CN110842774A - 一种自适应磨削夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应磨削夹具，包括基座、拉杆、压紧座、压紧组件和定位台，基座用于与机床固定，拉杆设于基座内，压紧座铰接于基座上，压紧组件包括固定压紧块和活动压紧块，活动压紧块竖向铰接于固定压紧块上，固定压紧块安装在压紧座上，基座于活动压紧块的下方设有支撑平台，定位台安装在支撑平台上，拉杆一端与可驱动拉杆往复直线运动的机床执行机构相联，且拉杆另一端与压紧座连接，并带动压紧座旋转以使固定压紧块升降。本发明具有能利用加工整体硬质合金刀具的磨削机床来加工可转位数控刀片，同时压紧工件时仍可通过自动旋转角度保证与工件定位面平行的特点。

Description

一种自适应磨削夹具

技术领域

本发明涉及切削加工刀具，尤其涉及一种自适应磨削夹具。

背景技术

在刀具行业，由于可转位数控刀片形状多样，磨削精度高，在装夹上主要采用上下压紧定位面的方式，因此磨削机床一般为针对数控刀片开发的特定机床。而整体硬质合金刀具结构主要为圆棒，装夹时机床执行结构只需拉紧夹具夹紧棒材即可，应此两者所用磨削机床一般不能通用。但是市场对可转位数控刀片与整体硬质合金刀具需求量不同，当整体硬质合金刀具市场需求量减少时，工厂机床闲置，机床利用率下降，对企业来说不利于提高生产效益。因此开发一种利用加工整体硬质合金刀具的磨削机床来加工可转位数控刀片的机床夹具至关重要，它即能提高可转位数控刀片产能又能提高机床利用率，有利于企业生产。

然而，现有的整体硬质合金刀具的磨削机床，在对整个夹具夹紧位置尺寸设计时传统的设计方案是跟据理论工件厚度匹配设计上压块与下定位块高度，使上压块和下定位块与工件接触的面或线和工件定位面平行，以保证最大接触面积。但是工件厚度有误差，夹具制造也有公差，误差会导致上压块在绕支撑点旋转后夹紧接触面或夹紧接触线与工件定位面成角度，结果面接触变成线接触，线接触变成点接触，这样不能有效夹紧工件。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能利用加工整体硬质合金刀具的磨削机床来加工可转位数控刀片，同时压紧工件时仍可通过自动旋转角度保证与工件定位面平行的自适应磨削夹具。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种自适应磨削夹具，包括基座、拉杆、压紧座、压紧组件和定位台，所述基座用于与机床固定，所述拉杆设于基座内，所述压紧座铰接于基座上，所述压紧组件包括固定压紧块和活动压紧块，所述活动压紧块竖向铰接于固定压紧块上，所述固定压紧块安装在压紧座上，所述基座于活动压紧块的下方设有支撑平台，所述定位台安装在支撑平台上，所述拉杆一端与可驱动拉杆往复直线运动的机床执行机构相联，且拉杆另一端与压紧座连接，并带动压紧座旋转以使固定压紧块升降。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述拉杆包括球头部、尾连接部和设于二者之间的轴部，所述轴部的直径小于球头部的直径，所述压紧座设有可容纳球头部的圆弧槽，所述圆弧槽的朝向基座一侧的侧部设有与轴部适配的连接直槽，所述球头部位于圆弧槽内，所述轴部穿设于连接直槽内。

所述基座上设有导向孔，所述尾连接部分为外螺纹段和光滑段，所述光滑段与轴部连接，且光滑段可移动位于导向孔内，所述外螺纹段用于与机床执行机构相联。

所述基座设有两个对称的支承臂，各支承臂上设有第一销孔，两个第一销孔内设有安装有第一销轴，所述压紧座穿设在第一销轴上，并位于两个支承臂之间，所述第一销轴位于所述球头部的上方。

所述第一销孔与第一销轴之间为间隙配合，各支承臂上设有锁紧螺纹孔，所述锁紧螺纹孔与第一销孔垂直，且二者相通，所述锁紧螺纹孔内螺纹连接一锁紧螺钉。

所述压紧座与固定压紧块之间通过第一连接螺钉连接，且压紧座上设有第一定位销，所述压紧座对应设有与第一定位销配合的第一定位孔。

所述固定压紧块设有两个对称的悬臂，各悬臂上设有第二销孔，两个第二销孔内安装有第二销轴，所述活动压紧块穿设于第二销轴上，且并位于两个悬臂之间。

所述定位台设有可与工件相抵的限位凸台。

所述活动压紧块的底部设有第一定位棒，所述定位台上对应第一定位棒的位置设有第二定位棒，所述限位凸台设有第三定位棒，所述第一定位棒与第二定位棒平行且二者均与第三定位棒垂直或者相交。

