CN112975505B - 液压数控机床的拨叉轴夹紧机构及其装夹方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机床的辅助定位工装领域，尤其是涉及一种液压数控机床的拨叉轴夹紧机构及其装夹方法。该液压数控机床的拨叉轴夹紧机构由左夹具体和右夹具体对称设置组成；左夹具体的底座上设有驱动装置，且驱动装置同步驱动两个连接板同步向待加工件的轴心移动；在左夹具体两个连接板之间设有定位座，定位座通过顶紧杆和定位杆将待加工件对应位置夹紧；在右夹具体的底座上设有驱动装置，且驱动装置同步驱动两个连接板同步向待加工件的轴心移动；在右夹具体的两个连接板分别设置夹紧块，夹紧块扣合后与对应位置的待加工件夹紧。该夹紧机构能够对拨叉轴进行快速准确定位，从而提高零件的加工精度。

Description

液压数控机床的拨叉轴夹紧机构及其装夹方法

技术领域

本发明涉及一种液压数控机床的拨叉轴夹紧机构及其装夹方法，用于加工拨叉轴的中心孔和端面过程中需要的夹紧定位工序，属于机床的辅助定位工装。

背景技术

数控铣端面钻中心孔机床是以加工轴类两端面及中心孔为主的数控机床，广泛适用于汽车，拖拉机，发动机，电机，液压机等行业中的车轴，曲轴，电机轴，阀杆等两端面，中心孔及轴端外圆，倒角的加工。

为了一次装夹能够完成上述工序，并能够根据用户工件的尺寸大小，毛坯情况等，通过选择适当的夹具和刀具等，便可以满足不同工件的加工需求。

但现有用于定位拨叉轴的工装夹具，其定位精度差，直接影响产品的定位精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种液压数控机床的拨叉轴夹紧机构及其装夹方法，该夹紧机构能够对拨叉轴进行快速准确定位，从而提高了零件的加工精度。

为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：一种液压数控机床的拨叉轴夹紧机构，由对称设置的左夹具体和右夹具体组成；左夹具体的底座上设有驱动装置，且驱动装置同步驱动两个与底座滑动配合的连接板，两个连接板受驱动后同步向待加工件的轴心移动；在左夹具体的两个连接板之间设有具有空腔的定位座，定位座的两侧分别设有顶紧杆,顶紧杆轴线方向与连接板的运动方向一致，顶紧杆外端部通过连接板的外力将待加工件对应位置的两侧端夹紧；在定位座的上下端分别设有定位杆，定位杆将待加工件的上下端夹紧定位；在右夹具体的底座上设有驱动装置，且驱动装置同步驱动两个与底座滑动配合的连接板，两个连接板受驱动后同步向待加工件的轴心移动，在右夹具体的两个连接板上分别设置夹紧块，夹紧块扣合后与对应位置的待加工件夹紧。

所述的驱动装置的结构为：在底座的一端设有油缸体，油缸体的活塞杆通过螺杆连接滑板Ⅰ，滑板Ⅰ的外表面连接油缸体一侧对应位置的连接板，滑板Ⅰ的内表面与支撑在底座内的齿轮条一端连接，齿轮条的另一端与齿轮啮合，齿轮与齿条啮合，且齿条的移动方向与齿轮条的移动方向平行,在齿条上连接滑板Ⅱ, 滑板Ⅱ与齿轮一侧对应位置的连接板连接。

所述的定位座的两端对称设有顶紧套，在顶紧套的外端部设有沉头孔，沉头孔内设有弹簧Ⅰ；顶紧套与顶紧杆同轴配合，顶紧套的外端部设有限位台，弹簧Ⅰ一端与限位台接触，另一端与沉头孔底面接触；在左夹具体的两个连接板的内表面分别设有端面定位销，端面定位销位置与对应位置的顶紧杆端面接触。

所述的定位杆分为上端定位杆和下端定位杆，下端定位杆活动连接在定位座底部，下端定位杆的顶部与待加工件对应位置接触；在定位座的顶面固定连接L型的限位座，限位座的长边平行于定位座的上表面，在限位座与定位座之间设有弹簧Ⅱ；限位座的中部设有螺钉，螺钉垂直限位座且依次穿过限位座和弹簧Ⅱ并与定位座连接，上端定位杆的底部与待加工件对应位置接触，上端定位杆的顶部伸出定位座，并与L型的限位座L型长边接触。

