むワーク
Wの相対応する側部を両側から対称に押圧して第2方向
へ位置決めし且つクランプする第2シリンダ系の2対の
油圧シリンダ4と、油圧シリンダ4を夫々ベース部材5
上に位置決め固定するためベース部材5に設けられたサ
イドブロック8及びサイドブロック9と、上記1対の油
圧シリンダ3に夫々同圧・同流量の圧油を供給する第1
複段油圧供給装置31と、上記2対の油圧シリンダ4に夫
々同圧・同流量の圧油を供給する第2複段油圧供給装置
32とで構成される。
上記第1油圧シリンダ系の2つの油圧シリンダ3はス
トローク・ピストン径ともに同一の油圧シリンダで、ま
た第2油圧シリンダ系の4つの油圧シリンダ4はストロ
ーク・ピストン径ともに同一の油圧シリンダである。
第2図は第2油圧シリンダ系の油圧シリンダ4を示す
もので、この油圧シリンダ4のハウジング51にはその前
面よりシリンダ部材52をやや下向きに螺合させる為の一
部雌ネジを有する前方に開口した嵌入孔51aがやや下向
きに凹設され、嵌入孔51aの後壁面の中央部には、加圧
油を導入する油孔56がハウジング51の後端面に貫設され
ている。シリンダ部材52内部のシリンダ孔にはやや下向
きに前後方向に摺動自在にピストン部材53が装着されて
いて、ピストン部材53の後端部のピストン部53aとピス
トン部53aより前方へ延びるピストンロッド部53bが一体
形成されている。ピストン部53aの後壁面とシリンダ孔
とで受圧室51bが形成され、ピストン部53aの前端面とシ
リンダ孔の前壁部の間には復帰用の圧縮バネ55がピスト
ンロッド部53bに外嵌されている。ピストンロッド53b前
端部には、クランプヘッド54を上下方向に摺動自在に装
着する為の継手受部53cが前方向に開口して形成されて
いる。クランプヘッド54はその後部の玉継手部54aを上
記継手受部53cに嵌合することによりピストンロッド53b
に連結され、クランプヘッド54の前端部には平面状の押
圧部54bが形成されている。
上記のように構成された油圧シリンダ4は、ハウジン
グ51を立向きに貫通する4本のボルト58でサイドブロッ
ク8に固定されている。またサイドブロック8には上記
油圧シリンダ4のハウジング51に貫通された油孔56に対
応する位置に油路10が設けられている。
ここでは、サイドブロック8に設けられた油圧シリン
ダ4について説明したが、サイドブロック9に設けられ
た油圧シリンダ4は、上記の油圧シリンダ4と同一構造
で対称に配設されている。第1油圧シリンダ系の油圧シ
リンダ3も同様の構造でサイドブロック6・7に固定さ
れ、サイドブロック6の油圧シリンダ3とサイドブロッ
ク7の油圧シリンダ3は対称に配設されている。
ここで、上記第1油圧シリンダ系の2個の油圧シリン
ダ3を同期駆動する為の第1複段同期式油圧供給装置31
が設けられ、その各加圧作動室66(第3図参照)が油圧
路30と油路10を介して各油圧路シリンダ3の受圧室51b
に接続されている。
同様に、上記第2油圧シリンダ系の4個の油圧シリン
ダ4を同期駆動する為の第2複段同期式油圧供給装置32
が設けられ、その各加圧作動室66(第3図参照)が油圧
路40と油路10を介して各油圧シリンダ4の受圧室51bに
接続されている。
この第2複段同期油圧供給装置32は、ケーシング60
と、これの内部に直列状に形成された4つの円筒形のシ
リンダ室62と、各シリンダ室62内に摺動自在に装着され
たピストン63と、4個のピストン63を一体的に連結する
連結軸64と、連結軸64を介して4個のピストン63を往復
同期駆動する駆動手段65とを備えている。
上記ケーシング60は、各シリンダ室62に対応する4個
のケーシング分割体60Aに分割形成され、各ケーシング
分割体60Aはシリンダ室62の上端壁を構成する隔壁部60a
と、シリンダ室62の周壁を構成する周壁部60bとで一体
的に構成される。これら4個のケーシング分割体60Aは
上下に積み重ねて第4図に示すように4本の通しボルト
82により駆動手段65のケーシング70に締め付けられてい
る。尚、4つのシリンダ室62の内径D1は同一に形成さ
れ、その長さも同一に形成されている。
各シリンダ室62内のピストン63の上側には加圧作動室
66が区画されており、各加圧作動室66とこれに接続され
る油圧路40と油圧路40の端末の油圧シリンダ4の受圧室
51bとにわたって作動油が充填される。油圧路40と加圧
作動室66とを連通させる吸入兼吐出口68は、各シリンダ
室62の周壁部60bを貫通して加圧作動室66の内周面の上
