CN109396875A - 一种多件回转类等分分度加工工件整体夹紧旋转加工夹具 - Google Patents

Abstract

一种多件回转类等分分度加工工件整体夹紧旋转加工夹具，包括自下而上依次叠层连接的底部工装体、中部工装体和上部工装体，夹具内开有N个并排设置的安装孔位，位于最外端安装孔位处的上部工装体内和底部工装体顶面分别开有转向槽Ⅰ和转向槽Ⅱ，安装孔位内安装胀紧装置，包括拉杆、拉杆齿轮和带齿轮胀套，拉杆上端为倒向的契形段与带齿轮胀套配合，拉杆下端为螺纹段与拉杆齿轮内孔的螺纹配合，相邻的胀套齿轮以及拉杆齿轮相互啮合，最外端的带齿轮胀套和拉杆齿轮分别连接转向手柄和胀紧手柄。本夹具可一次完成多件产品的装夹和连续加工，转角加工时转角一致、快速，可最大化提高设备有效作业时间和生产效率，设备行程有效利用率可达到80%以上。

Description

一种多件回转类等分分度加工工件整体夹紧旋转加工夹具

技术领域

本发明涉及一种工件整体夹紧旋转加工装置, 尤其是一种多件回转类等分分度加工工件整体夹紧旋转加工夹具。

背景技术

在机械加工中，常有回转类等分分度加工工件需要装夹加工，回转类等分分度加工工件是指在工件第一刀加工完成后，工件需依次旋转角度进行第二刀、第三刀… …第N刀加工，且后续加工与第一刀相同，每次旋转的角度为360°/N的等分加工。

对于一次进行多件回转类等分分度加工零件的转向加工的装夹，需要解决的问题包括：

（1）为了最大化利用设备，以提高设备利用效率，对于进行转角加工的回转类产品，一是需要把产品间的距离缩短，二是保证转角的一致性及快速性；尽量减少每件工件单独进行取料、转角、定位的时间；

（2）为了提高生产效率，降低劳动强度，应一次多排放更多工件，并实现多件工件夹紧，一次连续进刀过程中完成多件产品的切削加工，尽量减少每件工件装夹、取料的繁琐操作；

（3）操作便利性，安全性，改善劳动强度等。

目前在批量生产的回转类工件产品，一般采用普通卡盘或液压卡盘进行单件夹紧，或采用多组液压/气压旋转分度盘；

用普通卡盘或液压卡盘进行单件夹紧的不足在于：每件产品都需要进行装料-夹紧-加工-取料（循环）的动作，重复不增值动作多，设备效率低，劳动强度大，虽然部分设备工作行程允许，可一次安装两个卡盘，但由于卡盘的本身尺寸和装夹形式的关系，没有办法在一次连续进刀过程中完成两件的加工；

而采用多组液压/气压旋转分度盘则的不足在于：一是投资价格高，二是在进刀量大、冲击较大的情况下，分度盘会产生剧烈震动，产品加工质量难以保证，设备容易损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多件回转类等分分度加工工件整体夹紧旋转加工夹具，以克服已有技术所存在的上述不足。

本发明采取的技术方案是：

一种多件回转类等分分度加工工件整体夹紧旋转加工夹具，该夹具用于采用带齿轮胀套夹紧或胀紧方式装夹的、回转类等分分度加工工件，包括工装基体以及安装在工装基体内的胀紧装置和转向机构；

所述工装基体包括自下而上依次叠层连接的底部工装体、中部工装体和上部工装体，所述工装基体开有N个并排设置的安装孔位，所述安装孔位贯穿于底部工装体、中部工装体和上部工装体，包括底部孔位、中部孔位和上部孔位，所述底部孔位、中部孔位和上部孔位分别位于底部工装体、中部工装体和上部工装体内；

