CN105665768B - 一种快速涨紧工件的工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工装夹具，尤其是涉及一种快速涨紧工件的工装。该快速涨紧工件的工装，包括用于固定工件的定位卡盘，所述的定位卡盘上围绕轴线设置有至少三个定位凸台，定位凸台均匀围绕定位卡盘的轴线，定位凸台上设置有与工件上的工艺孔相配合的涨紧销柱，定位凸台靠近定位卡盘轴线的一侧面为涨紧斜面，涨紧斜面为圆锥面，定位卡盘的轴线处贯穿设置有涨紧柱。本发明具有能够有效地对薄板型工件进行装夹、保证工件与工装夹具同轴、提高装夹效率、节省装夹时间等有益效果。

Description

一种快速涨紧工件的工装

技术领域

本发明涉及一种工装夹具，尤其是涉及一种快速涨紧工件的工装。

背景技术

现有的车床等机床通常采用三爪卡盘固定工件，这类工装夹具需要手动装夹，操作复杂、耗时长。有一类工件是薄板型结构，中部设置工艺孔，由于工件厚度较小，三爪卡盘无法对薄板型工件进行装夹。而且薄板型工件轴线厚度较小，装夹过程中无法保证工件的轴线与工装夹具同轴。

发明内容

本发明主要是针对上述问题，提供一种能够有效地对薄板型工件进行装夹、保证工件与工装夹具同轴、提高装夹效率、节省装夹时间的快速涨紧工件的工装。

本发明的目的主要是通过下述方案得以实现的：一种快速涨紧工件的工装，包括用于固定工件的定位卡盘，所述的定位卡盘上围绕轴线设置有至少三个定位凸台，定位凸台均匀围绕定位卡盘的轴线，定位凸台上设置有与工件上的工艺孔相配合的涨紧销柱，定位凸台靠近定位卡盘轴线的一侧面为涨紧斜面，涨紧斜面为圆锥面，定位卡盘的轴线处贯穿设置有涨紧柱。定位卡盘固定安装在机床上，定位卡盘上围绕轴线设置至少三个定位凸台，定位凸台均匀围绕定位卡盘的轴线分布，定位凸台上设置涨紧销柱，涨紧销柱与工件上的工艺孔相配合。将工件朝向定位卡盘方向装夹时，工件上的工艺孔对应定位卡盘上的涨紧销柱上，涨紧销柱插入工件上的工艺孔内。在定位卡盘的轴线处贯穿设置涨紧柱，由于定位凸台靠近定位卡盘轴线的一侧面为涨紧斜面，而且涨紧斜面为圆锥面，涨紧柱朝向定位凸台方向移动时，涨紧柱能够涨紧定位凸台，使定位凸台远离定位卡盘的一端朝向远离轴线的方向发生小位移的偏移，进而使涨紧销柱发生小位移的偏移，利用涨紧销柱偏移来涨紧工件上的工艺孔，实现了涨紧销柱对工件的涨紧固定。整个过程操作简单，实现工件的快速安装。需要拆卸工件时，将涨紧柱朝向远离定位凸台的方向移动，定位凸台远离定位卡盘的一端复位，准备再次装夹。随着涨紧柱的伸入能够调节涨紧柱对定位凸台的涨紧程度，进而增大工装的适用范围。

作为优选，所述的定位凸台与定位卡盘一体相连，定位凸台处轴向贯穿设置有定位柱，涨紧销柱位于定位柱上并与定位柱同轴设置，定位柱远离涨紧销柱的一端设置有直径大于定位柱的限位台，定位柱靠近涨紧销柱的一端设置有锁紧螺母。定位凸台与定位卡盘一体相连，涨紧柱伸入时，利用涨紧柱外表面对定位凸台的涨紧斜面施压，进而使定位凸台远离定位卡盘的一端发生小位移的偏移。定位凸台处轴向贯穿设置有定位柱，涨紧销柱位于定位柱上并与定位柱同轴设置，安装定位柱时，将定位柱贯穿定位凸台，定位柱上的限位台能够对定位柱底端限位，在定位柱的顶端利用锁紧螺母锁紧，即利用限位台和锁紧螺母夹住定位凸台，实现定位柱以及涨紧销柱的安装。同理，旋下锁紧螺母，能够将定位柱以及涨紧销柱从定位凸台上拆卸下来，便于对定位柱以及涨紧销柱的更换。防止涨紧销柱磨损造成装夹的位移偏差，而且定位凸台、定位卡盘无需更换，节省成本。

