CN110549277A - 工件同心夹紧装置及夹紧方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工件同心夹紧装置及夹紧方法，它包括通过丝杠座固定的丝杠，丝杠为正反向丝杠；第一夹紧件通过第一螺母连接在丝杠的一侧；第一移动槽朝向夹紧中心点延伸，第一夹紧件沿第一移动槽移动；导杆通过第二螺母连接在丝杠的另一侧，导杆具有中心线夹角呈120°的两个拨杆；两个第二夹紧件分别连接在两个拨杆的端部，两个第二夹紧件分别沿两个第二移动槽移动；两个第二移动槽之间的夹角及第二移动槽与第一移动槽之间的夹角均为120°；第一夹紧件和两个第二夹紧件与夹紧中心点的距离相同。本发明的使三个夹紧块同时、同距离移动夹紧圆形铸件外表面，解决了定心精度不高，操作时间长等问题。

Description

工件同心夹紧装置及夹紧方法

技术领域

本发明涉及工作加工技术领域，具体涉及一种工件同心夹紧装置及夹紧方法。

背景技术

对于圆形铸件(如新能源电机壳体)清理和加工时，需要对工件夹紧，传统的方法是三爪卡盘固定，三个爪一个一个手动拧紧，定心性不高，装夹时间长，生产效率低。

发明内容

本发明为克服上述技术问题，本发明提供了一种工件同心夹紧装置，采用正反向丝杠和导杆带动，使得三个夹紧块同时、同距离移动夹紧圆形工件外表面，解决了定心精度不高，操作时间长等问题。本发明还提供了一种基于该工件同心夹紧装置的夹紧方法。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

工件同心夹紧装置，包括：通过丝杠座固定的丝杠，所述丝杠以一点为夹紧中心点分为左右两部分，左、右两部分的螺纹具有相反的旋向；第一夹紧件，所述第一夹紧件通过第一螺母连接在丝杠的一侧；第一移动槽，所述第一移动槽朝向所述夹紧中心点延伸，第一夹紧件沿第一移动槽移动；导杆，所述导杆通过第二螺母连接在丝杠的另一侧，所述导杆具有中心线夹角呈120°的两个拨杆；两个第二夹紧件，所述两个第二夹紧件分别连接在两个拨杆的端部；两个第二移动槽，所述两个第二移动槽均朝向所述夹紧中心点延伸，两个第二夹紧件分别沿两个第二移动槽移动；两个第二移动槽之间的夹角及第二移动槽与第一移动槽之间的夹角均为120°；所述第一夹紧件和两个第二夹紧件与夹紧中心点的距离相同。

优选的，还包括夹紧台，所述丝杠座固定在夹紧台的下部，所述第一移动槽和第二移动槽开设在该夹紧台上。

优选的，所述第一夹紧件下方设有第一移动导向块，第一移动导向块与第一移动槽配合，并在第一移动槽内滑动。

优选的，所述第二夹紧件下方设有第二移动导向块，第二移动导向块与第二移动槽配合，并在第二移动槽内滑动。

优选的，所述第一夹紧件和第二夹紧件为V形夹紧块。

优选的，所述第二螺母上部与导杆采用键连接。

优选的，所述拨杆上设有拨杆槽，所述第二夹紧件下方设有导杆滑动柱，导杆滑动柱与拨杆槽配合。

优选的，所述丝杠一侧还设有手柄。

优选的，所述丝杠一侧连接有蜗轮，蜗轮与蜗杆配合，蜗杆与所述手柄相连。

优选的，所述丝杠的左右两部分为一体连接或通过联轴器相连，所述联轴器包括分别连接丝杠的左右两部分的两个法兰盘，两个法兰盘之间用螺栓相连。

优选的，所述夹紧台下方设有支撑腿。

一种夹紧方法，采用上述的工件同心夹紧装置，其包括以下步骤：

步骤1：将待夹紧工件放置于第一夹紧件和两个第二夹紧件之间；

步骤2：旋转丝杠，使第一夹紧件沿第一移动槽径向移动；同时，丝杠带动导杆，导杆的两个拨杆带动两个第二夹紧件沿第二移动槽径向移动；

步骤3：直至对待夹紧工件夹紧。

根据上述夹紧方法，在步骤1之前还包括定心校准步骤，具体是：

使两个法兰盘的处于可相互分离状态，左右调整丝杠的左右两部分或一部分，使第一螺母与第二螺母位于距夹紧中心点相等的位置，此时若两个法兰盘之间存在间隙，则置入与间隙相一致的垫片，再旋紧螺栓，使两法兰盘坚固在一起。

