CN106181573A - 分度夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的分度夹具，在工件装载于支承装置后，先是压紧液压缸动作，对工件进行粗压紧作用，然后再通过操纵联杆进给，进一步将工件紧密压紧，精压紧作用填补压紧液压缸动作定位的间隙，提高定位精确度，进而在工件加工时起到降低震动，提高加工精度的效果。同时弹性储能器得以吸收的能量被用来保压，即是在因泄露导致液压压力下降时释放所积蓄的压力，以补偿工件定位所需要的压力，使分度夹具可正常工作，延缓因泄露导致的径向力危害和安全隐患。

Description

分度夹具
本申请是对中国发明专利申请号：201510043907.0，申请日：2015年1月28日，名称：分度夹具的分案申请。
技术领域
本发明涉及夹具，尤其是涉及机床配套用来对工件分度加工的夹具。
背景技术
专利号为201420111322.9的中国专利，记载的分度夹具，包括夹具体，夹具体具有容纳空间，工件装载于容纳空间之中，夹具体设有支承装置和压紧装置，支承装置用于支承工件，压紧装置在支承装置支承工件后，对其施加压力使工件压紧后完成定位。该技术方案目前存在的缺陷是因工件的形状各异，且表面凹凸不平，而压紧装置因为仅有压紧液压缸的粗压紧作用，导致其压板和工件之间存在非必要间隙误差，影响加工精度，定位精确度不足。而且由于现有的压板和工件一起回转，压板对与其接触的压紧装置会施加径向力，尤其是该径向力会传递到压紧液压缸的活塞杆，导致活塞杆和活塞之间产生径向间隙，使得液压密封面产生泄露，压力下降，压紧动作失效，极大影响加工精度，并带来安全隐患。
发明内容
为克服上述缺陷，本发明提供的分度夹具，在粗压紧作用的基础上增设精压紧作用，减少定位后的非必要间隙，提高定位精确度，并能在液压泄露时对紧压压强进行自动补偿，降低因回转带来的径向力影响。
本发明提供的分度夹具，包括夹具体，夹具体具有容纳空间，夹具体设有支承装置和压紧装置，压紧装置包括压板、压紧液压缸、活塞杆、联杆，压紧液压缸和夹具体固定装配，活塞杆相对压紧液压缸轴向活动装配，活塞杆受压紧液压缸驱使轴向活动，联杆和活塞杆轴向固定装配，联杆和活塞杆轴向相对调距，联杆和压板轴向固定装配，压板相对联杆回转装配，压紧液压缸包括活塞，活塞杆受活塞驱使轴向活动，活塞杆包括活塞杆凸肩，活塞杆凸肩和活塞之间设有弹性储能器，弹性储能器和活塞杆凸肩抵接装配，弹性储能器和活塞抵接装配。
根据本发明提供的分度夹具，在工件装载于支承装置后，先是压紧液压缸动作，对工件进行粗压紧作用，然后再通过操纵联杆进给，进一步将工件紧密压紧，精压紧作用填补压紧液压缸动作定位的间隙，提高定位精确度，进而在工件加工时起到降低震动，提高加工精度的效果。同时弹性储能器得以吸收的能量被用来保压，即是在因泄露导致液压压力下降时释放所积蓄的压力，以补偿工件定位所需要的压力，使分度夹具可正常工作，延缓因泄露导致的径向力危害和安全隐患。
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1是分度夹具实施例装载工件后的结构图。
图2是分度夹具实施例的立体图之一。
图3是分度夹具实施例的立体图之二。
图4是分度夹具实施例的结构图。
图5是图4的A-A向剖视图。
图6是分度夹具实施例A处结构放大图。
图7是图6拆卸滚动球体350后的结构图。
图8是是分度夹具实施例联杆340和滚动球体350第二种装配结构。
图9是分度夹具实施例的底座270的结构图。
具体实施方式
