CN108340279A - 一种夹具和浮动夹具及其开闭工作的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种夹具和浮动夹具及其开闭工作的方法，属于浮动装夹的工艺应用，特别是工件珩磨加工技术领域的应用。本发明包括齿轮组合和开闭机构，齿轮组合包括中间主动齿轮、从动齿轮一和从动齿轮二；开闭机构包括转轴一、转轴二、挡片一和挡片二；其中：中间主动齿轮及两侧对称啮合的从动齿轮一和从动齿轮二，在同一水平面；转轴一和转轴二的上端分别固定连接挡片一和挡片二；转轴一和转轴二的下端分别和从动齿轮一和从动齿轮二连接固定；挡片一和挡片二的自由端相对设置，端头部位可相错、相交或相对。本发明能够解决工件珩磨结束后，当珩磨工具从冲程最低点退回时，两挡片将零件挡住，避免珩磨工具将工件带出夹具的问题。

Description

一种夹具和浮动夹具及其开闭工作的方法

技术领域

本发明涉及工件珩磨处理技术领域，具体地说，涉及一种夹具和浮动夹具及其开闭工作的方法。

背景技术

珩磨工艺(含珩铰、铰珩工艺)需要使用浮动夹具，其中有一类为平面和角向同时可以浮动的浮动夹具，这类夹具装入零件后，需要将零件在上下方向挡死限位，以防止刀具退出时将零件带起。目前行业解决这个问题的方式通常是在夹具里面安装两个转角气缸，当气缸落下时，转角压爪将零件压住，这种方式处在如下问题：

(1)由于受空间限制，只能安装比较小的转角气缸，而小气缸压紧力比较小，容易产生压不住的问题，从而导致事故；

(2)由于珩磨工艺需要采用切削液，且切削液内含有金属切削、磨料等杂质，这些杂质容易磨损气缸活塞杆、腐蚀密封圈及管路，导致气缸使用寿命短，泄露发生频率较高，维护频次高，综合成本高；

经检索，中国专利公布号CN 204108679U，公开日2015.01.21，发明名称：一种种用于浮动铰孔的浮动夹具，包括一底座、一空心结构的浮动连接环，一夹具限位座，所述底座的左右两侧设有一组X轴支架，浮动连接环的左右两侧分别延伸出X轴连接部，X轴连接部通过X轴活动绞杆与X轴支架连接；浮动连接环的前后两侧分别延伸出Y轴连接部，Y轴连接部通过Y轴活动绞杆向下连接一组Y轴支架，夹具限位座通过两个Y轴支架固定，所述夹具限位座的中间位置开有限位孔，在限位孔上装配有口径可调的调节夹具，该调节夹具通过一抱箍装置调节其口径的大小，抱箍装置通过螺钉固定在夹具限位座上。该实用新型珩磨结束后，磨头容易将工件带出而造成安全事故。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

为克服现有技术中存在工件珩磨结束后，珩磨工具容易将工件带出的问题，本发明提供一种夹具和浮动夹具及其开闭工作的方法。本发明通过齿轮带动挡片的闭合达到将工件在珩磨过程中上下方向限位的目的，并且在珩磨结束后，珩磨工具取出后再打开挡片，取出工件，从而达到避免珩磨工具珩磨工具带出工件的目的。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种夹具，包括齿轮组合和开闭机构，所述齿轮组合包括中间主动齿轮、从动齿轮一和从动齿轮二；所述开闭机构包括转轴一、转轴二、挡片一和挡片二；其中：所述中间主动齿轮的两侧对称啮合从动齿轮一和从动齿轮二，两个从动齿轮和主动齿轮在同一水平面；所述转轴一和转轴二的上端分别固定连接挡片一和挡片二；所述转轴一和转轴二的下端分别和从动齿轮一和从动齿轮二套接固定；所述挡片一和挡片二的自由端相对设置，端头部位可相错、相交或相对，相对时，中间预留珩磨工具插入的空隙，能将工件有垂直方向上进行有效限位固定。

进一步的方案，从动齿轮一和从动齿轮二之间的中间主动齿轮上还固定连接有开闭控制杆，通过拨动该控制杆进行两挡片的打开或闭合。

进一步的方案，从动齿轮一和从动齿轮二面积小于中间主动齿轮，避免安装空间过大；所述中间主动齿轮仅在靠近从动齿轮一和从动齿轮二的范围内分布齿轮牙，提高布齿效率，无需全面布齿。

