CN103862309A - 一种用于加工支架铣面和钻孔的夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于加工支架铣面和钻孔的夹具，包括工位一夹具体、工位二夹具体以及底板，所述工位一夹具体包括第一定位机构、第一夹紧机构以及将工件向外撑开的分中机构，所述分中机构包括支撑座、对称设置在所述支撑座两端的压板一、转角杆、导向螺杆和驱动装置，所述驱动装置包括齿轮机构以及驱动油缸，所述齿轮机构包括双排齿条分别与双排齿条相啮合的齿轮二以及与齿轮二相啮合的单排齿条；所述转角杆的一端与压板一相连，另一端与所述单排齿条相连。本发明的夹具，能快速进行装夹、装夹稳固，工件支架不易变形，从而提高了加工精度；且对于加工对称结构的支架铣面时，能保证支架快速准确的分中，且能适用于批量生产。

Description

一种用于加工支架铣面和钻孔的夹具

技术领域

本发明涉及一种加工支架的夹具，尤其涉及一种用于加工支架铣面和钻孔的夹具。

背景技术

汽车中用的支架类零件一般都具有复杂的成形面，且为肋板结构，整体刚性相对较差，传统的夹具在加工支架的铣面和钻孔时装夹容易使工件变形，从而严重影响到工件的加工质量；对于加工对称结构的支架，要求夹紧定位工件的夹具有较好的分中性能，传统的夹具采用人工分中，效率低、耗时长，不利于批量生产。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种用于加工支架铣面和钻孔的夹具，能快速进行装夹、装夹稳固，工件支架不易变形，从而提高了加工精度；且对于加工对称结构的支架铣面时，能保证支架快速准确的分中，且能适用于批量生产。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种用于加工支架铣面和钻孔的夹具，包括用于铣支架端面的工位一夹具体、用于铣支架侧面和钻孔的工位二夹具体以及底板，所述工位一夹具体和工位二夹具体设置在底板上，所述工位一夹具体包括定位工件的第一定位机构、夹紧工件的第一夹紧机构以及将工件向外撑开的分中机构，所述分中机构包括支撑座、对称设置在所述支撑座两端的压板一、将所述压板一连接在支撑座上的转角杆、导向螺杆和驱动所述压板一沿水平方向运动的驱动装置，所述驱动装置包括齿轮机构以及用于驱动齿轮机构的驱动油缸，所述驱动油缸设置在支撑座上，所述齿轮机构包括位于驱动油缸活塞杆上的双排齿条、分别位于双排齿条的两侧并与双排齿条相啮合的齿轮二以及与齿轮二相啮合的单排齿条；所述转角杆的一端与压板一相连，另一端与所述单排齿条相连，所述转角杆沿轴向上还设有转角槽，所述导向螺杆一端连接在所述支撑座上，另一端位于所述转角槽内。

本发明的用于加工支架铣面和钻孔的夹具，包括两个工位的夹具体，工位一夹具体用于铣支架端面上对称的两个面，工位二夹具体用于铣支架侧面及钻孔；该夹具能快速进行装夹、装夹稳固，使得工件不易变形，从而大大提高了工件的加工精度，且该夹具适用于批量生产，大大提高了加工效率；对于工位一夹具体，工件由第一定位机构进行定位，再通过第一夹紧机构夹紧工件，并且还在工位一夹具体上设有分中机构，能自动进行分中，所述分中机构由驱动油缸驱动双排齿条在竖直方向上运动，所述齿轮二相对双排齿条进行转动，所述单排齿条与齿轮二的啮合，单排齿条相对进行水平方向的运动，带动转角杆在水平方向上运动，由于齿轮二分别位于双排齿条的两侧，两个齿轮二相对转动方向相反，从而实现对称设置在所述支撑座两端的压板一相对支撑座沿水平向外运动，将工件支架向外撑开，来实现支架快速准确的分中，使得工件支架的受力分布均匀，从而大大提高了对支架进行铣面加工的精度，保证了工件支架加工的准确性。且在支架撑开的过程中，单排齿条带动转角杆沿水平方向运动，同时转角杆上设有的转角槽与连接在支撑座上的导向螺杆相对运动，使得转角杆相对导向螺杆进行转动，来完成转角的动作，实现压板一的转向作用，压板一在撑开工件支架的过程中还能进行角度的调节，更好地撑开工件支架，以实现准确的分中。

