CN109676408A - 模块化板类零件加工夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种模块化板类零件加工夹具，包括一个矩形的底板，底板的上表面从左至右设有等间隔排列的T形通槽，底板在左右两端的对称位置设有用于与机床固定的连接件，底板在左、右、前三个端面上分别竖直设有活动定位板，T形通槽中设置有侧向压紧组件。本发明对于表面形状复杂的板类零件可将其放置在具有T形通槽的底板上，通过调节底板上活动定位板高度，使板类零件的前端、左和/或右端与对应的活动定位板相抵，再通过在侧向压紧组件，最终完成板类零件的夹装。本发明只需一次夹装即可完成全部表面加工的内容，不仅提高了效率、降低了劳动强度，而且提升了板类零件加工质量的稳定性。

Description

模块化板类零件加工夹具
技术领域
本发明属于机床夹具技术领域，涉及一种板类零件的加工夹具。
背景技术
板类零件在加工时首先需要通过夹具将其夹持固定在机床的工作台上才能够进行后续的切割等加工。现有夹具包括虎钳和压板，对于表面形状复杂的板类零件均存在不能通过一次夹装就能完成全部表面加工内容的问题。具体原因如下：
虎钳的钳口形状、高度以及宽度固定，对于夹紧面没有加工内容的板类零件来说，可通过一次夹装进而完成表面所有的加工内容。但多数情况是，板类零件的夹紧面上具有加工内容。如图1所示，虎钳1装夹板类零件2后，对于高出钳口的板类零件1上表面可以进行型腔的加工；而对于低于钳口的板类零件台阶面3，由于虎钳会干涉刀具的运动轨迹，所以只能通过更换板类零件3的夹紧面来对板类零件3进行再次夹装然后加工。若遇到表面形状复杂，加工面高低不一致的板类零件，则需要多次更换夹装位置才可实现表面内容的全部加工。而压板则是压装在板类零件的上表面，使板类零件固定在压板与机床之间以便进行加工。但板类零件若在压板压紧的位置有加工内容，则仍然需要调整压紧位置才能完成所有的加工内容。
有上述可知，虎钳和压板需要多次更换夹装位置才能完成板类零件全部的表面加工内容。而更换夹装位置不仅工序多、操作繁琐、操作者劳动强度大，而且在此过程中受到操作者技能水平以及夹装方式等因素的影响，很容易出现零件加工质量不稳定，还会出现板类零件加工变形或加工尺寸不稳定的问题。
发明内容
本发明提供一种模块化板类零件加工夹具，对于表面形状复杂的板类零件，能够通过一次夹装即可完成全部表面加工内容。从而提升板类零件加工质量的稳定性。
本发明所采用的技术方案是：一种模块化板类零件加工夹具，其特征在于，包括一个矩形的底板，所述底板的上表面从左至右设有等间隔排列的T形通槽，底板在左右两端的对称位置设有用于与机床固定的连接件，底板在左、右、前三个端面上分别竖直设有活动定位板，底板上表面的左右两端各设有一个定位调节板，所述T形通槽中设置有侧向压紧组件。
进一步，所述三个活动定位板的板面与各自对应的底板端面贴合，每个活动定位板上间隔设有至少两个竖直且形状相同的腰型孔，活动定位板通过贯穿设置在腰型孔中的螺钉与底板端面上对应设置的螺纹孔固定连接，螺钉位于腰型孔上端时，定位板的上沿与底板的上表面平齐。
进一步，所述活动定位板靠近上沿位置设有可容纳板类零件对应端部形状的凹槽。
进一步，所述定位调节板的内侧沿上设有可容纳板类零件对应端部形状的凹槽。
进一步，所述侧向压紧组件包括一个L形底座和一个侧向压紧器，所述L形底座的形状与T形通槽适配形成间隙配合，L形底座可在T形通槽中滑动；所述L形底座的水平部前端和位于后端的垂直部均竖直贯通设有一个螺纹孔并配有锁紧螺钉，水平部前端的螺纹孔与竖直部之间的位置通过螺钉固定有所述侧向压紧器，所述侧向压紧器的后端与竖直部贴合。
进一步，所述设置在底板左右两端的连接件为耳板，耳板的上下板面与底板的底面平行，耳板上设有用于与机床连接的开口。
进一步，所述开口为U形槽。