该定心校准步骤中，夹紧中心点可通过第一移动槽和第二移动槽延伸线交点确定。

该定心校准步骤中，丝杠可通过一个或多个丝杠座固定，至少一个丝杠座可以在调整时，随丝杠的一部分左右移动，然后再固定丝杠座。或者，丝杠的一部分是可以在相应丝杠座内左右滑动的。

夹紧新能源电机壳体外圆时，采用三个夹紧件夹紧；夹紧新能源电机壳体凸台时，在三个夹紧件表面上加一个垫块，三个夹紧件表面与型块表面贴合，垫块的平面与夹紧新能源电机壳体凸台表面接触。

本发明的有益效果是：

(1)三个夹紧件由一个丝杠驱动，通过螺旋传动、导杆拨动三个夹紧件沿第一移动槽和第二移动槽径向移动，操作简便；

(2)导杆上的两个拨杆在其水平中心线上与水平中心线成60°夹角。由于丝杠螺母副运动使得第二螺母左右移动，这样拨杆的中心线与水平中心线成60°保持不变，第一移动槽、拨杆(拨杆槽)中心线、第二螺母到夹紧中心点组成一个正三角形(三个角都是60°)，所以第二螺母中心到夹紧中心点的距离始终等于第二夹紧件中心到夹紧中心点的距离，也等于第一螺母中心到夹紧中心点的距离，所以转动手柄，在正反向丝杠螺母的带动下，三个夹紧件到夹紧中心点的距离始终相等，既起到夹紧的作用，又起到定心的作用，工作时间短，生产效率高。

(3)另外，由于本装置采用正反向丝杠，因此只要装配时，使第一螺母和第二螺母位于距夹紧中心点相同距离的螺纹上，就能够使第一夹紧件和两个第二夹紧件距离夹紧中心点的距离相同，从而可以保证三个夹紧件时刻位于以夹紧中心点为圆心的圆周上，从而定心精度更高。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明新能源电机壳体夹紧装置夹紧外圆的主视结构图；

图2是本发明新能源电机壳体夹紧装置夹紧外圆的俯视结构图；

图3是本发明新能源电机壳体夹紧装置夹紧凸台的俯视结构图；

图4是本发明新能源电机壳体夹紧装置的第一夹紧件的主视结构图；

图5是本发明新能源电机壳体夹紧装置的第一夹紧件的俯视结构图；

图6是本发明新能源电机壳体夹紧装置的第一夹紧件的侧视结构图；

图7是本发明新能源电机壳体夹紧装置的第二夹紧件的主视结构图；

图8是本发明新能源电机壳体夹紧装置的第二夹紧件的俯视结构图；

图9是本发明新能源电机壳体夹紧装置的第二夹紧件的侧视结构图；

图10是本发明新能源电机壳体夹紧装置导杆的结构图；

图11是本发明新能源电机壳体夹紧装置的结构图(增加蜗轮蜗杆和联轴器)。

附图标记说明：

图1～10中，1支撑腿；2夹紧台；2-1第一移动槽；2-2第二移动槽；3丝杠座；4丝杠；5第一夹紧件；5-1第一V型夹紧块；5-2第一移动导向块；5-3第一螺母；6第二螺母；7导杆；7-1拨杆；7-2拨杆槽；7-3键槽；7-4导杆固定孔；8第二夹紧件；8-1第二V型夹紧块；8-2第二移动导向块；8-3导杆滑动柱；8-4螺柱；9手柄；10垫块；11新能源电机壳体；11-1电机壳体外圆；11-2电机壳体凸台；联轴器12；蜗轮13；蜗杆14。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-10所示，本实施例的工件同心夹紧装置为新能源电机壳体夹紧装置，包括夹紧台2、丝杠4、第一夹紧件5、导杆7、第二夹紧件8。

