CN111230551A - 异形杠杆零件车削夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了异形杠杆零件车削夹具，包括夹具体以及和所述夹具体相连接的弹性夹持机构和离心夹紧机构；所述弹性夹持机构包括用于夹持工件的第一夹持部，所述离心夹紧机构包括用于夹持工件的第二夹持部，所述第一夹持部的夹持中心和所述第二夹持部的夹持中心在同一平面内；本装置的第一夹持部和第二夹持部共同作用完成了对异形工件的夹持，能够保证对异形工件的夹持精准度，保证了异形工件加工时的精度。

Description

异形杠杆零件车削夹具

技术领域

本发明涉及工装夹具技术领域，具体涉及异形杠杆零件车削夹具。

背景技术

为了满足产品的某些功能要求，设计的机械零件的形状多种多样，而异形件的加工具有一定的难度，通常需要设计配套的专用工艺装备。异形杠杆零件500（见附图1）是可用于连接其它零件起到杠杆支撑作用的零件，该件毛坯为铸件或锻件，零件的尺寸精度和位置精度要求比较高。如短圆柱502与已加工圆柱501的中心距尺寸精度要求为±0.01毫米，平行度为0.02毫米。在加工该零件的短圆柱502的中心孔即待加工孔503时需要使用专用车床夹具。

常用的车夹具是采用V形块与铰链压板夹持已加工圆柱501和可调V形块与压紧螺钉配合夹持短圆柱502，这种夹具方案安装效率比较低。因此设计更高效率的异型杠杆零件车削夹具就很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供异形杠杆零件车削夹具，以解决现有技术中导致的夹持精度低、生效效率低的问题。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

异形杠杆零件车削夹具，包括夹具体以及和所述夹具体相连接的弹性夹持机构和离心夹紧机构；

所述弹性夹持机构包括用于夹持工件的第一夹持部，所述离心夹紧机构包括用于夹持工件的第二夹持部，所述第一夹持部的夹持中心和所述第二夹持部的夹持中心在同一平面内。

进一步地，所述第一夹持部包括固定锥座、滑动锥套和弹性筒夹，所述固定锥座和所述夹具体固定连接，所述滑动锥套滑动连接在所述固定锥座的外周，所述弹性筒夹的一端连接在所述固定锥座内，另一端连接在所述滑动锥套内；

所述滑动锥套在第一位置，所述弹性筒夹处于夹持状态，所述滑动锥套在第二位置，所述弹性筒夹处于非夹持状态。在夹持状态，弹性筒夹夹持工件，在非夹持状态，弹性筒夹松开工件。