进一步的，所述第一夹紧机构包括多个设置在底板上的夹紧件一，所述夹紧件一包括夹紧油缸一、鸟形压板一以及将鸟形压板一连接在所述夹紧油缸一上的连接块一，所述鸟形压板一下端与夹紧油缸一的活塞杆一相连。

本发明工位一夹具体的第一夹紧机构由夹紧油缸一驱动鸟形压板一夹紧支架，用电磁阀控制油压，方便编程，从而实现自动化，即能自动夹紧工件支架；本夹具的夹紧力可通过油压来调节，一经调定每次夹紧力稳定不变，夹紧效果好，大大提高对支架铣面加工的加工精度，从而大大提高了加工效率，且该第一夹紧机构结构简单，给定的夹紧力稳定，使得夹紧效果好，有效的保证了工件支架的加工精度。

进一步的，所述第一定位机构包括第一定位座、定位工件内侧面的定位块一、定位工件端部的定位块二以及设置在第一定位座上的可调支撑杆，所述定位块一上与工件内侧面相接触的一外侧面上设有弹性定位件，另一外侧面上设有顶销二；所述弹性定位件包括安装块、弹性件以及顶销一，所述弹性件一端固定在安装块上，另一端与顶销一相连。

进一步的，所述压板一的头部还设有可调螺杆。

进一步的，所述第一定位机构还包括设置在底板上的辅助支撑柱一。

为进一步提高支架定位的稳定性，在距离底板上设有支撑支架的辅助支撑柱一，用于支撑支架，增加工位一夹具体的刚性，进一步保证了工件支架的定位可靠性，从而提高了加工精度和加工效率。

所述支架通过第一定位机构进行定位，工件支架的两端卡装在定位块二上，工件支架的内侧面由定位块一进行定位，定位块一上的弹性定位件的顶销一和顶销二分别顶住支架的内侧面，工件支架的底部分别由支撑杆支撑，所述支撑杆可以可调高度，从而适应大小型号不同的具有相似结构的工件的加工，实用性好，且大大提高了加工效率；且与弹性件的相连的顶销一可以控制工件支架的角向，且还能进行自锁，使得工件完全被定位；带工件完全定位后，通过第一夹紧机构将工件支架夹紧，在压板一的头部还设有可调螺杆，可以夹持成型的表面（即压紧面有细小的差异），可调螺杆能进行适当的调整，使得夹紧效果好。

进一步的，所述工位二夹具体包括定位工件的第二定位机构和夹紧工件的第二夹紧机构，所述第二夹紧机构包括油缸座二、设置在油缸座二上的夹紧油缸二以及与夹紧油缸二的活塞杆二相连的压板二，所述压板二与活塞杆二可旋转连接；所述第二定位机构包括第二定位座以及设置在油缸座二端部的定位块三以及与定位块三相对设置的顶块定位装置。

进一步的，所述顶块定位装置包括顶块、驱动顶块的推式油缸以及支撑推式油缸的推式油缸座，所述顶块一端与推式油缸的活塞杆相连。

在加工所述工件支架的侧部的钻孔时，通过本发明的工位二夹具体进行夹紧和定位，工件通过位于底板上的第二定位座支撑，支架的一侧通过定位块三定位，并以定位块三为定位基准，再通过一个顶块定位装置顶住工件支架的另一侧，工件的另一侧由顶块顶住，将工件完全定位。夹紧时，由夹紧油缸二驱动压板二夹紧支架，用电磁阀控制油压，方便编程，从而实现自动化，即能自动夹紧工件支架；本夹具的夹紧力可通过油压来调节，一经调定每次夹紧力稳定不变，夹紧效果好，大大提高对支架钻孔加工的加工精度，从而大大提高了加工效率，且该二夹紧机构结构简单，给定的夹紧力稳定，使得夹紧效果好，有效的保证了工件支架的加工精度。

进一步的，所述工位二夹具体还包括侧支撑装置，所述侧支撑装置包括侧支撑油缸、与侧支撑油缸的活塞杆相连的侧支撑柱以及支撑侧支撑油缸的侧支撑油缸座。

进一步的，所述工位二夹具体还包括多个设置在底板上的用于夹紧工件侧端面的侧夹紧装置，所述侧夹紧装置包括夹紧油缸三、鸟形压板二以及将鸟形压板二连接在所述夹紧油缸三上的连接块二，所述鸟形压板二下端与夹紧油缸三的活塞杆三相连。

