CN109128917B - 一种可自适应调节的铝制品加工用夹具 - Google Patents

Abstract

一种可自适应调节的铝制品加工用夹具，很好的实现了对铝制品工件的定位压紧，可以控制对铝制品工件的压紧力，避免对工件的损伤；其解决的技术方案包括基础板，基础板的上方设有滑块，滑块上穿插有螺杆，螺杆的右端设有球头体，球头体上套接有压紧块，压紧块可相对球头体转动但不可互相脱离；螺杆内穿插有套筒，套筒内安装有活塞，螺杆可经推动活塞向右移动，螺杆左端穿插有转杆，转杆右端与套筒接触，转杆外缘上设有平键，螺杆内侧壁上设有键槽，转杆的转动可经平键‑键槽的配合带动螺杆转动使螺杆左右移动，螺杆的内壁设有置于键槽左侧楔形槽，平键置于楔形槽内时，转杆只可带动螺杆单方向转动使螺杆向左移动；本发明构思新颖。

Description

一种可自适应调节的铝制品加工用夹具

技术领域

本发明涉及铝制品加工用夹具技术领域，特别是一种可自适应调节的铝制品加工用夹具。

背景技术

铝制型材在工业中逐渐被广泛应用，在加工型材时，由于其使用场合以及设计的要求，型材的尺寸具有较大的差异，而型材在加工过程中需要进行夹持，使其保持位置的稳定，而后对其进行加工处理。

在现有的设备中，较为常用的为在工作台上设置台钳，或是使用气缸夹具来进行夹持，然后对工件进行加工，在使用台钳时，装夹用时较多，而使用气缸进行固定时，需要持续供气来保持气缸的稳定，这样会造成资源的浪费，且在车间内使用气缸会有较大的噪声，所以需要设计一种能够快速稳定固定铝制型材的夹具。

此外，由于铝型材的材质较软，而且在一些异形件的加工中压紧操作非常不方便，在对工件定位时，提高施力面与工件表面的接触面积，同时使压力垂直施加在工件表面是可以有效的保证铝制品的压紧效果的，此外，当压紧力较大时，会对铝制品工件的表面造成一定的损伤，因此设计一种调节方便，可适应多种工件的铝制品用夹具，同时又可以有效的控制夹紧力的大小的装置是非常有必要的。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种可自适应调节的铝制品加工用夹具，很好的实现了对铝制品工件的定位压紧，可以很好的控制对铝制品工件的压紧力，避免对工件的损伤，对大批量生产以及异形件的生产都可以很好的起到提高加工效率的效果。

其解决的技术方案包括水平放置的基础板，基础板的上方设有两个竖直且前后平行放置的导板，两个导板之间设有可沿导板上下移动且可在竖直平面内转动的滑块，滑块上穿插有左右水平放置的螺杆，螺杆的中心为中空结构，螺杆与滑块之间为螺纹连接，螺杆的右端设有半球形的球头体，球头体上套接有压紧块，压紧块与球头体套接处为与球体体相配合的半球形凹槽，半球形凹槽的球形半径大于球头体的球形半径，形成压紧块可相对球头体转动但不可互相脱离的结构 ；

所述的螺杆内穿插有右端封闭的套筒，套筒的右端置于螺杆外部，球头体连接在套筒的右端，套筒可在螺杆内部左右滑动，套筒内安装有可在套筒内左右滑动的活塞，活塞的活塞的左侧外缘连接有多个圆周均布的凸块，凸块贯穿套筒侧壁并插入螺杆的内壁上，凸轮与螺杆之间转动连接，螺杆的转动可经凸块推动活塞向右移动，螺杆的左端穿插有可在螺杆内部左右滑动的转杆，转杆的左端置于螺杆外部，转杆的右端与套筒的左端相接触，转杆置于螺杆内部的外缘上设有多个圆周均布且可径向伸缩的平键，螺杆的左端内部侧壁上设有多个与平键相对应的键槽，平键可插入键槽内，转杆的转动可经平键-键槽的配合带动螺杆转动使螺杆左右移动，螺杆的内壁设有置于键槽左侧且与键槽位置相对应的楔形槽，螺杆带动活塞向右移动时，套筒的左端会推动转杆在螺杆内向左移动，转杆向左滑动可使平键插入楔形槽内，平键置于楔形槽内时，转杆只可带动螺杆单方向转动使螺杆向左移动。

本发明构思新颖，结构巧妙，很好的实现了对铝制品工件的定位压紧，可以很好的控制对铝制品工件的压紧力，避免对工件的损伤，对大批量生产以及异形件的生产都可以很好的起到提高加工效率的效果。