进一步地，所述固定锥座设有内锥孔，且所述内锥孔的大口端远离所述夹具体；

所述滑动锥套包括一体成型的导向套和内锥，所述导向套滑动连接在所述固定锥座的外周；

所述弹性筒夹内设有夹持孔，所述弹性筒夹的外表面具有左锥面和右锥面，所述左锥面和所述内锥孔相适配，所述右锥面和所述内锥相适配；

所述滑动锥套向靠近所述夹具体的一侧运动，所述弹性筒夹的夹持孔收缩，弹性筒夹的夹持孔收缩后对应的为夹持状态；

所述滑动锥套向远离所述夹具体的一侧运动，所述弹性筒夹的夹持孔扩张，弹性筒夹扩张后对应的状态为非夹持状态。

进一步地，所述弹性夹持机构还包括Z形压板和配重块，所述配重块和所述夹具体相连接，所述Z形压板的一端和所述配重块相铰接，另一端位于所述滑动锥套相连接；

所述Z形压板转动带动所述滑动锥套运动至第一位置或第二位置。

进一步地，所述弹性夹持机构还包括拉杆和T形拉杆头，所述Z形压板的压板中段上设有通孔；

所述拉杆和所述T形拉杆头分别位于所述Z形压板的两侧，所述拉杆一端贯穿所述夹具体的中心孔，另一端和所述T形拉杆头相连接。

进一步地，所述第二夹持部包括对称设置的左摆动压杆和右摆动压杆，所述左摆动压杆的第一压杆头部和右摆动压杆的第二压杆头部的中线和所述第一夹持部的中心在同一平面内。

进一步地，所述离心夹紧机构还包括固定座和限位板，所述左摆动压杆和右摆动压杆均转动连接在所述固定座内；

所述限位板和所述固定座相连接，且所述限位板位于靠近所述第一压杆头部和第二压杆头部的一端。

进一步地，所述左摆动压杆的第一筒身上设有第一扇形齿轮，所述右摆动压杆的第二筒身上设有第二扇形齿轮，所述第一扇形齿轮和第二扇形齿轮互相啮合。

进一步地，所述左摆动压杆的第一压杆尾杆上设有第一重块，所述右摆动压杆的第二压杆尾杆上设有第二重块。

进一步地，还包括和所述夹具体相连接的安全罩，所述安全罩为圆形罩壳，所述弹性夹持机构和离心夹紧机构均位于所述安全罩内；

所述安全罩上设有第一连接孔和第二连接孔，所述第一连接孔的中心和所述第一夹持部的夹持中心在同一条直线上，所述第二连接孔的中心和所述第二夹持部的夹持中心在同一条直线上。

根据上述技术方案，本发明的实施例至少具有以下效果：

1、本装置的第一夹持部和第二夹持部共同作用完成了对异形工件的夹持，能够保证对异形工件的夹持精准度，保证了异形工件加工时的精度；

2、本发明利用气缸控制偏置的弹性夹持部夹紧工件的主要夹持圆柱面；利用两根通过扇形齿轮啮合的摆动压杆同步夹持或松开工件，使被加工面处于回转中心，保证了对零件的加工精度；

3、本发明在安装工件时即夹具不转动时，在两根拉簧的作用下使得两根摆动压杆的圆弧形钳口抱合夹持住工件待加工的圆柱面，给工件定心，夹具高速转动，两根摆动压杆在重块的离心力作用下与拉簧的作用力一起抱紧工件上待加工的圆柱面，保证夹持可靠；

4、该夹具装夹效率高，安装可靠，保证了被加工零件的形状位置精度，提高了生产率。

附图说明

图1为背景技术中异型杠杆零件的结构示意图；

图2为本发明具体实施方式的整体结构示意图；

图3为本发明具体实施方式的局部剖切结构示意图；

图4为本发明具体实施方式夹具体及弹性夹持机头的结构示意图；

图5为本发明具体实施方式中弹性夹持部的结构示意图；

图6为本发明具体实施方式中离心夹紧机构的结构示意图。

其中：100、夹具体；200、弹性夹持机构；300、离心夹紧机构；400、安全罩；500、异形杠杆零件；210、固定锥座；211、定位柱；212、法兰；220、滑动锥套；221、导向套；222、内锥；230、弹性筒夹；231、左锥面；232、右锥面；240、Z形压板；241、U形叉；242、圆弧面凸台；243、压板中段；250、配重块；251、销轴；252、弹簧座；260、T形拉杆头；270、拉杆；280、导套；310、固定座；311、底板；312、方立柱；320、左摆动压杆；321、第一压杆头部；322、第一筒身；323、第一压杆尾杆；324、第一重块；325、第一扇形齿轮；326、第一销；327、左销；330、右摆动压杆；331、第二压杆头部；332、第二筒身；333、第二压杆尾杆；334、第二重块；335、第二扇形齿轮；336、第二销；337、右销；341、第一拉簧；342、第二拉簧；350、限位板；501、已加工圆柱；502、短圆柱；503、待加工孔；504、短圆柱左端面。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图2至图6所示，本发明提供的异形杠杆零件车削夹具，包括夹具体以及和夹具体相连接的弹性夹持机构和离心夹紧机构；弹性夹持机构包括用于夹持工件的第一夹持部，离心夹紧机构包括用于夹持工件的第二夹持部，第一夹持部的夹持中心和第二夹持部的夹持中心在同一平面内。本装置的第一夹持部和第二夹持部共同作用完成了对异形工件的夹持，能够保证对异形工件的夹持精准度，保证了异形工件加工时的精度。

本发明的夹具体100为设有中心孔的圆形法兰盘，在中心孔内还固定嵌有导套280。导套280与拉杆270轴向滑配。并设有键导向。

如图2至图4所示，弹性夹持机构200由固定锥座210、滑动锥套220、弹性筒夹230、Z形压板240、配重块250（铰支座）、T形拉杆头260、拉杆270等组成。