进一步，所述底板的下底面设置有两个定位键，两个定位键的连线与所述T形通槽垂直，两个定位键同时嵌入工作台上同一条槽轨中。
进一步，所述底板的下底面设有减重槽。
进一步，所述底板的最大尺寸为350×220mm。
本发明的有益效果在于：对于表面形状复杂的板类零件可将其放置在具有T形通槽的底板上，通过调节底板上活动定位板高度，使板类零件的前端、左和/或右端与对应的活动定位板相抵，再确定板类零件可被夹持的后端位置，通过在对应的T形通槽内设置侧向压紧组件，最终完成板类零件的夹装。由于活动定位板的高度可调节以及侧向压紧组件的位置可选择，所以对于表面形状复杂的板类零件来说，只需一次夹装即可完成全部表面加工的内容，不仅提高了效率、降低了劳动强度，而且提升了板类零件加工质量的稳定性。
在附加技术特征中，无论是在活动定位板上设置了可容纳板类零件对应端面形状的凹槽，还是将定位调节板的内侧沿设置成与板类零件对应端面形状贴合，其目的均是为了使本发明能够适应具有复杂端面的板类零件。
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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有虎钳夹装板类零件的示意图；
图2是本发明中底板的结构示意图；
图3是本发明中底板的底部结构示意图；
图4是本发明夹装板类零件的一个实施例示意图；
图5是本发明夹装板类零件的另一个实施例示意图；
图6是图5的左侧结构示意图；
图7是图5的后侧结构示意图；
图8是异形活动定位板的结构示意图；
图9是定位调节板的结构示意图；
图10是侧向压紧组件的放松状态示意图；
图11是侧向压紧组件的压紧状态示意图；
图12是侧向压紧组件的爆炸图；
图13是侧向压紧组件的纵向剖视图；
图14本发明夹装板类零件后在机床上的加工模拟图。
图中：1、虎钳，2、板类零件，3、台阶面，4、底板，5、T形通槽，6、螺纹孔，7、耳板，8、U形槽，9、定位键，10、减重槽，11、左定位板，12、右定位板，13、前定位板，14、腰型孔，15、螺钉，16、异形定位板，17、凹槽，18、定位调节板，19、异形定位调节板，20、型腔，21、螺纹孔，22、侧向压紧组件，23、L形底座，24、水平部，25、前螺纹孔，26、竖直部，27、后螺纹孔，28、侧向压紧器，29、顶紧螺钉，30、螺纹孔，31、调节垫片，32、通孔，33、刀具，34、板类零件。
具体实施方式
下面将结合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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并非全部。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
本发明包括一个矩形的底板4。如图2所示，底板4的上表面从左至右设有等间隔排列的T形通槽5。T形通槽5的设置是实现模块化分区域夹装板类零件的基础。
如图2所示，底板5在左右两端的对称位置设有用于与机床固定的连接件。该连接件可设置为耳板7，耳板7的上下板面与底板4的底面平行。耳板7上设有用于与机床连接的开口。该开口为U形槽8。
如图3所示，为了使本发明与机床的运动轴保持垂直或平行的关系，所以在底板4的下底面设置有两个定位键9，两个定位键9的连线与T形通槽5垂直，并且两个定位键9可同时嵌入工作台上同一条槽轨中。将底板4的定位键9设为圆柱体，可减少定位键9的加工精度。因为定位键9的圆柱面与机床的槽轨为线接触，如果定位键9设计为方形，则成为面接触，进而需要保证定位键9平面度的加工精度要求。此外，为了本发明能够适应不同类型机床的使用要求，解决各种机床上槽轨宽度不统一的问题，使其具有更好的通用性，可以将定位键9的直径设置为小于槽轨的最小宽度。出于减轻整体夹具重量的考虑，在底板4的底面设有减重槽10。本发明可将底板4的最大尺寸设置为350×220mm。也就是说板类零件夹装的最大外形尺寸为350×220mm。