所述定位台与支撑平台之间通过第二连接螺钉连接，所述支撑平台设有第二定位销，所述定位台设有与第二定位销适配的定位槽，所述定位台抵靠在基座的两个支承臂上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的该磨削夹具，采用一个可以旋转的压紧座，与机床执行机构连接的拉杆，拉杆将机床执行机构的轴向做往复运动，转化为压紧座的旋转，压紧座将旋转转化为压紧组件的升降，进而与定位台配合压紧工件，这样就可利用加工整体硬质合金刀具的磨削机床来加工可转位数控刀片；为有效夹紧厚度不同的工件将压紧组件设计成分体结构，活动压紧块铰接于固定压紧块上，以使活动压紧块位置可调，这样在夹紧工件时如果工件厚度或夹具制造与理论值有误差，活动压紧块在压紧工件时仍可通过自动旋转角度保证与工件定位面平行，以达到有效压紧的目的，即能够自适应夹紧同种数控刀片厚度相差不大的工件。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明的内部结构示意图。

图3是本发明的俯视图。

图4是本发明的仰视图。

图5是本发明中压紧座的立体结构示意图。

图6是本发明中压紧座的内部结构示意图。

图中各标号表示：

1、基座；101、导向孔；102、第一销孔；103、锁紧螺纹孔；104、锁紧螺钉；11、支撑平台；111、第二螺丝孔；12、支承臂；13、通孔；2、拉杆；21、球头部；22、轴部；23、尾连接部；231、外螺纹段；232、光滑段；3、压紧座；302、第一销轴孔；303、第一螺丝孔；304、销轴安装孔；31、圆弧槽；32、连接直槽；4、压紧组件；401、第二销孔；41、固定压紧块；411、悬臂；42、活动压紧块；5、定位台；501、第二螺纹孔；51、限位凸台；52、定位槽；61、第一销轴；62、第二销轴；63、第一定位销；64、第二定位销；71、第一连接螺钉；72、第二连接螺钉；8、工件；91、第一定位棒；92、第二定位棒；93、第三定位棒。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1至图6所示，本实施例的自适应磨削夹具，包括基座1、拉杆2、压紧座3、压紧组件4和定位台5，基座1作为整个自适应磨削夹具的安装基础，用于将整个磨削夹具与机床固定，拉杆2设于基座1内，压紧座3铰接于基座1上，可压紧组件4包括固定压紧块41和活动压紧块42，活动压紧块42竖向铰接于固定压紧块41上，固定压紧块41安装在压紧座3上，基座1于活动压紧块42的下方设有支撑平台11，定位台5安装在支撑平台11上，活动压紧块42与定位台5用来夹紧磨削的工件8，拉杆2一端与机床执行机构相联，机床执行机构相联可驱动拉杆2往复直线运动，拉杆2另一端与压紧座3连接，并带动压紧座3绕其铰接点相对基座1旋转，压紧座3旋转以使固定压紧块41升降，固定压紧块41下降的过程中带动活动压紧块42下压，与定位台5配合夹紧工件8。

由于活动压紧块42相对固定压紧块41是可转动的，在活动压紧块42压紧工件8时，活动压紧块42可根据工件8的定位面调整位置，保证活动压紧块42始终竖向压紧工件8，与工件8的定位面保持平行达到最佳的压紧效果(活动压紧块42与工件8保持最大的接触面积)，不会因为工件8厚度有误差，或者夹具的制造误差，而导致活动压紧块42压紧时与工件8是倾斜的仅线接触，从而带来夹不稳、压不紧的情况。

本实施例中，基座1在远离机床端有中心对称的两个支承臂12，各支承臂12上设有第一销孔102，两个第一销孔102内设有安装有第一销轴61，压紧座3穿设在第一销轴61上，并位于两个支承臂12之间。压紧座3为L形结构，压紧座3的拐角处设有可供第一销轴61穿过的第一销轴孔302。

拉杆2包括球头部21、尾连接部23和设于二者之间的轴部22，轴部22的直径小于球头部21的直径，压紧座3靠向基座1的一端设有可容纳球头部21的圆弧槽31，圆弧槽31的朝向基座1一侧的侧部设有与轴部22适配的连接直槽32。

基座1内设有一个通孔13，拉杆2的尾连接部23穿过通孔13与机床的执行机构相连，拉杆2的球头部21位于圆弧槽31，轴部22穿设于连接直槽32内，球头部21不可脱离连接直槽32，如图2中，圆弧槽31的开口是朝下的，球头部21从圆弧槽31下端开口处进入圆弧槽31，轴部22卡在连接直槽32内，这样，拉杆2轴向移动，球头部21推动压紧座3绕第一销轴61转动，第一销轴61位于球头部21的上方，保证压紧座3旋转时给予固定压紧块41下降的趋势。圆弧槽31、连接直槽32、轴部22三者的关系为：圆弧槽31的直径大于连接直槽32的宽度，连接直槽32的宽度大于等于轴部22的直径。

