CN113211137A - 一种用于角度柔性调整的简易工装 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于角度柔性调整的简易工装，包括工装组件，所述工装组件包括护壳、楔块、平移杆、平移螺母、限位杆、限位块、支撑轴、轴承、球头销钉。通过护壳将楔块与支撑轴、轴承的连接处进行限位，从而保证工装的稳定性，平移螺母带动楔块平移以实现支撑轴与球头销钉的升降，进而实现产品的角度调节，限位块用于限制楔块的移动，整体装置结合起来作为一个不可分割的整体，实现对产品的多点位支撑与空间放置角度的灵活调节，其结构简单合理，操作方便，应用范围广泛，特别适用于立式铣削的场合，柔性调节产品待加工面相对机床主轴的角度，实现对产品上多个不同角度的加工面进行一次性加工。

Description

一种用于角度柔性调整的简易工装

技术领域

本发明属于装夹装置技术领域，具体涉及一种用于角度柔性调整的简易工装。

背景技术

航空航天产品的机械零部件中，具有角度特征的零件较为普遍，带角度的特征常常成为零件加工过程中的难点。该类产品在生产过程中，产品的装夹找正是主要难点之一，本发明的目的在于通过柔性可调节的工装能够直接对零件空间放置的角度进行调节。

传统夹具的主要缺陷在于：

传统的角度调整工装如分度盘等，往往只具有某一方向的角度调整功能，无法向任意方向调节角度，并且工装结构复杂，工装重量较大，不便于工人的操作。

发明内容

基于以上问题，本发明的目的在于提供一种用于角度柔性调整的简易工装。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种用于角度柔性调整的简易工装，包括工装组件，所述工装组件包括护壳、楔块、平移杆、平移螺母、限位杆、限位块、支撑轴、轴承、球头销钉，所述护壳套设于楔块外部，护壳的顶部设置开口，护壳的前侧壁、左侧壁分别设置竖孔、横孔；所述楔块的顶部设置斜面；所述平移杆水平穿过竖孔后与楔块连接，所述平移螺母与平移杆螺接并与护壳的竖孔外壁抵接；所述限位杆水平穿过横孔后与楔块连接，所述限位块与限位杆连接并与横孔外壁抵接；所述支撑轴的下端与护壳顶部的开口可滑动连接，上端设置球形凹槽；所述轴承设置于护壳顶部的开口内并通过水平的转轴与支撑轴下端连接，轴承的外圈面与所述楔块顶部的斜面抵接；所述球头销钉一端的球头端与支撑轴顶部的球形凹槽适配，另一端的钉体用于支撑待支撑的产品。

本发明还提供利用上述简易工装进行产品水平度调节的方法，将若干简易工装安装于产品下部，若干活动组件的球头销钉的钉体支撑于产品下不同的点位处，旋转平移螺母来使螺杆沿轴线进出以推动楔块水平移动，从而使楔块的斜面推动轴承滚动，同时带动支撑轴升降，支撑轴支撑着球头销钉升降的同时，带动产品的对应点位升降，最终实现产品角度的调节；楔块水平移动时，限位杆随之相对横孔平移；产品角度调节完成后，转动限位块，使限位块压紧横孔外壁，限位杆在横孔内的相对位置固定，楔块在限位杆的作用下同样位置固定；当需要再次调节产品角度时，旋松限位块，使限位块与横孔外壁放松，即可通过转动平移螺母来调节楔块位置以带动球头销钉升降，从而调节产品角度；期间，平移杆与限位杆分别从不同的角度对楔块进行了限定，还能避免楔块晃动。

优化的，所述简易工装还包括基座，所述基座的上端用于安装产品，基座的下端设置若干螺孔，所述工装组件通过球头销钉的钉体与基座上的螺孔螺接，若干工装组件在不同的点位对基座进行支撑，通过调节工装组件的高度即可调节基座上产品的水平度，便于产品的多角度加工。

具体的，所述基座的下端设置4个呈方形陈列的螺孔，4套所述工装组件分别安装于4个螺孔上。4套所述工装组件支撑于基座下，支撑稳定，且基座的倾斜角度易于调整，使用者易于测量倾斜角度。

具体的，所述基座的上端设置4个呈方形陈列的半球形凸起。使用时，可以通过测量凸起顶部的高度，通过高度差来计算基座倾斜的角度，当基座左右或者前后倾斜时，将基座的平面倾角等效成对应斜面上同一侧两个凸起的连线倾角，角度计算和测量更简单方便且准确，例如当基座向左倾斜时，左端两组工装组件的高度低于右端两组工装组件的高度，基座上左端的两个凸起的高度低于右端的两个凸起高度，通过计算一侧的左右两个凸起的高度差配合两个凸起的间距与水平距离即可得到基座倾斜的角度。半球形凸起保证基座无论成何种空间角度，均可准确测量半球形凸起的最高点高度，从而结合半球形圆心间的距离，可以准确描述基座的空间位置，进而得出基座的空间角度，实现空间角度的柔性调节。当基座进行二自由度的角度调节时，可以通过测量基座四周相关圆形突起的高度差，结合圆形突起的圆心距离，即可将空间角度等效为平面角度，实现角度的快速调节。