作为优选，所有的定位凸台外侧套设有保护套。所有的定位凸台围绕成一个圆柱形结构，在所有的定位凸台外侧套设保护套，利用保护套限制定位凸台向外扩张的最大直径范围，避免涨紧柱过度深入造成定位凸台过度变形甚至断裂，减小涨紧柱和定位凸台之间的磨损。

作为优选，所述的定位凸台远离涨紧柱的一侧面为圆锥面，保护套靠近定位凸台的一侧面为圆锥面并与定位凸台螺纹连接。定位凸台远离涨紧柱的一侧面为圆锥面，保护套靠近定位凸台的一侧面也为圆锥面，而且保护套与定位凸台外表面螺纹连接，当保护套朝向定位卡盘方向旋紧时，保护套限制定位凸台的变形量减小，当保护套朝向工件方向旋松时，保护套限制定位凸台的变形量增大，工件上的工艺孔在加工过程中存在微小误差时，通过旋转保护套能够对所有定位凸台构成的圆环直径做微调，保证定位凸台上的涨紧销柱的位置能够与工艺孔位置相对应。定位凸台靠近轴线的方向由涨紧柱涨紧定位，定位凸台远离轴线的方向由保护套固定保护，保证定位凸台的稳定性，进而保证涨紧销柱的稳定性。

所述的定位凸台也可以与定位卡盘滑动连接，定位卡盘上径向设置有第一滑槽，定位凸台底面设置有与第一滑槽滑动连接的第一卡凸。定位凸台也可以与定位卡盘滑动连接，在定位卡盘上径向设置有第一滑槽，定位凸台底面设置第一卡凸，当涨紧柱伸入时，涨紧柱外表面对定位凸台的涨紧斜面施加外力，使定位凸台通过第一卡凸沿着定位卡盘上的第一滑槽滑动，进而实现定位凸台上的涨紧销柱对工件上的工艺孔的涨紧固定。利用滑动的方式能够保证所有定位凸台向外扩张滑动的同步性，进而保证所有定位凸台能够均匀围绕定位卡盘的轴线移动，进而保证所有定位凸台上涨紧销柱始终均匀围绕定位卡盘以及工件的轴线移动涨紧。

作为优选，所述的第一滑槽为燕尾槽。第一滑槽为燕尾槽，第一卡凸是与第一滑槽相配合的燕尾形结构，燕尾槽结构的第一滑槽不仅能够供第一卡凸滑动，而且能够对第一卡凸限位，使第一卡凸只能够沿着第一滑槽滑动，无法从第一滑槽内脱离出来，进而保证定位凸台始终贴合定位卡盘表面滑动。

作为优选，涨紧柱呈圆锥形，定位凸台靠近涨紧柱的一侧面与涨紧柱外表面贴合。涨紧柱呈圆锥形，而且定位凸台靠近涨紧柱的一侧面与涨紧柱外表面贴合，即涨紧柱的外表面的锥度与定位凸台的涨紧斜面的锥度相同，涨紧柱伸入或者退出时，始终与涨紧斜面贴合，增大涨紧柱与定位凸台的涨紧斜面的接触面积，减小涨紧柱和涨紧斜面的磨损，同时能够增大涨紧柱对定位凸台涨紧的稳定性。

作为优选，定位凸台与涨紧柱螺纹连接。随着涨紧柱的旋转深入，定位凸台的涨紧斜面与定位凸台螺纹配合，使定位凸台匀速径向平移，保证所有定位凸台移动的同步性。

涨紧柱也可以外壁上设置有第二滑槽，定位凸台靠近涨紧柱的一侧面设置有与第二滑槽滑动连接的第二卡凸。涨紧柱的外壁上可以设置第二滑槽，定位凸台靠近涨紧柱的一侧面设置第二卡凸，当涨紧柱轴向移动时，第二卡凸与第二滑槽能够发生相对滑动，保证定位凸台始终与涨紧柱的轴线方向平行，避免定位凸台倾斜。