本实施例中，为了保证拉杆2轴向移动的稳定性，基座1内设有导向孔101，导向孔101与通孔13是相通的。拉杆2尾连接部23分为外螺纹段231和光滑段232，光滑段232与轴部22连接，且光滑段232可移动位于导向孔101内，外螺纹段231用于与机床执行机构相联。光滑段232与导向孔101配合对拉杆2的轴向移动起到导向的作用。

本实施例中，为了便于安装与拆卸，第一销孔102与第一销轴61之间为间隙配合，各支承臂12上设有锁紧螺纹孔103，锁紧螺纹孔103与第一销孔102垂直，且二者相通，锁紧螺纹孔103内螺纹连接一锁紧螺钉104，拧紧锁紧螺钉104，其会与第一销轴61表面接触并压紧第一销轴61，对第一销轴61进行限位，防止其转动，同时避免第一销轴61从第一销孔102内脱落。需要说明的是，本实施例中限制了第一销轴61的转动，那么压紧座3的第一销轴孔302与第一销轴61是间隙配合，保证压紧座3可绕第一销轴61转动。而除了这种方式，在其他实施例中，也可以是，压紧座3的第一销轴孔302与第一销轴61是过盈配合，第一销轴61在基座1的第一销孔102是可以转动的。

本实施例中，压紧座3与固定压紧块41之间通过第一连接螺钉71连接，压紧座3设有两个第一螺丝孔303，第一连接螺钉71设有两个，固定压紧块41对应设有两个螺纹孔，第一连接螺钉71穿过第一螺丝孔303与对应的螺纹孔螺纹锁紧配合。

压紧座3上设有两个第一定位销63，固定压紧块41对应设有两个第一定位孔(图中未示出)，各第一定位销63与第一定位孔配合。压紧座3设有可供第一定位销63插入的销轴安装孔304，第一定位销63与销轴安装孔304之间为过盈配，防止第一定位销63脱落。设置第一定位销63的目的在于：在第一连接螺钉71锁紧前，将固定压紧块41的第一定位孔与第一定位销63配对进行定好位，再将第一连接螺钉71装入第一螺丝孔303进行锁紧。两个第一螺丝孔303与两个销轴安装孔304呈X形交错布置。

本实施例中，固定压紧块41设有两个对称的悬臂411，各悬臂411上设有第二销孔401，两个第二销孔401内安装有第二销轴62，活动压紧块42穿设于第二销轴62上，且并位于两个悬臂411之间。活动压紧块42相对第二销轴62转动。第二销轴62在第二销孔401内静止不动。需要说明的是，在其他实施例中，也可以是第二销轴62在第二销孔401内转动，活动压紧块42与第二销轴62之间固定成一体，不相对转动。

本实施例中，定位台5与支撑平台11之间通过第二连接螺钉72连接，支撑平台11上设有第二螺丝孔111，如图4所示，为了便于安装，第二螺丝孔111设置在支撑平台11的底部，定位台5上设有对应设有第二螺纹孔501，在第二螺丝孔111装入第二连接螺钉72，从下至上将支撑平台11与定位台5锁紧。为了进行定位，支撑平台11设有第二定位销64，定位台5设有与第二定位销64适配的定位槽52，将第二定位销64固定在支撑平台11上后，再将定位台5的中定位槽52嵌入第二定位销64就可固定好定位台5纵向位移，再将定位台5一端靠紧基座1的支承臂12限制轴向位移，实现定位台5的定位。第二定位销64在两个第二螺丝孔111的中间。

本实施例中，为了进一步提高定位效果，定位台5设有可与工件8相抵的限位凸台51，限位凸台51、活动压紧块42与定位台5夹紧工件8后，工件8会受到磨削力的作用，后退，限位凸台51与工件8相抵来对抗磨削力。

本实施例中，根据工件8的V形定位面结构，在活动压紧块42的底部设有第一定位棒91，定位台5上对应第一定位棒91的位置设有第二定位棒92，第一定位棒91和第二定位棒92与工件8上下面的V形定位面接触，圆形的定位棒在夹紧V型定位面时具有定心效果。限位凸台51设有第三定位棒93，第三定位棒93与工件8抵紧。第一定位棒91与第二定位棒92平行。根据工件8磨削后角不同，第一定位棒91和第二定位棒92与轴向呈0～90°夹角，当夹角为0时，第一定位棒91与第二定位棒92平行且二者均与第三定位棒93垂直。当夹角大于0小于90°，第一定位棒91与第二定位棒92平行且二者均与第三定位棒93相交。需要说明的是，本实施例中，以工件8具有V形定位面为例，需要设置定位棒。在其他实施例中，根据工件8定位面的特点，如平面，也可以不设置定位棒。