而本发明的重点之一是在底板4的左、右、前三个端面上分别设置了活动定位板。这是因为不同板类零件的定位基准有不同的方向，为了保证不同的板类零件夹装在本发明上的位置固定不变，所以在底板4上设计了三个方向的定位基准，以此适应于不同板类零件的定位要求。活动定位板的高度可以上下调节，以此解决本发明能够适应不同高度板类零件的加工要求。具体结构如下：
如图4所示，底板4在左端面上设置了左定位板11，在右端面上设置了右定位板12，在前端面上设置了前定位板13。三个活动定位板与各自对应的底板4端面贴合。三个活动定位板上均间隔设有至少两个竖直且形状相同的腰型孔14。腰型孔14的中心点均处于各自定位板的一条水平线上。活动定位板是通过贯穿设置在腰型孔14中的螺钉15与底板4端面上对应设置的螺纹孔6固定连接。调节活动定位板高度时，将螺钉15固定在腰型孔14的上端处，活动定位板的上沿与底板4的上表面平齐；将螺钉15固定在腰型孔14的下端处，活动定位板的上沿超出底板4的上表面，超出部分用于对板类零件进行定位。
如图5至图8所示，由于板类零件的端面更多是具有非直线的边沿，为了解决具有不规则端面的板类零件夹装问题，则将活动定位板设置为异形定位板16，也就是说在异形定位板16靠近上沿的位置设有可容纳板类零件对应端部形状的凹槽17。
为了配合T型槽5中侧向压紧组件22对板类零件后端的夹装位置， 使其能够进行微调。故在底板4的左右两侧分别固定有定位调节版18。定位调节板18与底板4上设有对应的螺纹孔21，可通过螺钉形成可拆卸更换的连接关系。定位调节板18可根据板类零件的大小或者基准面的位置，来选择是设置在底板4的左侧还是右侧，或者两侧均设置。但无论是哪种设置方式，定位调节板18均采用以下设计方案，现对仅在底板4的右侧设置定位调节板18的实施例做具体说明：
对于左右两端为不规则端面的板类零件，也可在底板4上的左右两侧分别设置定位调节板18。
对于板类零件的右端为直线的形状，如图4所示，定位调节板18可设置为矩形板。定位调节板18水平固定在底板4上表面的右侧。定位调节板18的长度与底板4的前后长度相同。定位调节板18的外侧边沿与底板4右端面平齐。定位调节板18的内侧边沿与板类零件的右端贴合。
对于板类零件的右端为非直线的形状，如图5至图9所示，将定位调节板18设置为异形定位调节板19。异形定位调节板19的外侧同样与底板4右端面平齐。但异形定位调节板19在靠近内侧边沿的板面上设有与板类零件右端形状契合的型腔20。
定位调节板18和异形定位调节板19的宽度，根据板类零件右端与底板4右端之间的间距来确定。
由于在底板4的左右两侧设置了异形定位调节板19，所以将前定位板13设置为异形定位板16即可。
本发明的另一个重点是在T形通槽5中设置侧向压紧组件22。当板类零件通过定位板定位之后，此时就需要通过侧向压紧组件22将板类零件稳固的夹装在底板4上，如图4和图5所示。侧向压紧组件22具体结构如下：
如图10至图12所示，侧向压紧组件22包括一个L形底座23和一个侧向压紧器28。L形底座23的形状与T形通槽5适配形成间隙配合，L形底座23可沿T形通槽5前后滑动，如图4和图5所示。
如图13所示，L形底座23的水平部24前端设有一个竖直贯通的前螺纹孔25，位于水平部24后端的垂直部26同样设有一个竖直贯通的后螺纹孔27。前螺纹孔25和后螺纹孔27中均配有锁紧螺钉。侧向压紧器28通过螺钉固定在水平部24在前螺纹孔25与竖直部26之间的位置处。侧向压紧器28的后端与竖直部26贴合。由于侧向压紧器28是通过顶紧螺钉29的旋入深度来调节侧向挤压程度的，如图10和图11所示。所以在水平部24对应顶紧螺钉29的位置上设置有螺纹孔30。故侧向压紧器28与水平部24之间通过顶紧螺钉29螺纹连接。