更进一步的方案，还包括复位机构；所述复位机构包括复位弹簧、固定销一和固定销二，所述固定销一固定于中间主动齿轮的底端面，所述固定销二固定于工作台底端面；所述复位弹簧的两端分别连接于固定销一和固定销二上，可自动复位，无需频繁的来回拨动，进而提高效率。

一种浮动夹具，包括以上方案中的夹具，还包括浮动支架；所述浮动支架包括立柱、底板、浮动环、工作台和挂杆；所述立柱和挂杆均为2个；所述2个立柱的底部对称式垂直固定于底板边缘，顶部通过销轴和浮动环铰接，浮动环可沿销轴转动；所述2个挂杆的顶部和浮动环的外缘固定连接，底部和工作台固定连接，相当于将工作台悬挂于浮动环上，而浮动环又通过销轴在立柱上下浮动，从而达到浮动的效果，方便珩磨工具插入工件内孔和全方位对工件内孔的珩磨；所述中间主动齿轮通过齿轮卡簧连接于工作台的下表面，中间主动齿轮可相对于工作台左右摆动；所述转轴一和转轴二的下端穿过工作台后再分别和从动齿轮一和从动齿轮二套接固定。

更进一步的方案，底板中心处垂直固定有导向轴，避免浮动环浮动幅度过大而影响珩磨工具的插入珩磨；所述工作台和中间主动齿轮均为环形，环孔间隙配合于导向轴周边，以达到套接的目的。

更进一步的方案，工作台的上表面垂直固定有对称的定位柱，达到工件置入时定位的目的。

更进一步的方案，工作台的上表面还可拆卸固定有环形垫板，以适应不同厚度的工件。

更进一步的方案，开闭控制杆通过气缸带动伸缩杆拨动，无需人工拨动，提高工作效率并避免人为失误。

一种浮动夹具开闭工作的方法，步骤为：

步骤一、打开挡片：拨动开闭控制杆，中间主动齿轮带动从动齿轮一和从动齿轮二转动，转轴一和转轴二分别带动挡片一和挡片二外旋，挡片一和挡片二呈相对的打开状态；

步骤二、工件置入：将工件置入工作台上；

步骤三、闭合挡片：松开开闭控制杆，复位弹簧拉动中间主动齿轮回位，相应的中间主动齿轮带动从动齿轮一和从动齿轮二转动回位，转轴一和转轴二分别带动挡片一和挡片二内旋回位，挡片一和挡片二呈相对的闭合状态，将工件(9)在上下方向限位；

步骤四、珩磨：珩磨工具对固定后的零件(9)内孔进行珩磨。

3.有益效果

与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：

(1)本发明的夹具，通过一主两从齿轮的配合，达到将工件在垂直方向上用相对的2个挡片固定的目的；针对不同的工件，2个挡片的端头部位可相错、相交或相对，相对时，中间预留珩珩磨工具插入的空隙，操作方便；

(2)本发明的夹具，开闭控制杆的自由端向外延伸，通过拨动该控制杆，即可实现两挡片的打开或闭合；

(3)本发明的夹具，两从动齿轮远小于主动齿轮，以减少整个夹具的安装空间，而且，并不影响挡片的开闭效率；主动齿轮无需全齿，以提高布齿效率，节约制造工时；

(4)本发明的夹具，复位弹簧可实现自动复位，无需频繁的来回拨动开闭控制杆，进而提高效率；

(5)本发明的浮动夹具，浮动支架实现了浮动环的平面和角向浮动，从而达到珩磨工具珩磨工具插入工件内孔后自动导向和定心的目的；

(6)本发明的浮动夹具，环形垫板起到对不同厚度的工件进行调节工件台高度的作用；

(7)本发明的浮动夹具，开闭控制杆可以通过气缸带动伸缩杆拨动，配合复位弹簧的作用，一拨一回位，无需人工处理，提高工作效率并避免人为失误，且可用于自动装夹的工况；

(8)本发明的浮动夹具，可解决工件珩磨结束后，当珩磨工具从冲程最低点退回时，两挡片将零件挡住，避免珩磨工具将工件带出夹具的问题；同时本开闭机构可以采用气缸等作为动力对主动齿轮驱动，从而实现自动开闭，解决珩磨机床自动上下料时对夹具自动开闭的要求；