根据图1至图4，图6至图8所示，本发明的分度夹具实施例，包括夹具体100，夹具体100具有容纳空间900，夹具体100设有支承装置200和压紧装置300，压紧装置300包括压板310、压紧液压缸320、活塞杆330、联杆340，压紧液压缸320和夹具体100固定装配，活塞杆330相对压紧液压缸320轴向活动装配，活塞杆330受压紧液压缸320驱使轴向活动，联杆340和活塞杆330轴向固定装配，联杆340和活塞杆330轴向相对调距，联杆340和压板310轴向固定装配，压板310相对联杆340回转装配，压紧液压缸320包括活塞321，活塞杆330受活塞321驱使轴向活动，活塞杆330包括活塞杆凸肩332，活塞杆凸肩332和活塞321之间设有弹性储能器360，弹性储能器360和活塞杆凸肩332抵接装配，弹性储能器360和活塞321抵接装配。
容纳空间900是用于装载工件800的空间，工件800从夹具体100的上方装载入容纳空间900中。
活塞杆330相对压紧液压缸320轴向活动装配，活塞杆330是压紧液压缸320的活塞杆，由于压紧液压缸320是固定安装在夹具体100的，活塞杆330就相对静止的压紧液压缸320轴向活动，因此活塞杆330相对压紧液压缸320轴向活动装配应该理解为活塞杆330可以相对压紧液压缸320轴向活动，并且其是受压紧液压缸320驱使的。
联杆340和活塞杆330轴向固定装配，联杆340和活塞杆330轴向相对调距，是指联杆340和活塞杆330两者有轴向联动关系又有轴向相对移位关系，联杆340和活塞杆330是可以受压紧液压缸320驱使轴向共同进退的联动关系，同时联杆340又可以单独相对活塞杆330轴向进退，由此形成两者的轴向相对调距，联杆340和活塞杆330的联动即是所谓的对工件粗压紧动作，而联杆340相对活塞杆330的单独调距即是所谓的对工件精压紧作用。
联杆340和压板310轴向固定装配，压板310相对联杆340回转装配，是指联杆340和压板310两者有联动关系又有相对回转关系，联杆340和压板310也可以受压紧液压缸320驱使轴向共同进退的联动关系，同时压板310又可以单独相对联杆340回转。
活塞杆凸肩332可以视为活塞杆330外壁增设的凸环，活塞321套接在活塞杆330上，活塞321通过弹性储能器360推动活塞杆凸肩332，弹性储能器360在活塞321作用下逐渐变形，直至到达临界平衡点开始和活塞杆330一起轴向前进，在液压泄露时，弹性储能器360得以吸收的能量被用来保压，即是在因泄露导致液压压力下降时伸展，以释放所积蓄的压力，补偿工件定位所需要的压力，使实施例可正常工作。
弹性储能器360优选常见的蝶形弹簧，但不局限于此，任何的带有弹性的，可以将压力转化为弹性势能的装置都可以替代它。
如图4、图6、图7所示，压板310相对联杆340滚动摩擦装配。是指这两者之间的相对位移接触全部转化为滚动摩擦，具体来说，是当压板310和工件800一起回转时，压板310相对联杆340的少许径向移位，通过相互之间的滚动摩擦来降低压板310施加于联杆340的径向力负面影响，保持联杆340的轴向同心度，进而提高加工精确度。特别需要说明的是，联杆340与压板310之间只有滚动摩擦接触，除此之外两者之间没有别的接触部位。
本实施例的联杆340与压板310之间具有滚动球体350，滚动球体350和联杆340抵接装配，滚动球体350和压板310抵接装配。
可以说滚动球体350就是一个滚珠圆球，优选滚动球体350易于拆装和维修，有利于降低成本。但是不应当将联杆340与压板310之间的抵接关系限定为滚动球体350，因为只要可以实现两者的滚动摩擦即可。
