CN113664574A - Cnc加工用装夹治具 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种CNC加工用装夹治具，包括底板、安装板和若干支撑组件，所述底板与安装板之间通过若干支撑柱连接，所述支撑组件分别固定安装于安装板下表面，用于支撑待加工的板料，所述安装板上表面设置有4个支撑凸台，所述安装通孔和支撑组件的数目均为9个，所述安装板还设置有至少两个气动压爪，支撑组件包括顶盖、壳体、底盖、推块、活动柱和支撑柱，所述顶盖和底盖分别与壳体的顶面、底面紧固连接，从而在顶盖、壳体和底盖之间形成一腔体，所述固定套筒的壁厚自上而下逐渐减薄，使得固定套筒的外表面形成向内倾斜的斜面。本发明可以使板料在最自然的状态下得到稳定的支撑，解决了对有翘曲的板料的精确支撑问题。

Description

CNC加工用装夹治具

技术领域

本发明涉及一种CNC加工用装夹治具，属于电子产品精密件加工技术领域。

背景技术

CNC（数控机床）是计算机数字控制机床（Computer numerical control）的简称，是一种由程序控制的自动化机床。与普通机床相比，CNC具有加工精度高，加工质量稳定，可进行多坐标的联动、能加工形状复杂的零件，加工零件改变时只需改编数控程序，可节省生产准备时间。

然而，在零件进行机加工过程中，例如对笔记本电脑后侧盖的加工，需要通过夹具对零件进行支撑定位，但是零件在加工过程中，因加工误差或者其支撑面的本身的高度不同，这样现有的夹具在装夹过程中，可能就会出现某个支撑点无法可靠支撑，无法完成对零件的可靠装夹。

发明内容

本发明的目的是提供一种CNC加工用装夹治具，该CNC加工用装夹治具可以使板料在最自然的状态下得到稳定的支撑，解决了对有翘曲的板料的精确支撑问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种CNC加工用装夹治具，包括底板、安装板和若干支撑组件，所述底板与安装板之间通过若干支撑柱连接，所述安装板上开有至少3个安装通孔，所述支撑组件分别固定安装于安装板下表面，且支撑组件的上端自安装通孔内伸出，用于支撑待加工的板料，所述安装板上表面设置有4个支撑凸台，此4个支撑凸台均位于板料的下方，所述安装通孔和支撑组件的数目均为9个，所述安装板还设置有至少两个气动压爪；

所述支撑组件包括顶盖、壳体、底盖、推块、活动柱和支撑柱，所述顶盖和底盖分别与壳体的顶面、底面紧固连接，从而在顶盖、壳体和底盖之间形成一腔体，所述活动柱的下端穿过顶盖并伸入腔体内，此活动柱的上端露出顶盖，所述支撑柱设置于腔体内且支撑柱的下端与底盖固定连接，所述底盖上表面具有一凹槽，此凹槽上表面开有若干供推块嵌入的通孔，所述推块包括连接部和若干凸起部，所述推块若干凸起部分别穿过底盖的通孔，所述推块的连接部下表面与底盖凹槽的上表面接触，所述若干凸起部的下表面均与一托板固定连接；

所述活动柱外部套装有一固定套筒，此固定套筒位于腔体内，所述固定套筒外部同轴套装有一活动套筒，所述活动套筒的内表面与固定套筒外表面之间形成一容腔，此容腔内填充有若干钢珠，所述固定套筒的侧壁上具有一自上而下贯通的条形开口，所述固定套筒的壁厚自上而下逐渐减薄，使得固定套筒的外表面形成向内倾斜的斜面，所述活动套筒的壁厚自上而下逐渐加厚，使得活动套筒的内表面形成向内倾斜的斜面，所述固定套筒外表面的斜率小于活动套筒内表面的斜率；

