CN105965605B - 一种高效高精度开公榫的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高效高精度开公榫的装置，包括开榫夹具本体、台板，台板表面开设有T型槽，开榫夹具本体的底部设有滑动导杆，开榫夹具本体通过滑动导杆可滑动连接在T型槽内，所述开榫夹具本体包括基座本体、靠板组件、测量组件、微调组件和夹紧组件，靠板组件的底部与基座本体通过线性导轨连接在基座本体的一侧，用于放置待开榫的木材，靠板组件顶部安装有夹紧组件，用于夹紧待开榫的木材，微调组件、测量组件布设于基座本体的另一侧，用于开榫过程中，对待开榫木材的位置进行调整本发明；自身能够快速、精确的调整出木材到刀具之间的距离，并且依靠台锯进行切割。

Description

一种高效高精度开公榫的装置

技术领域

本发明涉及一种高效高精度开公榫的装置，属于木材加工工具领域。

背景技术

在木材加工中尤其是家具制作中，由于榫链接具有众多特有的优点使之成为最常用的木材连接方式之一。其中直榫连接在是榫链接中最常用的形式，直榫连接时公母榫头配合的间隙量决定着榫连接的好坏。通过大数量实验证明，最佳的榫卯配合的单边间隙量为0.013mm，以这种间隙量配合的榫卯松紧适当，配合胶水可获得优秀的力学性能。另一方面榫头应严格对中，这样的榫卯连接才能符合美学要求。常规加工直榫的方法有：手工加工、带锯加工以及使用专用数控机械加工。

这些加工方式有以下两个技术缺陷和不足：手工工具加工和带锯加工方法很难获得精密配合所需的精度。通常需要花时间修整打磨才可以制作出合格的榫头，这使得榫头制作费事费力，且制作人员需要有充足的经验；榫头专用加工机械，效率高精度高。但这种加工方式投入成本高、用户需要经过学习培训且机器体积大、不易移动、维护代价高，故不适用于小批量、个人应用的场合。

发明内容

本发明提供一种高效高精度开公榫的装置，自身能够快速、精确的调整出木材到刀具之间的距离，并且依靠台锯进行切割。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高效高精度开公榫的装置，包括开榫夹具本体、台板，台板表面开设有T型槽，开榫夹具本体的底部设有滑动导杆，开榫夹具本体通过滑动导杆可滑动连接在T型槽内，所述开榫夹具本体包括基座本体、靠板组件、测量组件、微调组件和夹紧组件，靠板组件的底部与基座本体通过线性导轨连接在基座本体的一侧，用于放置待开榫的木材，靠板组件顶部安装有夹紧组件，用于夹紧待开榫的木材，微调组件、测量组件布设于基座本体的另一侧，用于开榫过程中，对待开榫木材的位置进行调整；

作为本发明的进一步优选，靠板组件包括靠板、靠板固定座和大扶手，夹紧组件包括压紧器，其中靠板固定在靠板固定座上，其一侧与大扶手的一侧固定，靠板上安装大扶手的一侧设有T型滑槽，T型滑槽内通过T型滑块可移动连接有压紧器，T型滑块的顶端设有紧定手柄，用于将压紧器锁紧在靠板上；靠板组件还包括后靠山，其通过角度锁紧手柄可旋转连接在靠板的另一侧；

靠板固定座的底部设有导轨安装槽，用于固定线性导轨的导轨部分，线性导轨与靠板间的夹角为26.565°±0.1°；

微调组件包括定位锁紧块、微调锁紧块、微调固定座、微调手柄和锁紧手柄，微调固定座固定在基座本体上，微调固定座的一侧依次设有微调锁紧块、定位锁紧块，线性导轨的两端设有支座，其支座内固定有锁紧杆，安装时，锁紧杆的一端依次穿过微调锁紧块、定位锁紧块，定位锁紧块的上方设有锁紧手柄，微调手柄的一端依次连接有微调固定座、微调锁紧块；

测量组件包括定位导轨、定位滑块组、定位导向固定座，定位导轨的一端与定位滑块组的一端相连，定位滑块组的另一端固定有定位导向固定座，定位滑块组包括第一定位滑块、第二定位滑块，其上方分别设有可调位紧定手柄，其用于控制定位滑块组的滑动及固定，第一定位滑块的侧面与大扶手的另一侧相接触；

作为本发明的进一步优选，基座本体的底部设有滑动导杆，滑动导杆上同时安装有挡环、张紧螺钉，以保证滑动导杆在T型槽内准确滑动，从而带动开榫夹具本体在T型槽内自由滑动；

作为本发明的进一步优选，后靠山上安装有透镜，与透镜位置相对应的靠板上布设有刻度尺，通过调节角度锁紧手柄可以调整后靠山的角度，从而通过透镜观察到的刻度线及标尺来确定角度；

作为本发明的进一步优选，角度锁紧手柄通过螺钉可旋转连接在后靠山上，且其旋转的角度范围为0-45°。

通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明可以精确控制榫头尺寸，制作出最佳配合效果的榫卯连接；