附图说明

图1为本发明主视图。

图2为本发明俯视图。

图3为本发明螺杆与套筒连接示意图。

图4为本发明定位板主视示意图。

图5为本发明图2中A处放大图。

图6为本发明图2中B处放大图。

图7为本发明螺杆转动一定角度后主视示意图。

图8为本发明螺杆上平键-键槽配合侧视示意图。

图9为本发明螺杆上平键-楔形槽配合侧视示意图。

图10为本发明图8中局部放大图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1-10可知，本发明包括水平放置的基础板1，基础板1的上方设有两个竖直且前后平行放置的导板2，两个导板2之间设有可沿导板2上下移动且可在竖直平面内转动的滑块4，滑块4上穿插有左右水平放置的螺杆3，螺杆3的中心为中空结构，螺杆3与滑块4之间为螺纹连接，螺杆3的右端设有半球形的球头体5，球头体5上套接有压紧块6，压紧块6与球头体5套接处为与球体体相配合的半球形凹槽7，半球形凹槽7的球形半径大于球头体5的球形半径，形成压紧块6可相对球头体5转动但不可互相脱离的结构 ；

所述的螺杆3内穿插有右端封闭的套筒8，套筒8的右端置于螺杆3外部，球头体5连接在套筒8的右端，套筒8可在螺杆3内部左右滑动，套筒8内安装有可在套筒8内左右滑动的活塞9，活塞9的活塞9的左侧外缘连接有多个圆周均布的凸块，凸块贯穿套筒8侧壁并插入螺杆3的内壁上，凸轮与螺杆3之间转动连接，螺杆3的转动可经凸块推动活塞9向右移动，螺杆3的左端穿插有可在螺杆3内部左右滑动的转杆10，转杆10的左端置于螺杆3外部，转杆10的右端与套筒8的左端相接触，转杆10置于螺杆3内部的外缘上设有多个圆周均布且可径向伸缩的平键11，螺杆3的左端内部侧壁上设有多个与平键11相对应的键槽12，平键11可插入键槽12内，转杆10的转动可经平键11-键槽12的配合带动螺杆3转动使螺杆3左右移动，螺杆3的内壁设有置于键槽12左侧且与键槽12位置相对应的楔形槽13，螺杆3带动活塞9向右移动时，套筒8的左端会推动转杆10在螺杆3内向左移动，转杆10向左滑动可使平键11插入楔形槽13内，平键11置于楔形槽13内时，转杆10只可带动螺杆3单方向转动使螺杆3向左移动。

为了实现滑块4在竖直平面内的转动，所述的滑块4的前后两端分别插装有销轴14，滑块4可绕销轴14在竖直平面内转动，前后两个销轴14的外侧一端分别贯穿其对应侧的导板2并置于导板2的外部，滑块4可经销轴14沿导板2上下移动，其中一个销轴14置于其对应侧的导板2与滑块4之间的外缘上连接有定位板15，定位板15可随销轴14一同上下移动且可在销轴14上前后滑动，滑块4与定位板15相对的端面上设有定位销16，定位板15上设有与定位销16转动轨迹相配合的弧形凹槽17，弧形凹槽17的底壁上设有多个圆周均布且可前后滑动的卡销18，定位板15的前后滑动可使定位销16插入以及脱离弧形凹槽17，定位销16与弧形凹槽17互相脱离时滑块4可在竖直平面内转动，定位销16插入弧形凹槽17内可压缩其对应的卡销18实现对滑块4位置的固定，此时滑块4无法在竖直平面内转动。

为了实现更好的夹紧效果，所述的活塞9右端与套筒8的右侧壁之间连接有第一弹簧19，转杆10的右端设有凸台，平键11安装在凸台的外缘上，凸台的左端面与螺杆3的左侧壁之间连接有第二弹簧20，转杆10的右端在第二弹簧20的作用下始终与套筒8的左端接触。

为了实现螺杆3可推动活塞9在套筒8内的左右滑动，所述的套筒8的侧壁上开设有多个圆周均布的滑槽21，凸块贯穿滑槽21与螺杆3内部转动连接，螺杆3的转动可推动凸块在滑槽21内滑动进而推动活塞9在套筒8的的左右滑动。

为了实现滑块4的上下移动，所述的前后两个导板2上分别开设有竖直方向的通槽22，前后两个销轴14分别插装在其对应侧的通槽22内，滑块4可经销轴14沿通槽22在两个导板2之间上下滑动。