如图5所示，第一夹持部（弹性夹持部）由固定锥座210、滑动锥套220和弹性筒夹230三部分构成。弹性夹持部设置在拉杆270的一侧。

固定锥座210为回转体零件，通过最左端的定位柱211与夹具体100上对应的孔配合进行定位，并通过法兰212与夹具体100通过螺钉固定联结。固定锥座210右端圆柱内设有大口朝右的内锥。内锥锥度与弹性筒夹230的左锥面231相匹配。

滑动锥套220为回转体零件，由左边圆筒形导向套221和右边内锥222两部分构成。导向套221的内孔与固定锥座210右端的圆柱外表面滑配。内锥222锥度与弹性筒夹230的右锥面232相匹配。

弹性筒夹230大致呈回转体形，内设有圆柱孔，外面设有左锥面231和右锥面232，左右错开均布开有窄槽。左锥面231与固定锥座210右端的内锥配合，右锥面232与滑动锥套220右边的内锥222配合。

在本发明中，弹性筒夹230的夹持孔（圆柱孔）用于夹持工件，弹性筒夹230左右错开均布开有窄槽，开槽设计能够保证弹性筒夹230的变形量，弹性筒夹则利用金属材料的自身变形特性对工件进行夹紧。

配重块250（铰支座）设置在拉杆的另一侧，与弹性夹持部关于拉杆270的中心线基本对称设置。配重块250（铰支座）大致呈长方体型，通过螺钉固定在夹具体100右侧。配重块250（铰支座）上设有长方形孔。在长方形孔上方位置处还固定设有两根弹簧座252。

Z形压板240大致呈Z形，由头部的U形叉241、连接段（水平段）、压板中段243三段构成。压板中段243的末端插入配重块250（铰支座）的长方形孔内，并通过销轴251与配重块250（铰支座）活动铰接。

压板中段243的中心平面上与夹具体100中心孔相对应的位置处设有腰形通孔。T形拉杆头260为两段短圆柱即直杆段与横杆段的中部位置固定联结成的T形零件，T形拉杆头260的横杆段横跨在压板中段243的腰形通孔两侧，直杆段穿过压板中段243的腰形通孔与拉杆270的右端通过螺纹固定连接。拉杆270的左端与气缸活塞杆联接。

头部的U形叉241的左侧面中部位置设有圆弧面凸台242，Z形压板240的U形叉通过圆弧面凸台242与滑动锥套220的右端面接触。

气缸活塞杆带动拉杆270向左移动，通过T形拉杆头260拉动Z形压板240向左转动，U形叉241向左推压滑动锥套220，弹性筒夹230的圆柱孔收缩，夹紧工件。

气缸活塞杆向右伸出，带动拉杆270向右移动，拉杆270右端推动Z形压板240向右转动复位，U形叉241向右移动，滑动锥套220右移复位，弹性筒夹230的圆柱孔张开复位，松开工件。

如图6所示，离心夹紧机构300由一个固定座310、两个摆动压杆即左摆动压杆320、右摆动压杆330、两根拉簧及一块限位板350等组成。固定座310由长方形的底板311和四根垂直固定的方立柱312构成。底板311的中心设有通孔，供拉杆270穿过。固定座310通过螺钉固定在夹具体100的中部位置处。四根方立柱312的上部设有水平方向的孔，孔内固定设有左销327和右销337。

左摆动压杆320由第一压杆头部321、第一筒身322、第一压杆尾杆323、第一重块324和第一扇形齿轮325等构成。第一压杆头部321固定联接在第一筒身322的上方，第一压杆尾杆323固定联接在第一筒身322的下方，第一重块324固定联接在第一压杆尾杆323末端，第一扇形齿轮325固定联接在第一筒身322的内侧。

右摆动压杆330由第二压杆头部331、第二筒身332、第二压杆尾杆333、第二重块334、第二扇形齿轮335等构成。第二压杆头部331固定联接在第二筒身332的上方，第二压杆尾杆333固定联接在第二筒身332的下方，第二重块334固定联接在第二压杆尾杆333末端，第二扇形齿轮335固定联接在第二筒身332的内侧。