丝杠4以一点为夹紧中心点分为左右两部分，左半部分加工为左旋螺纹，丝杠4的右半部分加工为右旋螺纹，丝杠4的左右两端通过丝杠4座3固定在夹紧台2的下部。丝杠4的通过右端的手柄9转动。

夹紧台2下方设置有支撑腿1。夹紧台2上开设有第一移动槽2-1和两个第二移动槽2-2，第一移动槽2-1和两个第二移动槽2-2均由外向内朝向所述夹紧中心点延伸，三个移动槽之间的夹角均为120°。

丝杠4位于第一移动槽2-1的正下方，第一夹紧件5通过第一螺母5-3连接在丝杠4的右旋螺纹上，当转动丝杠4，第一夹紧件5沿第一移动槽2-1移动。导杆7通过第二螺母6连接在丝杠4的左旋螺纹上。导杆7具有中心线夹角呈呈120°的两个拨杆7-1。两个第二夹紧件8分别连接在两个拨杆7-1的端部，且当转动丝杠4，两个第二夹紧件8分别沿两个第二移动槽2-2移动。第一夹紧件5和两个第二夹紧件8与夹紧中心点的距离相同。

具体的，第一夹紧件5下方设有第一移动导向块5-2，第一移动导向块5-2与第一移动槽2-1配合，并在第一移动槽2-1内滑动。第二夹紧件8下方设有第二移动导向块8-2，第二移动导向块8-2与第二移动槽2-2配合，并在第二移动槽2-2内滑动。第一移动导向块5-2和第二移动导向块8-2分别与三个均布的移动槽(第一移动槽2-1和第二移动槽2-2)滑动接触，构成径向移动。

第二移动导向块8-2下方还设有螺柱8-4，螺柱8-4与螺栓旋紧连接，以防止第二夹紧件8从第二移动槽2-2中脱落。拨杆7-1上设有拨杆槽7-2，第二移动导向块8-2与螺柱8-4之间还设有导杆滑动柱8-3，导杆7滑柱动与拨杆槽7-2配合。从而，第二夹紧块通过第二移动导向块8-2在第二移动槽2-2内滑动，通过导杆7滑柱在拨杆槽7-2内滑动。

具体的，第一夹紧件5包括第一V型夹紧块5-1、第一移动导向块5-2和第一螺母5-3。第一V型夹紧块5-1朝向夹紧中心点的一侧具有V形表面。第一移动导向块5-2位于第一V型夹紧块5-1的下面，第一螺母5-3位于第一移动导向块5-2的下面。第二夹紧件8包括第二V型夹紧块8-1、第二移动导向块8-2、导杆滑动柱8-3和螺柱8-4。第二V型夹紧块8-1朝向夹紧中心点的一侧具有V形表面。第二移动导向块8-2位于第二V型夹紧块8-1的下面，导杆滑动柱8-3位于第二移动导向块8-2的下面，螺柱8-4位于导杆滑动柱8-3的下面。V形表面与待夹紧件(如新能源电机壳体11)外周接触，增大接触面积，增加夹紧固定作用。

通过右侧的手柄9转动，右端的第一夹紧件5沿第一移动槽2-1左右移动。第二螺母6与丝杠4形成螺旋副，第二螺母6左右移动。导杆7上设有导杆固定孔7-4，第二螺母6上部与导杆7上的键槽7-3采用键连接圆周方向固定，第二螺母6的上下固定采用压板和若干螺栓固定，螺栓穿过压板固定在导杆固定孔7-4上。为防止第二螺母6转动，若干螺杆组成的上表面与夹紧台2底面接触只产生移动，不会使第二螺母6产生转动。当第二螺母6向右移动，带动导杆7向右径向移动。两个呈120°夹角的拨杆7-1通过拨杆槽7-2对导杆滑动柱8-3施加朝内的力，拨动第二移动导向块8-2沿第二移动槽2-2向内径向移动，最终使第二夹紧件8径向移动，夹紧新能源电机壳体11外表面。第一夹紧件5和第二夹紧件8相互成120°均匀分布，各自沿夹紧台2作径向移动。

