CN108620919B

CN108620919B - 用于机械加工中夹紧工件的浮压机构

Info

Publication number: CN108620919B
Application number: CN201810332172.7A
Authority: CN
Inventors: 李东锋; 黄曦
Original assignee: Hunan Institute of Engineering
Current assignee: Dragon Totem Technology Hefei Co ltd
Priority date: 2018-04-13
Filing date: 2018-04-13
Publication date: 2020-03-10
Anticipated expiration: 2038-04-13
Also published as: CN108620919A

Abstract

用于机械加工中夹紧工件的浮压机构，包括底座，底座上部设有横板，横板的左右两端与底座之间均通过第一支架固定连接，横板顶面左右两侧均开设球形透槽，球形透槽内均配合设置第一球体，第一球体能在对应的球形透槽内转动，第一球体顶部均开设第一通孔，第一通孔内均设有内螺纹管，内螺纹管能沿对应的第一通孔来回滑动，内螺纹管侧面与对应的第一通孔内壁紧密接触配合。本发明的两个夹持点的夹距可以根据工件的厚度自动调节，自动调节夹距的过程中还能保持两个夹持点夹紧力的平衡，结构设计巧妙，操作简单，使用方便。

Description

用于机械加工中夹紧工件的浮压机构

技术领域

本发明属于夹具技术领域，具体地说是一种用于机械加工中夹紧工件的浮压机构。

背景技术

夹具的定位压紧是夹具的主体，相对比较简洁。实际上在工件定位、夹紧后，如何保证工件非压紧处刚性差的位置的“抱紧”，一直是夹具攻关的难点，目前普遍使用的用于机械加工中定位、夹紧工件的浮压机构一般采用：一套夹具毛坯三点固定支承，三点对应压紧，在工件刚性比较差的地方增放一个辅助支撑缸，( 辅助支撑缸的原理：辅助支撑头可上下移动，在弹簧力(1公斤左右) 的作用下紧贴工件，当液压油压力增加，通过薄壁套抱紧辅助支撑头，起支撑作用。) 当液压油进入辅助支撑缸，辅助支撑缸内薄壁套抱紧辅助支撑头，然后旋转油缸辅助压紧工件，动作顺序由顺序阀控制。此结构用得比较广泛，但实际应用上缺陷性比较大，特别不适合用于加工精度高的工件。假设辅助支撑缸薄壁套抱紧，辅助支撑头可承载400 公斤力，旋转油缸辅助压紧力200 公斤，实际有两点缺陷：一、辅助支撑头支撑力减小。理论计算：400-200 ＝ 200 公斤。二、工件变形量大，加工面平面度误差大。1、辅助支撑头在200 公斤压紧力作用下实际回退位移0.03mm 左右。2、主要是辅助支撑头上面的工件面是毛坯，辅助支撑头只能是球头，在200 公斤压紧力作用下工件压出“坑”来，工件下移在0.07mm 左右。( 如铝的工件，工件下移量更大。) 两项合计工件的变形量0.1mm左右。所以这样的结构比较适合粗加工，不适合精加工。

目前也有能解决上述问题的浮压机构，例如公开号为 CN 101323090 B中所给出的技术方案，但是该类浮压机构具有不方便改变夹紧方向的弊端，还有夹持点单一，也容易对工件表面造成压痕，使用不够方便。

