CN108161735A - 一种可变直径式圆形薄片夹具结构及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可变直径式圆形薄片夹具结构及方法，它解决了现有技术中磨床夹具无法改变大小的问题，具有减小操作员的工作量，节约劳动力，降低生产成本的有益效果，其方案如下：一种可变直径式圆形薄片夹具结构，包括夹具底座，表面开有环形槽；至少一个夹具，夹具包括丝杠，丝杠沿着环形槽的直径方向设于环形槽内且丝杠一端部穿过夹具底座外侧壁设置，丝杠与活动卡板配合以带动活动卡板移动，活动卡板表面设置带卡盘槽的卡盘，卡销可在卡盘槽内自由运动，待加工工件设于卡盘表面，卡销从待加工工件径向与卡盘槽接触以固定待加工工件。

Description

一种可变直径式圆形薄片夹具结构及方法

技术领域

本发明涉及磨削加工技术领域，特别是涉及一种可变直径式圆形薄片夹具结构及方法。

背景技术

磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工,工件在加工的时候需要利用专用的夹具将工件夹持稳定。

现有磨削方式是用平面磨床通过挤块装夹夹具固定进行磨削。采用此种方式磨削，装夹找正工件的时间长，且平行度平面度不容易保证。由于砂轮是前后左右往复运动，在加工旋转类刀具时不能保证达到动平衡的要求，并且由于平面磨床的砂轮较大，进刀时切削力也较大，在加工薄片刀具平面时很容易把薄片刀具压碎。现有的磨床圆形薄片夹具的直径不可改变。例如，德国磁力研磨机上研磨汽车垫片的模具是定直径的，加工不同直径汽车垫片就需要更换夹具，更换夹具时间较长，影响到生产进度。

因此，需要对一种可变直径式圆形薄片夹具结构进行新的研究设计。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种可变直径式圆形薄片夹具结构，该结构可实现不同尺寸圆形薄片的研磨加工时，不需更换夹具，节约生产时间，简化生产工艺流程，节约劳动力。

一种可变直径式圆形薄片夹具结构的具体方案如下：

一种可变直径式圆形薄片夹具结构，包括：

夹具底座，表面开有环形槽；

至少一个夹具，夹具包括丝杠，丝杠沿着环形槽的直径方向设于环形槽内且丝杠一端部穿过夹具底座外侧壁设置，丝杠与活动卡板配合以带动活动卡板移动，活动卡板表面设置带卡盘槽的卡盘，卡销可在卡盘槽内自由运动，待加工工件设于卡盘表面，卡销从待加工工件径向与卡盘槽接触以固定待加工工件。

该结构通过调整丝杠的位置，实现对活动卡板位置的移动，进而实现对卡盘位置的调整，从而可根据待加工工件的尺寸来调整丝杠的位置，无需更换整个夹具结构，简单方便，具有通用性，而且根据卡销与卡盘槽的配合实现对待加工工件的固定，结构牢固稳定性高。

进一步地，为了方便对夹具盖的固定，避免磨削飞屑对夹具内部的影响，所述活动卡板包括横板和竖撑，横板设于竖撑表面，且竖撑顶部两侧分别设置用于固定夹具盖的卡槽；且活动卡板与丝杠材质为45钢，活动卡板底部结构与丝杠结构相互配合实现传动，且具有自锁功能。

进一步地，所述卡盘为弧形盘，弧形盘的圆心设于夹具底座的内侧，卡盘焊接于活动卡板，卡盘与卡销均为不锈钢材质。

进一步地，所述卡盘的尺寸大于所述活动卡板的尺寸，活动卡板设于卡盘下表面的中部。

进一步地，所述夹具包括三个，三个夹具设于等边三角形的三个角。

进一步地，所述丝杠穿过所述夹具底座外侧的端部设有内六角，以便于通过六角扳手实现对丝杠位置的调整。

进一步地，为了实现对夹具盖的卡位，所述横板宽度大于竖撑宽度。

进一步地，所述卡盘设有三个，相邻两所述卡盘槽呈120°均匀分布在卡盘表面，当卡销接触待加工工件，卡销受到向外的径向推力，卡盘槽形状为曲线，卡销与卡盘槽内壁接触受力，此时卡销与卡盘槽产生自锁，卡销位置固定，实现工件的夹紧。