工作原理：

机器手将工件8送至磨削夹具前端，将工件8下部V型定位面靠在第二定位棒92上，工件8后部紧靠第三定位棒93，这时机床执行机构拉动拉杆2移动，拉杆2移动带动压紧座3绕第一销轴61转动，固定压紧块41下行，活动压紧块42上的第一定位棒91压入工件8中V型定位面，当工件8高度与理论值有区别时，活动压紧块42在压紧过程中自动旋转保证与工件8接触面积最大，夹紧工件8，机械手退回，机床开始开加工件8。加工完毕后，机械手伸过来夹紧工件8，机床执行机构推动拉杆2，压紧座3绕第一销轴61回转，固定压紧块41上行，活动压紧块42与工件8分开，机械手将加工完毕后的工件8取走。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种自适应磨削夹具，其特征在于：包括基座(1)、拉杆(2)、压紧座(3)、压紧组件(4)和定位台(5)，所述基座(1)用于与机床固定，所述拉杆(2)设于基座(1)内，所述压紧座(3)铰接于基座(1)上，所述压紧组件(4)包括固定压紧块(41)和活动压紧块(42)，所述活动压紧块(42)竖向铰接于固定压紧块(41)上，所述固定压紧块(41)安装在压紧座(3)上，所述基座(1)于活动压紧块(42)的下方设有支撑平台(11)，所述定位台(5)安装在支撑平台(11)上，所述拉杆(2)一端与可驱动拉杆(2)往复直线运动的机床执行机构相联，且拉杆(2)另一端与压紧座(3)连接，并带动压紧座(3)旋转以使固定压紧块(41)升降。

2.根据权利要求1所述的自适应磨削夹具，其特征在于：所述拉杆(2)包括球头部(21)、尾连接部(23)和设于二者之间的轴部(22)，所述轴部(22)的直径小于球头部(21)的直径，所述压紧座(3)设有可容纳球头部(21)的圆弧槽(31)，所述圆弧槽(31)的朝向基座(1)一侧的侧部设有与轴部(22)适配的连接直槽(32)，所述球头部(21)位于圆弧槽(31)内，所述轴部(22)穿设于连接直槽(32)内。

3.根据权利要求2所述的自适应磨削夹具，其特征在于：所述基座(1)上设有导向孔(101)，所述尾连接部(23)分为外螺纹段(231)和光滑段(232)，所述光滑段(232)与轴部(22)连接，且光滑段(232)可移动位于导向孔(101)内，所述外螺纹段(231)用于与机床执行机构相联。

4.根据权利要求2所述的自适应磨削夹具，其特征在于：所述基座(1)设有两个对称的支承臂(12)，各支承臂(12)上设有第一销孔(102)，两个第一销孔(102)内设有安装有第一销轴(61)，所述压紧座(3)穿设在第一销轴(61)上，并位于两个支承臂(12)之间，所述第一销轴(61)位于所述球头部(21)的上方。

5.根据权利要求4所述的自适应磨削夹具，其特征在于：所述第一销孔(102)与第一销轴(61)之间为间隙配合，各支承臂(12)上设有锁紧螺纹孔(103)，所述锁紧螺纹孔(103)与第一销孔(102)垂直，且二者相通，所述锁紧螺纹孔(103)内螺纹连接一锁紧螺钉(104)。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的自适应磨削夹具，其特征在于：所述压紧座(3)与固定压紧块(41)之间通过第一连接螺钉(71)连接，且压紧座(3)上设有第一定位销(63)，所述固定压紧块(41)对应设有与第一定位销(63)配合的第一定位孔。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的自适应磨削夹具，其特征在于：所述固定压紧块(41)设有两个对称的悬臂(411)，各悬臂(411)上设有第二销孔(401)，两个第二销孔(401)内安装有第二销轴(62)，所述活动压紧块(42)穿设于第二销轴(62)上，且并位于两个悬臂(411)之间。

8.根据权利要求1至5任意一项所述的自适应磨削夹具，其特征在于：所述定位台(5)设有可与工件(8)相抵的限位凸台(51)。

9.根据权利要求8所述的自适应磨削夹具，其特征在于：所述活动压紧块(42)的底部设有第一定位棒(91)，所述定位台(5)上对应第一定位棒(91)的位置设有第二定位棒(92)，所述限位凸台(51)设有第三定位棒(93)，所述第一定位棒(91)与第二定位棒(92)平行且二者均与第三定位棒(93)垂直或者相交。

10.根据权利要求4所述的自适应磨削夹具，其特征在于：所述定位台(5)与支撑平台(11)之间通过第二连接螺钉(72)连接，所述支撑平台(11)设有第二定位销(64)，所述定位台(5)设有与第二定位销(64)适配的定位槽(52)，所述定位台(5)抵靠在基座(1)的两个支承臂(12)上。

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