CN111702197A - 一种自动定位的快换式自动化车床夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动定位的快换式自动化车床夹具，包括夹具底座、滑动夹紧机构、定面支撑组件和驱动杆，所述定面支撑组件可拆卸设置在悬臂端面上；所述夹具底座内设有第一滑动腔和第二滑动腔，所述第二滑动腔沿第一滑动腔的周向阵列设置，第二滑动腔与第一滑动腔呈预设夹角，且与第一滑动腔相通；所述滑动夹紧机构包括设于第一滑动腔的主动滑块和设于第二滑动腔的从动滑块，所述从动滑块的一端与主动滑块相连，另一端设有压爪；所述驱动杆与主动滑块相连，其用于驱动主动滑块滑动，带动压爪张开或合拢，在压爪合拢时夹持待加工件并将待加工件压设在定面支撑组件上。本发明在装夹待加工件时可以自动定位，加工良率高，且互换性高。

Description

一种自动定位的快换式自动化车床夹具

技术领域

本发明涉及工装夹具技术领域，尤其涉及一种自动定位的快换式自动化车床夹具。

背景技术

压铸成型的工件在进行车床加工时，需要使用车床夹具。现有技术多采用三爪夹具实现定心、定位车削，然而，现有的三爪夹具只具有定心功能，在将柱体类或盖板类的工件安装在三爪夹具上时，需要人工辅助定面。由于人工误差较大，经常会出现定位面装夹不到位，导致产品加工尺寸不稳定，不良率高的情形。

此外，现有的车床夹具都只针对特定形状的产品，车床上加工不同外形的产品时需要更换全新的夹具，车床夹具的互换性低，导致开发的一些夹具的使用率低，夹具制作投入的成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种自动定位的快换式自动化车床夹具，其在装夹待加工件时可以自动定位，加工良率高，且互换性高。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种自动定位的快换式自动化车床夹具，包括夹具底座、滑动夹紧机构、定面支撑组件和驱动杆，所述夹具底座包括固定端面和悬臂端面，所述固定端面用于与床身固定，所述定面支撑组件可拆卸设置在悬臂端面上；

所述夹具底座内设有第一滑动腔和第二滑动腔，所述第一滑动腔沿夹具底座的轴向设置，所述第二滑动腔沿第一滑动腔的周向阵列设置，第二滑动腔与第一滑动腔呈预设夹角，所述第二滑动腔的底部与第一滑动腔相通；

所述滑动夹紧机构包括主动滑块和若干从动滑块，所述主动滑块滑动设于第一滑动腔内，所述从动滑块滑动设于第二滑动腔内，所述从动滑块的一端与主动滑块相连，另一端设有压爪；

所述驱动杆的一端与床身上的驱动气缸相连，另一端与主动滑块相连，其用于驱动主动滑块和从动滑块滑动，带动从动滑块端部的压爪张开或合拢，在压爪合拢时夹持待加工件并将待加工件压设在定面支撑组件上。