此外，夹具底座采用45钢，整体为圆环形状，底侧设有螺纹孔便于固定在加工平台。

为了克服现有技术的不足，本发明还提供了一种磨床，采用所述的一种可变直径式圆形薄片夹具结构。

为了克服现有技术的不足，本发明还提供了一种可变直径式圆形薄片夹具结构的使用方法，包括如下步骤：

1)将夹具底座通过螺栓固定在磨床加工平台上；

2)根据待加工工件的大小，通过调整丝杠以调整活动卡板至恰当位置；

3)将待加工工件放置在夹具底座中心位置，调整卡销位置，使卡销与待加工工件直接接触，再次移动丝杠，通过卡销的受力自锁实现待加工工件的固定；

4)开始加工零件；

5)加工完成后，反向移动丝杠，卡销自锁消失，取出工件；

6)重复步骤2)-步骤5)。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明中的夹具结构简化圆形薄片在磨床上的加工流程，减小操作员的工作量，节约劳动力，降低生产成本。

2)本发明中采用丝杠传动，活动卡板位置精度高，从而提高加工质量高。

3)本发明中的丝杠传动和卡销均有自锁功能，简化夹具，夹持效果稳定。

4)本发明部分材料采用不锈钢，使用寿命长，总重量相对小，便于搬运及安装。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是夹具结构总体外观图；

图2是夹具结构内部外观图；

图3是夹具夹持零件示意图；

图4是卡盘槽受力示意图；

图5是摩擦自锁示意图。

其中：1.内六角，2.夹具底座，3.丝杠，4.活动卡板，5.卡盘，6.卡盘槽，7.卡销，8.夹具盖，9.横板，10.竖撑。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例1

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种可变直径式圆形薄片夹具结构。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，一种可变直径式圆形薄片夹具结构，包括夹具底座2，表面开有环形槽，夹具盖8和至少一个夹具，夹具包括丝杠3，丝杠3沿着环形槽的直径方向设于环形槽内且丝杠一端部穿过夹具底座2外侧壁设置，丝杠3与活动卡板4配合以带动活动卡板4移动，活动卡板4表面设置带卡盘槽6的卡盘5，卡销7可在卡盘槽6内自由运动，待加工工件设于卡盘5表面，卡销7从待加工工件径向与卡盘槽6接触以固定待加工工件。

如图2所示，活动卡板4包括横板9和竖撑10，横板9设于竖撑10表面，且竖撑10顶部两侧分别设置用于固定夹具盖8的卡槽；活动卡板4底部结构与丝杠结构相互配合实现传动，且具有自锁功能。

如图1所示，夹具盖8共有三个，每个可拆卸，设于两个夹具之间，两个夹具盖8之间的空腔与活动卡板4相互配合，便于安装和拆卸，竖撑10在两夹具盖8之间的空腔内直线移动。

图2为夹具结构内部外观图。夹具底座2整体为圆环形状。夹具底座2下面设有螺纹孔，便于夹具结构安装在工作台上，夹具底座1表面开有圆环槽，丝杠3设立于内。其中，丝杠3的一端设有内六角，操作员用六角扳手可实现丝杠3的旋转，且活动卡板4与丝杠3材质为45钢。

图2中活动卡板4底侧设有与丝杠3相互配合的条纹，为螺母展开后的形状。实现丝杠3转动带动活动卡板4的径向运动。

图2中活动卡板的形状即如图所示，活动卡板4底侧与丝杠3配合传动，且其中部沟槽与夹具盖配合，如图1装置整体外观图所示，确保活动卡板的位置精度。

图2中卡盘5焊接在活动卡板4上。卡盘5整体为弧形盘，卡盘5设有卡盘槽6，卡销7设立于卡盘槽6内，卡盘槽受力面为圆弧面，卡销7放置于卡盘槽6内自由运动。

当卡销7受到径向力时，卡销7挤压卡盘槽6，卡盘槽6的设计使卡销7的径向受力方向与卡盘槽6切线方向夹角小于最大摩擦角，实现卡销7的自锁。如图4受力图所示，两条箭头线之间圆弧为卡盘槽受力侧，当卡销位于离夹具结构中心最近处，卡销与卡盘槽的摩擦角为n2＝180-x2，当卡销位于离夹具结构中心最远处，卡盘槽与卡销的摩擦角n1＝180-x1。由图可知n1＜n2，当n2＜最大摩擦角时，实现自锁。

