CN103894691A - 一种多功能柔性可调电加工夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多功能柔性可调电加工夹具。所述的夹具可以实现工件夹持范围调整、不同类型工件（块状、薄片及圆柱）的夹持、工件空间姿态的精密调整等功能。多功能柔性可调电加工夹具包括夹持范围调整机构、工件夹持机构、工件精密调整机构、辅助支撑、夹具底座。工件精密调整机构的柔性结构可实现工件空间姿态微小范围调整；工件夹持机构设计有不同V型槽口，可以实现大范围内的圆柱体工件的横向、纵向夹持，利用同一夹具体的不同工作表面，实现不同类型工件的夹持，通用性更强、结构更加简单紧凑。夹紧机构和精密调整机构相互独立，利用机械方式即可实现工件的高精度夹紧，且不伤工件。

Description

一种多功能柔性可调电加工夹具

技术领域

 本发明属于微细电火花数控加工领域，具体涉及一种可夹持块状、薄片、圆柱等多种形状工件，且夹持尺寸可大范围调整，夹持工件空间姿态可微小范围调整的多功能柔性电加工夹具。

背景技术

在微细电火花加工过程中，夹具需要满足块状、薄片、圆柱等多种形状工件的夹持以及实现工件精密调整的要求。在工件夹持方面，目前广泛采用的组合夹具，需要针对不同的工件类型更换工装，严重影响整个电加工的效率；在精密调整方面，目前国内广泛采用的偏心锁死等机构夹紧力不易控制，易伤微细工件，锁紧机构精度无法满足微细电加工的夹持需求，并且结构尺寸较大，空间需求大。因此，目前的该类夹具在微细电火花加工中，存在效率低下、夹持工件通用性差、夹紧力难控制、易伤微细工件、夹持精度低及空间需求大等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微细电火花数控加工机床用的柔性可调夹具。本发明的特点是具有块状、薄片、圆柱等多种形状工件夹持、夹持尺寸调整范围大以及工件空间姿态精密调整功能的柔性可调电加工夹具。

多功能柔性可调电加工夹具包括夹持范围调整机构、工件夹持机构、辅助支撑、工件精密调整机构、夹具底座。夹具底座位于夹具的底部，是整个柔性可调电加工夹具的安装基准和支撑；工件精密调整机构核心部件是柔性铰链，它安装在夹具底座上，通过改变柔性铰链的角度，实现工件的精密调整；夹持范围调整机构和工件夹持机构安装在工件精密调整机构上，用于调整夹持范围和夹持工件。

夹持范围调整机构实现在空间受限的情况下实现大口径的工件夹持；工件夹持机构实现不同类型工件的夹持；柔性可调电加工夹具通过夹具底座与工作台相连接。柔性可调电加工夹具的夹持范围调整机构包括止推块、压紧螺钉、定位螺钉。工件夹持机构包括压板、支撑板、V型块、挡块、手轮、推力轴、压板，支撑板与工件精密调整机构联接。工件精密调整机构包括柔性铰链、调整螺杆、紧定螺钉、夹具底座，柔性铰链与夹具底座联接。辅助支撑安装在夹持机构的支撑板上，包括支撑螺母和支撑螺杆。通过在支撑板上预留安装孔，实现电火花加工脉冲电流接入。整个夹具安装在大理石工作台上，实现夹具与床身的绝缘。

本发明的特点是：

柔性可调电加工夹具通用性强、调整精度高、结构简单紧凑、适用于微细电火花加工工件的高精度夹持。本发明的工件夹持机构利用柔性铰链可实现工件姿态的微小范围调整，利用夹具体的不同工作面实现不同类型的工件夹持，且具有不同尺寸的V型口设计，实现大尺寸范围内圆柱形工件夹持；工件精密调整机构和工件夹紧机构相互独立，实现工件的高精度夹持与调整。

附图说明

图1　多功能柔性可调电加工夹具总体结构示意图；

图2　多功能柔性可调电加工夹具剖视图；

图3　夹持范围调整机构示意图；

图中：1.夹持范围调整机构    2.工件夹持机构     3.辅助支撑     4.工件精密调整机构     5.夹具底座     6.定位螺钉     7.推力轴     8.手轮     9.定位销     10.止推块     11.V型块     12.支撑螺杆     13.支撑螺母     14.支撑板     15.夹紧螺钉     16.压板     17.连接螺钉     18.紧定螺钉     19.调整螺杆     20.柔性铰链     21.压紧螺钉。