发明内容

本发明提供一种用于机械加工中夹紧工件的浮压机构，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

用于机械加工中夹紧工件的浮压机构，包括底座，底座上部设有横板，横板的左右两端与底座之间均通过第一支架固定连接，横板顶面左右两侧均开设球形透槽，球形透槽内均配合设置第一球体，第一球体能在对应的球形透槽内转动，第一球体顶部均开设第一通孔，第一通孔内均设有内螺纹管，内螺纹管能沿对应的第一通孔来回滑动，内螺纹管侧面与对应的第一通孔内壁紧密接触配合，第一球体表面与对应的球形透槽内壁紧密接触配合，内螺纹管内配合安装螺杆，螺杆的上端上部均设有夹距调整板，夹距调整板后端与对应的内螺纹管上端侧部之间均通过第二支架固定连接，夹距调整板顶面中间开设螺纹孔，螺纹孔内均配合安装螺柱，螺柱的下端面及螺杆的上端面均开设第一球形槽，第一球形槽内均设有第二球体，螺杆的下端均套装管状的壳体，壳体与内螺纹管下端侧部之间均通过第三支架固定连接，壳体上下两端面内侧均开设第二通孔，同一壳体上的两个第二通孔内通过轴承安装竖轴，竖轴上固定套装主动齿轮，螺杆上固定套装从动齿轮套，从动齿轮套与对应的主动齿轮啮合配合，两根内螺纹管下端内侧之间设有横向的连板，连板的两端与对应的内螺纹管侧部之间铰接连接，连板底部中间固定安装横向的电机，连板底部电机的左右两侧均设有竖向的第四支架，第四支架的下端均固定安装轴座，轴座内均通过轴承安装传动轴，两根传动轴对称设置，传动轴的外端与对应的竖轴上端之间均通过伸缩式万向联轴器连接，传动轴的内端均固定安装第一伞齿轮，右侧的传动轴的左端固定安装第一齿轮，电机的输出轴上固定安装第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合配合，两根传动轴内端之间设有拨动轴，拨动轴的上下两端与第一齿轮侧部之间均通过第五支架固定连接，拨动轴上固定安装两个第二伞齿轮，第二伞齿轮与两个第一伞齿轮均啮合配合，连板顶面与横板底面分别对应开设三个第二球形槽，连板顶面的三个第二球形槽位于同一直线上，横板底面的三个第二球形槽不在一条直线上，第三球形槽内均配合安装第三球体，位于横板底部中间的第三球体与连板顶部中间的第三球体通过弹力伸缩杆固定连接，弹力伸缩杆为竖向，位于横板底部左侧的第三球体与连板顶部左侧的第三球体及位于横板底部右侧的第三球体与连板顶部右侧的第三球体均通过固定伸缩杆固定连接，固定伸缩杆为斜向，固定伸缩杆自带长度锁止装置。