自锁原理：如图5自锁示意图所示，F为外力，当Y≤最大摩擦角时，无论F多大，斜坡上的滑块均不会移动，即最大摩擦角＝arctan摩擦系数，此时，滑块不动，实现自锁，本发明夹具结构利用该自锁原理实现卡销与卡盘槽的自锁，以有效固定工件。

夹具有三个，均匀分布在夹具底座2的圆环槽内，三个夹具的配合安装完全相同。

实施例2

本发明还提供了一种磨床，采用实施例1所述的一种可变直径式圆形薄片夹具结构。

实施例3

一种可变直径式圆形薄片夹具结构的使用方法，包括如下步骤：

1)将夹具底座通过螺栓固定在加工平台上；

2)根据待加工薄片的大小，用内六角扳手调整活动卡板至恰当位置，三个夹具可分别调整，或同时调整，每次调整需保证内六角旋转设定的相同角度；

3)将待加工薄片放置在夹具结构中心位置，调整卡销位置，使卡销与待加工薄片直接接触，再次拧动丝杠，通过卡销的受力自锁实现待加工薄片的固定；

4)开始加工零件；

5)加工完成后，用六角扳手反向拧动丝杠，卡销自锁消失，取下工件；

6)需加工不同尺寸零件时，重新调整活动卡板位置，即重复步骤2)-步骤5)。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可变直径式圆形薄片夹具结构，其特征在于，包括:

夹具底座，表面开有环形槽；

至少一个夹具，夹具包括丝杠，丝杠沿着环形槽的直径方向设于环形槽内且丝杠一端部穿过夹具底座外侧壁设置，丝杠与活动卡板配合以带动活动卡板移动，活动卡板表面设置带卡盘槽的卡盘，卡销可在卡盘槽内自由运动，待加工工件设于卡盘表面，卡销从待加工工件径向与卡盘槽接触以固定待加工工件。

2.根据权利要求1所述的一种可变直径式圆形薄片夹具结构，其特征在于，所述活动卡板包括横板和竖撑，横板设于竖撑表面，且竖撑顶部两侧分别设置用于固定夹具盖的卡槽。

3.根据权利要求1所述的一种可变直径式圆形薄片夹具结构，其特征在于，所述卡盘为弧形盘，弧形盘的圆心设于夹具底座的内侧。

4.根据权利要求1所述的一种可变直径式圆形薄片夹具结构，其特征在于，所述卡盘的尺寸大于所述活动卡板的尺寸。

5.根据权利要求1所述的一种可变直径式圆形薄片夹具结构，其特征在于，所述夹具包括三个，三个夹具设于等边三角形的三个角。

6.根据权利要求1所述的一种可变直径式圆形薄片夹具结构，其特征在于，所述丝杠穿过所述夹具底座外侧的端部设有内六角。

7.根据权利要求2所述的一种可变直径式圆形薄片夹具结构，其特征在于，所述横板宽度大于竖撑宽度。

8.根据权利要求1所述的一种可变直径式圆形薄片夹具结构，其特征在于，所述卡盘设有三个，相邻两所述卡盘槽呈120°均匀分布在卡盘表面。

9.一种磨床，其特征在于，采用根据权利要求1-8中任一项所述的一种可变直径式圆形薄片夹具结构。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的一种可变直径式圆形薄片夹具结构的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将夹具底座通过螺栓固定在磨床加工平台上；

2)根据待加工工件的大小，通过调整丝杠以调整活动卡板至恰当位置；

3)将待加工工件放置在夹具底座中心位置，调整卡销位置，使卡销与待加工工件直接接触，再次移动丝杠，通过卡销的受力自锁实现待加工工件的固定；

4)开始加工零件；

5)加工完成后，反向移动丝杠，卡销自锁消失，取出工件；

6)重复步骤2)-步骤5)。