在第二夹紧装置对工件支架进行夹紧后，再通过侧支撑装置分别对支架进行夹紧，多个辅助支撑油缸，侧支撑柱在侧支撑油缸驱动下，自锁后可牢牢定位住工件，进一步提高了工件夹紧的可靠性，保证工件支架加工的精确性和高效性。同理，由于工件支架结构的装夹困难，再通过侧夹紧装置对支架的两端进行夹紧，进一步提高了工件夹紧的可靠性。

进一步的，所述第二定位机构还包括设置在底板上的辅助支撑柱二。

为进一步提高支架定位的稳定性，在底板上设有支撑支架的辅助支撑柱二，用于支撑支架，增加工位二夹具体的刚性，进一步保证了工件支架的定位可靠性，从而提高了加工精度和加工效率。

本发明的夹具把两个工位合在一个夹具上，节约了夹具研发成本和制作时间，也节约了设备数量。 

附图说明

结合附图，本发明的其他特点和优点可从下面通过举例来对本发明的原理进行解释的优选实施方式的说明中变得更清楚。

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一种用于加工支架铣面和钻孔的夹具实施例的结构示意图；

图2为本发明一种用于加工支架铣面和钻孔的夹具实施例的主视图；

图3为本发明工位一夹具体夹紧定位机构的结构示意图；

图4为本发明中分机构的立体图；

图5为本发明中分机构的结构示意图；

图6为本发明中分机构的主视图；

图7为图5中A-A向剖视图；

图8为图5中B-B向剖视图；

图9为本发明第一定位机构的结构示意图；

图10为本发明第一定位机构的剖视图；

图11为本发明第一夹紧机构的结构示意图；

图12为本发明工位二夹具体夹紧定位机构的结构示意图；

图13为本发明顶块定位装置的结构示意图；

图14为本发明支架的结构示意图；

图15为本发明支架的主视图。

具体实施方式

如图1-3所示，作为本发明的实施例，一种用于加工支架铣面和钻孔的夹具，包括用于铣支架端面的工位一夹具体1、用于铣支架侧面和钻孔的工位二夹具体2以及底板3，所述工位一夹具体1和工位二夹具体2设置在底板3上，本发明的夹具把加工支架的两个工位合在一个夹具上，节约了夹具研发成本和制作时间，也节约了设备数量。在本实施例中，所述工位一夹具体1包括定位工件的第一定位机构100、夹紧工件的第一夹紧机构200以及将工件向外撑开的分中机构300，对工件进行定位和夹紧，来对如图14所示的工件支架端面801进行铣面；所述工位二夹具体2包括定位工件的第二定位机构400和夹紧工件的第二夹紧机构500，对工件进行定位和夹紧，来对如图15所示的工件支架的侧面803进行铣面和对的工件支架孔802进行钻孔。

如图4-8所示，在本实施例中，所述分中机构300包括支撑座301、对称设置在所述支撑座301两端的压板一302、将所述压板一302连接在支撑座301上的转角杆304、导向螺杆306和驱动所述压板一302沿水平方向运动的驱动装置303，所述驱动装置303包括齿轮机构以及用于驱动齿轮机构的驱动油缸3031，所述驱动油缸3031设置在支撑座301上，所述齿轮机构包括位于驱动油缸3031活塞杆上的双排齿条3032、分别位于双排齿条3032的两侧并与双排齿条3032相啮合的齿轮二3033以及与齿轮二3033相啮合的单排齿条3034；所述转角杆304的一端与压板一302相连，另一端与所述单排齿条3034相连，所述转角杆304沿轴向上还设有转角槽3041，所述导向螺杆306一端连接在所述支撑座301上，另一端位于所述转角槽3041内。所述双排齿条3032在驱动油缸3031的驱动下在竖直方向上运动带动所述齿轮二3033的相对转动，所述单排齿条3034相对齿轮二3033进行水平方向的运动驱动所述压板一302将工件向外撑开。

由于齿轮二3033分别位于双排齿条3032的两侧，在驱动油缸3031驱动下，带动双排齿条3032在竖直方向上运动，两个齿轮二3033相对转动方向相反，从而实现对称设置在所述支撑座301两端的压板一302相对支撑座301沿水平向外运动，将工件支架800向外撑开，来实现支架800快速准确的分中，使得工件支架800的受力分布均匀，从而大大提高了对支架进行铣面加工的精度，保证了工件支架加工的准确性。且在支架撑开的过程中，单排齿条3034带动转角杆304沿水平方向运动，同时转角杆304上设有的转角槽3041与连接在支撑座301上的导向螺杆306相对运动，使得转角杆304相对导向螺杆306进行转动，来完成转角的动作，实现压板一302的转向作用，压板一302在撑开工件支架800的过程中还能进行角度的调节，更好地撑开工件支架800，以实现准确的分中。