如上所述的用于机械加工中夹紧工件的浮压机构，所述的长度锁止装置为紧固螺栓，紧固螺栓的内端与对应的固定伸缩杆的活动杆侧部接触配合。

如上所述的用于机械加工中夹紧工件的浮压机构，所述的螺杆的下端均通过轴承套装套环，两个套环之间通过横杆铰接连接。

本发明的优点是：本发明对工件的夹持点有两个，而且能保证两个夹持点对工件上下两个表面施加的压力均相等，使工件均匀受力，避免对工件的夹紧力不均而造成工件的损伤，本发明还能进行夹持角度的调节，适合不同工件的夹持使用，本发明的两个夹持点的夹距可以根据工件的厚度自动调节，自动调节夹距的过程中还能保持两个夹持点夹紧力的平衡，结构设计巧妙，操作简单，使用方便。未使用时弹力伸缩杆可以使连板保持在一定的高度，从而使两根内螺纹管的高度保持稳定，使用本发明进行工件的夹持时，首先保证两根固定伸缩杆的长度锁止装置处于打开状态，根据工件的夹持面进行内螺纹管角度的调节，调节好角度后，位于同一侧的两个第二球体为一组，将工件放入两组第二球体之间，拧动螺柱使位于上部的第二球体与工件的上面接触配合，然后电机工作，电机通过第二齿轮带动第一齿轮转动，第一齿轮通过两个第二伞齿轮与两个第一伞齿轮均啮合配合带动两根传动轴转动，传动轴通过伸缩式万向联轴器带动对应的竖轴转动，竖轴通过从动齿轮套与对应的主动齿轮啮合配合带动对应的螺杆转动，在螺纹配合下，螺杆沿对应的内螺纹管向上移动通过每组中的两个第二球体将工件夹住，夹紧的过程中两根内螺纹管可以沿对应的第一通孔移动，内螺纹管还能沿对应的第一通孔移动，移动阻尼力约公斤左右，保证上下两个第二球体对工件表面压力的均衡，不会引起工件变形，工件如果位于不同组的第二球体之间处的厚度不同，此时其中一组的两个第二球体首先与工件表面接触，此时对应的螺杆停止转动，相对应的传动轴停止转动，电机通过两个两个第二伞齿轮与两个第一伞齿轮的啮合配合可以实现两根传动轴扭矩输出的自动分配，其另一根传动轴继续转动，因此另外一根螺杆可以继续转动，但跟另外一组的两个第二球体与工件表面接触后电机给两根传动轴施加的扭矩输出再次平均分配，该设计可以保证每组第二球体给工件表面施加的压力时刻保持相同而不受工件表面厚度不均的影响，夹紧完成后通过长度锁止装置将对应的固定伸缩杆的长度进行锁止，两根固定伸缩杆长度被锁止后内螺纹管不能继续沿对应的第一通孔移动也不能相对横板进行角度的变化，此时达到夹紧工件的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；图2是图1的Ⅰ部的局部放大图；图3是图1的A向视图的放大图；图4是图1的B向视图的放大图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