联杆340设有联板槽341，滚动球体350与联板槽341间隙配合装配。联板槽341是有利于拆装维修的一种结构，当然也可使用别的机构加以代替。比如，如图8所示，可以在联杆340增设一横销349，横销349两端与联杆340相固定装配，而将滚动球体350设置有一通孔355，将横销349穿过该滚动球体350的通孔355，滚动球体350可相对横销349转动，完成滚动球体350和联杆340的装配，只是那样相比联板槽341会大幅提高成本，且拆装维修成本极高。
联杆340依次设有配合端342、螺纹段343以及控制端344，配合端342面向压板310，螺纹段343和活塞杆330螺纹配合装配，控制端344面向空腔331，空腔331和外界贯通装配，配合端342设有联杆端面345、联板槽341以及垫圈346，压板310设有套圈311，套圈311相对联杆340套接装配，套圈311和压板310固定装配，套圈311和垫圈346轴向固定装配，联板槽341具有位于联杆端面345的圆形口347，圆形口347直径小于滚动球体350直径，联板槽341轴向深度大于滚动球体350直径的二分之一，联板槽341轴向深度小于滚动球体350直径，控制端344包括一字型槽348或十字型槽，一字型槽或十字型槽面向空腔331。
联板槽341的结构和滚动球体350的尺寸决定了滚动球体350是无法轴向脱离联杆340的永久装配关系。联杆340两端分别设置为和压板310配合的配合端342，以及受工人操作的控制端344，螺纹段343设置外螺纹和活塞杆330螺纹配合，压板310和联杆340通过分别设置的套圈311和垫圈346完成轴向固定，从外界可以用操作工具如螺丝刀等介入空腔331，操作控制端344的一字型槽348或十字型槽来方便旋动联杆340，使其可以和活塞杆330相对调距。
如图4、图6、图7所示，活塞杆330包括空腔331，联杆340相对空腔331轴向活动装配，联杆340和活塞杆330螺纹配合装配。活塞杆330是中空的筒状，其内部形成空腔331，联杆340相对空腔331轴向活动装配，是指空腔331静止，而联杆340可在空腔331之中轴向活动，联杆340和活塞杆330螺纹配合装配，使得只要旋动联杆340，即可获得联杆340相对于活塞杆330轴向活动的效果，结构简单而合理，同时便于装配。
如图4所示，支承装置200也可参考现有的201420111322.9的中国专利中的相应部分机构，其包括摆动液压缸210、连接板220、定位板230、锁紧液压缸240、动齿圈250以及静齿圈260，摆动液压缸210和夹具体100固定装配，锁紧液压缸240和夹具体100固定装配，连接板220相对摆动液压缸210回转装配，连接板220受摆动液压缸210驱使回转，连接板220和定位板230固定装配，连接板220和动齿圈250固定装配，锁紧液压缸240和夹具体100固定装配，静齿圈260相对锁紧液压缸240轴向活动装配，静齿圈260受锁紧液压缸240驱使轴向活动，静齿圈260和动齿圈250包括抵接锁止状态和脱离解锁状态。
连接板220相对摆动液压缸210回转装配，是指连接板220安装在摆动液压缸210的活塞杆上，进而受其驱使相对静止的摆动液压缸210回转，意味着摆动液压缸210只要带动连接板220回转，即可同时带动与连接板220相固定在一起的定位板230和动齿圈250回转，乃至定位板230和工件800也一同回转。压紧液压缸320的活塞杆和摆动液压缸210的活塞杆中心对齐，呈一横向直线的同心安装。
静齿圈260相对锁紧液压缸240轴向活动装配，是指静齿圈260相对锁紧液压缸240可轴向活动，因为静齿圈260安装在锁紧液压缸240的活塞杆，因此静齿圈260受锁紧液压缸240驱使轴向活动。静齿圈260和动齿圈250之间的抵接锁止状态和脱离解锁状态，是其是通过下述原理实现的：当静齿圈260处于脱离动齿圈250的解锁状态，也就是说此时的动齿圈250是可回转的；当锁紧液压缸240的活塞杆推动静齿圈260进给直至其抵接在动齿圈250时，动齿圈250的回转趋势就被静齿圈260阻止，形成了静齿圈260对动齿圈250的锁止功能。
