CN105014441A - 一种夹持力观察直接且可调的液压夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种夹持力观察直接且可调的液压夹具，包括：一便于安装在机床上的底板和底板上的下夹具，与下夹具配合夹持所加工零件的上夹具，其还包括：安装在底板上的液压加压机构，安装在液压加压机构上的上夹具支座；一铰接在上夹具支座上的杠杆式加力杆，当液压加压机构加压时，加压顶杆伸出，推动杠杆式加力杆后端向上运动，使得杠杆式加力杆的前端向下运动，带动上夹具向搁置在下夹具上的所加工零件方向运动，与下夹具一起共同将所加工零件夹紧。本发明加载在所加工零件上的夹持力可以通过油表直接显示，通过双作用手动泵实施加压，所加压的压力随时可调，达到即可夹紧所加工零件同时又不至于使所加工零件变形的目的。

Description

一种夹持力观察直接且可调的液压夹具

技术领域

本发明涉及机械加工过程中所使用的夹具，特别涉及一种夹持力观察直接且可调的液压夹具，该液压夹具特别适合夹持薄壁类零件进行加工。 

背景技术

目前，在可控夹具领域，多采用在线液压持续供压的方式来实现所加工零件的夹持，具体是通过减压阀和溢流阀控制夹具末端输出压力。而在离线夹具的领域，一般都是采用机械方式进行加压，而机械方式加压其夹持力无法直接的观察和调整，完全凭操作人员的个人经验来设置。这样的加压方式经常会出现如下两种问题： 

1、夹紧力偏低，造成所夹持的零件在加工时发生抖动，影响到零件的加工精度。 

2、夹紧力偏高，使得一些所夹持的薄壁零件变形，造成薄壁零件损坏或者在加工完成后，由于薄壁零件的回弹造成最终的尺寸出现误差。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有离线夹具采用机械加压方式所存在的问题而提供一种夹持力观察直接且可调的液压夹具，该液压夹具特别适合夹持一些薄壁类零件，例如阀体。 

本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现： 

一种夹持力观察直接且可调的液压夹具，包括： 

一便于安装在机床上的底板； 

安装在所述底板上的下夹具， 

与所述下夹具配合夹持所加工零件的上夹具，其特征在于，还包括： 

一安装在所述底板上的液压加压机构，该液压加压机构中的加压顶杆由所述液压加压机构的顶部伸出； 

一安装在所述液压加压机构上的上夹具支座； 

一铰接在所述上夹具支座上的杠杆式加力杆，所述上夹具铰接在所述杠杆式加力杆的前端上，所述液压加压机构中的加压顶杆的顶部作用在所述杠杆式加力杆的后端上，当液压加压机构加压时，所述加压顶杆伸出，推动所述杠杆式加力杆后端向上运动，使得杠杆式加力杆的前端向下运动，带动上夹具向搁置在所述下夹具上的所加工零件方向运动，与下夹具一起共同将所加工零件夹紧。 

在本发明的一个优选实施例中，在所述杠杆式加力杆的后端与所述上夹具支座之间连接有一松夹机构，所述松夹机构在所加工零件加工完毕后，驱动所述杠杆式加力杆后端向下运动，使得杠杆式加力杆的前端向上运动，带动上夹具离开搁置在所述下夹具上的所加工零件。 

在本发明的一个优选实施例中，所述松夹机构为一弹簧。 

在本发明的一个优选实施例中，所述液压加压机构包括： 

一固定在所述底板上的油箱体，所述油箱体内的内部空间构成一油箱，所述油箱体的顶部开口； 

由所述油箱体的顶部开口安装到所述油箱体的油箱中的油缸，在所述油缸的油缸体的底部配置有一加压进油口，所述油缸中的活塞杆由所述油缸体的顶部伸出； 

安装在所述油箱体外表面上的双作用手动泵，所述双作用手动泵的抽油口通过抽油管连接至设置在所述油箱体底部的抽油接头上，所述抽油接头与所述油箱体内部的油箱连通；在所述双作用手动泵的给油口安装有一给油阀，所述给油阀通过一第一给油管连接一三通的一个口，在所述三通的第二个口上安装有一油表，而所述三通的第三个口连接一第二给油管，所述第二给油管穿过所述油箱体以及油箱体内的油箱连接至所述油缸的油缸体底部的加压进油口；操作所述双作用手动泵，所述双作用手动泵能够将所述油箱体内的液压油通过第一给油管、三通以及第二给油管泵入到所述油缸内活塞底部的加压油腔内，推动活塞向上运动实现加压； 