作为上述方案的改进，所述定面支撑组件包括定位座和支撑件，所述支撑件与定位座固定；

所述夹具底座的悬臂端面设有定位槽，所述定位槽与第二滑动腔之间的距离相等，所述定位座设有与定位槽相适配的定位凸起；

所述待加工件的正面设有待加工面，所述待加工件的背面设有定位面，所述支撑件用于定位面相抵接。

作为上述方案的改进，所述主动滑块包括滑动套筒和滑动卡盘，

所述驱动杆与驱动气缸相连的一端设有锁紧螺母，另一端设有凸台，所述滑动套筒套设在驱动杆外，且卡设在所述凸台与锁紧螺母之间；

所述从动滑块上设有与滑动卡盘相适配的插槽，所述卡盘伸入所述插槽内。

作为上述方案的改进，所述夹具底座的侧壁设有限位导向块，所述限位导向块延伸至第二滑动腔内，所述从动滑块上设有第一导向滑槽，所述第一导向滑槽与限位导向块相适配。

作为上述方案的改进，所述第一滑动腔内设有导向柱，所述导向柱沿夹具底座的轴向设置，所述滑动卡盘上设有与导向柱相适配的第二导向滑槽。

作为上述方案的改进，所述悬臂端面上设有与第一滑动腔相通的第一中心通孔，所述定面支撑组件的底部设有与第一中心通孔相适配的盖板。

作为上述方案的改进，所述夹具底座包括底座本体和限位盘，

所述底座本体内设有第三滑动腔和第四滑动腔，所述第四滑动腔的一端与第三滑动腔相通，另一端设有所述限位盘，所述限位盘与底座本体固定，所述限位盘的中央设有第二中心通孔；

所述第三滑动腔及第二中心通孔与滑动套筒相适配，所述第四滑动腔与滑动卡盘相适配。

作为上述方案的改进，所述限位盘在第四滑动腔的一侧设有容置槽，所述容置槽与从动滑块相适配。

作为上述方案的改进，所述压爪包括压爪本体和连接臂，所述连接臂的一端与压爪本体固定，另一端与从动滑块固定相连。

作为上述方案的改进，所述连接臂与从动滑块固定相连的一端设有第一卡接槽和第一卡接凸起，所述第一卡接槽与第一卡接凸起相交设置；

所述从动滑块的端部设有与所述第一卡接凸起相适配的第二卡接槽，以及与所述第一卡接槽相适配第二卡接凸起；

所述压爪本体靠近定面支撑组件的一侧设有向下延伸的第三卡接凸起。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明公开了一种自动定位的快换式自动化车床夹具，通过在夹具底座的悬臂端面设置与之可拆卸连接的定面支撑组件，在夹具底座内设置第一滑动腔与第二滑动腔，第二滑动腔沿第一滑动腔的周向阵列设置，其与第一滑动腔呈预设夹角，且其底部与第一滑动腔相通，通过将夹具底座的固定端面与床身固定，驱动杆的一端与床身上的驱动气缸相连，另一端与主动滑块连接，当驱动杆驱动主动滑块带动从动滑块向悬臂端面一侧滑动时，从动滑块端部的压爪张开，当驱动杆驱动主动滑块带动从动滑块向固定端面一侧滑动时，从动滑块端部的压爪合拢，压爪夹持待加工件的侧壁，同时将待加工件背面的定位面与定面支撑组件抵接，压爪与定面支撑组件联合起到定心、定面作用，通过驱动杆驱动主动滑块和从动滑块带动压爪动作即可使待加工件时自动定位压紧，有助于提升待加工件的加工良率；此外，由于定面支撑组件与悬臂端面可拆卸连接，针对大小相近但形状不同的待加工件，仅更换定面支撑组件即可，不需将夹具底座从床身上拆离，互换性高，有助于降低夹具制作成本。

