CN113732765B - 一种螺母加工夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及夹具技术领域，提供一种螺母加工夹具。包括：支架，设于支架上的定位组件、夹持组件，及动力组件。定位组件包括基准块，基准块侧面间隔设有若干凹槽。夹持组件与基准块凹槽对应设置，包括滑动件及设于滑动件上的夹持件；滑动件用于带动夹持件相对于凹槽进行滑动，夹持件用于与所述凹槽相配合进行螺母的夹紧。动力组件包括气缸、传动件；传动件一端与气缸相连，另一端则与夹持组件配合，用于将气缸的驱动力转化为夹持件相对于基准块的每个凹槽处螺母的水平夹持力。夹持件包括螺杆，用于依据螺母尺寸设置夹持件与基准块凹槽间的初始距离；且基准块与夹持件均为可拆卸结构。本发明实现了同时进行多种螺母的加工夹持。

Description

一种螺母加工夹具

技术领域

本发明涉及夹具技术领域，具体涉及一种螺母加工夹具。

背景技术

螺栓固定、焊接固定、卡扣固定是机械结构中常见的固定方式。其中螺栓固定与卡扣固定均具有拆卸简单的优点，但螺栓固定的紧密性更好、安全性更高；焊接固定则常用于密闭型结构的连接固定，但将螺栓固定与密封条相配合后，其在密闭型结构的固定上也有较好的应用，且相对于焊接固定，更便于进行机械设备的组装、维修等。由此可见，螺栓固定在各类机械结构的固定中均具有较好的使用前景。

在螺栓固定中，与之配合的螺母内孔则是保证螺栓固定可靠性的关键。在不同的使用场景中，螺母具有不同的形状、材质。如锁紧螺母常用于管件固定，其材质为不锈钢，形状为正六角型；蝶形螺母常用于医疗设备部件的固定，其材质也为不锈钢，形状则为蝶翼型；滚花铜螺母常用于各种电子设备的外壳中，其材质为黄铜，形状为菱形花型。且同种螺母在用于进行具体的机械结构的固定时，还具有不同的尺寸。

但目前现有的螺母内螺纹加工设备较为简单，不能同时满足多种形状、材质及尺寸的螺母夹持；从而使生产效率较低，不能满足自动化生产中，高效率、高量产的需求。

发明内容

为解决上述现有技术中螺母内螺纹加工设备无法同时进行多种类型的螺母夹持加工的问题。本发明提供了一种螺母加工夹具，可同时进行多种类型的螺母内螺纹的加工。

为达成上述目的，本发明提出如下技术方案：

一种螺母加工夹具，包括：支架，设于所述支架上的定位组件、夹持组件，及与所述夹持组件相配合的动力组件；

所述定位组件包括基准块，所述基准块侧面间隔设有若干凹槽；

所述夹持组件与所述基准块凹槽对应设置，包括滑动件及设于所述滑动件上的夹持件；所述滑动件用于带动所述夹持件相对于所述凹槽进行滑动，所述夹持件用于与所述凹槽相配合进行螺母的夹紧及放松；

所述动力组件包括气缸、传动件；所述传动件一端与所述气缸相连，另一端则与所述夹持组件配合，用于将气缸的驱动力转化为所述夹持件相对于所述基准块的每个凹槽处螺母的水平夹持力；

所述夹持件包括螺杆，用于依据螺母尺寸分别设置所述夹持件与所述基准块凹槽间的初始距离；且所述基准块与所述夹持件均为可拆卸结构。

在螺母加工过程中，将螺母放于所述基准块凹槽处，所述气缸带动所述传动件同步进行垂直运动；并通过所述传动件与所述夹持组件相配合，将所述气缸的垂直运动转化为所述滑动件的水平运动；并带动所述夹持件同步运动，从而与所述基准块凹槽一起实现了螺母的夹紧与放松。

所述螺母加工夹具中，通过气缸的单次垂直运动同时实现了多个夹持组件的水平夹持运动，从而实现了同时进行多个螺母的夹紧及放松；且可同时进行加工的螺母数目与所述基准块的凹槽数目相同。提高了自动化生产中螺母的加工效率。

所述夹持件中，所述螺杆可依据每个基准块凹槽处待加工螺母的尺寸，分别设置所述基准块凹槽与夹持件间的初始距离，实现了同时进行多种不同尺寸的螺母的夹持。所述基准块及夹持件均为可拆卸式，因此可依据待加工螺母的形状及材质进行更换，实现了同时进行多种类型的螺母夹持。满足了自动化生产中，高效率、高量产的生产需求。