所述支撑柱外部套装有一弹性组件，此弹性组件的下表面与推块的连接部上表面接触连接，所述弹性组件位于活动套筒下方，用于推动活动套筒上移；

所述顶盖下表面开有一环形槽，此环形槽内嵌入有一卡环，所述卡环下表面开有一第一弹簧槽，所述活动套筒上表面开有与第一弹簧槽对应的第二弹簧槽，所述第一弹簧槽、第二弹簧槽内且位于第一弹簧槽和第二弹簧槽之间设置有一复位弹簧；

所述活动柱包括外套筒、支撑头、螺杆和弹簧，所述支撑头下端嵌入外套筒上端并与外套筒固定连接，所述螺杆上部嵌入外套筒下部并与外套筒活动连接，所述螺杆下部伸出外套筒，所述弹簧位于外套筒内并设置于支撑头和螺杆之间，所述支撑柱上表面开有供螺杆嵌入的盲孔，所述螺杆通过一安装套筒与外套筒安装连接。

上述技术方案中进一步改进的方案如下：

1. 上述方案中，所述安装套筒套装于螺杆外部，此安装套筒的内壁与螺杆外表面接触，安装套筒的外壁与外套筒内壁接触。

2. 上述方案中，所述安装套筒上端具有一向外的凸缘，所述外套筒下部具有一向内的凸缘，所述安装套筒的凸缘下表面与外套筒的凸缘上表面接触。

3. 上述方案中，所述支撑头与外套筒螺接固定。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1、本发明CNC加工用装夹治具，其支撑组件的活动柱外部套装有一固定套筒，此固定套筒位于腔体内，所述固定套筒外部同轴套装有一活动套筒，所述活动套筒的内表面与固定套筒外表面之间形成一容腔，此容腔内填充有若干钢珠，所述固定套筒的侧壁上具有一自上而下贯通的条形开口，所述固定套筒的壁厚自上而下逐渐减薄，使得固定套筒的外表面形成向内倾斜的斜面，所述活动套筒的壁厚自上而下逐渐加厚，使得活动套筒的内表面形成向内倾斜的斜面，所述固定套筒外表面的斜率小于活动套筒内表面的斜率，通过活动柱在竖直方向上的自由运动，使得活动柱可以根据放置于其上的待加工板料的弯曲程度，调整下移的距离，从而使待加工板料可以在保持自身弯曲状态的情况下得到精确的支撑，再通过推块配合活动套筒、钢珠和固定套筒，实现对活动柱的抱紧和固定，使得对待加工板料的支撑稳定、可靠，通过将至少三个浮动支撑组件的组合使用，为板料提供了一个支撑面，且支撑面与板料的弯曲度契合，使得板料在最自然的状态下得到稳定的支撑，只需要对板料进行一次铣平加工，就可以得到一个精确的平面，再将板料翻面，就可以在平面支撑治具的支撑下进行表面加工，即只需要进行一次翻面，就可以完成对板料的全部加工，大大节约了加工的工序，提高了生产的效率和精度，还大量减少了板料的吃料量，降低原材的浪费，节约了成本，提高的产品效率。

2、本发明CNC加工用装夹治具，其支撑组件的顶盖下表面开有一环形槽，此环形槽内嵌入有一卡环，所述卡环下表面开有一第一弹簧槽，所述活动套筒上表面开有与第一弹簧槽对应的第二弹簧槽，所述第一弹簧槽、第二弹簧槽内且位于第一弹簧槽和第二弹簧槽之间设置有一复位弹簧，复位弹簧的设置，使得推块受到的推力卸去后，给活动套筒一个向下的作用力，使得活动套筒向下移动，从而给容腔内的钢珠可以向下滚动的驱动力，使得钢珠向下滚动，恢复至初始状态，从而固定套筒松开活动柱，使得活动柱恢复上下运动，通过简单的结构设计，达到自动恢复初始状态的效果而无需再添加一个向下的拉力使得各个部件恢复初始状态，结构巧妙，使用方便。