夹紧新能源电机壳体11的电机壳体外圆11-1时，采用三个夹紧件夹紧；夹紧新能源电机壳体11的电机壳体凸台11-2时，在夹紧件的V形表面上加一个垫块10，垫块10的V形表面与V型块的V形表面贴合，垫块10的平面与夹紧新能源电机壳体11的电机壳体凸台11-2表面接触。

一种夹紧方法，采用上述的新能源电机壳体夹紧装置，其包括以下步骤：

步骤1：将新能源电机壳体放置于第一夹紧件5和两个第二夹紧件8之间；

步骤2：旋转丝杠4，使第一夹紧件5沿第一移动槽2-1径向移动；同时，丝杠4带动导杆7，导杆7的两个拨杆7-1带动两个第二夹紧件8沿第二移动槽2-2径向移动；

步骤3：直至对新能源电机壳体夹紧。

本发明主要具有以下优点：

(1)三个夹紧件由一个手柄9驱动，通过螺旋传动、导杆7拨动第二移动导向块8-2沿夹紧台2的第二移动槽2-2径向移动，三个移动导向块分别在夹紧台2的三个互成120°的移动槽中移动，导向块与夹紧件固定连接。

(2)导杆7由两个拨杆7-1整个做成一体，两个拨杆7-1都带有拨杆槽7-2，两个拨杆7-1的中心线夹角为120°，每个拨杆7-1与导杆7对称线的夹角为60°，通过键连接、导杆固定孔7-4上的螺栓固定在第二螺母6上，拨杆7-1上的拨杆槽7-2拨动第一夹紧件5上的导杆滑动柱8-3，使得第二夹紧件8上的第二移动导向块8-2在夹紧台2上的第二移动槽2-2中滑动，从而完成第二夹紧件8的径向移动，对新能源电机壳体11夹紧。

夹紧台2固定不动，夹紧台2上的三个均布的移动槽也固定不动，右侧的第一移动槽2-1在水平中心线上，左侧的两个第二移动槽2-2都与水平中心线成60°的夹角，分别在水平中心线的上面和下面。

导杆7上面的两个拨杆7-1在键槽7-3固定下，其中一个拨杆7-1在水平中心线上且与水平中心线成60°，另一个拨杆7-1在水平中心线下且也与水平中心线成60°，由于丝杠4螺母副运动使得第二螺母6左右移动，这样拨杆槽7-2的中心线与水平中心线成60°保持不变，第二移动槽2-2、拨杆槽7-2中心线、第二螺母6到夹紧台2中心(夹紧中心点)组成一个正三角形(三个角都是60°)，所以第二螺母6中心到夹紧台2中心(夹紧中心点)的距离始终等于导杆滑动柱8-3中心到夹紧台中心的距离，也等于第一螺母5-3中心到夹紧台2中心的距离。所以转动手柄9，在正反向丝杠4螺母的带动下，三个V型夹持块到夹紧台2中心的距离始终相等，既起到夹紧的作用，又起到定心的作用，工作时间短，生产效率高。

本实施例中，第一、第二移动槽2-1、2-2可称为夹紧台2移动槽；第一、第二V型夹紧块5-1、8-1可称为V型块或V型夹持块或夹紧V型块；第一V型夹紧块5-1可称为丝母夹紧V型块或螺母夹紧V型块；夹紧中心点可称为夹紧台2中心。

如图11所示。本发明的装置在夹紧后，丝杠螺母起到一定的夹紧作用，在工件夹紧要求不高的情况下可以使用。为进一步保证夹紧防松的问题，可以在丝杠一侧连接有蜗轮13，蜗轮13与蜗杆14配合，蜗杆14连接在夹紧台2上。蜗杆14与所述手柄9相连。本装置利用蜗轮蜗杆自锁功能实现夹紧防松效果。

另外，为保证定心精度，则对零件及装配要求都比较高。一旦第一螺母5-3和第二螺母6非绝对对称地位于中心夹紧点的两侧，就不能保证绝对定心。作为本发明的进一步创新，定心精度采用如下措施：