进一步的，所述夹持件包括夹紧块，所述夹持件通过所述夹紧块与基准块凹槽相配合，所述夹紧块为可拆卸结构。

所述夹持件中，所述夹紧块用于与所述基准块凹槽相配合实现螺母夹紧。由于所述夹紧块为可拆卸式结构，因此在更换不同种类的待加工螺母时，只需更换夹紧块即可。相对于更换整个夹持件，更加方便、快捷。

进一步的，与每个基准块凹槽相配合的夹持组件至少为两个，且所述相邻夹持组件间均有一夹角。

在螺母的加工过程中，由于与所述基准块凹槽相配合的夹紧块为多个，且所述相邻夹紧块间的夹角限定了该多个夹紧块的夹持力方向各不相同，因此增加了夹持件对螺母夹持作用的有效性，提高了夹具的夹持效果。

进一步的，所述基准块上间隔设有四个凹槽，与所述每个凹槽相配合的夹持组件为两个，且所述两个夹持组件间的夹角为90度。

使用两个夹角为90度的夹紧块与基准块凹槽相配合进行螺母夹持，在简化所述加工夹具结构的同时，使所述夹具达到了最佳的夹持效果。

进一步的，所述夹持组件还包括有贯穿凹槽的固定底板，所述贯穿凹槽的宽度与所述滑动件的宽度相同，所述滑动件则置于所述凹槽内。

所述固定底板的贯穿凹槽与所述滑动件宽度相同，因此所述贯穿凹槽对于置于其内的滑动件的滑动方向具有限位作用，从而有利于提高夹持件的夹持位置精度。

进一步的，所述固定底板的贯穿凹槽与滑动件相配合的工作面为斜面，且所述贯穿凹槽靠近基准块凹槽一端的高度比远离基准块凹槽一端的高度高。

由于所述贯穿凹槽的工作面为靠近基准块凹槽一端比远离基准块凹槽一端高的斜面，因此在螺母加工完成对其进行放松时，随着气缸的向下运动，传动件对夹持组件的作用力逐渐消失，所述滑动件将带动夹持件同时向远离基准块凹槽的方向滑动。不需要再增加额外的夹具放松结构，使整个夹持加工过程更加简单、便捷。

进一步的，所述夹持组件还包括圆柱副，所述传动件与所述圆柱副相配合。

所述圆柱副同时具有转动特性及移动特性。在与楔形件配合过程中，所述移动特性使其推动所述滑动件进行滑动，所述转动特性有利于防止所述传动件与所述夹持组件硬性接触，从而使夹持组件发生位移并降低所述夹持件与基准块凹槽间的夹持精度。

进一步的，与所述圆柱副相配合的传动件为楔形件，且所述楔形件相对于垂直方向的斜角为30度。

所述气缸的运动速度与传动件工作面的斜角决定了滑动件带动夹持件同步运动的速度。而所述夹持件的运动速度与加工过程中夹具的夹持效率、待加工螺母的损伤率有关。当夹持件的运动速度过慢，会降低夹具的夹持效率；而当夹持件的运动速度过快，会突然撞击螺母，从而对螺母外侧面造成损伤。当所述传动件的斜角为30度，所述夹持件的运动速度达到最佳值，在保证夹持效率的同时，降低了夹持过程中对螺母造成的损伤率。

进一步的，所述定位组件还包括若干设有通孔的定形块，所述定形块分别嵌设于所述基准块的凹槽处，所述定形块的高度比所述基准块凹槽的高度低。

在螺母加工过程中，将所述待加工螺母分别置于所述定形块上，并与所述基准块凹槽相抵。由于所述定形块设有通孔，因此在螺母内孔加工过程中，便于钻孔刀具进行钻孔，有利于提高螺母内螺纹的加工质量，从而提高了生产良率。

进一步的，所述动力组件还包括伸缩式悬挂件，所述悬挂件一端与所述气缸相连，另一端与所述支架相连。

在气缸垂直运动中，由于所述悬挂件分别与所述气缸及支架相固定，且为伸缩式结构，因此可与所述气缸同步运动。有利于增加气缸工作过程中的稳定性，防止气缸异常时突然下降从而对夹持或加工过程造成影响。

有益效果

(1)本发明通过单次气缸运动同时驱动多个夹持件分别配合多个基准块凹槽对多个螺母进行夹持，提高了螺母加工的生产效率。

(2)本发明可依据螺母的尺寸，通过夹持件的螺杆调节其与基准块凹槽的初始距离，从而实现了同时进行多个不同尺寸的螺母的夹持。且可依据螺母的具体形状及材质进行基准块及夹紧块的更换，实现了同时进行多个不同形状、不同材质的螺母的加工。从而满足了自动化生产中，对高效率、高量产的需求。