3、本发明CNC加工用装夹治具，其支撑组件的活动柱包括外套筒、支撑头、螺杆和弹簧，所述支撑头下端嵌入外套筒上端并与外套筒固定连接，所述螺杆上部嵌入外套筒下部并与外套筒活动连接，所述螺杆下部伸出外套筒，所述弹簧位于外套筒内并设置于支撑头和螺杆之间，所述支撑柱上表面开有供螺杆嵌入的盲孔，活动柱内弹簧的设置，既可以在活动柱被待加工板材下压时，对板材提供一个柔性的反作用力，起到保护板材的作用，又可以在板材加工完成后，提供一个复原的反作用力，使得活动柱自动恢复到初始位置，而无需人工复位就可以进行下一次使用，此外，将弹簧封装于外套筒内，既可以保护弹簧，又对弹簧的周向起到良好的限位作用，避免弹簧出现变形等情况而影响使用，又通过螺柱下部嵌入支撑柱的设置，对活动柱整体在周向上起到限位作用，保证活动柱只能在竖直方向上运动，防止活动柱发生偏移而影响装置整体的精度。

附图说明

附图1为本发明CNC加工用装夹治具中支撑组件结构剖面图；

附图2为本发明装夹治具中支撑组件局部结构示意图；

附图3为本发明装夹治具中支撑组件局部结构剖面图；

附图4为本发明装夹治具中固定套筒结构示意图；

附图5为本发明CNC加工用装夹治具结构示意图。

以上附图中：1、顶盖；2、壳体；3、底盖；4、推块；41、连接部；42、凸起部；5、活动柱；6、支撑柱；10、腔体；12、凹槽；13、通孔；14、托板；16、弹性组件；17、固定套筒；18、活动套筒；19、容腔；20、钢珠；21、环形槽；22、卡环；23、第一弹簧槽；24、第二弹簧槽；25、复位弹簧；30、条形开口；32、外套筒；33、支撑头；34、螺杆；35、弹簧；36、安装套筒；37、盲孔；38、凸块；51、底板；52、安装板；53、支撑组件；54、支撑柱；55、安装通孔；56、板料；57、支撑凸台。

具体实施方式

实施例1：一种CNC加工用装夹治具，包括底板51、安装板52和若干支撑组件53，所述底板51与安装板52之间通过若干支撑柱54连接，所述安装板52上开有至少3个安装通孔55，所述支撑组件53分别固定安装于安装板52下表面，且支撑组件53的上端自安装通孔55内伸出，用于支撑待加工的板料56，所述安装板52上表面设置有4个支撑凸台57，此4个支撑凸台57均位于板料56的下方；

所述支撑组件53包括顶盖1、壳体2、底盖3、推块4、活动柱5和支撑柱6，所述顶盖1和底盖3分别与壳体2的顶面、底面紧固连接，从而在顶盖1、壳体2和底盖3之间形成一腔体10，所述活动柱5的下端穿过顶盖1并伸入腔体10内，此活动柱5的上端露出顶盖1，所述支撑柱6设置于腔体10内且支撑柱6的下端与底盖3固定连接，所述底盖3上表面具有一凹槽12，此凹槽12上表面开有若干供推块4嵌入的通孔13，所述推块4包括连接部41和若干凸起部42，所述推块4若干凸起部42分别穿过底盖3的通孔13，所述推块4的连接部41下表面与底盖3凹槽12的上表面接触，所述若干凸起部42的下表面均与一托板14固定连接；

所述活动柱5外部套装有一固定套筒17，此固定套筒17位于腔体10内，所述固定套筒17外部同轴套装有一活动套筒18，所述活动套筒18的内表面与固定套筒17外表面之间形成一容腔19，此容腔19内填充有若干钢珠20，所述固定套筒17的侧壁上具有一自上而下贯通的条形开口30，所述固定套筒17的壁厚自上而下逐渐减薄，使得固定套筒17的外表面形成向内倾斜的斜面，所述活动套筒18的壁厚自上而下逐渐加厚，使得活动套筒18的内表面形成向内倾斜的斜面，所述固定套筒17外表面的斜率小于活动套筒18内表面的斜率；