所述的下端定位杆的外圆周设有定位套，定位套一端支撑在定位座上，另一端支撑在待加工件表面。

一种采用上述夹紧机构对拨叉轴进行装夹定位的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）加工拨叉轴补充定位体：由于拨叉轴前端为U型结构，故在U型的空腔内加工一个补充定位体，补充定位体的两侧面与拨叉轴配合，补充定位体与拨叉轴前端的拨叉部分配合后，拨叉轴前端形成矩形结构；补充定位体设有定位通孔，定位通孔的轴线与拨叉轴的拨叉部分的连接孔轴线垂直；

2）将带有补充定位体的拨叉轴的拨叉部分置于左夹具体的定位座内，上端定位杆和下端定位杆分别插入补充定位体的定位通孔内，此时，拨叉轴能够以定位杆为中心轴旋转；

3）启动油缸体，活塞杆运动并带动滑板Ⅰ向拨叉轴方向移动；同时滑板Ⅰ带动齿轮条移动，并通过齿轮的旋转带动齿条和滑板Ⅱ向拨叉轴方向移动，从而带动两个连接板同时向待加工件方向移动；

4）在左夹具体的连接板夹持过程中，两个连接板同时推动顶紧杆顶紧拨叉轴的拨叉部分两侧面，从而使拨叉轴前端在左夹具体内完全定位；

5）在右夹具体的连接板夹持过程中，连接板带动夹紧块将拨叉轴的尾端夹紧，从而实现拨叉轴的完全定位。

本申请的液压数控机床的拨叉轴夹紧机构采用左夹具体和右夹具体同步运行的结构，共同夹持拨叉轴的首尾两端，其中左夹具体采用四轴定位拨叉轴前端，右夹具体对拨叉轴尾部定位，从而保证拨叉轴的定位精度。

在底座内设置齿条和齿轮结构，实现两个连接板相对闭合或开启的结构。

顶紧杆采用弹簧支撑结构，通过连接板上的端面定位销产生外力而对零件进行夹紧动作，当连接板相反运动时，顶紧杆会在弹簧Ⅰ的作用力下，自动退回。

设置上端定位杆和下端定位杆夹持拨叉轴前端，在两侧的顶紧杆未顶紧时，拨叉轴可沿上下定位杆旋转，具有一定的自由度。

采用夹紧机构对拨叉轴进行装夹定位的方法，利用补充定位体对拨叉轴前端进行填充，从而实现四面顶紧定位，提高了拨叉轴的定位精度。

附图说明

图1为液压数控机床的拨叉轴夹紧机构整体结构示意图。

图2为左夹具体的结构示意图。

图3为右夹具体的连接板连接夹紧块结构示意图。

图4为图2的局部放大图。

图5为补充定位体与拨叉配合的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图3所示，一种液压数控机床的拨叉轴夹紧机构，由对称设置的左夹具体001和右夹具体002组成；左夹具体001的底座22上设有驱动装置，且驱动装置同步驱动两个与底座22滑动配合的连接板11，两个连接板11受驱动后同步向待加工件的轴心移动；在左夹具体001的两个连接板11之间设有具有空腔的定位座4，定位座4的两侧分别设有顶紧杆9, 顶紧杆9轴线方向与连接板11的运动方向一致，顶紧杆9外端部通过连接板11的外力将待加工件对应位置的两侧端夹紧；在定位座4的上下端分别设有定位杆，定位杆将待加工件的上下端夹紧定位；在右夹具体002的底座22上设有驱动装置，且驱动装置同步驱动两个与底座22滑动配合的连接板11，两个连接板11受驱动后同步向待加工件的轴心移动，在右夹具体002的两个连接板11上分别设置夹紧块23，夹紧块23扣合后将对应位置的待加工件夹紧。

所述的驱动装置的结构为：在底座22的一端设有油缸体19，油缸体19的活塞杆20通过螺杆21连接滑板Ⅰ15，滑板Ⅰ15的外表面连接油缸体一侧对应位置的连接板11，滑板Ⅰ15的内表面与支撑在底座22内的齿轮条18一端连接，齿轮条18的另一端与齿轮17啮合，齿轮17与齿条16啮合，且齿条16的移动方向与齿轮条18的移动方向平行,在齿条16上连接滑板Ⅱ14, 滑板Ⅱ14与齿轮17一侧对应位置的连接板11连接。