端部に開口させてある。また、各シリンダ室62内のピス
トン63の下端に区画された部分は、ピストン63の上昇時
に内圧が負圧にならないように、シリンダ室62の隔壁部
60aに形成した大気連通孔69を介して大気に連通されて
いる。
尚、ケーシング60の下端壁には駆動手段65のケーシン
グ70の上端壁70aが兼用され、この上端壁70aには最下段
のシリンダ室62の大気連通孔69が形成されている。
各ピストン63の上面には、各ピストン63の間隔を規定
するスペーサ71が一体形成されている。4個のピストン
63の厚さ及び外径、スペーサ71の長さ(高さ)及び外径
D2はそれぞれ同一に形成されている。各スペーサ71の上
端はシリンダ室62の隔壁部60aを貫通してその上側のピ
ストン63の下面に形成された凹部に嵌合されている。4
個のピストン63及びスペーサ71の中心部には全長に亙っ
て軸孔64aが形成され、軸孔64aには通しボルトからなる
連結軸64が連通され、この連結軸64の下部はエアシリン
ダ65のピストン72及びこれと最下段のシリンダ室62内の
ピストン63との間隔を規定するスペーサ73に挿通され、
ナット74で共締めすることによって4個のピストン63及
びスペーサ71とスペーサ73とピストン72は同軸状にかつ
一体的に連結されている 駆動手段65は、復帰用の圧縮バネ77を備えた単動エア
シリンダを構成する上下両端が閉じられた円筒状のケー
シング70と、これの内部に形成されたシリンダ室75と、
このシリンダ室75に摺動自在に装着されたピストン72
と、シリンダ室75内でこのピストン72の下側に区画され
た受圧室76とピストン72の上側に装着された圧縮バネ77
とを備えている。シリンダ室75内のピストン72の上側に
区画された部分は、ケーシング70の周壁を貫通する大気
連通孔78を介して大気に連通され、受圧室76には吸入兼
吐出口79aを介して圧縮空気給排装置79が接続される。
この圧縮空気給排装置79は、手動あるいは自動的に制
御シーケンスが開始されると、受圧室76に所定の圧力の
圧縮空気を供給し、ピストン72を上方へ駆動し、そのピ
ストン72と連結軸64を介して4個のピストン63を上方へ
駆動させる。
一方、第1油圧シリンダ系の2個の油圧シリンダ3に
接続された第1複段同期油圧供給装置31は、上記ケーシ
ング60の内部に形成されたシリンダ室62が2段構造のも
のであって、その各加圧作動室66の吸入兼吐出口68から
吐出される作動油の吐出圧を加圧作動室66内のスペーサ
71の外径D2を変えることで所定圧に設定し、さらにその
吐出量を連結軸64のストロークを変えることで所定値に
設定したものであって他の構造は同一のものである。
以上のように構成された工作機械用ワーク位置決め兼
クランプ装置1によれば、位置決め固定するワークWを
ベース部材5の各サイドブロック6・7・8・9で囲ま
れた範囲内に搬入して、第1複段同期油圧供給装置31及
び第2複段同期油圧供給装置32の圧縮空気給排装置79を
夫々作動させると、上記第2複段同期油圧供給装置32に
おいては、エアシリンダ室75の受圧室76に圧縮空気が供
給され、ピストン63が上昇し、連結軸64を介して4つの
各ピストン63が同期上昇駆動される。そして、各加圧作
動室66から各油圧路40を介して各油圧シリンダ4に加圧
油が供給される。
ここで第2複段同期油圧供給装置32の4つのシリンダ
室62の内径D1及び4個のピストン63のスペーサ71の外径
D2はそれぞれ同一に形成され、しかも4個のピストン63
が連結軸64を介して一体的に連結されているので、その
ストロークも同じになることから、4つの加圧作動室66
からは夫々同圧力で同流量の圧油が同期して油圧路40に
供給されることになり、第2油圧シリンダ系の4個の油
圧シリンダ4の各受圧室51bには同圧・同流量の圧油が
供給され、それらの各ピストン部材53の進出速度及び進
出量は正確に同一になる。これと並行して、第1複段同
期式油圧供給装置31も同様に作動し、1対の油圧シリン
ダ3が同期作動してそれらの各ピストン部材53の進出速
度及び進出量は正確に同一になる。
従って、ベース部材5に載置されたワークWは、第1
油圧シリンダ系の2個の油圧シリンダ3によって第1方
向に位置決めされるとともに第2油圧シリンダ系の4個
の油圧シリンダ4によって第2方向に位置決めされ、こ
の第1方向及び第2方向の位置決めが終了すると油圧が
上昇して各油圧シリンダ3・4のクランプヘッド54の押
圧部54bでやや下向きに強力に固定されることになる。
