CN110977530A - 一种可调节中心高的机械紧固装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种可调节中心高的机械紧固装置，包括刚性组件和中心高调节组件；刚性组件包括刚性杆、螺母、垫圈和卡簧；中心高调节组件包括固定座和活动平台。刚性杆一端具有外扩的锥形段，螺母、垫圈和卡簧安装在刚性杆上，当螺母向外移动时，推动垫圈，使卡簧与刚性杆的锥形段挤压产生胀紧力，将待紧固零件的内孔胀紧；固定座与活动平台之间通过斜面的导轨副配合，并通过螺旋副传动，实现活动平台平移以及上下高度调整；刚性杆固定在活动平台上。本发明既能装夹零件又能保证工艺系统刚性，使加工完成后的产品完全符合工艺技术指标。

Description

一种可调节中心高的机械紧固装置

技术领域

本发明涉及机械加工中的工件装夹技术领域，具体为一种可调节中心高的机械紧固装置。

背景技术

目前机械加工的现有技术中，对产品的装夹方法通常采用三爪卡盘、机用虎钳、压板等进行夹紧。但当遇上一些形状不规则的产品，由于这样的产品不仅外表面的尺寸一致性低，产品长度也较大，此时若需要加工长度方向上中间凸台部位的精度槽时，由于刚性差，轻微力量就会产生晃动，而传统的通用夹具无法装夹，更不可能加强中间凸台部位的刚性，所以中间部位精度槽常因工艺系统刚性差而无法加工。因此，针对这种形状不规则(非回转体)、长度较大的产品而言，当需要加工中部凸台部位的精度槽时，需要设计一种稳定有效的紧固装置来满足制造要求，使槽宽、壁厚公差，表面粗糙度等都能满足工艺技术指标，保证产品质量和提高生产效率。

发明内容

针对现有技术加工外形不规则产品，工件两端采用压板进行装夹，中间凸台部位因工艺系统刚性不足，传统的通用夹具又无法装夹，不能正常加工的问题，本发明提出一种可调节中心高的机械紧固装置，既能装夹零件又能保证工艺系统刚性，使加工完成后的产品完全符合工艺技术指标。

本发明的技术方案为：

所述一种可调节中心高的机械紧固装置，其特征在于：包括刚性组件和中心高调节组件；

所述刚性组件包括刚性杆和涨紧部件；所述刚性杆一端具有外扩的锥形段，在刚性杆上安装有涨紧部件，当刚性杆伸入待紧固零件的内孔中后，通过将涨紧部件在锥形段上向外移动，使涨紧部件将所述内孔胀紧，使待紧固零件与刚性杆形成完整的工艺刚性系统；

所述中心高调节组件包括固定座和活动平台，固定座上表面为斜面，斜面上具有导轨；活动平台底面为与固定座上表面对应的斜面，斜面上具有凹槽，用于安装在导轨上，使活动平台能够沿导轨移动，移动过程中实现活动平台平移以及上下高度调整；所述活动平台顶部具有水平的刚性杆容纳槽，当刚性杆另一端放入刚性杆容纳槽后，能够通过压板夹紧，使刚性杆与中心高调节组件形成完整的工艺刚性系统。

进一步的优选方案，所述一种可调节中心高的机械紧固装置，其特征在于：所述涨紧部件由螺母、垫圈和卡簧组成；所述刚性杆的锥形段内侧有螺纹段；螺母与螺纹段配合，在锥形段与螺母之间的刚性杆上依次装有卡簧和垫圈，当螺母在螺纹段上向外移动时，能够推动垫圈，使卡簧沿着刚性杆的轴线向外移动，卡簧与刚性杆的锥形段挤压产生胀紧力，将待紧固零件的内孔胀紧。

进一步的优选方案，所述一种可调节中心高的机械紧固装置，其特征在于：固定座和活动平台之间采用螺杆进行传动；固定座上表面一侧具有凸台，凸台中具有轴线平行于导轨的通孔，活动平台底面另一侧具有凸台，凸台中具有轴线平行于导轨的螺纹孔，螺杆穿过固定座上表面凸台通孔后与活动平台底面凸台螺纹孔形成螺旋副；螺杆通过固定在螺杆上的挡圈实现轴向定位，当螺杆转动时，带动活动平台沿导轨移动。