一固定安装在所述油缸上的可回转体支撑筒； 

一安装在所述可回转体支撑筒内的可回转体，所述可回转体内配置有一 上下贯穿整个回转体的中心孔，所述加压顶杆配置在所述中心孔内并由所述可回转体的顶部伸出，所述油缸中的活塞杆由所述中心孔的底部插入所述中心孔内，其顶部与所述加压顶杆的底部接触；所述可回转体可绕所述加压顶杆和活塞杆共同的中心轴线回转，所述上夹具支座固定安装在所述可回转体的顶部上，所述上夹具支座跟随可回转体回转；所述松夹机构的下端安装在所述可回转体上，松夹机构的上端固定连接在所述杠杆式加力杆的后端上。 

在本发明的一个优选实施例中，在所述油箱体上配置有一注油孔，所述注油孔还兼作通气孔。 

在本发明的一个优选实施例中，在所述油箱体上还配置有一油位计。 

在本发明的一个优选实施例中，在所述可回转体支撑筒上配置有润滑油注入孔，所述润滑油注入孔内配置有单向阀。通过所述单向阀和润滑油注入孔向所述可回转体支撑筒与可回转体接触面间注入润滑油。 

在本发明的一个优选实施例中，所述下夹具由多个V型块构成。 

在本发明的一个优选实施例中，所述上夹具包括一螺杆和一三爪夹头，所述螺杆通过螺母安装在所述杠杆式加力杆的前端上，所述螺杆的底部为一球头，所述三爪夹头安装在螺杆的球头上，以实现三维的角度调节。 

在本发明的一个优选实施例中，在所述可回转体的中心孔内配置有耐磨导套，所述加压顶杆和所述油缸中的活塞杆穿过所述耐磨导套。 

由于采用了如上的技术方案，本发明的工作原理如下： 

零件例如阀体加工时，首先将阀体搁置在所述下夹具上，调整好位置以后，手动转动可回转体，通过该可回转体带动上夹具支座以及上夹具转至夹持位置。待上夹具转至夹持位置时，采用一手柄操作双作用手动泵，双作用手动泵从油箱体内的油箱泵油，所泵出的液压油通过第一给油管、三通以及第二给油管泵入到所述油缸内活塞底部的加压油腔内，推动活塞向上运动。活塞向上运动过程中通过活塞杆驱动加压顶杆也向上运动。向上运动的加压顶杆驱动所述杠杆式加力杆后端向上运动，使得杠杆式加力杆的前端向下运动，带动上夹具向搁置在所述下夹具上的所加工零件方向运动，与下夹具一起共同将所加工零件夹紧。加压过程中，可以通过三通上的油表直接观察到油缸内的加压油压，并依据所计算阀体所能承受的夹持力，将油缸内的油压 控制在一个合理的范围内，即可夹紧阀体又可不至于使阀体变形。加压完毕后，关闭给油阀，使油缸内的油压保持一个恒定的状态，使得双作用手动泵不会带负载运行，同时也使得上夹具的夹持力稳定。 

阀体加工完毕后，操作双作用手动泵进行泄压，油缸内的液压油通过第二给油管、三通以及第一给油管回到油箱体的油箱内。泄压过程中，松夹机构驱动杠杆式加力杆后端向下运动，使得杠杆式加力杆的前端向上运动，带动上夹具离开搁置在所述下夹具上的阀体。然后转动可回转体，通过上夹具支座带动杠杆式加力杆和上夹具离开夹持位置，以方便取出加工好的阀体。 