附图说明

图1是本发明一种自动定位的快换式自动化车床夹具的一实施例结构示意图；

图2是图1的分解结构示意图；

图3是图2的夹具底座中的底座本体的结构示意图；

图4是图2的滑动夹紧机构的结构示意图；

图5图1的夹具底座的分解结构示意图；

图6是图1的定面支撑组件的一实施结构示意图；

图7是是图1的定面支撑组件的另一实施结构示意图

图8是图6的定面支撑组件与图5的夹具底座装配的结构示意图；

图9是定位面为对称结构的待加工件被滑动夹紧机构压设在定面支撑组件上的结构示意图；

图10是图9的B-B截面视图；

图11是定位面为非对称结构的待加工件被滑动夹紧机构压设在图的定面支撑组件3上的结构示意图；

图12是图4的滑动夹紧机构的分解结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图1和图2所示，本发明提供了一种自动定位的快换式自动化车床夹具的一实施例，包括夹具底座1、滑动夹紧机构2、定面支撑组件3和驱动杆4，所述夹具底座1包括固定端面1a和悬臂端面1b，所述固定端面1a用于与床身(图中未示出)固定，所述定面支撑组件3可拆卸设置在悬臂端面1b上；结合图3，所述夹具底座1内设有第一滑动腔11和第二滑动腔12，所述第一滑动腔11沿夹具底座1的轴向设置，所述第二滑动腔12沿第一滑动腔11的周向阵列设置，第二滑动腔12与第一滑动腔11呈预设夹角，所述第二滑动腔12的底部与第一滑动腔11相通；结合图4，所述滑动夹紧机构2包括主动滑块21和若干从动滑块22，所述主动滑块21滑动设于第一滑动腔11内，所述从动滑块22滑动设于第二滑动腔12内，所述从动滑块22的一端与主动滑块21相连，另一端设有压爪23；所述驱动杆4的一端与床身上的驱动气缸(图中未示出)相连，另一端与主动滑块21相连，其用于驱动主动滑块21和从动滑块22滑动，带动从动滑块22端部的压爪23张开或合拢，在压爪23合拢时夹持待加工件A并将待加工件A压设在定面支撑组件3上。

本实施例通过在夹具底座1的悬臂端面1b设置与之可拆卸连接的定面支撑组件3，在夹具底座1内设置第一滑动腔11与第二滑动腔12，第二滑动腔12沿第一滑动腔11的周向阵列设置，其与第一滑动腔11呈预设夹角，且其底部与第一滑动腔11相通，通过将夹具底座1的固定端面1a与床身固定，驱动杆4的一端与床身上的驱动气缸相连，另一端与主动滑块21连接，当驱动杆4驱动主动滑块21带动从动滑块22向悬臂端面1b一侧滑动时，从动滑块22端部的压爪23张开，当驱动杆4驱动主动滑块21带动从动滑块22向固定端面1a一侧滑动时，从动滑块22端部的压爪23合拢，压爪23夹持待加工件A的侧壁，同时将待加工件A背面的定位面与定面支撑组件3抵接，压爪23与定面支撑组件3联合起到定心、定面作用，通过驱动杆4驱动主动滑块21和从动滑块22带动压爪23动作即可使待加工件A时自动定位压紧，有助于提升待加工件A的加工良率；此外，由于定面支撑组件3与悬臂端面1b可拆卸连接，针对大小相近但形状不同的待加工件A，仅更换定面支撑组件3即可，不需将夹具底座1从床身上拆离，互换性高，有助于降低夹具制作成本。

具体地，本实施例的主动滑块21包括滑动套筒211和滑动卡盘212。所述滑动套筒211和滑动卡盘212优选一体成型。

所述驱动杆4与驱动气缸相连的一端设有锁紧螺母41，另一端设有凸台42，所述滑动套筒211套设在驱动杆4外，且卡设在所述凸台42与锁紧螺母41之间；所述从动滑块22上设有与滑动卡盘212相适配的插槽221，所述卡盘伸入所述插槽221内。由此，主动滑块21与驱动杆4动作同步，且主动滑块21能够同步驱动从动滑块22滑动。

所述第二滑动腔12与第一滑动腔11之间的预设夹角优选为8～60°，本实施例中的预设夹角设置为15°。第二滑动腔12与第一滑动腔11之间的预设夹角使得压爪23在压紧待加工件A的侧壁的同时，能够提供将待加工件A压紧在支撑件32上的压力，待加工件A的定位不再需要人工辅助，可以减少人工误差，提高产品合格率。

为使主动滑块21和从动滑块22滑动顺畅，提高滑动方向的一致性，本实施例所述夹具底座1的侧壁设有限位导向块14，所述限位导向块14延伸至第二滑动腔12内，所述从动滑块22上设有第一导向滑槽222，所述第一导向滑槽222与限位导向块14相适配。此外，所述第一滑动腔11内设有导向柱111，所述导向柱111沿夹具底座1的轴向设置，所述滑动卡盘212上设有与导向柱111相适配的第二导向滑槽。