具体实施方式

本发明是一种集块状、薄片、圆柱零件夹持和精密调整于一体的多功能柔性可调电加工夹具。

多功能柔性可调电加工夹具包括夹持范围调整机构1、工件夹持机构2、辅助支撑3、工件精密调整机构4、夹具底座5。工件夹持机构2利用夹具体的不同工作面实现不同类型的工件夹持，且具有不同尺寸的V型口设计，实现不同尺寸的圆柱形工件夹持功能。

夹持范围调整机构1包含止推块10、压紧螺钉21、定位螺钉6。止推版10可以在支撑板14的T型槽内自由移动，通过调整压紧螺钉21的预紧力，实现止推块10稳定的固定在支撑板14上，实现活动夹具体V型块11的位置调整，从而实现夹持范围的调整。

工件夹持机构2包含推力轴7、手轮8、定位销9、V型块11、支撑板14、夹紧螺钉15、压板16。V型块11在水平方向均布三个不同尺寸的V型槽，支撑板14在水平方向和竖直方向均布和V型块11相同尺寸的三个V型槽，实现圆柱工件的水平夹持和竖直夹持；利用V型块11的竖直表面和支撑板14的竖直表面，可以实现块状零件的夹持；V型块11的水平表面、支撑板14的水平表面和压板共同实现薄片工件的夹持，由于薄片工件自身强度低，需要在其下方增加辅助支撑3（由支撑螺杆12和支撑螺母13组成）。通过旋转手轮8调整推力轴7水平方向位置，可以实现竖直夹持的圆柱形工件和块状工件的夹紧，调整夹紧螺钉15的位置，实现薄片工件的夹紧。

辅助支撑3包含支撑螺杆12和支撑螺母13。支撑螺母13下半部分加工成扁方，可实现与支撑板14的快速安装、定位、拆卸和支撑螺杆12的旋转调整。支撑螺杆12和支撑螺母13均采用细牙螺纹连接，具有较好的自锁性能，通过调整支撑螺杆12的高度，可以实现不同厚度薄片零件的辅助支撑，减小薄片零件在加工过程中由于自身刚度不够而导致的变形。

工件精密调整机构4包含紧定螺钉18、调整螺杆19、柔性铰链20、夹具底座5。支撑板14通过连接螺钉17固定在柔性铰链20上端面，柔性铰链20下端面通过夹具底座5上的安装孔和紧定螺钉18固定在夹具底座5上。改变调整螺杆19的竖直方向位置，柔性铰链20的向上运动，整个调整机构由4个柔性铰链20组成，可以实现整个工件三个自由度调整。

Claims (5)

1.一种多功能柔性可调电加工夹具，其特征在于：所述的夹具包括夹持范围调整机构（1）、工件夹持机构（2）、辅助支撑（3）、工件精密调整机构（4）和夹具底座（5）；夹持范围调整机构（1）、工件夹持机构（2）、辅助支撑（3）安装在工件精密调整机构（4）上，通过夹具底座（5）与机床工作台连接。

2.根据权利要求1所述一种多功能柔性可调电加工夹具，其特征在于：所述的夹持范围调整机构（1）包括止推块（10）、压紧螺钉（21）、定位螺钉（6）；止推块（10）和定位螺钉（6）、压紧螺钉（21）螺纹配合，且能在支撑板（14）的T型槽内直线运动。

3.根据权利要求1所述一种多功能柔性可调电加工夹具，其特征在于：所述的工件夹持机构（2）包括推力轴（7）、手轮（8）、定位销（9）、V型块（11）、支撑板（14）、夹紧螺钉（15）、压板（16）；推力轴（7）与手轮（8）过盈配合，由定位销（9）固定，V型块（11）内腔与推力轴（7）另一端面接触，底面与支撑板（14）面接触，压板（16）与V型块（11）螺纹配合，且能自锁。

4.根据权利要求1所述一种多功能柔性可调电加工夹具，其特征在于：所述的辅助支撑（3）包括支撑螺杆（12）和支撑螺母（13）；支撑螺母（13）与支撑螺杆（12）采用细牙螺纹连接，且能自锁，能在支撑板（14）的T型槽内作直线运动。

5.根据权利要求1所述一种多功能柔性可调电加工夹具，其特征在于：所述的工件精密调整机构（4）包括紧定螺钉（18）、调整螺杆（19）、柔性铰链（20）；柔性铰链（20）与支撑板（14）螺纹连接，柔性铰链（20）的一端安装在夹具底座（5）的方形孔内，由紧定螺钉（18）锁死；柔性铰链（20）的另一端与调整螺杆（19）螺纹连接，柔性铰链（20）沿着调整螺杆（19）竖直移动。

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