本发明与现有的离线夹具相比，具有以下优点： 

1、加载在所加工零件上的夹持力可以通过油表直接显示，通过双作用手动泵实施加压，所加压的压力随时可调，达到即可夹紧所加工零件同时又不至于使所加工零件变形的目的。 

2、采用杠杆式加力杆传递夹持力，能够采用小型油缸得到较大夹持力的目的。 

3、将杠杆式加力杆和上夹具安装在一个可回转体上，便于在加工完毕后，上夹具完全离开所加工零件的上方，这样取出放置待加工零件和取出加工好的零件，零件不会与上夹具之间产生干涉，同时也节省了装夹时间，提高了加工效率。 

附图说明

图1为本发明的结构示意图。 

图2为图1的左视图。 

图3为图1的右视图。 

图4为图1的俯视图。 

图5为图2的后视图。 

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式来进一步描述本发明。 

参见附图，图中所示的一种夹持力观察直接且可调的液压夹具，包括底 板100，该底板100采用T型螺栓210安装在机床的工作台面200上。这样底板100在机床的工作台面200上的位置可以根据零件的不同调整其位置。 

在底板100上通过T型螺栓110安装有下夹具310，这样下夹具310在底板100上的位置可以根据零件的不同调整其位置。下夹具310根据所加工零件的不同，由多个V型块构成。这些V型块与现有的V型块在结构上没有什么区别，限于篇幅，在此不做赘述。 

本发明的特点如下： 

采用一液压加压机构对上夹具400进行加压，替代现有离线夹具的机械加压方式，使得所加压的压力能够直接观察和调节，达到即可夹紧所加工零件同时又不至于使所加工零件变形的目的。 

该液压加压机构包括一个采用紧固件固定在底板100上的油箱体510油箱体510内部空间构成一油箱511，油箱体510的顶部开口。在油箱体510上配置有一注油孔513，该注油孔513还兼作通气孔。在油箱体510上还配置有一油位计514。 

该液压加压机构还包括一个油缸520，该油缸520由油箱体510的顶部开口安装到油箱体510的油箱511中。整个油缸520由一个缸体521和上、下封盖522、523以及活塞524、活塞杆525构成，缸体521内具有一活塞腔521a。上、下封盖522、523分别采用紧固件安装在缸体521的上下两端，在下封盖523的中心开设有一加压进油口523a，在上封盖524上的中心开设有一活塞杆伸出孔524a。活塞524滑动配置在缸体521的活塞腔521a内，活塞杆525的下端与活塞524的上端面连接，活塞杆525的上端穿过上封盖522上的活塞杆伸出孔524a。 

该液压加压机构还包括一个双作用手动泵530，整个双作用手动泵530采用紧固件安装在油箱体510的外表面上。双作用手动泵530的抽油口531通过抽油管532连接至设置在油箱体510底部的抽油接头512上，抽油接头512与油箱体510内部的油箱511连通。在双作用手动泵530的给油口533安装有一给油阀534，给油阀534通过一给油管535连接一个三通536的一个口，在三通536的第二个口上安装有一油表537，而三通536的第三个口连接一给油管538，给油管538穿过油箱体510以及油箱体510内的油箱511连接 至油缸520的下封盖523的加压进油口523a；这样操作双作用手动泵530，双作用手动泵530能够将油箱体510的油箱511内的液压油通过给油管535、三通536以及给油管538泵入到油缸520内活塞524底部的加压油腔内，推动活塞524向上运动实现加压。加压后可以关闭给油阀534，使得双作用手动泵530不带负载运行，使油缸520内的油压保持一个恒定的状态，同时也使得上夹具的夹持力稳定。另外加压过程中，油缸520内的油压可以通过油表537直接观察到，使得双作用手动泵530所加压的压力随时可调，达到即可夹紧所加工零件同时又不至于使所加工零件变形的目的。 