本开榫夹具上的测量组件可以精确快速的调整预设榫头尺寸；

运动部件间连接采用线性导轨，大幅提升夹具的精度、刚性及运动性能；

开榫夹具上的微调组件可以精确对榫头尺寸进行微量调整。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的优选实施例的立体图；

图2是本发明的优选实施例操作过程的主视图，其中，2a为放置待开榫木材时的示意图，2b为测量组件上预设榫头尺寸的示意图；

图3是本发明的优选实施例对待开榫木材进行操作时的流程图；

图4是本发明的优选实施例操作示意图；

图5是本发明的优选实施例的分解示意图。

图中：1为靠板，2为后靠山，3为角度锁紧手柄，4为靠板固定座，5为大扶手，6为线性导轨，7为锁紧杆，8为定位导轨，9为定位滑块组，10为定位导向固定座，11为基座本体，12为滑动导杆，13为刻度尺，14为定位锁紧块，15为微调锁紧块，16为微调固定座，17为微调手柄，18为锁紧手柄，19为T型滑块，20为第二定位滑块，21为第一定位滑块，22为待开榫木材，23为锯片，24为榫头尺寸量块。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，本发明的一种高效高精度开公榫的装置，包括开榫夹具本体、台板，台板表面开设有T型槽，开榫夹具本体的底部设有滑动导杆，开榫夹具本体通过滑动导杆可滑动连接在T型槽内，所述开榫夹具本体包括基座本体、靠板组件、测量组件、微调组件和夹紧组件，靠板组件的底部与基座本体通过线性导轨连接在基座本体的一侧，用于放置待开榫的木材，靠板组件顶部安装有夹紧组件，用于夹紧待开榫的木材，微调组件、测量组件布设于基座本体的另一侧，用于开榫过程中，对待开榫木材的位置进行调整；

图5所示，作为本发明的进一步优选，靠板组件包括靠板、靠板固定座和大扶手，夹紧组件包括压紧器，其中靠板固定在靠板固定座上，其一侧与大扶手的一侧固定，靠板上安装大扶手的一侧设有T型滑槽，T型滑槽内通过T型滑块可移动连接有压紧器，T型滑块的顶端设有紧定手柄，用于将压紧器锁紧在靠板上；靠板组件还包括后靠山，其通过角度锁紧手柄可旋转连接在靠板的另一侧；

靠板固定座的底部设有导轨安装槽，用于固定线性导轨的导轨部分，线性导轨与靠板间的夹角为26.565°±0.1°；

微调组件包括定位锁紧块、微调锁紧块、微调固定座、微调手柄和锁紧手柄，微调固定座固定在基座本体上，微调固定座的一侧依次设有微调锁紧块、定位锁紧块，线性导轨的两端设有支座，其支座内固定有锁紧杆，安装时，锁紧杆的一端依次穿过微调锁紧块、定位锁紧块，定位锁紧块的上方设有锁紧手柄，微调手柄的一端依次连接有微调固定座、微调锁紧块；

测量组件包括定位导轨、定位滑块组、定位导向固定座，定位导轨的一端与定位滑块组的一端相连，定位滑块组的另一端固定有定位导向固定座，定位滑块组包括第一定位滑块、第二定位滑块，其上方分别设有可调位紧定手柄，其用于控制定位滑块组的滑动及固定，第一定位滑块的侧面与大扶手的另一侧相接触，当定位滑块组处于不同位置时，大扶手的行程也会随之改变，靠板到刀具间的可调距离也随之改变；

作为本发明的进一步优选，基座本体的底部设有滑动导杆，滑动导杆上同时安装有挡环、张紧螺钉，以保证滑动导杆在T型槽内准确滑动，从而带动开榫夹具本体在T型槽内自由滑动；

作为本发明的进一步优选，后靠山上安装有透镜，与透镜位置相对应的靠板上布设有刻度尺，通过调节角度锁紧手柄可以调整后靠山的角度，从而通过透镜观察到的刻度线及标尺来确定角度；

作为本发明的进一步优选，角度锁紧手柄通过螺钉可旋转连接在后靠山上，且其旋转的角度范围为0-45°。

本申请的工作原理为：松开微调锁紧块和定位锁紧块，推动大扶手可使靠板组件沿线性导轨安装方向移动。基座本体与靠板组件间依靠线性导轨相连并维持两者间的运动关系。安装好的线性导轨与靠板间的夹角为26.565°±0.1°。靠板面与线规构成如图2所示三角形，由三角函数得：tan26.565≈0.5，也就是说：最小角为26.565°的直角三角形，其长边长度是短边长度的两倍。当靠板在三角型长边的方向上移动两个单位长度时，则靠板则在短边的长度上移动一个单位长度，因为上述三角形短边的方向上移动的距离就是靠板,到刀具的垂直距离，所以这就相当于把靠板到刀具间的距离在与之相互垂直的方向上放大2倍。