同样是出于提高运行稳定性和降低加工振动的考虑，本实施例的动齿圈250和静齿圈260均以摆动液压缸210为中心同心安装，而且也和现有的201420111322.9的中国专利一样，夹具体100设有均匀分布在静齿圈260的圆周上的的三个锁紧液压缸240，静齿圈260同时在三个锁紧液压缸240驱使作用下轴向进给。
特地补充说明的是：摆动液压缸210、锁紧液压缸240、压紧液压缸320这三者与夹具体100的固定装配，都是指三者的缸体静止固定在夹具体100上，而三者的活塞杆是相对其缸体活动的。锁紧液压缸240、压紧液压缸320是属于直线往复运动式液压缸，而摆动液压缸210属于回转摆动式液压缸，都是市场上常见的液压缸。
如图4、图5、图9所示，支承装置200包括底座270，底座270包括限位槽271、支承块272以及轴向斜面273，支承块272和工件抵接装配，压板310相对限位槽271轴向活动装配，轴向斜面273和底座270固定装配，轴向斜面273相对底座270轴向活动装配，支承块272相对底座270径向活动装配，支承块272和轴向斜面273抵接装配。
可以看出，工件800在实施例中是具有三个方向的支承点的，分别是左侧的定位板230，右侧的压板310，以及下侧的支承块272，支承块272理解为用来定位某些大体积大重量的工件所增设的超定位装置，增强定位的精确度。限位槽271开设在底座270表面，本实施例是压板310的下端装配在限位槽271，压板310和限位槽271间隙配合，受限位槽271两侧限位作用，压板310只能在限位槽271中轴向进退，因此这便是压板310相对限位槽271轴向活动装配的释义。轴向斜面273是指沿着活塞杆330的轴向逐渐倾斜的斜面。轴向斜面273和底座270固定装配，轴向斜面273相对底座270轴向活动装配，也是与活塞杆330的轴向同一方向，是指轴向斜面273和底座270两者既有固定在一起的锁紧状态，又有两者之间可相互轴向移位的解锁状态。支承块272和轴向斜面273抵接装配，是指两者在装配后处于抵接接触。这样解锁状态时的轴向斜面273相对静止的底座270轴向活动，进而推动支承块272沿着轴向斜面273升降，进而改变支承块272相对于底座270的高度，调整完毕后再将轴向斜面273和底座270相互固定在一起锁紧，以便调整工件800高度，以及适应不同工件的需求。
特别指出的是，本实施例是采用底座270固定，而轴向斜面273在底座270中活动的结构。也可以采用轴向斜面273静止，而使底座270轴向活动，进而推动支承块272的结构，但是那样必须解决的是支承块272的轴向移动误差，因此必须在底座270上再增设针对支承块272的轴向位移量补偿装置，以补偿支承块272的轴向移动误差，虽是可行的方案，但是成本高企。
如图5、图9所示，底座270包括径向滑道274、轴向滑道275以及滑块276，径向滑道274和轴向滑道275相互贯通装配，支承块272相对径向滑道274径向活动装配，滑块276相对轴向滑道275轴向活动装配，滑块276包括滑块配合端276a和滑块锁止端276b，轴向斜面273位于滑块配合端276a，滑块锁止端276b包括滑块锁定销(图中未标示)和弹性胀孔276c，滑块锁定销(图中未标示)和弹性胀孔276c包括胀紧锁止状态和缩松解锁状态。