为了实现对滑块4上下位置的固定，所述的前后两个销轴14置于导板2外侧的一端外缘面为螺纹结构，两个销轴14置于导板2外侧的外缘面上设有压紧螺母23，通过压紧螺母23与螺纹的互相配合可实现将销轴14压紧在导板2上实现对滑块4上下位置的固定。

为了更好的实现压紧块6对铝制工件的压紧以及更换，所述的压紧块6采用PA66制成，套筒8的右端设有连接头，连接头的端头设有球头体5，连接头上球头体5的内侧一端设有卡接螺纹24，卡接螺纹24与螺杆3的螺纹之间设有环形空槽25，压紧块6上设有与卡接螺纹24相配合的内螺纹26，压紧块6可经内螺纹26与卡接螺纹24连接，内螺纹26的长度小于环形空槽25的宽度，球头体5置于球形凹槽7内时，内螺纹26与卡接螺纹24脱离且内螺纹26置于环形空槽25内，实现压紧块6可相对球头体5转动但不可互相脱离的结构。

为了实现定位板15在销轴14上的前后移动，所述的销轴14的中心贯穿有调整螺杆27，调整螺杆27与销轴14之间为螺纹连接，调整螺杆27的一端贯穿销轴14并置于导板2外部，调整螺杆27置于销轴14内部的一端与定位板15的内孔经连接板连接，旋拧调整螺杆27可经连接板带动定位板15在销轴14外圆上前后滑动。

为了对滑块4在竖直平面内的转动幅度进行限位，所述的弧形凹槽17的上下两端为封闭结构，滑块4的转动幅度不小于30°。

为了便于夹具的整体调节以及与机床的连接，所述的基础板1的下方设有底座28，底座28经机床工作台的T形槽29与工作台固定连接，基础板1经螺栓与底座28连接，基础板1可在底座28上左右移动。

本发明在具体使用时，当需要加工铝制工件时，由于铝制工件材质较软且有时候为异形零件，这就导致在工件定位压紧时非常不方便，通过本发明在使用时可以通过将压紧块6压在铝制品的定位端面，由于压紧块6采用PA66尼龙材料制成，具有一定的消能减震效果，且尼龙材质较铝材软，可以很好的保护铝制品的压紧面不被压伤，具体操作如下：首先将滑块4的上下位置通过压紧螺母23压紧在导板2上，通过压紧螺母23与导板2之间的摩擦力作用实现对滑块4位置的上下固定，并通过调整螺杆27的前后移动使滑块4上的定位销16插入定位板15上的弧形凹槽17内，由于弧形凹槽17的底壁设有多个圆周均布的卡销18，定位销16可挤压与其相对应的卡销18并在相邻卡销18的作用下进行限位，实现滑块4竖直圆周方向位置的固定，初始状态时，在第二弹簧20的作用下，转杆10上的平键11插入螺杆3内的键槽12内，此时转动转杆10可通过平键11-键槽12的配合带动螺杆3的转动，螺杆3的转动可带动套筒8、转杆10以及压紧块6等一同左右滑动，当压紧块6的右侧端面与需要压紧的铝制品端面相接触时，此时套筒8无法跟随螺杆3继续向右移动，此时继续转动转杆10使螺杆3继续向右移动，此时螺杆3向右移动会通过凸块带动活塞9在套筒8内向右滑动进而会压缩第一弹簧19，以及压缩活塞9右端与套筒8右侧壁之间的空气，进而转化为对工件的压紧力，此时在螺杆3向右移动过程中，由于套筒8无法向右移动，此时套筒8的左端相对螺杆3向左滑动，由于套筒8的左端与转杆10的右端在第二弹簧20的作用下始终保持接触，此时会推动转杆10在螺杆3内向左滑动，转杆10向左滑动会使转杆10上的平键11脱离键槽12，并进入到楔形槽13内，平键11置于楔形槽13内时，转杆10的转动只能带动螺杆3单向转动，也即只能带动螺杆3向左移动不可带动螺杆3向右移动，此时可以有效的控制压紧块6对铝制品工件表面的压紧力，避免压紧力过大对工件造成损害以及压紧力过小造成的定位不牢靠等问题；此外此外由于压紧块6套接在螺杆3的端头，且螺杆3的端头与压紧块6之间为球头体5与球形凹槽7的配合，在对压紧块6进行施加压力过程中，通过球头体5与弧形凹槽17的配合，由于螺杆3的移动方向与工件表面不一定处于完全垂直的状态，压紧块6会在工件表面有一定的转动，球头体5通过球形凹槽7对压紧块6施力的过程中，压紧块6与工件表面可以始终处于贴合状态，很好的实现了对工件的压紧效果。