丝杠分成两段加工，便于调整每段丝杠(左右两部分)相对螺母的位置，然后丝杠装成一体，保证了第一螺母5-3和第二螺母6相对中心的位置。左右两部分丝杠通过联轴器12相连。联轴器121包括分别连接丝杠的左右两部分的两个法兰盘，两个法兰盘之间用螺栓相连。

本装置的定心校准步骤，具体是：

使两个法兰盘的处于可相互分离状态，左右调整丝杠4的左右两部分或一部分，使第一螺母5-3与第二螺母6位于距夹紧中心点相等的位置，此时若两个法兰盘之间存在间隙，则置入与间隙相一致的垫片，再旋紧螺栓，使两法兰盘坚固在一起。

该定心校准步骤中，夹紧中心点可通过第一移动槽2-1和第二移动槽2-2延伸线交点确定。

该定心校准步骤中，丝杠4可通过一个或多个丝杠座固定，至少一个丝杠座3可以在调整时，随丝杠4的一部分左右移动，然后再固定丝杠座3。或者，丝杠4的一部分是可以在相应丝杠座4内左右滑动的。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.工件同心夹紧装置，其特征在于，包括：

通过丝杠座固定的丝杠，所述丝杠以一点为夹紧中心点分为左右两部分，左、右两部分的螺纹具有相反的旋向；

第一夹紧件，所述第一夹紧件通过第一螺母连接在丝杠的一侧；

第一移动槽，所述第一移动槽朝向所述夹紧中心点延伸，第一夹紧件沿第一移动槽移动；

导杆，所述导杆通过第二螺母连接在丝杠的另一侧，所述导杆具有中心线夹角呈120°的两个拨杆；

两个第二夹紧件，所述两个第二夹紧件分别连接在两个拨杆的端部；

两个第二移动槽，所述两个第二移动槽均朝向所述夹紧中心点延伸，两个第二夹紧件分别沿两个第二移动槽移动；

两个第二移动槽之间的夹角及第二移动槽与第一移动槽之间的夹角均为120°；所述第一夹紧件和两个第二夹紧件与夹紧中心点的距离相同。

2.根据权利要求1所述的工件同心夹紧装置，其特征在于，还包括夹紧台，所述丝杠座固定在夹紧台的下部，所述第一移动槽和第二移动槽开设在该夹紧台上。

3.根据权利要求1或2所述的工件同心夹紧装置，其特征在于，所述第一夹紧件下方设有第一移动导向块，第一移动导向块与第一移动槽配合，并在第一移动槽内滑动。

4.根据权利要求1或2所述的工件同心夹紧装置，其特征在于，所述第二夹紧件下方设有第二移动导向块，第二移动导向块与第二移动槽配合，并在第二移动槽内滑动。

5.根据权利要求1所述的工件同心夹紧装置，其特征在于，所述第一夹紧件和第二夹紧件为V形夹紧块。

6.根据权利要求1所述的工件同心夹紧装置，其特征在于，所述拨杆上设有拨杆槽，所述第二夹紧件下方设有导杆滑动柱，导杆滑动柱与拨杆槽配合。

7.根据权利要求1所述的工件同心夹紧装置，其特征在于，所述丝杠一侧还设有手柄。

8.根据权利要求1所述的工件同心夹紧装置，其特征在于，所述丝杠一侧连接有蜗轮，蜗轮与蜗杆配合，蜗杆与所述手柄相连。

9.根据权利要求1所述的工件同心夹紧装置，其特征在于，所述丝杠的左右两部分为一体连接或通过联轴器相连，所述联轴器包括分别连接丝杠的左右两部分的两个法兰盘，两个法兰盘之间用螺栓相连。

10.一种夹紧方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的工件同心夹紧装置，其包括以下步骤：

步骤1：将待夹紧工件放置于第一夹紧件和两个第二夹紧件之间；

步骤2：旋转丝杠，使第一夹紧件沿第一移动槽径向移动；同时，丝杠带动导杆，导杆的两个拨杆带动两个第二夹紧件沿第二移动槽径向移动；

步骤3：直至对待夹紧工件夹紧。