作为优选，第二滑槽为燕尾槽。第二滑槽为燕尾槽，燕尾槽结构的第二滑槽不仅能够供第二卡凸滑动，而且能够对第二卡凸限位，避免第二卡凸从第二滑槽内脱离，使定位凸台的涨紧斜面始终与涨紧柱的外表面贴合。当涨紧柱朝向定位凸台方向伸入时，涨紧柱上的第二滑槽沿着定位凸台上的第二卡凸滑动，并使定位凸台朝向远离定位卡盘轴线方向发生径向滑动，进而使涨紧销柱向外涨紧工艺孔。当涨紧柱朝向远离定位凸台的方向回缩时，涨紧柱上的第二滑槽沿着定位凸台上的第二卡凸滑动，并使定位凸台朝向定位卡盘轴线方向发生径向滑动，进而使涨紧销柱朝向定位卡盘轴线方向聚拢向内涨紧工艺孔。因此，利用涨紧柱与定位凸台的滑动配合，能够使定位凸台上的涨紧销柱实现向外扩张涨紧，也能够使定位凸台上的涨紧销柱实现向内聚拢涨紧。

因此，本发明的一种快速涨紧工件的工装具备下述优点：将工件朝向定位卡盘方向装夹时，工件上的工艺孔对应定位卡盘上的涨紧销柱上，涨紧销柱插入工件上的工艺孔内。在定位卡盘的轴线处贯穿设置涨紧柱，由于定位凸台靠近定位卡盘轴线的一侧面为涨紧斜面，而且涨紧斜面为圆锥面，涨紧柱朝向定位凸台方向移动时，涨紧柱能够涨紧定位凸台，使定位凸台远离定位卡盘的一端朝向远离轴线的方向发生小位移的偏移，进而使涨紧销柱发生小位移的偏移，利用涨紧销柱偏移来涨紧工件上的工艺孔，实现了涨紧销柱对工件的涨紧固定。整个过程操作简单，实现工件的快速安装。需要拆卸工件时，将涨紧柱朝向远离定位凸台的方向移动，定位凸台远离定位卡盘的一端复位，准备再次装夹。随着涨紧柱的伸入能够调节涨紧柱对定位凸台的涨紧程度，进而增大工装的适用范围。

附图说明

附图1是本发明使用状态时的一种结构示意图；

附图2是本发明在实施例1中的轴向截面示意图；

附图3是本发明在实施例2中的轴向截面示意图；

附图4是本发明在实施例3中的轴向截面示意图；

附图5是本发明在实施例4中的轴向截面示意图；

附图6是本发明在实施例5中的轴向截面示意图；

附图7是实施例5中定位凸起与定位卡盘连接处的局部放大剖视图；

附图8是实施例5中涨紧柱与定位凸起连接处的局部放大剖视图。

图示说明：01-工件，011-工艺孔，02-定位卡盘，03-定位凸台，031-涨紧斜面，04-涨紧销柱，05-涨紧柱，06-定位柱，061-限位台，062-锁紧螺母，07-保护套，08-第一卡凸，09-第一滑槽，10-第二卡凸，11-第二滑槽。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：如图1、2所示，一种快速涨紧工件的工装，包括用于固定工件01的定位卡盘02，定位卡盘上围绕轴线设置有四个定位凸台03，定位凸台均匀围绕定位卡盘的轴线。定位凸台上设置有与工件上的工艺孔011相配合的涨紧销柱04，定位凸台靠近定位卡盘轴线的一侧面为涨紧斜面031，涨紧斜面为圆锥面，定位卡盘的轴线处贯穿设置有涨紧柱05，涨紧柱呈圆锥形，定位凸台靠近涨紧柱的一侧面与涨紧柱外表面贴合。