有益效果

本发明的有益效果是：在通用夹具所不能正常使用的情况下，通过本发明解决了传统通用夹具所不能满足的装夹问题和增加产品工艺系统刚性问题。本发明不但完全包证了产品加工时各项技术要求，还能在产品加工时采用较高的切削速度和进给速度，适合高速切削，在保证产品质量的同时，能佷好发挥出加工中心这种先进设备的性能，从而明显提高加工效率，达到了很好的效果。装置稳定牢固，使用方便，不受外界条件限制，能使工件的槽宽、壁厚公差，表面质量得到有效控制，同时还降低了零件加工难度，减小了产品加工者的生产压力。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

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—机械紧固装置等轴视图

图2—机械紧固装置等轴视图

图3—机械紧固装置加工状态示意图

图4—固定座主视图

图5—固定座半剖视图

图6—活动平台主视图

图7—活动平台半剖视图

图8—卡簧主视图

图9—卡簧剖视图

图10—螺杆视图

图11—刚性杆视图

图12—压板主视图

图13—压板俯视图

图画说明：图1中：[1]—螺母[2]—垫圈[3]—卡簧[4]—刚性杆[5]—压板[6]—活动平台[7]—螺钉销[8]—螺杆[9]—挡圈[10]—顶丝[11]—固定座。

图7中:左下角为活动平台[6]内螺纹，螺杆[8]与之配合形成螺旋副。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1和图2所示，本实施例中的可调节中心高的机械紧固装置，包括刚性组件和中心高调节组件。

所述刚性组件包括刚性杆、螺母、垫圈和卡簧。如图11所示，所述刚性杆一端具有外扩的锥形段，锥形段内侧有螺纹段；螺母与螺纹段配合，在锥形段与螺母之间的刚性杆上依次装有卡簧和垫圈；当刚性杆伸入待紧固零件的内孔中后，通过将螺母在螺纹段上向外移动时，能够推动垫圈，使卡簧沿着刚性杆的轴线向外移动，卡簧与刚性杆的锥形段挤压产生胀紧力，将待紧固零件的内孔胀紧，使待紧固零件与刚性杆形成完整的工艺刚性系统。

所述中心高调节组件包括固定座和活动平台，固定座上表面为斜面，斜面上具有导轨；活动平台底面为与固定座上表面对应的斜面，斜面上具有凹槽，用于安装在导轨上，使活动平台能够沿导轨移动，移动过程中实现活动平台平移以及上下高度调整，并在调整到位后，通过顶丝将活动平台位置固定。

固定座和活动平台之间采用螺杆进行传动；固定座上表面一侧具有凸台，凸台中具有轴线平行于导轨的通孔，活动平台底面另一侧具有凸台，凸台中具有轴线平行于导轨的螺纹孔，螺杆穿过固定座上表面凸台通孔后与活动平台底面凸台螺纹孔形成螺旋副；螺杆通过固定在螺杆上的挡圈实现轴向定位，当螺杆转动时，带动活动平台沿导轨移动。

所述活动平台顶部具有水平的刚性杆容纳V型槽，当刚性杆另一端放入刚性杆容纳V型槽后，能够通过压板夹紧，使刚性杆与中心高调节组件形成完整的工艺刚性系统。

安装时，将螺杆与活动平台底面凸台的内螺纹进行螺旋组合，组合好后再与固定座组合，活动平台与固定座相连后形成导轨副。螺杆的六方头部穿过固定座前端圆孔后，装上挡圈，挡圈与螺杆用螺钉销连接，将螺杆与活动平台下端的内螺纹组合形成螺旋副，螺旋副的内外螺纹采用细牙螺纹，转动螺杆将带动活动平台沿导轨副移动，因为导轨副设计有一定坡度，就可以实现上下的调整。在活动平台上部用圆柱销将待内圆弧的压板与活动平台组合，组合好后可用拧紧螺钉带紧压板将刚性杆压紧，刚性杆上装上卡簧、垫圈、螺母，组合成一种机械紧固装置。

使用时，由于被加工零件中间凸台部位没有足够的刚性，轻微的力量也能使它颤动，无法对中间部位的精度槽进行加工，通用的三爪卡盘、机用虎钳、压板夹具无法对工件进行装夹，只能采用本发明才能满足它的装夹和增加产品工艺系统刚性的要求。先调整刚性杆的中心高：转动螺杆,通过螺旋副带动活动平台做上下和前后的斜线运动从而实现活动平台的上下移动，也就等于调整刚性杆的中心高。大致调整好中心高后，将刚性杆放进被加工零件的内孔内，旋转螺母，推动垫圈，使卡簧沿着刚性杆的轴线向前移动，使卡簧与刚性杆头部的锥面挤压产生胀紧力，这时被加工零件的孔中心线与刚性杆4的轴线可能还不完全在一个水平高度上，需要进行微调。再次旋转螺杆，使活动平台沿着固定座的导轨副移动，旋转运动转变为上下和前后的斜线运动，将机械紧固装置中的刚性杆轴线与被加工零件的孔中心调到同轴后，拧紧顶丝，使固定座与活动平台紧固。再旋转刚性杆上的螺母，挤压卡簧，产生胀紧力，将被加工零件的内孔紧紧胀紧，形成一个完整的工艺刚性系统，满足加工零件所需的各项要求。