左摆动压杆320转动设置在左销327的中部位置，右摆动压杆330转动设置在右销337的中部位置。左摆动压杆320和右摆动压杆330对向设置。左摆动压杆320内侧的第一扇形齿轮325和右摆动压杆330内侧的第二扇形齿轮335相互啮合，使得左摆动压杆320和右摆动压杆330能够同步转动。使得左摆动压杆320上部第一压杆头部321的圆弧形钳口与右摆动压杆330上部第二压杆头部331的圆弧形钳口能同时夹持或者松开短圆柱502的圆柱面，使得被夹持工件的中心始终处于夹具的中心。

在左摆动压杆320的和右摆动压杆330的扇形齿轮上分别固定设有第一销326和第二销336。第一拉簧341上端钩挂安装在第一销326上，第一拉簧341下端钩挂安装在配重块250（铰支座）上的弹簧座252上；第二拉簧342上端钩挂安装在第二销336上，第二拉簧342下端钩挂安装在配重块250（铰支座）上的弹簧座252上。

在两根拉簧的作用下使得左摆动压杆320上部第一压杆头部321的圆弧形钳口与右摆动压杆330上部第二压杆头部331的圆弧形钳口始终处于抱合夹持的状态。在夹具高速转动时，左摆动压杆320的和右摆动压杆330在重块的离心力作用下与拉簧的作用力一起抱紧工件，保证夹持可靠。

限位板350为两端开有缺口的长方形钢板，中心设有孔，孔的直径略大于被加工孔的直径，用于让刀。限位板350通过螺钉固定安装在固定座310的四根方立柱312顶部。在安装异形杠杆零件时，限位板350与短圆柱左端面504接触，起到控制轴向位置和稳定工件的作用。

本发明的安全罩400为圆形钢板罩壳，包围在弹性夹持机构200和离心夹紧机构300的外围，并固定联接在夹具体100侧面。圆形钢板罩壳使得夹具的外表面呈光滑的圆面，也防止夹具高速运转时异物飞出，保证操作安全。

本发明的工作过程为：气缸活塞杆向右伸出，带动拉杆270向右移动，拉杆270右端推动Z形压板240向右转动复位，U形叉241向右移动，滑动锥套220右移复位，弹性筒夹230的圆柱孔张开复位，松开工件。

向右取出加工完成的异型杠杆零件，重新装上另一件待加工的异型杠杆零件，即将零件上已加工圆柱501插入弹性筒夹230的圆柱孔内，短圆柱左端面504与限位板350接触，同时在两根拉簧的作用下两根摆动压杆的圆弧形钳口抱合夹持住工件待加工的短圆柱面。

气缸活塞杆带动拉杆270向左移动，通过T形拉杆头260拉动Z形压板240向左转动，U形叉241向左推压滑动锥套220，弹性筒夹230的圆柱孔收缩，弹性夹持机构夹紧工件。

启动车床主轴，夹具高速转动，左摆动压杆320的和右摆动压杆330在重块的离心力作用下与拉簧的作用力一起抱紧工件上待加工的短圆柱面，保证夹持可靠。

两者共同作用保证对异形工件的夹持可靠，夹持后进行钻孔等加工，加工完成后，停止起床主轴转动。重复以上动作。

本发明利用气缸控制偏置的弹性夹持部夹紧工件的主要夹持圆柱面。利用两根通过扇形齿轮啮合的摆动压杆同步夹持或松开工件，使被加工面处于回转中心。在安装工件时即夹具不转动时，在两根拉簧的作用下使得两根摆动压杆的圆弧形钳口抱合夹持住工件待加工的圆柱面，给工件定心。夹具高速转动，两根摆动压杆在重块的离心力作用下与拉簧的作用力一起抱紧工件上待加工的圆柱面，保证夹持可靠。该夹具装夹效率高，安装可靠，保证了被加工零件的形状位置精度，提高了生产率。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (10)

1.异形杠杆零件车削夹具，其特征在于，包括夹具体（100）以及和所述夹具体（100）相连接的弹性夹持机构（200）和离心夹紧机构（300）；

所述弹性夹持机构（200）包括用于夹持工件的第一夹持部，所述离心夹紧机构（300）包括用于夹持工件的第二夹持部，所述第一夹持部的夹持中心和所述第二夹持部的夹持中心在同一平面内。