用于机械加工中夹紧工件的浮压机构，如图所示，包括底座1，底座1上部设有横板2，横板2的左右两端与底座1之间均通过第一支架3固定连接，横板2顶面左右两侧均开设球形透槽4，球形透槽4内均配合设置第一球体5，第一球体5能在对应的球形透槽4内转动，第一球体5顶部均开设第一通孔6，第一通孔6内均设有内螺纹管7，内螺纹管7能沿对应的第一通孔6来回滑动，内螺纹管7侧面与对应的第一通孔6内壁紧密接触配合，第一球体5表面与对应的球形透槽4内壁紧密接触配合，内螺纹管7内配合安装螺杆8，螺杆8的上端上部均设有夹距调整板9，夹距调整板9后端与对应的内螺纹管7上端侧部之间均通过第二支架10固定连接，夹距调整板9顶面中间开设螺纹孔11，螺纹孔11内均配合安装螺柱12，螺柱12的下端面及螺杆8的上端面均开设第一球形槽13，第一球形槽13内均设有第二球体14，螺杆8的下端均套装管状的壳体15，壳体15与内螺纹管7下端侧部之间均通过第三支架16固定连接，壳体15上下两端面内侧均开设第二通孔17，同一壳体15上的两个第二通孔17内通过轴承安装竖轴18，竖轴18上固定套装主动齿轮19，螺杆8上固定套装从动齿轮套20，从动齿轮套20与对应的主动齿轮19啮合配合，两根内螺纹管7下端内侧之间设有横向的连板21，连板21的两端与对应的内螺纹管7侧部之间铰接连接，连板21底部中间固定安装横向的电机22，连板21底部电机22的左右两侧均设有竖向的第四支架23，第四支架23的下端均固定安装轴座24，轴座24内均通过轴承安装传动轴25，两根传动轴25对称设置，传动轴25的外端与对应的竖轴18上端之间均通过伸缩式万向联轴器27连接，传动轴25的内端均固定安装第一伞齿轮28，右侧的传动轴25的左端固定安装第一齿轮29，电机22的输出轴上固定安装第二齿轮30，第一齿轮29与第二齿轮30啮合配合，两根传动轴25内端之间设有拨动轴31，拨动轴31的上下两端与第一齿轮29侧部之间均通过第五支架32固定连接，拨动轴31上固定安装两个第二伞齿轮33，第二伞齿轮33与两个第一伞齿轮28均啮合配合，连板21顶面与横板2底面分别对应开设三个第二球形槽34，连板21顶面的三个第二球形槽34位于同一直线上，横板2底面的三个第二球形槽34不在一条直线上，第三球形槽34内均配合安装第三球体35，位于横板2底部中间的第三球体35与连板21顶部中间的第三球体35通过弹力伸缩杆36固定连接，弹力伸缩杆36为竖向，位于横板2底部左侧的第三球体35与连板21顶部左侧的第三球体35及位于横板2底部右侧的第三球体35与连板21顶部右侧的第三球体35均通过固定伸缩杆37固定连接，固定伸缩杆37为斜向，固定伸缩杆37自带长度锁止装置38 。本发明对工件的夹持点有两个，而且能保证两个夹持点对工件上下两个表面施加的压力均相等，使工件均匀受力，避免对工件的夹紧力不均而造成工件的损伤，本发明还能进行夹持角度的调节，适合不同工件的夹持使用，本发明的两个夹持点的夹距可以根据工件的厚度自动调节，自动调节夹距的过程中还能保持两个夹持点夹紧力的平衡，结构设计巧妙，操作简单，使用方便。未使用时弹力伸缩杆36可以使连板21保持在一定的高度，从而使两根内螺纹管7的高度保持稳定，使用本发明进行工件的夹持时，首先保证两根固定伸缩杆37的长度锁止装置38处于打开状态，根据工件的夹持面进行内螺纹管7角度的调节，调节好角度后，位于同一侧的两个第二球体14为一组，将工件放入两组第二球体14之间，拧动螺柱12使位于上部的第二球体14与工件的上面接触配合，然后电机22工作，电机22通过第二齿轮30带动第一齿轮29转动，第一齿轮29通过两个第二伞齿轮33与两个第一伞齿轮28均啮合配合带动两根传动轴25转动，传动轴25通过伸缩式万向联轴器27带动对应的竖轴18转动，竖轴18通过从动齿轮套20与对应的主动齿轮19啮合配合带动对应的螺杆8转动，在螺纹配合下，螺杆8沿对应的内螺纹管7向上移动通过每组中的两个第二球体14将工件夹住，夹紧的过程中两根内螺纹管7可以沿对应的第一通孔6移动，内螺纹管7还能沿对应的第一通孔6移动，移动阻尼力约1公斤左右，保证上下两个第二球体14对工件表面压力的均衡，不会引起工件变形，工件如果位于不同组的第二球体14之间处的厚度不同，此时其中一组的两个第二球体14首先与工件表面接触，此时对应的螺杆8停止转动，相对应的传动轴25停止转动，电机22通过两个两个第二伞齿轮33与两个第一伞齿轮28的啮合配合可以实现两根传动轴25扭矩输出的自动分配，其另一根传动轴25继续转动，因此另外一根螺杆8可以继续转动，但跟另外一组的两个第二球体14与工件表面接触后电机22给两根传动轴25施加的扭矩输出再次平均分配，该设计可以保证每组第二球体14给工件表面施加的压力时刻保持相同而不受工件表面厚度不均的影响，夹紧完成后通过长度锁止装置38将对应的固定伸缩杆37的长度进行锁止，两根固定伸缩杆37长度被锁止后内螺纹管7不能继续沿对应的第一通孔6移动也不能相对横板2进行角度的变化，此时达到夹紧工件的目的。

具体而言，如图所示，本实施例所述的长度锁止装置38为紧固螺栓，紧固螺栓的内端与对应的固定伸缩杆37的活动杆侧部接触配合。紧固螺栓结构简单且使用方便，便于使用者的使用。