如图11所示， 所述第一夹紧机构200包括多个设置在底板3上的夹紧件一201，在本实施例中，所述夹紧件一201为四个，分别夹紧工件的四个端部，所述夹紧件一201包括夹紧油缸一202、鸟形压板一203以及将鸟形压板一203连接在所述夹紧油缸一202上的连接块一204，所述鸟形压板一203下端与夹紧油缸一202的活塞杆一相连。

如图9、10所示，在本实施例中，所述第一定位机构100包括第一定位座101、定位工件内侧面的定位块一102、定位工件端部的定位块二103以及设置在第一定位座101上的支撑杆104，所述定位块一102上与工件内侧面相接触的一外侧面上设有弹性定位件105，另一外侧面上设有顶销二106；所述弹性定位件105包括安装块107、弹性件108以及顶销一109，所述弹性件108一端固定在安装块107上，另一端与顶销一109相连；且为了增加夹具的刚性，如图3所示，在底板3上还设置有支撑支架的辅助支撑柱一110。

如图12所示，在本发明的工位二夹具体2上，所述第二夹紧机构500为两个，所述第二夹紧机构500包括油缸座二501、设置在油缸座二501上的夹紧油缸二502以及与夹紧油缸二502的活塞杆二504相连的压板二503，所述压板二503与活塞杆二504可旋转连接，所述压板二503夹紧工件中部位置，将工件支架800夹紧住；所述第二定位机构400包括第二定位座401以及设置在油缸座二501端部的定位块三402以及与定位块三402相对设置的顶块定位装置403；为提高夹具的刚性，还在底板3上设置有辅助支撑柱二407；如图13所示，所述顶块定位装置403包括顶块404、驱动顶块404的推式油缸405以及支撑推式油缸405的推式油缸座406，所述顶块404一端与推式油缸405的活塞杆相连。

在加工所述工件支架800的侧部孔802的钻孔时，通过本发明的工位二夹具体进行夹紧和定位，工件通过位于底板上的第二定位座401支撑，支架的一侧通过两个定位块三402进行定位，并以定位块三为402定位基准，再通过一个顶块定位装置403的顶块404顶住工件支架的另一侧，且顶块404由推式油缸405推动，能实现工件的自锁定位，将工件完全定位。夹紧时，由夹紧油缸二502驱动压板二503夹紧支架800，用电磁阀控制油压，方便编程，从而实现自动化，即能自动夹紧工件支架；本夹具的夹紧力可通过油压来调节，一经调定每次夹紧力稳定不变，夹紧效果好，大大提高对支架钻孔加工的加工精度，从而大大提高了加工效率，且该第二夹紧机构结构简单，给定的夹紧力稳定，使得夹紧效果好，有效的保证了工件支架的加工精度。

作为本发明的优选，所述工位二夹具体2还包括如图12所示的侧支撑装置600，侧支撑装置600支撑工件支架的左右两端，所述侧支撑装置600包括侧支撑油缸601、与侧支撑油缸601的活塞杆相连的侧支撑柱602以及支撑侧支撑油缸601的侧支撑油缸座603；所述工位二夹具体2还包括如图12所示的多个设置在底板3上的用于夹紧工件侧端面的侧夹紧装置700，侧夹紧装置700夹紧工件支架的左右两侧部，所述侧夹紧装置700包括夹紧油缸三701、鸟形压板二702以及将鸟形压板二702连接在所述夹紧油缸三701上的连接块二703，所述鸟形压板二702下端与夹紧油缸三701的活塞杆三相连。