因本实施例是采用底座270固定，那么支承块272受轴向斜面273作用相对于静止的径向滑道274径向活动，滑块锁定销(图中未标示)是人工操作的。所谓的胀紧锁止状态和缩松解锁状态，其目的都是为了使滑块276轴向活动以便调整支承块272相对于底座270的高度位置，调整完毕后，可以将滑块锁定销(图中未标示)深插入弹性胀孔276c，直至弹性胀孔276c膨胀撑开，与轴向滑道275的壁抵接产生摩擦而形成锁止状态，需要改变支承块272高度，只需要滑块锁定销(图中未标示)拔离弹性胀孔276c，即可使弹性胀孔276c收缩，从而解除摩擦完成滑块276的解锁动作。

Claims (5)

1.分度夹具，包括夹具体(100)，夹具体(100)具有容纳空间(900)，夹具体(100)设有支承装置(200)和压紧装置(300)，其特征在于：
压紧装置(300)包括压板(310)、压紧液压缸(320)、活塞杆(330)、联杆(340)，压紧液压缸(320)和夹具体(100)固定装配，活塞杆(330)相对压紧液压缸(320)轴向活动装配，活塞杆(330)受压紧液压缸(320)驱使轴向活动，联杆(340)和活塞杆(330)轴向固定装配，联杆(340)和活塞杆(330)轴向相对调距，
联杆(340)和压板(310)轴向固定装配，压板(310)相对联杆(340)回转装配，压紧液压缸(320)包括活塞(321)，活塞杆(330)受活塞(321)驱使轴向活动，活塞杆(330)包括活塞杆凸肩(332)，活塞杆凸肩(332)和活塞(321)之间设有弹性储能器(360)，弹性储能器(360)和活塞杆凸肩(332)抵接装配，弹性储能器(360)和活塞(321)抵接装配，
支承装置(200)包括摆动液压缸(210)、连接板(220)、定位板(230)、锁紧液压缸(240)、动齿圈(250)以及静齿圈(260)，摆动液压缸(210)和夹具体(100)固定装配，锁紧液压缸(240)和夹具体(100)固定装配，连接板(220)相对摆动液压缸(210)回转装配，连接板(220)受摆动液压缸(210)驱使回转，连接板(220)和定位板(230)固定装配，连接板(220)和动齿圈(250)固定装配，锁紧液压缸(240)和夹具体(100)固定装配，静齿圈(260)相对锁紧液压缸(240)轴向活动装配，静齿圈(260)受锁紧液压缸(240)驱使轴向活动，静齿圈(260)和动齿圈(250)包括抵接锁止状态和脱离解锁状态。
2.根据权利要求1的分度夹具，其特征在于：支承装置(200)包括底座(270)，底座(270)包括限位槽(271)、支承块(272)以及轴向斜面(273)，支承块(272)和工件抵接装配，压板(310)相对限位槽(271)轴向活动装配，轴向斜面(273)和底座(270)固定装配，轴向斜面(273)相对底座(270)轴向活动装配，支承块(272)相对底座(270)径向活动装配，支承块(272)和轴向斜面(273)抵接装配。
3.根据权利要求1或2的分度夹具，其特征在于：底座(270)包括径向滑道(274)、轴向滑道(275)以及滑块(276)，径向滑道(274)和轴向滑道(275)相互贯通装配，支承块(272)相对径向滑道(274)径向活动装配，滑块(276)相对轴向滑道(275)轴向活动装配，滑块(276)包括滑块配合端(276a)和滑块锁止端(276b)，轴向斜面(273)位于滑块配合端(276a)，滑块锁止端(276b)包括滑块锁定销和弹性胀孔(276c)，滑块锁定销和弹性胀孔(276c)包括胀紧锁止状态和缩松解锁状态。
4.根据权利要求1或2的分度夹具，其特征在于：弹性储能器(360)为蝶形弹簧。
5.根据权利要求3的分度夹具，其特征在于：弹性储能器(360)为蝶形弹簧。
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