位于最外端安装孔位处的上部工装体内和底部工装体顶面分别开有水平布置的转向槽Ⅰ和转向槽Ⅱ；

所述安装孔位内安装胀紧装置，所述胀紧装置结构相同，包括拉杆、拉杆齿轮和带齿轮胀套，所述拉杆竖向安装并穿越底部孔位、中部孔位和上部孔位，拉杆上端为倒向的契形段，拉杆位于底部孔位的部分为螺纹段，相邻安装孔位的拉杆的螺纹段旋向相反；

所述拉杆齿轮位于拉杆的下端并被中部工装体限位于底部工装体的底部孔位内，拉杆齿轮内孔通过内螺纹与拉杆下端的螺纹段配合，拉杆齿轮的外齿轮与相邻安装孔位内的拉杆齿轮相互啮合，最外端安装孔位内的拉杆齿轮与位于转向槽Ⅱ内的胀紧手柄连接；

所述带齿轮胀套套在拉杆的中上部，并被限位于上部孔位和中部孔位内；所述带齿轮胀套包括胀套和连接在胀套下部的胀套齿轮，胀套位于上部孔位与拉杆上端的倒向的契形段配合

并伸出上部工装体，胀套齿轮限位于中部孔位内，相邻安装孔位内的胀套齿轮相互啮合，最外端安装孔位内的带齿轮胀套与位于转向槽Ⅰ内的转向手柄连接；

上述N的取值为2～8之间的任意整数。

其进一步的技术方案是：

所述底部工装体、中部工装体和上部工装体 通过工装体定位销定位，并通过工装体连接螺钉连接成一整体；

所述底部工装体留有突出中部工装体和上部工装体的安装台阶，安装台阶上设有安装螺孔，使用时该夹具通过安装螺孔内的安装螺钉与加工设备工作台连接固定。

由于采取上述技术方案，本发明之一种多件回转类等分分度加工工件整体夹紧旋转加工夹具具有以下有益效果：

1．本发明之一种多件回转类等分分度加工工件整体夹紧旋转加工夹具，在铣、钻、锯等标准设备工作台上，可一次完成多件产品的装夹，完成一次产品的多件连续加工，同时通过转角设计、多工位联动，可实现多件工件一次转向，保证了转角加工时转角的一致性及快速性，取代了原有繁琐的每件工件单独装夹、取料的操作，减少因转角加工工件每件工件需单独进行取料、转角、定位等辅助工作时间，最大化提高设备有效作业时间，提高生产效率，特别是对于批量产品的加工，尤为突出；

2．利用本夹具对多件回转类工件时的装夹和转位加工，可提高装夹后工装及工件连接刚性，可应对进刀量大、冲击较大的加工工况，达到高效、精准的加工及操作，保证了加工稳定性，延长设备、工装和刀具的寿命；可解决多组液压/气动分度盘投资高、不能用于大切削加工、不能用于冲击大的加工问题，有利于降低生产成本；

3．利用本夹具对多件回转类工件时的装夹和转位连续加工，可缩小待加工工件之间的间距，从而最大化利用设备的有效工作行程，设备行程有效利用率（设备加工行程/设备设计工作行程）可达到80%以上；

4．本夹具装夹操作简单，适用范围广，不仅适用于铣、钻、锯等标准设备，同时还适用于其他多件夹紧加工的加工设备，只需按照工件形状尺寸、装夹方式和加工行程设计装置的规格即可。

下面结合附图和实施例对本发明之一种多件回转类等分分度加工工件整体夹紧旋转加工夹具的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1～图6为本发明之一种多件回转类等分分度加工工件整体夹紧旋转加工夹具结构示意图：