如图4所示，所述的定位座4的两端对称设有顶紧套6，在顶紧套6的外端部设有沉头孔，沉头孔内设有弹簧Ⅰ8；顶紧套6与顶紧杆9同轴配合，顶紧套6的外端部设有限位台，弹簧Ⅰ8一端与限位台接触，另一端与沉头孔底面接触；在左夹具体001的两个连接板11的内表面分别设有端面定位销13，端面定位销13位置与对应位置的顶紧杆9端面接触。

所述的定位杆分为上端定位杆3和下端定位杆10，下端定位杆10活动连接在定位座4底部，下端定位杆10的顶部与待加工件对应位置接触；在定位座4的顶面固定连接L型的限位座1，限位座1的长边平行于定位座4的上表面，在限位座1与定位座4之间设有弹簧Ⅱ12；限位座1的中部设有螺钉2，螺钉2垂直限位座1且依次穿过限位座1和弹簧Ⅱ12并与定位座4连接，上端定位杆3的底部与待加工件对应位置接触，上端定位杆3的顶部伸出定位座4，并与L型的限位座1的L型长边接触。设置L型的限位座1，并在中部设置具有弹簧Ⅱ12的螺钉2，使L型的限位座1与上端定位杆3具有微小的弹性余量，防止由于过渡配合造成零件加工过程中断裂，造成零件报废。

所述的下端定位杆10的外圆周设有定位套，定位套一端支撑在定位座4上，另一端支撑在待加工件表面，该定位套可根据待加工件的型号更换不同的高度，可支持不同型号的拨叉轴，实现夹紧机构的通用性。

一种采用上述夹紧机构对拨叉轴进行装夹定位的方法，包括以下步骤：

1）加工拨叉轴补充定位体5：由于拨叉轴前端为U型结构，故在U型的空腔内加工一个补充定位体5，补充定位体5的两侧面与拨叉轴配合，补充定位体5与拨叉轴前端的拨叉部分配合后，拨叉轴前端形成矩形结构，如图5所示；补充定位体5设有定位通孔，定位通孔的轴线与拨叉轴的拨叉部分的连接孔轴线垂直；

2）将带有补充定位体5的拨叉轴的拨叉部分置于左夹具体001的定位座4内，上端定位杆3和下端定位杆10分别插入补充定位体5的定位通孔内，此时，拨叉轴能够以定位杆为中心轴旋转；

3）启动油缸体19，活塞杆20运动并带动滑板Ⅰ15向拨叉轴方向移动；同时滑板Ⅰ15带动齿轮条18移动，并通过齿轮17的旋转带动齿条16和滑板Ⅱ14向拨叉轴方向移动，从而带动两个连接板11同时向待加工件方向移动；

4）在左夹具体001的连接板11夹持过程中，两个连接板11同时推动顶紧杆9顶紧拨叉轴的拨叉部分两侧面，从而使拨叉轴前端在左夹具体001内完全定位；

5）在右夹具体002的连接板11夹持过程中，连接板11带动夹紧块23将拨叉轴的尾端夹紧，从而实现拨叉轴的完全定位。

综上所述，本申请液压数控机床的拨叉轴夹紧机构，结构紧凑，占用空间小，不仅能够通过自定心定位，保证较高的定位精度和重复定位精度，而且刚性强，稳定性高，操作方便，易维修易维护。

Claims (5)

1.一种液压数控机床的拨叉轴夹紧机构，其特征在于：由对称设置的左夹具体（001）和右夹具体（002）组成；左夹具体（001）的底座（22）上设有驱动装置，且驱动装置同步驱动两个与底座（22）滑动配合的连接板（11），两个连接板（11）受驱动后同步向待加工件的轴心移动；在左夹具体（001）的两个连接板（11）之间设有具有空腔的定位座（4），定位座（4）的两侧分别设有顶紧杆（9），顶紧杆（9）轴线方向与连接板（11）的运动方向一致，顶紧杆（9）外端部通过连接板（11）的外力将待加工件对应位置的两侧端夹紧；在定位座（4）的上下端分别设有定位杆，定位杆将待加工件的上下端夹紧定位；定位杆分为上端定位杆（3）和下端定位杆（10），下端定位杆（10）活动连接在定位座（4）底部，下端定位杆（10）的顶部与待加工件对应位置接触；在定位座（4）的顶面固定连接L型的限位座（1），限位座（1）的长边平行于定位座（4）的上表面，在限位座（1）与定位座（4）之间设有弹簧Ⅱ（12）；限位座（1）的中部设有螺钉（2），螺钉（2）垂直限位座（1）且依次穿过限位座（1）和弹簧Ⅱ（12）并与定位座（4）连接，上端定位杆（3）的底部与待加工件对应位置接触，上端定位杆（3）的顶部伸出定位座（4），并与L型的限位座（1）L型长边接触；关于待加工件对应位置：由于拨叉轴前端为U型结构，故在U型的空腔内加工一个补充定位体（5），补充定位体（5）的两侧面与拨叉轴配合，补充定位体（5）与拨叉轴前端的拨叉部分配合后，拨叉轴前端形成矩形结构；补充定位体（5）设有定位通孔，定位通孔的轴线与拨叉轴的拨叉部分的连接孔轴线垂直；将带有补充定位体（5）的拨叉轴的拨叉部分置于左夹具体（001）的定位座（4）内，上端定位杆（3）和下端定位杆（10）分别插入补充定位体（5）的定位通孔内；在右夹具体（002）的底座（22）上设有驱动装置，且驱动装置同步驱动两个与底座（22）滑动配合的连接板（11），两个连接板（11）受驱动后同步向待加工件的轴心移动，在右夹具体（002）的两个连接板（11）上分别设置夹紧块（23），夹紧块（23）扣合后将对应位置的待加工件夹紧。