结合图5，为使夹具底座1加工方便，本实施例在夹具底座1的悬臂端面1b上设有与第一滑动腔11相通的第一中心通孔15。为防止待加工件A在切削加工时切屑进入夹具底座1内的第一滑动腔11，引起主动滑块21磨损和滑动，本实施例在所述定面支撑组件3的底部设有与第一中心通孔15相适配的盖板33。

本实施例的夹具底座1包括底座本体16、限位盘17和端盖18，所述端盖18用于将底座本体16与床身固定，所述底座本体16内设有第三滑动腔161和第四滑动腔162，构成第一滑动腔11，所述第二滑动腔12设于底座本体16内。所述第四滑动腔162的一端与第三滑动腔161相通，另一端设有所述限位盘17，所述限位盘17与底座本体16固定，所述限位盘17的中央设有第二中心通孔171；所述第三滑动腔161及第二中心通孔171与滑动套筒211相适配，所述第四滑动腔162与滑动卡盘212相适配。

所述限位盘17在第四滑动腔162的一侧设有容置槽172，所述容置槽172与从动滑块22相适配。在限位盘17上设置容置槽172，一方面可以减小第一滑动腔11的体积，另一方面可以为从动滑块22提供足够的滑动空间。

本发明给出了定面支撑组件3的两种实施例，图6所示为待加工件A的定位面对称结构时的定面支撑组件3的一种实施方式，图7所示为待加工件A的定位面为非对称结构时的定面支撑组件3的一种实施方式，图8是图6的定面支撑组件3与夹具底座1装配的结构示意图。本实施例的定面支撑组件3包括定位座31和支撑件32，所述支撑件32与定位座31固定，所述夹具底座1的悬臂端面1b设有定位槽13，所述定位槽13与第二滑动腔12之间的距离相等，所述定位座31设有与定位槽13相适配的定位凸起311；所述待加工件A的正面设有待加工面，所述待加工件A的背面设有定位面，所述支撑件32用于定位面相抵接。

待加工件A与本发明的自动定位的快换式自动化车床夹具的装夹情况如图9-11所示。图9是定位面为对称结构的待加工件A被滑动夹紧机构2压设在定面支撑组件3上的结构示意图。图10是图9的B-B截面视图。图11是定位面为非对称结构的待加工件A被滑动夹紧机构2压设在图7的定面支撑组件3上的结构示意图。

本实施例的压爪23采用可拆卸的结构，其包括压爪本体231和连接臂232，所述连接臂232的一端与压爪本体231固定，另一端与从动滑块22固定相连。本实施例的压爪本体231设有圆弧接触面，该圆弧接触面用于与待加工件A的圆弧形侧壁抵接。根据不同待加工件A的外形，就可以更换不同的压爪本体231，如对于棱柱产品的加工，可以更换与棱柱产品侧壁抵接的带平面接触面的压爪本体231。

结合图12，为方便压爪本体231、连接臂232及从动滑块22之间的连接，本实施例所述连接臂232与从动滑块22固定相连的一端设有第一卡接槽232a和第一卡接凸起232b，所述第一卡接槽232a与第一卡接凸起232b相交设置；所述从动滑块22的端部设有与所述第一卡接凸起232b相适配的第二卡接槽223，以及与所述第一卡接槽232a相适配第二卡接凸起224。此外，所述压爪本体231靠近定面支撑组件3的一侧设有向下延伸的第三卡接凸起231a，该第三卡接凸起231a可以增加压爪本体231的受力面积，压爪本体231压在待加工件A侧壁的压力更大。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种自动定位的快换式自动化车床夹具，其特征在于，包括夹具底座、滑动夹紧机构、定面支撑组件和驱动杆，所述夹具底座包括固定端面和悬臂端面，所述固定端面用于与床身固定，所述定面支撑组件可拆卸设置在悬臂端面上；

