CN113560924A - 柔性凸轮锁紧锥面定位装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于机械加工工艺装备领域，涉及柔性凸轮锁紧锥面定位装置。本发明利用凸轮、钢珠、锥面相配合的结构实现一个动作快速锁紧的功能。利用锥面浮动定位结构实现无间隙定位。柔性凸轮锁紧锥面定位装置，包括定位锥销、浮动定位锥套、锥面锁紧套和凸轮手柄。本发明的柔性凸轮锁紧锥面定位装置实现了一个动作快速锁紧的功能；实现了无间隙定位功能。

Description

柔性凸轮锁紧锥面定位装置
技术领域
本发明属于机械加工工艺装备领域，涉及柔性凸轮锁紧锥面定位装置。
背景技术
产品定位是否准确，直接影响产品的加工精度；故在机械加工的过程中，如何消除产品的定位间隙是国内外都在研究的课题。在机械行业，都存在很多以孔定位的工况，此类工况通常以圆柱销配合孔定位。但无论定位销的精度多高，要想产品顺利装夹，其配合都会存在一定的间隙，否则产品安装不到工装上。这样就使产品的实际定位与理论正确位置存在一定的偏差，从而影响产品的加工精度。
先进的机床设备与落后的加工方法之间的矛盾日益突出，由于工艺、工装等原因，导致机床工作过程中辅助设备调整时间过长、非故障停车频率高，使数控机床的利用率较低。因此，缩短生产准备周期是我国乃至全球机加行业都在研究的问题。针对上述技术背景提出本发明。
发明内容
本发明的目的是：实现夹具板、基础板之间的无间隙定位与快速夹紧。实现线上、线下联合操作的快速换装；提高机床的利用率。
本发明的技术方案是：
本发明提出一种柔性凸轮锁紧锥面定位装置，利用凸轮、钢珠、锥面相配合的结构实现一个动作快速锁紧的功能。利用锥面浮动定位结构实现无间隙定位。
柔性凸轮锁紧锥面定位装置，包括定位锥销、浮动定位锥套、锥面锁紧套和凸轮手柄。
所述的定位锥销大外径为法兰式结构，外径中段柱面与夹具板过渡配合，通过螺钉螺接于夹具板上；外径中段设有锥面，用于与浮动定位锥套锥面配合，起到定位作用；外径下段分别通过浮动定位锥套小孔与锥面锁紧套下锥孔；轴向设有轴向阶梯孔，顶杆置于其中；顶杆大径与阶梯孔大孔滑动配合，压缩弹簧以顶杆的小径导向并置于轴向阶梯孔中孔端面与顶杆大径端面之间；轴向阶梯孔小径中置放推力钢珠；
所述的定位锥销的径向制有均布的径向阶梯孔，分别安装夹紧钢珠，径向阶梯孔大径使夹紧钢珠完全通过，小径与夹紧钢珠球冠相切用于控制夹紧钢珠径向行程及防止夹紧钢珠掉落；阶梯孔下端为螺纹孔，与锥堵头螺接，锥堵头前端制有锥面与夹紧钢珠相切。顶杆前端制成凹球面与推力钢珠接触，推力钢珠与夹紧钢珠接触。浮动定位锥套与锥面锁紧套内孔滑动配合，内孔设有锥面与通过孔；下端面设有均布孔，其孔端面与锥面锁紧套孔端面之间安装弹簧实现浮动定位锥套的浮动功能；径向设有环槽，并安装O型圈用于下压过程中的阻尼。锥面锁紧套外径与基础板过渡配合，并通过螺钉螺接于基础板上；内孔径向设有环槽，安装钢丝挡圈用于浮动定位锥套的限位；下端制有锥孔，锥面与夹紧钢珠相切起到锁紧作用。凸轮手柄用销轴连接于定位锥销上端槽口内；凸轮部分与顶杆接触。
使用过程：凸轮手柄置于松开状态，顶杆在弹簧力作用下为伸出状态，推力钢珠与夹紧钢珠均为自由状态；浮动定位锥套在弹簧力作用接触到钢丝挡圈。带定位锥销的夹具板安装于带浮动定位锥套的基础板，通过锥面定位，两板之间通过下压浮动定位锥套实现无间隙接触；搬动凸轮手柄，压入顶杆、推力钢珠，作用于夹紧钢珠使其径向外推并锁紧于锥面锁紧套、锥堵头的锥面之间实现定位压紧。
本发明方案的有益效果：
本发明的柔性凸轮锁紧锥面定位装置实现了一个动作快速锁紧的功能；实现了无间隙定位功能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中：1-凸轮手柄；2-销轴；3-定位锥销；4-顶杆；5-压缩弹簧；6-螺钉；7-夹具板；8-推力钢珠；9-夹紧钢珠；10-锥堵头；11-螺钉；12-锥面锁紧套；13-浮动定位锥套；14-弹簧；15-O型圈；16-钢丝挡圈；17-基础板。
具体实施方式
以下结合附图，具体介绍一下本发明的技术方案。
柔性凸轮锁紧锥面定位装置，包括定位锥销3、浮动定位锥套13、锥面锁紧套12和凸轮手柄1。
所述的定位锥销3大外径为法兰式结构，外径中段柱面与夹具板7过渡配合，通过螺钉6螺接于夹具板7上；外径中段设有锥面，用于与浮动定位锥套13锥面配合，起到定位作用；外径下段分别通过浮动定位锥套13小孔与锥面锁紧套下锥孔；轴向设有轴向阶梯孔，顶杆4置于其中；顶杆4大径与阶梯孔大孔滑动配合，压缩弹簧5以顶杆的小径导向并置于轴向阶梯孔中孔端面与顶杆大径端面之间；轴向阶梯孔小径中置放推力钢珠8；
所述的定位锥销3的径向制有均布的径向阶梯孔，分别安装夹紧钢珠9，径向阶梯孔大径使夹紧钢珠9完全通过，小径与夹紧钢珠9球冠相切用于控制夹紧钢珠9径向行程及防止夹紧钢珠9掉落；阶梯孔下端为螺纹孔，与锥堵头10螺接，锥堵头10前端制有锥面与夹紧钢珠9相切。顶杆4前端制成凹球面与推力钢珠8接触，推力钢珠8与夹紧钢珠9接触。浮动定位锥套13与锥面锁紧套12内孔滑动配合，内孔设有锥面与通过孔；下端面设有均布孔，其孔端面与锥面锁紧套12孔端面之间安装弹簧14实现浮动定位锥套13的浮动功能；径向设有环槽，并安装O型圈15用于下压过程中的阻尼。锥面锁紧套12外径与基础板17过渡配合，并通过螺钉11螺接于基础板17上；内孔径向设有环槽，安装钢丝挡圈16用于浮动定位锥套13的限位；下端制有锥孔，锥面与夹紧钢珠9相切起到锁紧作用。凸轮手柄1用销轴2连接于定位锥销3上端槽口内；凸轮部分与顶杆4接触。
使用过程：凸轮手柄1置于松开状态，顶杆4在弹簧力作用下为伸出状态，推力钢珠8与夹紧钢珠9均为自由状态；浮动定位锥套13在弹簧力作用接触到钢丝挡圈16。带定位锥销3的夹具板7安装于带浮动定位锥套13的基础板，通过锥面定位，两板之间通过下压浮动定位锥套13实现无间隙接触；搬动凸轮手柄1，压入顶杆4、推力钢珠8，作用于夹紧钢珠9使其径向外推并锁紧于锥面锁紧套12、锥堵头10的锥面之间实现定位压紧。