2.如权利要求1所述的液压数控机床的拨叉轴夹紧机构，其特征在于：所述的驱动装置的结构为：在底座（22）的一端设有油缸体（19），油缸体（19）的活塞杆（20）通过螺杆（21）连接滑板Ⅰ（15），滑板Ⅰ（15）的外表面连接油缸体一侧对应位置的连接板（11），滑板Ⅰ（15）的内表面与支撑在底座（22）内的齿轮条（18）一端连接，齿轮条（18）的另一端与齿轮（17）啮合，齿轮（17）与齿条（16）啮合，且齿条（16）的移动方向与齿轮条（18）的移动方向平行,在齿条（16）上连接滑板Ⅱ（14）, 滑板Ⅱ（14）与齿轮（17）一侧对应位置的连接板（11）连接。

3.如权利要求1所述的液压数控机床的拨叉轴夹紧机构，其特征在于：所述的定位座（4）的两端对称设有顶紧套（6），在顶紧套（6）的外端部设有沉头孔，沉头孔内设有弹簧Ⅰ（8）；顶紧套（6）与顶紧杆（9）同轴配合，顶紧套（6）的外端部设有限位台，弹簧Ⅰ（8）一端与限位台接触，另一端与沉头孔底面接触；在左夹具体（001）的两个连接板（11）的内表面分别设有端面定位销（13），端面定位销（13）位置与对应位置的顶紧杆（9）端面接触。

4.如权利要求1所述的液压数控机床的拨叉轴夹紧机构，其特征在于：所述的下端定位杆（10）的外圆周设有定位套，定位套一端支撑在定位座（4）上，另一端支撑在待加工件表面。

5.一种采用权利要求2所述的夹紧机构对拨叉轴进行装夹定位的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）加工拨叉轴补充定位体（5）：由于拨叉轴前端为U型结构，故在U型的空腔内加工一个补充定位体（5），补充定位体（5）的两侧面与拨叉轴配合，补充定位体（5）与拨叉轴前端的拨叉部分配合后，拨叉轴前端形成矩形结构；补充定位体（5）设有定位通孔，定位通孔的轴线与拨叉轴的拨叉部分的连接孔轴线垂直；

2）将带有补充定位体（5）的拨叉轴的拨叉部分置于左夹具体（001）的定位座（4）内，上端定位杆（3）和下端定位杆（10）分别插入补充定位体（5）的定位通孔内，此时，拨叉轴能够以定位杆为中心轴旋转；

3）启动油缸体（19），活塞杆（20）运动并带动滑板Ⅰ（15）向拨叉轴方向移动；同时滑板Ⅰ（15）带动齿轮条（18）移动，并通过齿轮（17）的旋转带动齿条（16）和滑板Ⅱ（14）向拨叉轴方向移动，从而带动两个连接板（11）同时向待加工件方向移动；

4）在左夹具体（001）的连接板（11）夹持过程中，两个连接板（11）同时推动顶紧杆（9）顶紧拨叉轴的拨叉部分两侧面，从而使拨叉轴前端在左夹具体（001）内完全定位；

5）在右夹具体（002）的连接板（11）夹持过程中，连接板（11）带动夹紧块（23）将拨叉轴的尾端夹紧，从而实现拨叉轴的完全定位。

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