图1为主视图（剖视），图2为主视图（局部剖视），图3为俯视图，图4为图3的A-A剖视图，图5为图3的B-B剖视图，图6为立体效果图；

图7为拉杆结构示意图；

图8为拉杆与拉杆齿轮及胀紧手柄连接结构示意图；

图9为带齿轮胀套结构示意图；

图10为带齿轮胀套与转向手柄连接结构示意图；

图11 为拉杆与带齿轮胀套及转向手柄连接结构示意图；

图12为胀紧装置整体结构示意图（上部带被胀紧工件）；

图中：

1—工件，2—上部工装体，21—转向槽Ⅰ，3—中部工装体， 4—底部工装体，41—转向槽Ⅱ，5—拉杆齿轮， 6—带齿轮胀套，61—胀套，62—胀套齿轮，7—拉杆，71—契形段，72—螺纹段，8—转向手柄，9—胀紧手柄，10-工装体连接螺钉，11-工装体定位销，12-安装螺钉。

具体实施方式

一种多件回转类等分分度加工工件整体夹紧旋转加工夹具，该夹具用于采用带齿轮胀套夹紧或胀紧方式装夹的、回转类等分分度加工工件，包括工装基体以及安装在工装基体内的胀紧装置和转向机构；

所述工装基体包括自下而上依次叠层连接的底部工装体4、中部工装体3和上部工装体2，所述工装基体开有N个并排设置的安装孔位，所述安装孔位贯穿于底部工装体4、中部工装体3和上部工装体2，包括底部孔位、中部孔位和上部孔位，所述底部孔位、中部孔位和上部孔位分别位于底部工装体、中部工装体和上部工装体内；

位于最外端安装孔位处的上部工装体2内和底部工装体4顶面分别开有水平布置的转向槽Ⅰ21和转向槽Ⅱ41；

所述安装孔位内安装胀紧装置，所述胀紧装置结构相同，包括拉杆7、拉杆齿轮5和带齿轮胀套6，所述拉杆7竖向安装并穿越底部孔位、中部孔位和上部孔位，拉杆上端为倒向的契形段71，拉杆7位于底部孔位的部分为螺纹段72，相邻安装孔位的拉杆的螺纹段旋向相反；

所述拉杆齿轮5位于拉杆7的下端并被中部工装体3限位于底部工装体4的底部孔位内，拉杆齿轮5内孔通过内螺纹与拉杆7下端的螺纹段72配合，拉杆齿轮5的外齿轮与相邻安装孔位内的拉杆齿轮相互啮合，最外端安装孔位内的拉杆齿轮5与位于转向槽Ⅱ41内的胀紧手柄9连接；

所述带齿轮胀套6套在拉杆7的中上部，并被限位于上部孔位和中部孔位内；所述带齿轮胀套6包括胀套61和连接在胀套下部的胀套齿轮62，胀套61位于上部孔位与拉杆上端的倒向的契形段71配合并伸出上部工装体，使用时胀套61套进工件内腔，胀套齿轮62限位于中部孔位内，相邻安装孔位内的胀套齿轮相互啮合，最外端安装孔位内的带齿轮胀套6与位于转向槽Ⅰ21内的转向手柄8连接；

上述N的取值为2～8之间的任意整数。

所述底部工装体4、中部工装体3和上部工装体2 通过工装体定位销11定位，并通过工装体连接螺钉10连接成一整体；

所述底部工装体4留有突出中部工装体3和上部工装体2的安装台阶，安装台阶上设有安装螺孔，使用时该夹具通过安装螺孔内的安装螺钉12与加工设备工作台连接固定。

上述实施例中，上部工装体2主要用于胀套回转支撑，中部工装体3主要配合上部工装体2和底部工装体4分别对带齿轮胀套6和拉杆齿轮5进行定位限位，控制齿轮啮合及限制齿轮轴向不能窜动。

工件整体转动原理：

转向手柄8带动最外端的一个胀套齿轮62转动，其他的胀套齿轮62间通过啮合，使N个工位的胀套齿轮同时转动，通过固定调节胀紧装置的胀紧力，使得工件1与带齿轮胀套6间有一定的胀紧力，但又不影响转动，从而可以通过摩擦，实现零件和胀套一起转动，进而实现工件的整体转动。最外端的胀套齿轮62转动时，N个安装孔位内的胀套齿轮62同时转动，相邻的胀套齿轮62转动方向相反，由于工件为等分分度加工工件，工件的转动方向虽然相反，但不影响工件加工（工件正反转同样角度时，加工的部位相同）。