所述支撑柱6外部套装有一弹性组件16，此弹性组件16的下表面与推块4的连接部41上表面接触连接，所述弹性组件16位于活动套筒18下方，用于推动活动套筒18上移；

所述顶盖1下表面开有一环形槽21，此环形槽21内嵌入有一卡环22，所述卡环22下表面开有一第一弹簧槽23，所述活动套筒18上表面开有与第一弹簧槽23对应的第二弹簧槽24，所述第一弹簧槽23、第二弹簧槽24内且位于第一弹簧槽23和第二弹簧槽24之间设置有一复位弹簧25；

所述活动柱5包括外套筒32、支撑头33、螺杆34和弹簧35，所述支撑头33下端嵌入外套筒32上端并与外套筒32固定连接，所述螺杆34上部嵌入外套筒32下部并与外套筒32活动连接，所述螺杆34下部伸出外套筒32，所述弹簧35位于外套筒32内并设置于支撑头33和螺杆34之间，所述支撑柱6上表面开有供螺杆34嵌入的盲孔37。

上述螺杆34通过一安装套筒36与外套筒32安装连接；上述安装套筒36套装于螺杆34外部，此安装套筒36的内壁与螺杆34外表面接触，安装套筒36的外壁与外套筒32内壁接触；上述安装套筒36上端具有一向外的凸缘，上述外套筒32下部具有一向内的凸缘，上述安装套筒36的凸缘下表面与外套筒32的凸缘上表面接触；上述安装板52还设置有至少两个气动压爪。

实施例2：一种CNC加工用装夹治具，包括底板51、安装板52和若干支撑组件53，所述底板51与安装板52之间通过若干支撑柱54连接，所述安装板52上开有至少3个安装通孔55，所述支撑组件53分别固定安装于安装板52下表面，且支撑组件53的上端自安装通孔55内伸出，用于支撑待加工的板料56，所述安装板52上表面设置有4个支撑凸台57，此4个支撑凸台57均位于板料56的下方；

所述支撑组件53包括顶盖1、壳体2、底盖3、推块4、活动柱5和支撑柱6，所述顶盖1和底盖3分别与壳体2的顶面、底面紧固连接，从而在顶盖1、壳体2和底盖3之间形成一腔体10，所述活动柱5的下端穿过顶盖1并伸入腔体10内，此活动柱5的上端露出顶盖1，所述支撑柱6设置于腔体10内且支撑柱6的下端与底盖3固定连接，所述底盖3上表面具有一凹槽12，此凹槽12上表面开有若干供推块4嵌入的通孔13，所述推块4包括连接部41和若干凸起部42，所述推块4若干凸起部42分别穿过底盖3的通孔13，所述推块4的连接部41下表面与底盖3凹槽12的上表面接触，所述若干凸起部42的下表面均与一托板14固定连接；

所述活动柱5外部套装有一固定套筒17，此固定套筒17位于腔体10内，所述固定套筒17外部同轴套装有一活动套筒18，所述活动套筒18的内表面与固定套筒17外表面之间形成一容腔19，此容腔19内填充有若干钢珠20，所述固定套筒17的侧壁上具有一自上而下贯通的条形开口30，所述固定套筒17的壁厚自上而下逐渐减薄，使得固定套筒17的外表面形成向内倾斜的斜面，所述活动套筒18的壁厚自上而下逐渐加厚，使得活动套筒18的内表面形成向内倾斜的斜面，所述固定套筒17外表面的斜率小于活动套筒18内表面的斜率；

所述支撑柱6外部套装有一弹性组件16，此弹性组件16的下表面与推块4的连接部41上表面接触连接，所述弹性组件16位于活动套筒18下方，用于推动活动套筒18上移；

所述顶盖1下表面开有一环形槽21，此环形槽21内嵌入有一卡环22，所述卡环22下表面开有一第一弹簧槽23，所述活动套筒18上表面开有与第一弹簧槽23对应的第二弹簧槽24，所述第一弹簧槽23、第二弹簧槽24内且位于第一弹簧槽23和第二弹簧槽24之间设置有一复位弹簧25；