为了方便调节侧向压紧器28的压紧高度，在侧向压紧器28与水平部24之间设有调节垫片31。在调节垫片31的中心设置一个通孔32，使顶紧螺钉29穿过通孔32即可。由于侧向压紧器28与水平部24之间通过顶紧螺钉29螺纹连接，所以调节垫片31是可以更换的。
本发明的夹装方法是：根据板类零件的大小和基准面的位置选择左、右、前三个端面的活动定位板。若板类零件的端面为非直线的形状，则选择对应的异形活动定位板和异形定位调节板。根据板类零件端面可夹持的高度调节活动定位板的高度。在通过活动定位板确定好板类零件的夹装位置后，选择板类零件后端可夹持的部位，在对应的T形通槽5中放置侧向压紧组件22，并将其沿T形通槽5滑至板类零件的后端。调节好侧向压紧组件22的位置后拿掉板类零件，在侧向压紧组件22的前螺纹孔25和后螺纹孔27中旋入锁紧螺钉，使侧向压紧组件22顶紧T形通槽5的底部，实现侧向压紧组件22在T形通槽5内固定锁死。将板类零件再次放入夹装位置，调节侧向压紧器28上的顶紧螺钉29，向下旋转顶紧螺钉29使其产生压紧零件的侧向力，最终实现板类零件的稳固夹装。需要放松侧向压紧器28时，只要向上旋转顶紧螺钉29即可。
如图14所示，本发明对板类零件34在稳固夹装的前提下，夹紧位置均低于板类零件的加工面位置。刀具33可在不受干扰的情况下完成板类零件34上表面的所有加工内容。由此可见，本发明实现了一次夹装，即可完成所有加工内容的目的。

Claims (10)

1.一种模块化板类零件加工夹具，其特征在于：包括一个矩形的底板，所述底板的上表面从左至右设有等间隔排列的T形通槽，底板在左右两端的对称位置设有用于与机床固定的连接件，底板在左、右、前三个端面上分别竖直设有活动定位板，底板上表面的左右两端各设有一个定位调节板，所述T形通槽中设置有侧向压紧组件。
2.按照权利要求1所述的模块化板类零件加工夹具，其特征在于：所述三个活动定位板的板面与各自对应的底板端面贴合，每个活动定位板上间隔设有至少两个竖直且形状相同的腰型孔，活动定位板通过贯穿设置在腰型孔中的螺钉与底板端面上对应设置的螺纹孔固定连接，螺钉位于腰型孔上端时，定位板的上沿与底板的上表面平齐。
3.按照权利要求1或2所述的模块化板类零件加工夹具，其特征在于：所述活动定位板靠近上沿位置设有可容纳板类零件对应端部形状的凹槽。
4.按照权利要求1所述的模块化板类零件加工夹具，其特征在于：所述定位调节板的内侧沿上设有可容纳板类零件对应端部形状的凹槽。
5.按照权利要求1所述的模块化板类零件加工夹具，其特征在于：所述侧向压紧组件包括一个L形底座和一个侧向压紧器，所述L形底座的形状与T形通槽适配形成间隙配合，L形底座可在T形通槽中滑动；所述L形底座的水平部前端和位于后端的垂直部均竖直贯通设有一个螺纹孔并配有锁紧螺钉，水平部前端的螺纹孔与竖直部之间的位置通过螺钉固定有所述侧向压紧器，所述侧向压紧器的后端与竖直部贴合。
6.按照权利要求1所述的模块化板类零件加工夹具，其特征在于：所述设置在底板左右两端的连接件为耳板，耳板的上下板面与底板的底面平行，耳板上设有用于与机床连接的开口。
7.按照权利要求6所述的模块化板类零件加工夹具，其特征在于：所述开口为U形槽。
8.按照权利要求1所述的模块化板类零件加工夹具，其特征在于：所述底板的下底面设置有两个定位键，两个定位键的连线与所述T形通槽垂直，两个定位键同时嵌入工作台上同一条槽轨中。
9.按照权利要求1所述的模块化板类零件加工夹具，其特征在于：所述底板的下底面设有减重槽。
10.按照权利要求1所述的模块化板类零件加工夹具，其特征在于：所述底板的最大尺寸为350×220mm。
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