この時、第1方向についても第2方向についても対称の
等しい押圧力でワークWは固定されるので、ベース部材
5やサイドブロック6・7・8・9の弾性変形の影響に
よりワークWの位置決め誤差が生じることがない。この
状態でワークWを加工すれば高精度に加工することが出
来る。しかも、上記のようにワークWを搬入後、第1及
び第2複段同期式油圧供給装置31・32を作動させるだけ
の簡単な操作でワークWを位置決めし固定できるので機
械加工の為の準備作業を能率的に行なうことが出来る。
そして、所定の加工が終了しワークWをベース部材5
より取り外す場合には、上記の複段同期油圧供給装置31
・32の夫々の駆動手段65の受圧室76から吸込兼吐出口79
aを介して圧抜きを行なうと、バネ77の付勢力によって
ピストン77及び連結軸64を介して各ピストン63が同期し
て下降させられ、各油圧シリンダ3・4の受圧室51bか
ら圧油が各加圧作動室62に戻されつつ油圧シリンダ3・
4のバネ55の付勢力でピストンロッド部53bが収縮し、
ワークWが解放されることになる。
尚、上記実施例では、油圧シリンダ3をサイドブロッ
ク6・7にまた油圧シリンダ4をサイドブロック8・9
に固定するようにしたが、上記サイドブロック6〜9を
省略し、油圧シリンダ3・4を直接ベース部材5に位置
調整自在に固定してもよい。
この場合、ワークWを位置決めした状態で油圧シリン
ダ3・4のピストン部材53のストロークが等しくなるよ
うに固定する場合には、油圧シリンダ3・4を1台の6
段同期式油圧供給装置により同期駆動することが出来
る。
次に、本発明の別実施例を第5図に基いて説明する
と、1系統4個の油圧シリンダ4Aをベース部材5A上に相
対応する1対の油圧シリンダ4Aの軸線が夫々直交するよ
うな放射状に配設し、この4個の油圧シリンダ4Aを前記
実施例と同様の4個のシリンダ室62からなる複段同期油
圧供給装置32Aに油路40Aを介して接続すれば、円柱形状
のワークWに対してもワークの位置決め固定が用意に行
なえることになる。
尚、本発明に係る工作機械用ワーク位置決め兼クラン
プ装置は、工作機械のテーブルに直接設置してもよい
が、NC工作機械等の自動化機械などの場合、上記ベース
部材5・5Aに取付けたパレットに構成することが望まし
い。
【図面の簡単な説明】 図面のうち第1図〜第5図は本発明の実施例を示すもの
で、第1図はワーク位置決め兼クランプ装置の構成を示
す平面図、第2図は第1図II−II線断面図、第3図は第
2複段同期式油圧供給装置の断面図、第4図は同平面
図、第5図は別実施例の第1図相当図、第6図・第7図
は夫々従来装置の一例の平面図・正面図、第8図・第9
図は夫々別の従来装置の平面図・正面図である。 3・4……油圧シリンダ、5・5A……ベース部材、31・
32……第1・第2複段同期式油圧供給装置、30・40……
油圧路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ベース部材上に載置されるワークの相対応
    する側部を両側から対称に押圧してワークを第1方向へ
    位置決めし且つクランプする少なくとも1対の第1油圧
    シリンダと、 上記第1方向と直交する第2方向に臨むワークの相対応
    する側部を両側から対称に押圧してワークを第2方向へ
    位置決めし且つクランプする少なくとも1対の第2油圧
    シリンダと、 上記各第1油圧シリンダに個別的に接続される加圧作動
    室が互いに直列状に配設された複数の増圧部と、これら
    増圧部のピストンを同期駆動する共通の駆動部とからな
    る第1複段同期式油圧供給装置と、 上記各第2油圧シリンダに個別的に接続される加圧作動
    室が互いに直列状に配設された複数の増圧部と、これら
    増圧部のピストンを同期駆動する共通の駆動部とからな
    る第2複段同期式油圧供給装置とを備えたことを特徴と
    する工作機械用ワーク位置決め兼クランプ装置。
JP18960287A 1987-07-29 1987-07-29 工作機械用ワ−ク位置決め兼クランプ装置 Expired - Lifetime JPH0829468B2 (ja)

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JPS6434628A (en) 1989-02-06

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