本实施例中的卡簧用合金结构钢制作，其余部附件均采用碳素结构钢制作。

本发明各个结构设计的优点在于：

1、本装置中卡簧使用稳定可靠，卡簧在制作时可大可小，非常方便灵活，便于加工采用。

2、刚性杆头部的锥度与后面的杆身为一体结构，有利增加刚性。并能与卡簧组合形成一个方便可靠的夹紧机构。

3、压板做成带内圆弧的形状，压紧刚性杆时接触面积更大，压紧效果更理想。

4、压板并没有采用传统的四个螺钉拧紧，而是采用圆柱销与活动平台连接，既操作方便，又美观实用。

5、活动平台底部带内螺纹孔的凸台与活动平台是个整体，内螺纹轴线与水平方向有一定斜角，与导轨副平行，这样转动螺杆时活动平台沿导轨副能平稳移动。

6、将导轨副做成与水平方向有一定斜角，活动平台沿导轨副移动时能满足同时上下、前后的运动。

7、螺杆六方头穿过固定座的圆孔配合时，装上挡圈，再装上螺钉销，将螺杆限定在固定座上，与传统限定螺杆的方法比更加简便。

8、螺旋副的内外螺纹并没制作成传统的梯形螺纹，而是制作成细牙螺纹，这样有利于微调，便于制造。

9、传统导轨副由上部分扣到下部分，然后两边装上挡条，每边用三个螺钉固紧，组合成导轨副，本装置上、下部分直接滑轨组合，减少机械紧固装置制作的工作量。

10、本装置的上下、前后调节功能与夹紧功能进行有机组合，形成新的一种机械紧固装置。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (5)

1.一种可调节中心高的机械紧固装置，其特征在于：包括刚性组件和中心高调节组件；

所述刚性组件包括刚性杆和涨紧部件；所述刚性杆一端具有外扩的锥形段，在刚性杆上安装有涨紧部件，当刚性杆伸入待紧固零件的内孔中后，通过将涨紧部件在锥形段上向外移动，使涨紧部件将所述内孔胀紧，使待紧固零件与刚性杆形成完整的工艺刚性系统；

所述中心高调节组件包括固定座和活动平台，固定座上表面为斜面，斜面上具有导轨；活动平台底面为与固定座上表面对应的斜面，斜面上具有凹槽，用于安装在导轨上，使活动平台能够沿导轨移动，移动过程中实现活动平台平移以及上下高度调整；所述活动平台顶部具有水平的刚性杆容纳槽，当刚性杆另一端放入刚性杆容纳槽后，能够通过压板夹紧，使刚性杆与中心高调节组件形成完整的工艺刚性系统。

2.根据权利要求1所述一种可调节中心高的机械紧固装置，其特征在于：所述涨紧部件由螺母、垫圈和卡簧组成；所述刚性杆的锥形段内侧有螺纹段；螺母与螺纹段配合，在锥形段与螺母之间的刚性杆上依次装有卡簧和垫圈，当螺母在螺纹段上向外移动时，能够推动垫圈，使卡簧沿着刚性杆的轴线向外移动，卡簧与刚性杆的锥形段挤压产生胀紧力，将待紧固零件的内孔胀紧。

3.根据权利要求1所述一种可调节中心高的机械紧固装置，其特征在于：固定座和活动平台之间采用螺杆进行传动；固定座上表面一侧具有凸台，凸台中具有轴线平行于导轨的通孔，活动平台底面另一侧具有凸台，凸台中具有轴线平行于导轨的螺纹孔，螺杆穿过固定座上表面凸台通孔后与活动平台底面凸台螺纹孔形成螺旋副；螺杆通过固定在螺杆上的挡圈实现轴向定位，当螺杆转动时，带动活动平台沿导轨移动。

4.根据权利要求3所述一种可调节中心高的机械紧固装置，其特征在于：所述螺旋副采用细牙螺纹。

5.根据权利要求1所述一种可调节中心高的机械紧固装置，其特征在于：所述压板采用带有内圆弧面的压板，压板一端与采用圆柱销与活动平台连接。另一端通过螺栓与活动平台固定连接。

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