卸压时，可以操作双作用手动泵530进行泄压，油缸520内的液压油通过给油管538、三通536以及给油管535回到油箱体510的油箱511内。 

为了方便零件装夹和在零件加工完毕后取出加工好的零件，该液压加压机构还包括一个采用紧固件固定安装在油缸520的上封盖522上的可回转体支撑筒540和一个可回转体550，可回转体支撑筒540具有一内孔541，可回转体支撑筒540的底部与油缸520的上封盖522之间设置有密封件542。 

可回转体550包括一个顶部带有法兰盘551的回转筒体552和采用紧固件安装在回转筒体552底部的下端盖553，可回转体550的回转筒体552和下端盖553一起插入到可回转支撑筒540的内孔541中，法兰盘551座放在可回转支撑筒540的顶面上，法兰盘551的底面与可回转支撑筒540的顶面之间配置有密封件551a。另外在法兰盘551的中心和下端盖553的中心均开设有通孔551b、553a。回转筒体552具有一内孔552a，在内孔552a内放置有若干耐磨导套554。加压顶杆560下端穿过法兰盘551上的通孔551b插入到上部的耐磨导套554内，活塞杆525的上端穿过下端盖553的通孔553a插入到下部的耐磨导套554内，活塞杆525的顶端与加压顶杆560的底端接触，这样加压时，活塞杆525的上升，将驱动加压顶杆560向上运动，实施加压。 

在装夹和取出加工好的零件前，可手动转动可回转体550，使其绕加压顶杆560和活塞杆525共同的中心轴线回转。 

为了保证可回转体550在所述可回转体支撑筒540的内孔541中回转的灵活性，在可回转体支撑筒540上配置有多个润滑油注入孔543，润滑油注入孔543内配置有单向阀544。通过单向阀544和润滑油注入孔543向可回转体 支撑筒540与可回转体550接触面间注入润滑油。 

液压夹具中的上夹具支座600采用紧固件固定在可回转体550的法兰盘551上，这样上夹具支座600能够跟随可回转体550回转，液压夹具中的杠杆式加力杆700的支点通过支点销710铰接在上夹具支座600靠近前端的位置上，这样杠杆式加力杆700能够绕支点销710回转。加压时，加压顶杆560上升过程中，其顶端与杠杆式加力杆700的后端底面接触，驱动杠杆式加力杆700的后端向上运动，而在卸夹时，加压顶杆560会下降，其顶端会与杠杆式加力杆700的后端底面脱离接触。 

为了在卸夹时，将杠杆式加力杆700后端向下拉，而使杠杆式加力杆700的前端向上提，在杠杆式加力杆700后端与上夹具支座600之间有一松夹机构800，该松夹机构800为一弹簧，弹簧的上端勾在杠杆式加力杆700后端的弹簧勾环720上，弹簧的下端勾在上夹具支座600的弹簧勾环610上，这样加压时，杠杆式加力杆700的后端向上运动过程中，弹簧会蓄能。而在卸夹时，弹簧蓄能释放，带动杠杆式加力杆700的后端向下运动。 

液压夹具中的上夹具400包括一螺杆410和一三爪夹头420，螺杆410通过螺母630安装在杠杆式加力杆700的前端上，螺杆410的底部为一球头411，三爪夹头420安装在螺杆410的球头411上，以实现三维的角度调节。 

本具体实施方式的工作原理在前面已经描述，在此不在赘述。 

Claims (10)

1.一种夹持力观察直接且可调的液压夹具，包括：

一便于安装在机床上的底板；

安装在所述底板上的下夹具，

与所述下夹具配合夹持所加工零件的上夹具，其特征在于，还包括：

一安装在所述底板上的液压加压机构，该液压加压机构中的加压顶杆由所述液压加压机构的顶部伸出；

一安装在所述液压加压机构上的上夹具支座；

一铰接在所述上夹具支座上的杠杆式加力杆，所述上夹具铰接在所述杠杆式加力杆的前端上，所述液压加压机构中的加压顶杆的顶部作用在所述杠杆式加力杆的后端上，当液压加压机构加压时，所述加压顶杆伸出，推动所述杠杆式加力杆后端向上运动，使得杠杆式加力杆的前端向下运动，带动上夹具向搁置在所述下夹具上的所加工零件方向运动，与下夹具一起共同将所加工零件夹紧。