所述活动柱5包括外套筒32、支撑头33、螺杆34和弹簧35，所述支撑头33下端嵌入外套筒32上端并与外套筒32固定连接，所述螺杆34上部嵌入外套筒32下部并与外套筒32活动连接，所述螺杆34下部伸出外套筒32，所述弹簧35位于外套筒32内并设置于支撑头33和螺杆34之间，所述支撑柱6上表面开有供螺杆34嵌入的盲孔37。

上述支撑头33与外套筒32螺接固定；上述安装通孔55和支撑组件53的数目均为6个；上述安装通孔55和支撑组件53的数目均为9个；上述4个支撑凸台57设置于板料56的四个拐角处；上述安装板52还设置有至少两个气动压爪。

工作原理：将待加工的金属板料放置于若干个支撑装置上方，使得金属板料的下表面与支撑装置的活动柱上表面接触，因为金属板料本身的金属特性，使得板料表面有一定的翘曲而不平，每个支撑装置的活动柱在金属板料的作用下向下移动一段距离或者不移动，待各个支撑装置的活动柱稳定后，则可以为置于其上方的金属板料确定一个与其下表面起伏一致的支撑面，此时将各个支撑装置的推块向上推，推块带动其上方的弹性组件向上从而推动活动套筒上移，活动套筒上移使得与活动套筒内壁接触的钢珠上移，从而使得固定套筒抱紧活动柱，限制活动柱的上下活动，从而使得支撑装置的活动柱均处于固定状态，从而为置于其上方的板料提供稳定且与板料下表面契合的支撑，便于对板料的铣平等加工操作。

采用上述CNC加工用装夹治具时，其通过活动柱在竖直方向上的自由运动，使得活动柱可以根据放置于其上的待加工板料的弯曲程度，调整下移的距离，从而使待加工板料可以在保持自身弯曲状态的情况下得到精确的支撑，再通过推块配合活动套筒、钢珠和固定套筒，实现对活动柱的抱紧和固定，使得对待加工板料的支撑稳定、可靠，通过将至少三个浮动支撑组件的组合使用，为板料提供了一个支撑面，且支撑面与板料的弯曲度契合，使得板料在最自然的状态下得到稳定的支撑，只需要对板料进行一次铣平加工，就可以得到一个精确的平面，再将板料翻面，就可以在平面支撑治具的支撑下进行表面加工，即只需要进行一次翻面，就可以完成对板料的全部加工，大大节约了加工的工序，提高了生产的效率和精度，还大量减少了板料的吃料量，降低原材的浪费，节约了成本，提高的产品效率；其次，其复位弹簧的设置，使得推块受到的推力卸去后，给活动套筒一个向下的作用力，使得活动套筒向下移动，从而给容腔内的钢珠可以向下滚动的驱动力，使得钢珠向下滚动，恢复至初始状态，从而固定套筒松开活动柱，使得活动柱恢复上下运动，通过简单的结构设计，达到自动恢复初始状态的效果而无需再添加一个向下的拉力使得各个部件恢复初始状态，结构巧妙，使用方便；再次，其活动柱内弹簧的设置，既可以在活动柱被待加工板材下压时，对板材提供一个柔性的反作用力，起到保护板材的作用，又可以在板材加工完成后，提供一个复原的反作用力，使得活动柱自动恢复到初始位置，而无需人工复位就可以进行下一次使用，此外，将弹簧封装于外套筒内，既可以保护弹簧，又对弹簧的周向起到良好的限位作用，避免弹簧出现变形等情况而影响使用，又通过螺柱下部嵌入支撑柱的设置，对活动柱整体在周向上起到限位作用，保证活动柱只能在竖直方向上运动，防止活动柱发生偏移而影响装置整体的精度。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种CNC加工用装夹治具，其特征在于：包括底板（51）、安装板（52）和若干支撑组件（53），所述底板（51）与安装板（52）之间通过若干支撑柱（54）连接，所述安装板（52）上开有至少3个安装通孔（55），所述支撑组件（53）分别固定安装于安装板（52）下表面，且支撑组件（53）的上端自安装通孔（55）内伸出，用于支撑待加工的板料（56），所述安装板（52）上表面设置有4个支撑凸台（57），此4个支撑凸台（57）均位于板料（56）的下方，所述安装通孔（55）和支撑组件（53）的数目均为9个，所述安装板（52）还设置有至少两个气动压爪；