(9)本发明的开闭工作的方法，能够持续无间断生产，生产效率和自动化程度高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的挡片闭合状态图；

图3为本发明的挡片打开状态图。

图中：1.浮动支架；2.齿轮组合；3.开闭机构；4.复位机构；5.气缸；9.工件；11.立柱；12.底板；13.浮动环；14.导向轴；15.工作台；16.挂杆；17.环形垫板；18.销轴；21.中间主动齿轮；22.从动齿轮一；23.从动齿轮二；31.转轴一；32.转轴二；33.挡片一；34.挡片二；41.复位弹簧；42.固定销一；43.固定销二；51.伸缩杆；151.定位柱；211.开闭控制杆。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图对本本发明作详细描述。

实施例1

本实施例的夹具，包括齿轮组合2和开闭机构3，所述齿轮组合2包括中间主动齿轮21、从动齿轮一22和从动齿轮二23；所述开闭机构3包括转轴一31、转轴二32、挡片一33和挡片二34；其中：所述中间主动齿轮21的两侧对称啮合从动齿轮一22和从动齿轮二23，两个从动齿轮和主动齿轮21在同一水平面；所述转轴一31和转轴二32的上端分别固定连接挡片一33和挡片二34；所述转轴一31和转轴二32的下端分别和从动齿轮一22和从动齿轮二23套接固定。

本实施例的夹具，挡片一33和挡片二34的自由端的端头部位可相错(两挡片长度之和大于转轴一和转轴二间距时)、相交(两挡片长度之和等于转轴一和转轴二间距时)或相对(两挡片长度之和小于转轴一和转轴二间距时)，相对时，中间预留珩珩磨工具插入的空隙，能将工件有垂直方向上进行有效夹紧固定。

实施例2

本实施例的夹具，基本结构同实施例1，改进之处在于：从动齿轮一22和从动齿轮二23之间的中间主动齿轮21上还固定连接有开闭控制杆211，其自由端向外延伸，通过拨动该控制杆即可进行两挡片的打开或闭合，操作更加方便和省力。

实施例3

本实施例的夹具，基本结构同实施2，改进之处在于：从动齿轮一22和从动齿轮二23面积可远小于中间主动齿轮21，比如，可为1：10的关系，避免安装空间过大，以适应珩磨机内狭小的安装空间；所述中间主动齿轮21仅在靠近从动齿轮一22和从动齿轮二23的范围内分布齿轮牙，提高布齿效率，无需全面布齿。

实施例4

本实施例的夹具，基本结构同实施例3，改进之处在于：还包括复位机构4；所述复位机构3包括复位弹簧41、固定销一42和固定销二43，所述固定销一42固定于中间主动齿轮21的底端面，所述固定销二43固定于工作台15底端面；所述复位弹簧41的两端分别连接于固定销一42和固定销二43上，可自动复位，无需频繁的来回拨动，进而提高效率。

实施例5

本实施例的浮动夹具，如图1所示，包括实施例4的夹具，还包括浮动支架1；所述浮动支架1包括立柱11、底板12、浮动环13、工作台15和挂杆16；所述立柱11和挂杆16均为2个；所述2个立柱11的底部对称式垂直固定于底板12边缘，顶部通过销轴18和浮动环13铰接，销轴18可以是十字销轴，浮动环13可沿销轴18转动；所述2个挂杆16的顶部和浮动环13的外缘固定连接，底部和工作台15固定连接，相当于将工作台15悬挂于浮动环13上，而浮动环13又通过销轴18在立柱11上下浮动，从而达到浮动的效果，方便珩磨工具插入工件9内孔和全方位对工件9内孔的珩磨；所述中间主动齿轮21通过齿轮卡簧连接于工作台15的下表面，中间主动齿轮21可相对于工作台15左右摆动；所述转轴一31和转轴二32的下端穿过工作台15后再分别和从动齿轮一22和从动齿轮二23套接固定。

本实施例的浮动夹具开闭工作的方法，步骤为：

步骤一、打开挡片：拨动开闭控制杆211，中间主动齿轮21带动从动齿轮一22和从动齿轮二23转动，转轴一31和转轴二32分别带动挡片一33和挡片二34外旋，挡片一33和挡片二34呈相对的打开状态；