利用上述三角形长边为短边长度2倍的关系，借助测量组件可快速加工出所需尺寸的榫头。具体方法如下：

假设在木料宽度为80mm，榫头尺寸量块宽度为20mm，

第一步：推动大扶手移动靠板组件，当靠板接触到刀具后拧紧锁紧手柄；

第二步：将第一定位滑块贴紧大扶手侧面，第二定位滑块紧贴第一定位滑块并使用可调位紧定手柄锁紧第二定位滑块；

第三步：图2b所示，松开锁紧手柄，移动大扶手和第一定位滑块，并在大扶手间和第一定位滑块间放入所要开榫的木料，在第一定位滑块和第二滑块间放入榫头尺寸量块；

第四步：图4所示，保证大扶手、待开榫木材、第一定位滑块、榫头尺寸量块、第二定位滑块均有效贴合后，拧紧锁紧手柄，固定靠板组件的位置；

第五步：将待开榫木材放置于靠板并用压紧器压紧，开启台剧或铣床后推动开榫夹具本体切割木料；

第六步：待开榫木材完成一次切割后，松开压紧器并将待开榫木材换面进行第二次锯切；

第七步：去除榫头两侧的木料余量。

图3所示，测量榫头宽度可发现，榫头宽度就等于榫头尺寸量块的宽度尺寸。

从加工过程中可以看出在对刀步骤完成后，靠板组件带动木料在三角形的长边方向上移动了80mm，根据三角形的特性得，靠板组件带动待开榫木材也在三角形短边方向上移动了40mm，此时，推动开榫夹具本体进行待开榫木材的锯切时，则会在待开榫木材上锯出一条距离靠板40mm的锯缝，将待开榫木材换面放置后继续锯切，同理会在待开榫木材的另一侧锯出一条距离靠板40mm的缝隙锯缝。由此可得这两条锯缝中间的榫头宽度为20mm，也就是榫头宽度就等于榫头尺寸量块的宽度尺寸。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种高效高精度开公榫的装置，包括开榫夹具本体、台板，台板表面开设有T型槽，开榫夹具本体的底部设有滑动导杆，开榫夹具本体通过滑动导杆可滑动连接在T型槽内，其特征在于：所述开榫夹具本体包括基座本体、靠板组件、测量组件、微调组件和夹紧组件，靠板组件的底部与基座本体通过线性导轨连接在基座本体的一侧，用于放置待开榫的木材，靠板组件顶部安装有夹紧组件，用于夹紧待开榫的木材，微调组件、测量组件布设于基座本体的另一侧，用于开榫过程中，对待开榫木材的位置进行调整；

靠板组件包括靠板、靠板固定座和大扶手，夹紧组件包括压紧器，其中靠板固定在靠板固定座上，其一侧与大扶手的一侧固定，靠板上安装大扶手的一侧设有T型滑槽，T型滑槽内通过T型滑块可移动连接有压紧器，T型滑块的顶端设有紧定手柄，用于将压紧器锁紧在靠板上；靠板组件还包括后靠山，其通过角度锁紧手柄可旋转连接在靠板的另一侧；

靠板固定座的底部设有导轨安装槽，用于固定线性导轨的导轨部分，线性导轨与靠板间的夹角为26.565°±0.1°；

微调组件包括定位锁紧块、微调锁紧块、微调固定座、微调手柄和锁紧手柄，微调固定座固定在基座本体上，微调固定座的一侧依次设有微调锁紧块、定位锁紧块，线性导轨的两端设有支座，其支座内固定有锁紧杆，安装时，锁紧杆的一端依次穿过微调锁紧块、定位锁紧块，定位锁紧块的上方设有锁紧手柄，微调手柄的一端依次连接有微调固定座、微调锁紧块；

测量组件包括定位导轨、定位滑块组、定位导向固定座，定位导轨的一端与定位滑块组的一端相连，定位滑块组的另一端固定有定位导向固定座，定位滑块组包括第一定位滑块、第二定位滑块，其上方分别设有可调位紧定手柄，其用于控制定位滑块组的滑动及固定，第一定位滑块的侧面与大扶手的另一侧相接触。

2.根据权利要求1所述的高效高精度开公榫的装置，其特征在于：基座本体的底部设有滑动导杆，滑动导杆上同时安装有挡环、张紧螺钉，以保证滑动导杆在T型槽内准确滑动，从而带动开榫夹具本体在T型槽内自由滑动。

3.根据权利要求2所述的高效高精度开公榫的装置，其特征在于：后靠山上安装有透镜，与透镜位置相对应的靠板上布设有刻度尺，通过调节角度锁紧手柄可以调整后靠山的角度，从而通过透镜观察到的刻度线及标尺来确定角度。

4.根据权利要求3所述的高效高精度开公榫的装置，其特征在于：角度锁紧手柄通过螺钉可旋转连接在后靠山上，且其旋转的角度范围为0-45°。