此外当遇到异形零件时，由于铝制品的工件表面可能有斜面，当需要对斜面进行压紧时，此时采用正常的压紧方式很难对工件定位，此时可以通过调节本装置来适应异形零件的需求，具体操作如下，首先松开压紧螺母23，将滑块4的位置在导板2上调整至合适的高度，调整完毕后，拧紧压紧螺母23，对滑块4的上下位置进行固定，此时通过调整螺杆27将定位板15前后移动，使定位销16与弧形凹槽17脱离，定位销16与弧形凹槽17脱离后，此时滑块4可在竖直平面内转动，将滑块4转动至与工件需要压紧的表面大致平行的位置，实现对压紧力方向大幅度的调节，此时通过调整螺杆27使定位销16插入弧形凹槽17内，定位销16插入弧形凹槽17内会将与其对应的卡销18压缩，在相邻的卡销18的作用下实现对滑块4竖直方向转动的限定，此时可以通过转动手柄实现对压紧块6的加压压紧操作，同时压紧块6与球头体5的配合还可以通过微调实现压紧块6对工件的压紧，很好的实现了施加的压力可以垂直的压紧在工件表面，提高了压紧定位效果。

此外，由于在实际使用过程中，随着夹具的长时间使用，压紧块6由于采用PA66制成，长时间使用后会造成磨损以及硬化现象，此时由于卡接螺纹24和压紧块6上内螺纹26的存在可以很方便的将压紧块6进行更换，具体的在更换时，将卡接螺纹24和内螺纹26的牙形相对，旋拧出即可，操作方便，实用性强，同时也可以针对不同的工件采用不同材质的压紧块6进行定位压紧操作。

本发明通过设计了球头体5以及压紧块6的球形凹槽7结构，可以很好的在对工件压紧时，使压紧块6端面与工件表面完全贴合，提高了工件在加工过程中的稳定性，同时采用PA66材料可以有效的避免工件的损坏，此外还可以针对异形零件进行压紧力方向的调节，提高了工件定位的效率。

本发明构思新颖，结构巧妙，很好的实现了对铝制品工件的定位压紧，可以很好的控制对铝制品工件的压紧力，避免对工件的损伤，对大批量生产以及异形件的生产都可以很好的起到提高加工效率的效果。

Claims (8)

1.一种可自适应调节的铝制品加工用夹具，其特征在于，包括水平放置的基础板（1），基础板（1）的上方设有两个竖直且前后平行放置的导板（2），两个导板（2）之间设有可沿导板（2）上下移动且可在竖直平面内转动的滑块（4），滑块（4）上穿插有左右水平放置的螺杆（3），螺杆（3）的中心为中空结构，螺杆（3）与滑块（4）之间为螺纹连接，螺杆（3）的右端设有半球形的球头体（5），球头体（5）上套接有压紧块（6），压紧块（6）与球头体（5）套接处为与球体体相配合的半球形凹槽（7），半球形凹槽（7）的球形半径大于球头体（5）的球形半径，形成压紧块（6）可相对球头体（5）转动但不可互相脱离的结构 ；

所述的螺杆（3）内穿插有右端封闭的套筒（8），套筒（8）的右端置于螺杆（3）外部，球头体（5）连接在套筒（8）的右端，套筒（8）可在螺杆（3）内部左右滑动，套筒（8）内安装有可在套筒（8）内左右滑动的活塞（9），活塞（9）的活塞（9）的左侧外缘连接有多个圆周均布的凸块，凸块贯穿套筒（8）侧壁并插入螺杆（3）的内壁上，凸轮与螺杆（3）之间转动连接，螺杆（3）的转动可经凸块推动活塞（9）向右移动，螺杆（3）的左端穿插有可在螺杆（3）内部左右滑动的转杆（10），转杆（10）的左端置于螺杆（3）外部，转杆（10）的右端与套筒（8）的左端相接触，转杆（10）置于螺杆（3）内部的外缘上设有多个圆周均布且可径向伸缩的平键（11），螺杆（3）的左端内部侧壁上设有多个与平键（11）相对应的键槽（12），平键（11）可插入键槽（12）内，转杆（10）的转动可经平键（11）-键槽（12）的配合带动螺杆（3）转动使螺杆（3）左右移动，螺杆（3）的内壁设有置于键槽（12）左侧且与键槽（12）位置相对应的楔形槽（13），螺杆（3）带动活塞（9）向右移动时，套筒（8）的左端会推动转杆（10）在螺杆（3）内向左移动，转杆（10）向左滑动可使平键（11）插入楔形槽（13）内，平键（11）置于楔形槽（13）内时，转杆（10）只可带动螺杆（3）单方向转动使螺杆（3）向左移动；