步骤二、工件置入：将工件9置入工作台15上；

步骤三、闭合挡片：松开开闭控制杆211，复位弹簧41拉动中间主动齿轮21回位，相应的中间主动齿轮21带动从动齿轮一22和从动齿轮二23转动回位，转轴一31和转轴二32分别带动挡片一33和挡片二34内旋回位，挡片一33和挡片二34呈相对的闭合状态，将工件9在上下方向限位；

步骤四、珩磨加工：珩磨工具对固定后的零件(9)内孔进行珩磨。

实施例6

本实施例的浮动夹具，基本结构同实施例5，改进之处在于：底板12中心处垂直固定有导向轴14，避免浮动环13浮动幅度过大而影响珩磨工具的插入珩磨；所述工作台15和中间主动齿轮21均为环形，环孔间隙配合于导向轴14周边，以达到套接的目的。

实施例7

本实施例的浮动夹具，基本结构同实施例6，改进之处在于：工作台15的上表面垂直固定有对称的定位柱151，达到工件9置入时定位的目的。

本实施例的浮动夹具开闭工作的方法，步骤为：

步骤一、打开挡片：拨动开闭控制杆211，中间主动齿轮21带动从动齿轮一22和从动齿轮二23转动，转轴一31和转轴二32分别带动挡片一33和挡片二34外旋，如图3所示，挡片一33和挡片二34呈相对的打开状态；

步骤二、工件置入：将工件9穿过定位柱151置入工作台15上；

步骤三、闭合挡片：松开开闭控制杆211，复位弹簧41拉动中间主动齿轮21回位，相应的中间主动齿轮21带动从动齿轮一22和从动齿轮二23转动回位，转轴一31和转轴二32分别带动挡片一33和挡片二34内旋回位，如图2所示，挡片一33和挡片二34呈相对的闭合状态，将工件9在上下方向限位；

步骤四、珩磨加工：珩磨工具对固定后的零件9内孔进行珩磨；

步骤五、打开挡片：珩磨工艺结束后，将珩磨工具提起，在挡片的作用下，工件不会被珩磨工具带出，拔出珩磨工具后，拨动开闭控制杆211，中间主动齿轮21带动从动齿轮一22和从动齿轮二23转动，转轴一31和转轴二32分别带动挡片一33和挡片二34外旋，挡片一33和挡片二34呈相对的打开状态，取出工件9。

实施例8

本实施例的浮动夹具，基本结构同实施例7，改进之处在于：工作台15的上表面还可拆卸固定有环形垫板17，以适应不同厚度的工件9，此时，在工作台15的上不再设置定位柱151，而将定位柱151设置于环形垫板17的上表面，定位柱151根据需要可设置多个，只需要对称设置即可，定位柱151直径要小于工件9的定位孔。

实施例9

本实施例的浮动夹具，基本结构同实施例8，改进之处在于：在立柱11的外侧，安装气缸5，气缸5的伸缩杆51的行程和开闭控制杆211的拨动行程一致，开闭控制杆211通过气缸5带动伸缩杆51拨动，无需人工拨动，提高工作效率并避免人为失误。

本实施例的浮动夹具开闭工作的方法，步骤为：

步骤一、打开挡片：启动气缸5，伸缩杆51拨动开闭控制杆211，中间主动齿轮21带动从动齿轮一22和从动齿轮二23转动，转轴一31和转轴二32分别带动挡片一33和挡片二34外旋，挡片一33和挡片二34呈相对的打开状态；

步骤二、工件置入：将工件9穿过定位柱151置入工作台15上；

步骤三、闭合挡片：松开开闭控制杆211，复位弹簧41拉动中间主动齿轮21回位，相应的中间主动齿轮21带动从动齿轮一22和从动齿轮二23转动回位，转轴一31和转轴二32分别带动挡片一33和挡片二34内旋回位，挡片一33和挡片二34呈相对的闭合状态，将工件9在上下方向限位；

步骤四、珩磨：将固定后的工件9，压入珩磨工具对其内孔进行珩磨；

步骤五、打开挡片：珩磨工艺结束后，将珩磨工具提起，在挡片的作用下，工件不会被珩磨工具带出，拔出珩磨工具后，再次启动气缸5，伸缩杆51拨动开闭控制杆211，中间主动齿轮21带动从动齿轮一22和从动齿轮二23转动，转轴一31和转轴二32分别带动挡片一33和挡片二34外旋，挡片一33和挡片二34呈相对的打开状态，取出工件9。