所述支撑组件（53）包括顶盖（1）、壳体（2）、底盖（3）、推块（4）、活动柱（5）和支撑柱（6），所述顶盖（1）和底盖（3）分别与壳体（2）的顶面、底面紧固连接，从而在顶盖（1）、壳体（2）和底盖（3）之间形成一腔体（10），所述活动柱（5）的下端穿过顶盖（1）并伸入腔体（10）内，此活动柱（5）的上端露出顶盖（1），所述支撑柱（6）设置于腔体（10）内且支撑柱（6）的下端与底盖（3）固定连接，所述底盖（3）上表面具有一凹槽（12），此凹槽（12）上表面开有若干供推块（4）嵌入的通孔（13），所述推块（4）包括连接部（41）和若干凸起部（42），所述推块（4）若干凸起部（42）分别穿过底盖（3）的通孔（13），所述推块（4）的连接部（41）下表面与底盖（3）凹槽（12）的上表面接触，所述若干凸起部（42）的下表面均与一托板（14）固定连接；

所述活动柱（5）外部套装有一固定套筒（17），此固定套筒（17）位于腔体（10）内，所述固定套筒（17）外部同轴套装有一活动套筒（18），所述活动套筒（18）的内表面与固定套筒（17）外表面之间形成一容腔（19），此容腔（19）内填充有若干钢珠（20），所述固定套筒（17）的侧壁上具有一自上而下贯通的条形开口（30），所述固定套筒（17）的壁厚自上而下逐渐减薄，使得固定套筒（17）的外表面形成向内倾斜的斜面，所述活动套筒（18）的壁厚自上而下逐渐加厚，使得活动套筒（18）的内表面形成向内倾斜的斜面，所述固定套筒（17）外表面的斜率小于活动套筒（18）内表面的斜率；

所述支撑柱（6）外部套装有一弹性组件（16），此弹性组件（16）的下表面与推块（4）的连接部（41）上表面接触连接，所述弹性组件（16）位于活动套筒（18）下方，用于推动活动套筒（18）上移；

所述顶盖（1）下表面开有一环形槽（21），此环形槽（21）内嵌入有一卡环（22），所述卡环（22）下表面开有一第一弹簧槽（23），所述活动套筒（18）上表面开有与第一弹簧槽（23）对应的第二弹簧槽（24），所述第一弹簧槽（23）、第二弹簧槽（24）内且位于第一弹簧槽（23）和第二弹簧槽（24）之间设置有一复位弹簧（25）；

所述活动柱（5）包括外套筒（32）、支撑头（33）、螺杆（34）和弹簧（35），所述支撑头（33）下端嵌入外套筒（32）上端并与外套筒（32）固定连接，所述螺杆（34）上部嵌入外套筒（32）下部并与外套筒（32）活动连接，所述螺杆（34）下部伸出外套筒（32），所述弹簧（35）位于外套筒（32）内并设置于支撑头（33）和螺杆（34）之间，所述支撑柱（6）上表面开有供螺杆（34）嵌入的盲孔（37），所述螺杆（34）通过一安装套筒（36）与外套筒（32）安装连接。

2.根据权利要求1所述的CNC加工用装夹治具，其特征在于：所述安装套筒（36）套装于螺杆（34）外部，此安装套筒（36）的内壁与螺杆（34）外表面接触，安装套筒（36）的外壁与外套筒（32）内壁接触。

3.根据权利要求2所述的CNC加工用装夹治具，其特征在于：所述安装套筒（36）上端具有一向外的凸缘，所述外套筒（32）下部具有一向内的凸缘，所述安装套筒（36）的凸缘下表面与外套筒（32）的凸缘上表面接触。

4.根据权利要求1所述的CNC加工用装夹治具，其特征在于：所述支撑头（33）与外套筒（32）螺接固定。

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