所述夹具底座内设有第一滑动腔和第二滑动腔，所述第一滑动腔沿夹具底座的轴向设置，所述第二滑动腔沿第一滑动腔的周向阵列设置，第二滑动腔与第一滑动腔呈预设夹角，所述第二滑动腔的底部与第一滑动腔相通；

所述滑动夹紧机构包括主动滑块和若干从动滑块，所述主动滑块滑动设于第一滑动腔内，所述从动滑块滑动设于第二滑动腔内，所述从动滑块的一端与主动滑块相连，另一端设有压爪；

所述驱动杆的一端与床身上的驱动气缸相连，另一端与主动滑块相连，其用于驱动主动滑块和从动滑块滑动，带动从动滑块端部的压爪张开或合拢，在所述压爪合拢时夹持待加工件并将待加工件压设在定面支撑组件上。

2.如权利要求1所述的自动定位的快换式自动化车床夹具，其特征在于，所述定面支撑组件包括定位座和支撑件，所述支撑件与定位座固定；

所述夹具底座的悬臂端面设有定位槽，所述定位槽与第二滑动腔之间的距离相等，所述定位座设有与定位槽相适配的定位凸起；

所述待加工件的正面设有待加工面，所述待加工件的背面设有定位面，所述支撑件用于定位面相抵接。

3.如权利要求1或2所述的自动定位的快换式自动化车床夹具，其特征在于，所述主动滑块包括滑动套筒和滑动卡盘，

所述驱动杆与驱动气缸相连的一端设有锁紧螺母，另一端设有凸台，所述滑动套筒套设在驱动杆外，且卡设在所述凸台与锁紧螺母之间；

所述从动滑块上设有与滑动卡盘相适配的插槽，所述卡盘伸入所述插槽内。

4.如权利要求1所述的自动定位的快换式自动化车床夹具，其特征在于，所述夹具底座的侧壁设有限位导向块，所述限位导向块延伸至第二滑动腔内，所述从动滑块上设有第一导向滑槽，所述第一导向滑槽与限位导向块相适配。

5.如权利要求1或4所述的自动定位的快换式自动化车床夹具，其特征在于，所述第一滑动腔内设有导向柱，所述导向柱沿夹具底座的轴向设置，所述滑动卡盘上设有与导向柱相适配的第二导向滑槽。

6.如权利要求1所述的自动定位的快换式自动化车床夹具，其特征在于，所述悬臂端面上设有与第一滑动腔相通的第一中心通孔，所述定面支撑组件的底部设有与第一中心通孔相适配的盖板。

7.如权利要求3所述的自动定位的快换式自动化车床夹具，其特征在于，所述夹具底座包括底座本体和限位盘，

所述底座本体内设有第三滑动腔和第四滑动腔，所述第四滑动腔的一端与第三滑动腔相通，另一端设有所述限位盘，所述限位盘与底座本体固定，所述限位盘的中央设有第二中心通孔；

所述第三滑动腔及第二中心通孔与滑动套筒相适配，所述第四滑动腔与滑动卡盘相适配。

8.如权利要求7所述的自动定位的快换式自动化车床夹具，其特征在于，所述限位盘在第四滑动腔的一侧设有容置槽，所述容置槽与从动滑块相适配。

9.如权利要求1所述的自动定位的快换式自动化车床夹具，其特征在于，所述压爪包括压爪本体和连接臂，所述连接臂的一端与压爪本体固定，另一端与从动滑块固定相连。

10.如权利要求9所述的自动定位的快换式自动化车床夹具，其特征在于，所述连接臂与从动滑块固定相连的一端设有第一卡接槽和第一卡接凸起，所述第一卡接槽与第一卡接凸起相交设置；

所述从动滑块的端部设有与所述第一卡接凸起相适配的第二卡接槽，以及与所述第一卡接槽相适配第二卡接凸起；

所述压爪本体靠近定面支撑组件的一侧设有向下延伸的第三卡接凸起。

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