实施例10

本实施例的浮动夹具，基本结构同实施例8，改进之处在于：伸缩杆51可为2个，以提高拨动的稳定性，其端头处均固定缓冲垫，避免伸缩杆51和开闭控制杆211的过硬接触。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种夹具，其特征在于，包括齿轮组合(2)和开闭机构(3)，所述齿轮组合(2)包括中间主动齿轮(21)、从动齿轮一(22)和从动齿轮二(23)；所述开闭机构(3)包括转轴一(31)、转轴二(32)、挡片一(33)和挡片二(34)；其中：

所述中间主动齿轮(21)的两侧对称啮合从动齿轮一(22)和从动齿轮二(23)；所述转轴一(31)和转轴二(32)的上端分别固定连接挡片一(33)和挡片二(34)；所述转轴一(31)和转轴二(32)的下端分别和从动齿轮一(22)和从动齿轮二(23)套接固定；所述挡片一(33)和挡片二(34)的自由端相对设置。

2.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述从动齿轮一(22)和从动齿轮二(23)之间的中间主动齿轮(21)上还固定连接有开闭控制杆(211)。

3.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述从动齿轮一(22)和从动齿轮二(23)面积小于中间主动齿轮(21)；所述中间主动齿轮(21)仅在靠近从动齿轮一(22)和从动齿轮二(23)的范围内分布齿轮牙。

4.如权利要求2所述的夹具，其特征在于，还包括复位机构(4)；所述复位机构(3)包括复位弹簧(41)、固定销一(42)和固定销二(43)，所述固定销一(42)固定于中间主动齿轮(21)的底端面，所述固定销二(43)固定于工作台(15)底端面；所述复位弹簧(41)的两端分别连接于固定销一(42)和固定销二(43)上。

5.一种基于权利要求4所述夹具的浮动夹具，其特征在于：还包括浮动支架(1)；所述浮动支架(1)包括立柱(11)、底板(12)、浮动环(13)、工作台(15)和挂杆(16)；所述立柱(11)和挂杆(16)均为2个；所述2个立柱(11)的底部对称式垂直固定于底板(12)边缘，顶部通过销轴(18)和浮动环(13)铰接；所述2个挂杆(16)的顶部和浮动环(13)的外缘固定连接，底部和工作台(15)固定连接；所述中间主动齿轮(21)通过齿轮卡簧连接于工作台(15)的下表面；所述转轴一(31)和转轴二(32)的下端穿过工作台(15)后再分别和从动齿轮一(22)和从动齿轮二(23)套接固定。

6.如权利要求5所述的浮动夹具，其特征在于，所述底板(12)中心处垂直固定有导向轴(14)；所述工作台(15)和中间主动齿轮(21)均为环形，环孔间隙配合于导向轴(14)周边。

7.如权利要求5所述的浮动夹具，其特征在于，所述工作台(15)的上表面垂直固定有对称的定位柱(151)。

8.如权利要求5所述的浮动夹具，其特征在于，所述工作台(15)的上表面还可拆卸固定有环形垫板(17)。

9.如权利要求5至8任一所述的浮动夹具，其特征在于，所述开闭控制杆(211)通过气缸(5)带动伸缩杆(51)拨动。

10.一种如权利要求9所述的浮动夹具开闭工作的方法，其特征在于，步骤为：

步骤一、打开挡片：拨动开闭控制杆(211)，中间主动齿轮(21)带动从动齿轮一(22)和从动齿轮二(23)转动，转轴一(31)和转轴二(32)分别带动挡片一(33)和挡片二(34)外旋，挡片一(33)和挡片二(34)呈相对的打开状态；

步骤二、工件置入：将工件(9)置入工作台(15)上；

步骤三、闭合挡片：松开开闭控制杆(211)，复位弹簧(41)拉动中间主动齿轮(21)回位，相应的中间主动齿轮(21)带动从动齿轮一(22)和从动齿轮二(23)转动回位，转轴一(31)和转轴二(32)分别带动挡片一(33)和挡片二(34)内旋回位，挡片一(33)和挡片二(34)呈相对的闭合状态，将工件(9)在上下方向限位；

步骤四、珩磨加工：珩磨工具对固定后的零件(9)内孔进行珩磨。