侧支撑柱602在侧支撑油缸601驱动下，自锁后可牢牢定位住工件，进一步提高了工件夹紧的可靠性，保证工件支架加工的精确性和高效性。同理，由于工件支架结构的装夹困难，再通过侧夹紧装置700对支架的两端进行夹紧，进一步提高了工件夹紧的可靠性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种用于加工支架铣面和钻孔的夹具，包括用于铣支架端面的工位一夹具体（1）、用于铣支架侧面和钻孔的工位二夹具体（2）以及底板（3），所述工位一夹具体（1）和工位二夹具体（2）设置在底板（3）上，其特征在于：所述工位一夹具体（1）包括定位工件的第一定位机构（100）、夹紧工件的第一夹紧机构（200）以及将工件向外撑开的分中机构（300），所述分中机构（300）包括支撑座（301）、对称设置在所述支撑座（301）两端的压板一（302）、将所述压板一（302）连接在支撑座（301）上的转角杆（304）、导向螺杆（306）和驱动所述压板一（302）沿水平方向运动的驱动装置（303），所述驱动装置（303）包括齿轮机构以及用于驱动齿轮机构的驱动油缸（3031），所述驱动油缸（3031）设置在支撑座（301）上，所述齿轮机构包括位于驱动油缸（3031）活塞杆上的双排齿条（3032）、分别位于双排齿条（3032）的两侧并与双排齿条（3032）相啮合的齿轮二（3033）以及与齿轮二（3033）相啮合的单排齿条（3034）；所述转角杆（304）的一端与压板一（302）相连，另一端与所述单排齿条（3034）相连，所述转角杆（304）沿轴向上还设有转角槽（3041），所述导向螺杆（306）一端连接在所述支撑座（301）上，另一端位于所述转角槽（3041）内。

2.根据权利要求1所述的用于加工支架铣面和钻孔的夹具，其特征在于：所述第一夹紧机构（200）包括多个设置在底板（3）上的夹紧件一（201），所述夹紧件一（201）包括夹紧油缸一（202）、鸟形压板一（203）以及将鸟形压板一（203）连接在所述夹紧油缸一（202）上的连接块一（204），所述鸟形压板一（203）下端与夹紧油缸一（202）的活塞杆一相连。

3.根据权利要求1或2所述的用于加工支架铣面和钻孔的夹具，其特征在于：所述第一定位机构（100）包括第一定位座（101）、定位工件内侧面的定位块一（102）、定位工件端部的定位块二（103）以及设置在第一定位座（101）上的支撑杆（104），所述定位块一（102）上与工件内侧面相接触的一外侧面上设有弹性定位件（105），另一外侧面上设有顶销二（106）；所述弹性定位件（105）包括安装块（107）、弹性件（108）以及顶销一（109），所述弹性件（108）一端固定在安装块（107）上，另一端与顶销一（109）相连。

4.根据权利要求3所述的用于加工支架铣面和钻孔的夹具，其特征在于：所述压板一（302）的头部还设有可调螺杆（305）。

5.根据权利要求4所述的用于加工支架铣面和钻孔的夹具，其特征在于：所述第一定位机构（100）还包括设置在底板（3）上的辅助支撑柱一（110）。

6.根据权利要求1-5任一项所述的用于加工支架铣面和钻孔的夹具，其特征在于：所述工位二夹具体（2）包括定位工件的第二定位机构（400）和夹紧工件的第二夹紧机构（500），所述第二夹紧机构（500）包括油缸座二（501）、设置在油缸座二（501）上的夹紧油缸二（502）以及与夹紧油缸二（502）的活塞杆二（504）相连的压板二（503），所述压板二（503）与活塞杆二（504）可旋转连接；所述第二定位机构（400）包括第二定位座（401）以及设置在油缸座二（501）端部的定位块三（402）以及与定位块三（402）相对设置的顶块定位装置（403）。

7.根据权利要求6所述的用于加工支架铣面和钻孔的夹具，其特征在于：所述顶块定位装置（403）包括顶块（404）、驱动顶块（404）的推式油缸（405）以及支撑推式油缸（405）的推式油缸座（406），所述顶块（404）一端与推式油缸（405）的活塞杆相连。

8.根据权利要求7所述的用于加工支架铣面和钻孔的夹具，其特征在于：所述工位二夹具体（2）还包括侧支撑装置（600），所述侧支撑装置（600）包括侧支撑油缸（601）、与侧支撑油缸（601）的活塞杆相连的侧支撑柱（602）以及支撑侧支撑油缸（601）的侧支撑油缸座（603）。

9.根据权利要求8所述的用于加工支架铣面和钻孔的夹具，其特征在于：所述工位二夹具体（2）还包括多个设置在底板（3）上的用于夹紧工件侧端面的侧夹紧装置（700），所述侧夹紧装置（700）包括夹紧油缸三（701）、鸟形压板二（702）以及将鸟形压板二（702）连接在所述夹紧油缸三（701）上的连接块二（703），所述鸟形压板二（702）下端与夹紧油缸三（701）的活塞杆三相连。

10.根据权利要求9所述的用于加工支架铣面和钻孔的夹具，其特征在于：所述第二定位机构（400）还包括设置在底板（3）上的辅助支撑柱二（407）。

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