定位卡盘固定安装在机床上，定位卡盘上围绕轴线设置至少三个定位凸台，定位凸台均匀围绕定位卡盘的轴线分布，定位凸台上设置涨紧销柱，涨紧销柱与工件上的工艺孔相配合。将工件朝向定位卡盘方向装夹时，工件上的工艺孔对应定位卡盘上的涨紧销柱上，涨紧销柱插入工件上的工艺孔内。在定位卡盘的轴线处贯穿设置涨紧柱，由于定位凸台靠近定位卡盘轴线的一侧面为涨紧斜面，而且涨紧斜面为圆锥面，涨紧柱朝向定位凸台方向移动时，涨紧柱能够涨紧定位凸台，使定位凸台远离定位卡盘的一端朝向远离轴线的方向发生小位移的偏移，进而使涨紧销柱发生小位移的偏移，利用涨紧销柱偏移来涨紧工件上的工艺孔，实现了涨紧销柱对工件的涨紧固定。整个过程操作简单，实现工件的快速安装。需要拆卸工件时，将涨紧柱朝向远离定位凸台的方向移动，定位凸台远离定位卡盘的一端复位，准备再次装夹。随着涨紧柱的伸入能够调节涨紧柱对定位凸台的涨紧程度，进而增大工装的适用范围。涨紧柱呈圆锥形，而且定位凸台靠近涨紧柱的一侧面与涨紧柱外表面贴合，即涨紧柱的外表面的锥度与定位凸台的涨紧斜面的锥度相同，涨紧柱伸入或者退出时，始终与涨紧斜面贴合，增大涨紧柱与定位凸台的涨紧斜面的接触面积，减小涨紧柱和涨紧斜面的磨损，同时能够增大涨紧柱对定位凸台涨紧的稳定性。

实施例2：本实施例与实施例1的结构基本相同，不同之处在于，如图3所示，定位凸台与定位卡盘一体相连，定位凸台处轴向贯穿设置有定位柱06，涨紧销柱位于定位柱上并与定位柱同轴设置，定位柱远离涨紧销柱的一端设置有直径大于定位柱的限位台061，定位柱靠近涨紧销柱的一端设置有锁紧螺母062。定位凸台与定位卡盘一体相连，涨紧柱伸入时，利用涨紧柱外表面对定位凸台的涨紧斜面施压，进而使定位凸台远离定位卡盘的一端发生小位移的偏移。定位凸台处轴向贯穿设置有定位柱，涨紧销柱位于定位柱上并与定位柱同轴设置，安装定位柱时，将定位柱贯穿定位凸台，定位柱上的限位台能够对定位柱底端限位，在定位柱的顶端利用锁紧螺母锁紧，即利用限位台和锁紧螺母夹住定位凸台，实现定位柱以及涨紧销柱的安装。同理，旋下锁紧螺母，能够将定位柱以及涨紧销柱从定位凸台上拆卸下来，便于对定位柱以及涨紧销柱的更换。防止涨紧销柱磨损造成装夹的位移偏差，而且定位凸台、定位卡盘无需更换，节省成本。

实施例3：本实施例与实施例2的结构基本相同，不同之处在于，如图4所示，所有的定位凸台围绕成一个圆柱形结构。所有的定位凸台外侧套设保护套07，保护套为直径可调的抱箍结构。利用保护套限制定位凸台向外扩张的最大直径范围，避免涨紧柱过度深入造成定位凸台过度变形甚至断裂，减小涨紧柱和定位凸台之间的磨损。

实施例4：本实施例与实施例3的结构基本相同，不同之处在于，如图5所示，定位凸台远离涨紧柱的一侧面为圆锥面，保护套07靠近定位凸台的一侧面也为圆锥面，而且保护套与定位凸台外表面螺纹连接，当保护套朝向定位卡盘方向旋紧时，保护套限制定位凸台的变形量减小，当保护套朝向工件方向旋松时，保护套限制定位凸台的变形量增大，工件上的工艺孔在加工过程中存在微小误差时，通过旋转保护套能够对所有定位凸台构成的圆环直径做微调，保证定位凸台上的涨紧销柱的位置能够与工艺孔位置相对应。定位凸台靠近轴线的方向由涨紧柱涨紧定位，定位凸台远离轴线的方向由保护套固定保护，保证定位凸台的稳定性，进而保证涨紧销柱的稳定性。

实施例5：本实施例与实施例1的结构基本相同，不同之处在于，如图6、7所示，定位凸台与定位卡盘滑动连接，定位卡盘上径向设置有第一滑槽09，第一滑槽为燕尾槽，定位凸台底面设置有与第一滑槽滑动连接的第一卡凸08。如图8所示，涨紧柱外壁上设置有第二滑槽11，第二滑槽为燕尾槽，定位凸台靠近涨紧柱的一侧面设置有与第二滑槽滑动连接的第二卡凸10。