(3)本发明将滑动件放于所述固定底板的贯穿凹槽内，且所述贯穿凹槽的宽度与滑动件的宽度相同。限定了滑动件的运动方向，从而提高了夹持精度。

(4)本发明所述固定底板贯穿凹槽的工作面为一斜面，因此不需要额外的机械结构，即可实现螺母的放松。使夹具对螺母的放松过程更加简单、便捷。

(6)本发明与每个基准块凹槽相配合的夹持件为多个，且所述相邻夹紧块间的夹角限定了该多个夹紧块的夹持力方向各不相同，从而增加了对螺母夹持作用的有效性，提高了夹具的夹持效果。

(7)本发明中还增加了分别于气缸与支架相连的伸缩式悬挂件，提高了气缸工作的稳定性，并增加了夹具的夹持精确度。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1 为本发明自动化螺母加工夹具示意图。

图2 为图1中支架示意图。

图3 为图1中定位组件示意图。

图4 为图1中滑动件示意图。

图5 为图1中夹持件示意图。

图6 为图1中动力组件示意图。

图7 为一字型夹紧块示意图。

图8 为V字型夹紧块示意图。

图中附图标记含义为：1为支架，2为定位组件，3为夹持组件，4为动力组件；11为底座，12为顶板，13为支撑柱，21为基准底板，22为基准块，23为定形块，31为固定底板，32为滑动件，33为夹持件，34为圆柱副，41为气缸，42为中间板，43为传动件，44为悬挂件，45为底块，46为固定块，331为夹紧块，332为压紧块，333为螺杆，334为螺杆固定块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。除非另作定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样, 除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一个”“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件, 并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、 操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。

如图1-6所示，所述螺母加工夹具包括支架1，设于支架1上的定位组件2、夹持组件3，及与所述夹持组件3相配合的动力组件4。所述夹持组件3包括滑动件32及夹持件33；动力组件4包括气缸41及传动件43，用于提供垂直驱动力，并将气缸41的垂直驱动力转化为夹持组件3相对于定位组件2夹持力。

具体的，如图2所示，所述支架1包括底座11、顶板12及支撑柱13。具体的，所述顶板12位于底座11上方，所述支撑柱13沿所述底座11周向间隔分布，用于连接底座11及顶板12。具体的，所述顶板12上设有螺纹通孔，用于固定所述定位组件2、夹持组件3，且所述顶板12上还设有与所述传动件43相配合的凹槽。

在使用过程中，可通过底座11将所述螺母加工夹具安装在数控机床上；所述顶板12上与传动件43相配合的凹槽，有利于减小夹持组件3的行进距离，从而提高了螺母内孔的加工效率。

具体的，如图3所示，所述定位组件2设于所述顶板12上，包括基准底板21、基准块22及若干定形块23。所述基准底板21设于顶板12上，所述基准块22设于所述基准底板21上，且所述基准块22侧面间隔设有若干凹槽，所述定形块23则分别设于所述凹槽处。具体的，所述定形块23的高度低于所述基准块22的高度，且所述定形块23上还设有通孔。

所述基准块22的凹槽用于放置待加工螺母，所述凹槽数与同时放置并进行夹持的螺母数目相同。具体的，所述螺母分别置于所述定形块23上，并与所述凹槽相贴。且由于所述定形块23设有通孔，因此在螺母内孔加工过程中，便于钻孔刀具进行钻孔，有利于提高了螺母内螺纹的加工质量，从而提高了生产良率。

具体的，如图1、3-4所示，所述夹持组件3与所述基准块凹槽相对应设置。包括设有贯穿凹槽的固定底板31，设于所述贯穿凹槽内的滑动件32，置于所述滑动件32上的夹持件33，及与所述滑动件32相连的圆柱副34。所述圆柱副34用于与所述传动件43相配合，传递所述气缸41的驱动作用。

具体的，所述固定底板31的贯穿凹槽宽度与所述滑动件32的宽度相同，且所述贯穿凹槽的工作面为靠近基准块凹槽的一端高于远离基准块凹槽的一端的斜面结构。

由于所述贯穿凹槽与所述滑动件32宽度相同，因此对其内的滑动件32的滑动方向具有限位作用，从而提高了滑动件32的运动位置精度，并进一步提高了所述夹持件33的夹持位置精度。且所述贯穿凹槽工作面为靠近基准块凹槽的一端高于远离基准块凹槽的一端的斜面，因此在螺母加工完成对其进行放松时，随着气缸41的向下运动，所述滑动件32将带动夹持件33同时向远离基准块凹槽的方向滑动。不需要再增加额外的夹具放松结构，使整个夹持加工过程更加简单、便捷。