2.如权利要求1所述的一种夹持力观察直接且可调的液压夹具，其特征在于，在所述杠杆式加力杆的后端与所述上夹具支座之间连接有一松夹机构，所述松夹机构在所加工零件加工完毕后，驱动所述杠杆式加力杆后端向下运动，使得杠杆式加力杆的前端向上运动，带动上夹具离开搁置在所述下夹具上的所加工零件。

3.如权利要求2所述的一种夹持力观察直接且可调的液压夹具，其特征在于，所述松夹机构为一弹簧。

4.如权利要求2所述的一种夹持力观察直接且可调的液压夹具，其特征在于，所述液压加压机构包括：

一固定在所述底板上的油箱体，所述油箱体内的内部空间构成一油箱，所述油箱体的顶部开口；

由所述油箱体的顶部开口安装到所述油箱体的油箱中的油缸，在所述油缸的油缸体的底部配置有一加压进油口，所述油缸中的活塞杆由所述油缸体的顶部伸出；

安装在所述油箱体外表面上的双作用手动泵，所述双作用手动泵的抽油口通过抽油管连接至设置在所述油箱体底部的抽油接头上，所述抽油接头与所述油箱体内部的油箱连通；在所述双作用手动泵的给油口安装有一给油阀，所述给油阀通过一第一给油管连接一三通的一个口，在所述三通的第二个口上安装有一油表，而所述三通的第三个口连接一第二给油管，所述第二给油管穿过所述油箱体以及油箱体内的油箱连接至所述油缸的油缸体底部的加压进油口；操作所述双作用手动泵，所述双作用手动泵能够将所述油箱体内的液压油通过第一给油管、三通以及第二给油管泵入到所述油缸内活塞底部的加压油腔内，推动活塞向上运动实现加压；

一固定安装在所述油缸上的可回转体支撑筒；

一安装在所述可回转体支撑筒内的可回转体，所述可回转体内配置有一上下贯穿整个回转体的中心孔，所述加压顶杆配置在所述中心孔内并由所述可回转体的顶部伸出，所述油缸中的活塞杆由所述中心孔的底部插入所述中心孔内，其顶部与所述加压顶杆的底部接触；所述可回转体可绕所述加压顶杆和活塞杆共同的中心轴线回转，所述上夹具支座固定安装在所述可回转体的顶部上，所述上夹具支座跟随可回转体回转；所述松夹机构的下端安装在所述可回转体上，松夹机构的上端固定连接在所述杠杆式加力杆的后端上。

5.如权利要求4所述的一种夹持力观察直接且可调的液压夹具，其特征在于，在所述油箱体上配置有一注油孔，所述注油孔还兼作通气孔。

6.如权利要求4所述的一种夹持力观察直接且可调的液压夹具，其特征在于，在所述油箱体上还配置有一油位计。

7.如权利要求4所述的一种夹持力观察直接且可调的液压夹具，其特征在于，在所述可回转体支撑筒上配置有润滑油注入孔，所述润滑油注入孔内配置有单向阀。通过所述单向阀和润滑油注入孔向所述可回转体支撑筒与可回转体接触面间注入润滑油。

8.如权利要求4所述的一种夹持力观察直接且可调的液压夹具，其特征在于，在所述可回转体的中心孔内配置有耐磨导套，所述加压顶杆和所述油缸中的活塞杆穿过所述耐磨导套。

9.如权利要求1至8任一项权利要求所述的一种夹持力观察直接且可调的液压夹具，其特征在于，所述下夹具由多个V型块构成。

10.如权利要求9所述的一种夹持力观察直接且可调的液压夹具，其特征在于，所述上夹具包括一螺杆和一三爪夹头，所述螺杆通过螺母安装在所述杠杆式加力杆的前端上，所述螺杆的底部为一球头，所述三爪夹头安装在螺杆的球头上，以实现三维的角度调节。