具体的，所述基座为方形基座，所述方形基座的4个侧面分别设置高度相同的侧向凸台，每个侧面的侧向凸台不少于两个。当基座左右或者前后倾斜时，通过同一侧面的凸台连线与水平面的夹角等效为基座的倾斜角度，当基座的倾斜状态改变时，通过改变前后凸台连线与水平面的夹角的差值同样等效于基座的倾角的改变从而便于掌握基座上工件状态。

具体的，所述基座的上端设置侧向开口的T形通槽，产品通过压板和倒置的螺栓安装于T形通槽上，具有角度特征的产品安装在基座上，基座通过球头销钉与工装组件相连，球头销钉给基座提供了连接和活动的裕度，通过调节支撑轴的高度，使基座不同点位升降，从而使基座呈不同角度，进而调节产品角度。

优化的，所述工装组件还包括球头保护套，所述球头保护套套设于球头销钉外部并与支撑轴上球形凹槽的外部螺接，楔块带动支撑座升降时，基座带动产品对应的倾斜，球头销钉的球面始终与支撑座保持接触并随基座的倾斜而相对于支撑轴上球形凹槽转动，球头保护套对球头销钉进行限位，避免球头销钉的球头端因转动角度过大而从支撑轴上脱落。

具体的，所述平移杆与楔块连接的一端水平延伸至贯穿护壳的后侧壁后与设置于护壳外的圆形螺母连接，护壳的后侧壁对转动状态下的平移杆进行有效支撑，保证楔块的稳定性，避免楔块在护壳中歪斜或脱落；所述限位杆与楔块连接的一端水平延伸至贯穿护壳的右侧壁后与设置于护壳外的圆形螺母连接。

具体的，所述限位杆与楔块、限位块的连接关系为：限位杆的右端水平穿过横孔后与楔块螺接，限位块与楔块的左端固连并与横孔外壁抵接，转动限位块时，限位杆在限位块的带动下相对于楔块旋进或旋出，从而使限位块与横孔外壁抵紧或放松，即实现与护壳的抵紧或放松，从而将楔块进行定位或放松；或者，限位杆的右端水平穿过横孔后与楔块固连，限位块与楔块的左端螺接并与横孔外壁抵接，转动限位块时，限位块相对于限位杆旋进或旋出，从而使限位块与横孔外壁抵紧或放松，将楔块进行定位或放松；可以进一步的在定位远离护壳的一端设置手柄或转轮，从而便于人工操作转动。

本发明的有益效果为：

本发明提供的用于角度柔性调整的简易工装，通过护壳将楔块与支撑轴、轴承的连接处进行限位，从而保证工装的稳定性，平移螺母带动楔块平移以实现支撑轴与球头销钉的升降，进而实现产品的角度调节，限位块用于限制楔块的移动，整体装置结合起来作为一个不可分割的整体，实现对产品的多点位支撑与空间放置角度的灵活调节，其结构简单合理，操作方便，应用范围广泛，特别适用于立式铣削的场合，柔性调节产品待加工面相对机床主轴的角度，实现对产品上多个不同角度的加工面进行一次性加工。

附图说明

图1为本发明提供的用于角度柔性调整的简易工装的示意图；

图2为基座俯视图；

图3为工装组件立体图；

图4为工装组件取消护壳示意图；

图5为球头销钉示意图；

其中，1为基座，2为护壳，3为楔块，4为平移杆，5为平移螺母，6为限位杆，7为限位块，8为支撑轴，9为轴承，10为球头销钉，11为球头保护套，12为凸起，13为凸台。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1至5所示，本实施例提供一种用于角度柔性调整的简易工装，包括4个工装组件、基座，所述工装组件包括护壳、楔块、平移杆、平移螺母、限位杆、限位块、支撑轴、轴承、球头销钉、球头保护套，所述护壳套设于楔块外部，护壳的顶部设置开口，护壳的前侧壁、左侧壁分别设置竖孔、横孔；所述楔块的顶部设置斜面；所述平移杆水平穿过竖孔后与楔块连接，所述平移螺母与平移杆螺接并与护壳的竖孔外壁抵接；所述限位杆水平穿过横孔后与楔块连接，所述限位块与限位杆连接并与横孔外壁抵接；所述支撑轴的下端与护壳顶部的开口可滑动连接，上端设置球形凹槽；所述轴承设置于护壳顶部的开口内并通过水平的转轴与支撑轴下端连接，轴承的外圈面与所述楔块顶部的斜面抵接；所述球头销钉一端的球头端与支撑轴顶部的球形凹槽适配，另一端的钉体用于连接基座；所述球头保护套套设于球头销钉外部并与支撑轴上球形凹槽的外部螺接。