工件整体胀紧原理：

转动胀紧手柄9，带动最外端的拉杆齿轮5转动，由于拉杆齿轮5与拉杆7螺纹配合，而拉杆齿轮5轴向固定（限位于底部工装体4的底部孔位内），此时拉杆7会会根据拉杆齿轮5的转动方向上下移动，向下移动时拉杆7上端的契形段将带齿轮胀套6胀紧，从而将工件胀紧。

最外端的拉杆齿轮5转动时，N个安装孔位内的拉杆齿轮5同时转动，相邻的拉杆齿轮5转动方向相反，由于相邻拉杆7的螺纹相反，故N个安装孔位内的拉杆上下移动的方向相同，或同时上升或同时下降，实现多件零件整体夹紧和松开。

Claims (2)

1.一种多件回转类等分分度加工工件整体夹紧旋转加工夹具，该夹具用于采用带齿轮胀套夹紧或胀紧方式装夹的、回转类等分分度加工工件，其特征在于：包括工装基体以及安装在工装基体内的胀紧装置和转向机构；

所述工装基体包括自下而上依次叠层连接的底部工装体（4）、中部工装体（3）和上部工装体（2），所述工装基体开有N个并排设置的安装孔位，所述安装孔位贯穿于底部工装体（4）、中部工装体（3）和上部工装体（2），包括底部孔位、中部孔位和上部孔位，所述底部孔位、中部孔位和上部孔位分别位于底部工装体、中部工装体和上部工装体内；

位于最外端安装孔位处的上部工装体（2）内和底部工装体（4）顶面分别开有水平布置的转向槽Ⅰ（21）和转向槽Ⅱ（41）；

所述安装孔位内安装胀紧装置，所述胀紧装置结构相同，包括拉杆（7）、拉杆齿轮（5）和带齿轮胀套（6），所述拉杆（7）竖向安装并穿越底部孔位、中部孔位和上部孔位，拉杆上端为倒向的契形段（71），拉杆（7）位于底部孔位的部分为螺纹段（72），相邻安装孔位的拉杆的螺纹段旋向相反；

所述拉杆齿轮（5）位于拉杆（7）的下端并被中部工装体（3）限位于底部工装体（4）的底部孔位内，拉杆齿轮（5）内孔通过内螺纹与拉杆（7）下端的螺纹段（72）配合，拉杆齿轮（5）的外齿轮与相邻安装孔位内的拉杆齿轮相互啮合，最外端安装孔位内的拉杆齿轮与位于转向槽Ⅱ（41）内的胀紧手柄（9）连接；

所述带齿轮胀套（6）套在拉杆（7）的中上部，并被限位于上部孔位和中部孔位内；所述带齿轮胀套（6）包括胀套（61）和连接在胀套下部的胀套齿轮（62），胀套（61）位于上部孔位与拉杆上端的倒向契形段（71）配合并伸出上部工装体，胀套齿轮（62）限位于中部孔位内，相邻安装孔位内的胀套齿轮相互啮合，最外端安装孔位内的带齿轮胀套（6）与位于转向槽Ⅰ（21）内的转向手柄（8）连接；

上述N的取值为2～8之间的任意整数。

2.如权利要求1所述一种多件回转类等分分度加工工件整体夹紧旋转加工夹具，其特征在于：

所述底部工装体（4）、中部工装体（3）和上部工装体（2）通过工装体定位销（11）定位，并通过工装体连接螺钉（10）连接成一整体；

所述底部工装体（4）留有突出中部工装体（3）和上部工装体（2）外的安装台阶，安装台阶上设有安装螺孔，使用时该夹具通过安装螺孔内的安装螺钉（12）与加工设备工作台连接固定。