2.根据权利要求1所述的异形杠杆零件车削夹具，其特征在于，所述第一夹持部包括固定锥座（210）、滑动锥套（220）和弹性筒夹（230），所述固定锥座（210）和所述夹具体（100）固定连接，所述滑动锥套（220）滑动连接在所述固定锥座（210）的外周，所述弹性筒夹（230）的一端连接在所述固定锥座（210）内，另一端连接在所述滑动锥套（220）内；

所述滑动锥套（220）在第一位置，所述弹性筒夹（230）处于夹持状态，所述滑动锥套（220）在第二位置，所述弹性筒夹（230）处于非夹持状态。

3.根据权利要求2所述的异形杠杆零件车削夹具，其特征在于，所述固定锥座（210）设有内锥孔，且所述内锥孔的大口端远离所述夹具体（100）；

所述滑动锥套（220）包括一体成型的导向套（221）和内锥（222），所述导向套（221）滑动连接在所述固定锥座（210）的外周；

所述弹性筒夹（230）内设有夹持孔，所述弹性筒夹（230）的外表面具有左锥面（231）和右锥面（232），所述左锥面（231）和所述内锥孔相适配，所述右锥面和所述内锥（222）相适配；

所述滑动锥套（220）向靠近所述夹具体（100）的一侧运动，所述弹性筒夹（230）的夹持孔收缩；

所述滑动锥套（220）向远离所述夹具体（100）的一侧运动，所述弹性筒夹（230）的夹持孔扩张。

4.根据权利要求2所述的异形杠杆零件车削夹具，其特征在于，所述弹性夹持机构（200）还包括Z形压板（240）和配重块（250），所述配重块（250）和所述夹具体（100）相连接，所述Z形压板（240）的一端和所述配重块（250）相铰接，另一端位于所述滑动锥套（220）相连接；

所述Z形压板（240）转动带动所述滑动锥套（220）运动至第一位置或第二位置。

5.根据权利要求4所述的异形杠杆零件车削夹具，其特征在于，所述弹性夹持机构（200）还包括拉杆（270）和T形拉杆头（260），所述Z形压板（240）的压板中段（243）上设有通孔；

所述拉杆（270）和所述T形拉杆头（260）分别位于所述Z形压板（240）的两侧，所述拉杆（270）一端贯穿所述夹具体（100）的中心孔，另一端和所述T形拉杆头（260）相连接。

6.根据权利要求1所述的异形杠杆零件车削夹具，其特征在于，所述第二夹持部包括对称设置的左摆动压杆（320）和右摆动压杆（330），所述左摆动压杆（320）的第一压杆头部（321）和右摆动压杆（330）的第二压杆头部（331）的中线和所述第一夹持部的中心在同一平面内。

7.根据权利要求6所述的异形杠杆零件车削夹具，其特征在于，所述离心夹紧机构（300）还包括固定座（310）和限位板（350），所述左摆动压杆（320）和右摆动压杆（330）均转动连接在所述固定座（310）内；

所述限位板（350）和所述固定座（310）相连接，且所述限位板（350）位于靠近所述第一压杆头部（321）和第二压杆头部（331）的一端。

8.根据权利要求6所述的异形杠杆零件车削夹具，其特征在于，所述左摆动压杆（320）的第一筒身（322）上设有第一扇形齿轮（325），所述右摆动压杆（330）的第二筒身（332）上设有第二扇形齿轮（335），所述第一扇形齿轮（325）和第二扇形齿轮（335）互相啮合。

9.根据权利要求6所述的异形杠杆零件车削夹具，其特征在于，所述左摆动压杆（320）的第一压杆尾杆（323）上设有第一重块（324），所述右摆动压杆（330）的第二压杆尾杆（333）上设有第二重块（334）。

10.根据权利要求1所述的异形杠杆零件车削夹具，其特征在于，还包括和所述夹具体（100）相连接的安全罩（400），所述安全罩（400）为圆形罩壳，所述弹性夹持机构（200）和离心夹紧机构（300）均位于所述安全罩（400）内；

所述安全罩（400）上设有第一连接孔和第二连接孔，所述第一连接孔的中心和所述第一夹持部的夹持中心在同一条直线上，所述第二连接孔的中心和所述第二夹持部的夹持中心在同一条直线上。

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