基座1的上端设置侧向开口的T形通槽，产品通过压板和倒置的螺栓安装于T形通槽上，基座为方形基座，基座的下端设置4个矩形排列的M15螺纹沉孔，4个工装组件中球头销钉的钉体分别螺接4个螺纹沉孔，工装组件在4个点位将基座与产品进行支撑，如图2所示，基座1的上端还设置4个呈方形陈列的半球形凸起12，基座1的4个侧面分别设置高度相同的侧向凸台13，每个侧面的侧向凸台13为两个。

在对有多个不同角度加工面的产品进行铣削时，将组装后的工装置于机床主台面上，旋转平移螺母来使螺杆沿轴线进出以推动楔块水平移动，从而使楔块的斜面推动轴承滚动，同时带动支撑轴升降，支撑轴支撑着球头销钉升降的同时，带动基座上对应点位升降，基座带动产品对应的倾斜，使产品第一个加工面与机床主轴相对，期间球头销钉的球面始终与支撑座保持接触并随基座的倾斜而相对于支撑轴上球形凹槽转动；楔块水平移动时，限位杆随之相对横孔平移；产品角度调节完成后，转动限位块，使限位块压紧横孔外壁，限位杆在横孔内的相对位置固定，楔块在限位杆的作用下同样位置固定；启动机床对第一个加工面进行加工后，旋松限位块，使限位块与横孔外壁放松，即可通过转动平移螺母来调节楔块位置以带动球头销钉升降，使产品第二个加工面与机床主轴相对，重复上述的加工、调位至将产品所有的加工面进行加工后，拆下工装即可；

当基座需要带动产口前后左右倾斜时，调节对应侧的两个工装组件的高度，通过测量凸起顶部的高度，通过高度差来计算基座倾斜的角度，将基座的平面倾角等效成对应斜面上同一侧两个凸起的连线倾角，当基座的倾斜状态改变时，通过改变前后凸台连线与水平面的夹角的差值同样等效于基座的倾角的改变从而便于掌握基座上工件状态。

本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (8)

1.一种用于角度柔性调整的简易工装，其特征在于，包括工装组件，所述工装组件包括护壳、楔块、平移杆、平移螺母、限位杆、限位块、支撑轴、轴承、球头销钉，所述护壳套设于楔块外部，护壳的顶部设置开口，护壳的前侧壁、左侧壁分别设置竖孔、横孔；所述楔块的顶部设置斜面；所述平移杆水平穿过竖孔后与楔块连接，所述平移螺母与平移杆螺接并与护壳的竖孔外壁抵接；所述限位杆水平穿过横孔后与楔块连接，所述限位块与限位杆连接并与横孔外壁抵接；所述支撑轴的下端与护壳顶部的开口可滑动连接，上端设置球形凹槽；所述轴承设置于护壳顶部的开口内并通过水平的转轴与支撑轴下端连接，轴承的外圈面与所述楔块顶部的斜面抵接；所述球头销钉一端的球头端与支撑轴顶部的球形凹槽适配，另一端的钉体用于支撑待支撑的产品。

2.根据权利要求1所述的用于角度柔性调整的简易工装，其特征在于，所述简易工装还包括基座，所述基座的上端用于安装产品，基座的下端设置若干螺孔，所述工装组件通过球头销钉的钉体与基座上的螺孔螺接。

3.根据权利要求2所述的用于角度柔性调整的简易工装，其特征在于，所述基座的下端设置4个呈方形陈列的螺孔，4套所述工装组件分别安装于4个螺孔上。

4.根据权利要求2所述的用于角度柔性调整的简易工装，其特征在于，所述基座的上端设置4个呈方形陈列的半球形凸起。

5.根据权利要求2所述的用于角度柔性调整的简易工装，其特征在于，所述基座为方形基座，所述方形基座的4个侧面分别设置高度相同的侧向凸台，每个侧面的侧向凸台不少于两个。

6.根据权利要求1所述的用于角度柔性调整的简易工装，其特征在于，所述工装组件还包括球头保护套，所述球头保护套套设于球头销钉外部并与支撑轴上球形凹槽的外部螺接。

7.根据权利要求1所述的用于角度柔性调整的简易工装，其特征在于，所述平移杆与楔块螺接的一端水平延伸至贯穿护壳的后侧壁后与设置于护壳外的圆形螺母连接；所述限位杆与楔块连接的一端水平延伸至贯穿护壳的右侧壁后与设置于护壳外的圆形螺母连接。

8.根据权利要求1所述的用于角度柔性调整的简易工装，其特征在于，所述限位杆与楔块、限位块的连接关系为：限位杆的右端水平穿过横孔后与楔块螺接，限位块与楔块的左端固连并与横孔外壁抵接；或者，限位杆的右端水平穿过横孔后与楔块固连，限位块与楔块的左端螺接并与横孔外壁抵接。

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