定位凸台也可以与定位卡盘滑动连接，在定位卡盘上径向设置有第一滑槽，定位凸台底面设置第一卡凸，当涨紧柱伸入时，涨紧柱外表面对定位凸台的涨紧斜面施加外力，使定位凸台通过第一卡凸沿着定位卡盘上的第一滑槽滑动，进而实现定位凸台上的涨紧销柱对工件上的工艺孔的涨紧固定。利用滑动的方式能够保证所有定位凸台向外扩张滑动的同步性，进而保证所有定位凸台能够均匀围绕定位卡盘的轴线移动，进而保证所有定位凸台上涨紧销柱始终均匀围绕定位卡盘以及工件的轴线移动涨紧。第一滑槽为燕尾槽，第一卡凸是与第一滑槽相配合的燕尾形结构，燕尾槽结构的第一滑槽不仅能够供第一卡凸滑动，而且能够对第一卡凸限位，使第一卡凸只能够沿着第一滑槽滑动，无法从第一滑槽内脱离出来，进而保证定位凸台始终贴合定位卡盘表面滑动。涨紧柱的外壁上可以设置第二滑槽，定位凸台靠近涨紧柱的一侧面设置第二卡凸，当涨紧柱轴向移动时，第二卡凸与第二滑槽能够发生相对滑动，保证定位凸台始终与涨紧柱的轴线方向平行，避免定位凸台倾斜。当涨紧柱朝向定位凸台方向伸入时，涨紧柱上的第二滑槽沿着定位凸台上的第二卡凸滑动，并使定位凸台朝向远离定位卡盘轴线方向发生径向滑动，进而使涨紧销柱向外涨紧工艺孔。当涨紧柱朝向远离定位凸台的方向回缩时，涨紧柱上的第二滑槽沿着定位凸台上的第二卡凸滑动，并使定位凸台朝向定位卡盘轴线方向发生径向滑动，进而使涨紧销柱朝向定位卡盘轴线方向聚拢向内涨紧工艺孔。因此，利用涨紧柱与定位凸台的滑动配合，能够使定位凸台上的涨紧销柱实现向外扩张涨紧，也能够使定位凸台上的涨紧销柱实现向内聚拢涨紧。

应理解，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种快速涨紧工件的工装，包括用于固定工件的定位卡盘，其特征在于，所述的定位卡盘上围绕轴线设置有至少三个定位凸台，定位凸台均匀围绕定位卡盘的轴线，定位凸台上设置有与工件上的工艺孔相配合的涨紧销柱，定位凸台靠近定位卡盘轴线的一侧面为涨紧斜面，涨紧斜面为圆锥面，定位卡盘的轴线处贯穿设置有涨紧柱。

2.根据权利要求1所述的一种快速涨紧工件的工装，其特征在于，所述的定位凸台与定位卡盘一体相连，定位凸台处轴向贯穿设置有定位柱，涨紧销柱位于定位柱上并与定位柱同轴设置，定位柱远离涨紧销柱的一端设置有直径大于定位柱的限位台，定位柱靠近涨紧销柱的一端设置有锁紧螺母。

3.根据权利要求2所述的一种快速涨紧工件的工装，其特征在于，所有的定位凸台围绕成一个圆柱形结构，在所有的定位凸台外侧套设保护套。

4.根据权利要求3所述的一种快速涨紧工件的工装，其特征在于，所述的定位凸台远离涨紧柱的一侧面为圆锥面，保护套靠近定位凸台的一侧面为圆锥面并与定位凸台螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种快速涨紧工件的工装，其特征在于，所述的定位凸台与定位卡盘滑动连接，定位卡盘上径向设置有第一滑槽，定位凸台底面设置有与第一滑槽滑动连接的第一卡凸。

6.根据权利要求5所述的一种快速涨紧工件的工装，其特征在于，所述的第一滑槽为燕尾槽。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种快速涨紧工件的工装，其特征在于，涨紧柱呈圆锥形，定位凸台靠近涨紧柱的一侧面与涨紧柱外表面贴合。

8.根据权利要求7所述的一种快速涨紧工件的工装，其特征在于，定位凸台与涨紧柱螺纹连接。

9.根据权利要求7所述的一种快速涨紧工件的工装，其特征在于，涨紧柱外壁上设置有第二滑槽，定位凸台靠近涨紧柱的一侧面设置有与第二滑槽滑动连接的第二卡凸。

10.根据权利要求9所述的一种快速涨紧工件的工装，其特征在于，第二滑槽为燕尾槽。