具体的，如图所示，本实施例所述的螺杆8的下端均通过轴承套装套环39，两个套环39之间通过横杆40铰接连接。横杆40可以给工作人员一个着力点，工作人员可以通过该设计对内螺纹管7进行角度的调节，方便操作。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.用于机械加工中夹紧工件的浮压机构，其特征在于：包括底座（1），底座（1）上部设有横板（2），横板（2）的左右两端与底座（1）之间均通过第一支架（3）固定连接，横板（2）顶面左右两侧均开设球形透槽（4），球形透槽（4）内均配合设置第一球体（5），第一球体（5）能在对应的球形透槽（4）内转动，第一球体（5）顶部均开设第一通孔（6），第一通孔（6）内均设有内螺纹管（7），内螺纹管（7）能沿对应的第一通孔（6）来回滑动，内螺纹管（7）侧面与对应的第一通孔（6）内壁紧密接触配合，第一球体（5）表面与对应的球形透槽（4）内壁紧密接触配合，内螺纹管（7）内配合安装螺杆（8），螺杆（8）的上端上部均设有夹距调整板（9），夹距调整板（9）后端与对应的内螺纹管（7）上端侧部之间均通过第二支架（10）固定连接，夹距调整板（9）顶面中间开设螺纹孔（11），螺纹孔（11）内均配合安装螺柱（12），螺柱（12）的下端面及螺杆（8）的上端面均开设第一球形槽（13），第一球形槽（13）内均设有第二球体（14），螺杆（8）的下端均套装管状的壳体（15），壳体（15）与内螺纹管（7）下端侧部之间均通过第三支架（16）固定连接，壳体（15）上下两端面内侧均开设第二通孔（17），同一壳体（15）上的两个第二通孔（17）内通过轴承安装竖轴（18），竖轴（18）上固定套装主动齿轮（19），螺杆（8）上固定套装从动齿轮套（20），从动齿轮套（20）与对应的主动齿轮（19）啮合配合，两根内螺纹管（7）下端内侧之间设有横向的连板（21），连板（21）的两端与对应的内螺纹管（7）侧部之间铰接连接，连板（21）底部中间固定安装横向的电机（22），连板（21）底部电机（22）的左右两侧均设有竖向的第四支架（23），第四支架（23）的下端均固定安装轴座（24），轴座（24）内均通过轴承安装传动轴（25），两根传动轴（25）对称设置，传动轴（25）的外端与对应的竖轴（18）上端之间均通过伸缩式万向联轴器（27）连接，传动轴（25）的内端均固定安装第一伞齿轮（28），右侧的传动轴（25）的左端固定安装第一齿轮（29），电机（22）的输出轴上固定安装第二齿轮（30），第一齿轮（29）与第二齿轮（30）啮合配合，两根传动轴（25）内端之间设有拨动轴（31），拨动轴（31）的上下两端与第一齿轮（29）侧部之间均通过第五支架（32）固定连接，拨动轴（31）上固定安装两个第二伞齿轮（33），第二伞齿轮（33）与两个第一伞齿轮（28）均啮合配合，连板（21）顶面与横板（2）底面分别对应开设三个第二球形槽（34），连板（21）顶面的三个第二球形槽（34）位于同一直线上，横板（2）底面的三个第二球形槽（34）不在一条直线上，第三球形槽（34）内均配合安装第三球体（35），位于横板（2）底部中间的第三球体（35）与连板（21）顶部中间的第三球体（35）通过弹力伸缩杆（36）固定连接，弹力伸缩杆（36）为竖向，位于横板（2）底部左侧的第三球体（35）与连板（21）顶部左侧的第三球体（35）及位于横板（2）底部右侧的第三球体（35）与连板（21）顶部右侧的第三球体（35）均通过固定伸缩杆（37）固定连接，固定伸缩杆（37）为斜向，固定伸缩杆（37）自带长度锁止装置（38）。

2.根据权利要求1所述的用于机械加工中夹紧工件的浮压机构，其特征在于：所述的长度锁止装置（38）为紧固螺栓，紧固螺栓的内端与对应的固定伸缩杆（37）的活动杆侧部接触配合。

3.根据权利要求1所述的用于机械加工中夹紧工件的浮压机构，其特征在于：所述的螺杆（8）的下端均通过轴承套装套环（39），两个套环（39）之间通过横杆（40）铰接连接。