所述的活塞（9）右端与套筒（8）的右侧壁之间连接有第一弹簧（19），转杆（10）的右端设有凸台，平键（11）安装在凸台的外缘上，凸台的左端面与螺杆（3）的左侧壁之间连接有第二弹簧（20），转杆（10）的右端在第二弹簧（20）的作用下始终与套筒（8）的左端接触；

所述的套筒（8）的侧壁上开设有多个圆周均布的滑槽（21），凸块贯穿滑槽（21）与螺杆（3）内部转动连接，螺杆（3）的转动可推动凸块在滑槽（21）内滑动进而推动活塞（9）在套筒（8）的的左右滑动。

2.根据权利要求1所述的一种可自适应调节的铝制品加工用夹具，其特征在于，所述的滑块（4）的前后两端分别插装有销轴（14），滑块（4）可绕销轴（14）在竖直平面内转动，前后两个销轴（14）的外侧一端分别贯穿其对应侧的导板（2）并置于导板（2）的外部，滑块（4）可经销轴（14）沿导板（2）上下移动，其中一个销轴（14）置于其对应侧的导板（2）与滑块（4）之间的外缘上连接有定位板（15），定位板（15）可随销轴（14）一同上下移动且可在销轴（14）上前后滑动，滑块（4）与定位板（15）相对的端面上设有定位销（16），定位板（15）上设有与定位销（16）转动轨迹相配合的弧形凹槽（17），弧形凹槽（17）的底壁上设有多个圆周均布且可前后滑动的卡销（18），定位板（15）的前后滑动可使定位销（16）插入以及脱离弧形凹槽（17），定位销（16）与弧形凹槽（17）互相脱离时滑块（4）可在竖直平面内转动，定位销（16）插入弧形凹槽（17）内可压缩其对应的卡销（18）实现对滑块（4）位置的固定，此时滑块（4）无法在竖直平面内转动。

3.根据权利要求1所述的一种可自适应调节的铝制品加工用夹具，其特征在于，所述的前后两个导板（2）上分别开设有竖直方向的通槽（22），前后两个销轴（14）分别插装在其对应侧的通槽（22）内，滑块（4）可经销轴（14）沿通槽（22）在两个导板（2）之间上下滑动。

4.根据权利要求1所述的一种可自适应调节的铝制品加工用夹具，其特征在于，所述的前后两个销轴（14）置于导板（2）外侧的一端外缘面为螺纹结构，两个销轴（14）置于导板（2）外侧的外缘面上设有压紧螺母（23），通过压紧螺母（23）与螺纹的互相配合可实现将销轴（14）压紧在导板（2）上实现对滑块（4）上下位置的固定。

5.根据权利要求1所述的一种可自适应调节的铝制品加工用夹具，其特征在于，所述的压紧块（6）采用PA制成，套筒（8）的右端设有连接头，连接头的端头设有球头体（5），连接头上球头体（5）的内侧一端设有卡接螺纹（24），卡接螺纹（24）与螺杆（3）的螺纹之间设有环形空槽（25），压紧块（6）上设有与卡接螺纹（24）相配合的内螺纹（26），压紧块（6）可经内螺纹（26）与卡接螺纹（24）连接，内螺纹（26）的长度小于环形空槽（25）的宽度，球头体（5）置于球形凹槽（7）内时，内螺纹（26）与卡接螺纹（24）脱离且内螺纹（26）置于环形空槽（25）内，实现压紧块（6）可相对球头体（5）转动但不可互相脱离的结构。

6.根据权利要求2所述的一种可自适应调节的铝制品加工用夹具，其特征在于，所述的销轴（14）的中心贯穿有调整螺杆（27），调整螺杆（27）与销轴（14）之间为螺纹连接，调整螺杆（27）的一端贯穿销轴（14）并置于导板（2）外部，调整螺杆（27）置于销轴（14）内部的一端与定位板（15）的内孔经连接板连接，旋拧调整螺杆（27）可经连接板带动定位板（15）在销轴（14）外圆上前后滑动。

7.根据权利要求2所述的一种可自适应调节的铝制品加工用夹具，其特征在于，所述的弧形凹槽（17）的上下两端为封闭结构，滑块（4）的转动幅度不小于30°。

8.根据权利要求1所述的一种可自适应调节的铝制品加工用夹具，其特征在于，所述的基础板（1）的下方设有底座（28），底座（28）经机床工作台的T形槽（29）与工作台固定连接，基础板（1）经螺栓与底座（28）连接，基础板（1）可在底座（28）上左右移动。

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