Claims (5)

1.柔性凸轮锁紧锥面定位装置，其特征在于，包括定位锥销(3)、浮动定位锥套(13)、锥面锁紧套(12)和凸轮手柄(1)；
所述的定位锥销(3)大外径为法兰式结构，外径中段柱面与夹具板(7)过渡配合；外径中段设有锥面，用于与浮动定位锥套(13)锥面配合，起到定位作用；外径下段分别通过浮动定位锥套(13)小孔与锥面锁紧套下锥孔；轴向设有轴向阶梯孔，顶杆(4)置于其中；顶杆(4)大径与阶梯孔大孔滑动配合，压缩弹簧(5)以顶杆的小径导向并置于轴向阶梯孔中孔端面与顶杆大径端面之间；轴向阶梯孔小径中置放推力钢珠(8)；
所述的定位锥销(3)的径向制有均布的径向阶梯孔，分别安装夹紧钢珠(9)，径向阶梯孔大径使夹紧钢珠(9)完全通过，小径与夹紧钢珠(9)球冠相切用于控制夹紧钢珠(9)径向行程及防止夹紧钢珠(9)掉落；阶梯孔下端为螺纹孔，与锥堵头(10)螺接，顶杆(4)前端制成凹球面与推力钢珠(8)接触，推力钢珠(8)与夹紧钢珠(9)接触；浮动定位锥套(13)与锥面锁紧套(12)内孔滑动配合，内孔设有锥面与通过孔；下端面设有均布孔，其孔端面与锥面锁紧套(12)孔端面之间安装弹簧(14)实现浮动定位锥套(13)的浮动功能；径向设有环槽，并安装O型圈(15)用于下压过程中的阻尼；凸轮手柄(1)用销轴(2)连接于定位锥销(3)上端槽口内；凸轮部分与顶杆(4)接触。
2.如权利要求1所述的柔性凸轮锁紧锥面定位装置，其特征在于，所述的定位锥销(3)通过螺钉(6)螺接于夹具板(7)上。
3.如权利要求1或2所述的柔性凸轮锁紧锥面定位装置，其特征在于，所述的锥面锁紧套(12)外径与基础板(17)过渡配合，并通过螺钉(11)螺接于基础板(17)上；内孔径向设有环槽，安装钢丝挡圈(16)用于浮动定位锥套(13)的限位；下端制有锥孔，锥面与夹紧钢珠(9)相切起到锁紧作用。
4.如权利要求1或2所述的柔性凸轮锁紧锥面定位装置，其特征在于，所述的锥堵头(10)前端制有锥面与夹紧钢珠(9)相切。
5.如权利要求3所述的柔性凸轮锁紧锥面定位装置，其特征在于，所述的锥堵头(10)前端制有锥面与夹紧钢珠(9)相切。
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