具体的，所述夹持件33及与之配合的基准块22均为可拆卸结构。所述基准块22及夹持件33均为可拆卸式，因此可依据待加工螺母的形状及材质进行更换，从而进一步实现了同时进行多种类型的螺母夹持。满足了自动化生产中，高效率、高量产的生产需求。

具体的，所述夹持件33包括夹紧块331、压紧块332、螺杆333及螺杆固定块334。所述夹紧块331设于所述滑动件32上；所述螺杆333与夹紧块331根部相连；所述螺杆固定块334则设与夹紧块331根部相邻处，且套设于所述螺杆333周侧；所述压紧块332则设于所述夹紧块331两侧，并向其上表面延伸。

具体的，所述夹紧块331端部为与螺母形状相匹配的异形结构，用于与所述基准块凹槽相配合进行螺母夹紧。所述压紧块332用于固定所述夹紧块331，所述螺杆333可推动所述夹紧块331在滑动件32上运动。

所述夹持件33中，所述螺杆333可依据每个基准块凹槽处待加工螺母的尺寸，分别设置所述基准块凹槽与夹持件33间的初始距离；从而同时实现了多种不同尺寸的螺母的夹持。

具体的，所述夹紧块331为可拆卸结构。因此，在更换不同种类的待加工螺母时，只需更换夹紧块331即可。相对于更换整个夹持件33，更加方便快捷。

具体的，与每个基准块22的凹槽相配合的夹持组件3至少为两个，且所述相邻夹持组件3间均有一夹角。

在螺母的加工过程中，由于与所述基准块22的凹槽相配合的夹持组件3为多个，且所述相邻夹持组件3间夹角限定了该多个夹持组件3的夹持力方向各不相同，从而增加了对螺母夹持作用的有效性，提高了夹具的夹持效果。

具体的，所述基准块22上间隔设有四个凹槽，与所述每个凹槽相配合的夹持组件3为两个，且所述两个夹持组件3间的夹角为90度。

所述基准块凹槽为四个，因此可同时加工四个螺母。使用两个夹角为90度的夹持组件3与基准块22的凹槽相配合进行螺母加工，在简化所述加工夹具结构的同时，使所述夹具达到了最佳的夹持效果。

具体的，当待加工的螺母为六角螺母时，所述两个夹持组件3的夹紧块331分别为一字型夹紧块、V字型夹紧块；如图7-8所示。在夹紧过程中，一字型夹紧块与六角螺母的侧面相抵，V字型夹紧块与六角螺母的侧棱相抵，且其夹角为90度。从而使施加给六角螺母的的夹持效果最佳。

具体的，如图6所示，所述动力组件4包括气缸41、中间板42，通过中间板42与气缸41相连的传动件43、悬挂件44；及用于固定所述气缸41的底块45、固定块46。

具体的，所述气缸41固定于所述底块45上，所述底块45两端还设有固定块46，且所述固定块46与所述气缸41两相对侧面相抵。所述中间板42套设于所述气缸41侧面，并与气缸41同步运动。具体的，所述中间板42与气缸41相邻的侧面还有一T形长槽。

所述气缸41用于提供所述螺母加工夹具的垂直驱动力。所述底块45与固定块46用于固定所述气缸41，有利于防止气缸41晃动，提高夹具夹持精确度。所述中间板42上的T形长槽则便于气缸41的维修与安装。

所述传动件43用于与夹持组件3相配合，具体的，与所述夹持组件3的圆柱副34相配合的传动件43为楔形件，且所述楔形件相对于垂直方向的斜角为30度。

所述气缸41的运动速度与传动件43工作面的斜角决定了滑动件32带动夹持件33同步运动的速度。而所述夹持件33的运动速度与加工过程中夹具的夹持效率、待加工螺母的损伤率有关。当夹持件33的运动速度过慢，会降低夹具的夹持效率；而当夹持件33的运动速度过快，会突然撞击螺母，从而对螺母外侧面造成损伤。当所述传动件43的斜角为30度，所述夹持件33的运动速度达到最佳值，在保证夹持效率的同时，降低了夹持过程中对螺母造成的损伤率。

具体的，所述悬挂件44沿所述中间板42周向间隔分布，其两端分别与所述中间板42、所述顶板12相固定，如图1所述。具体的，所述悬挂件44为伸缩式结构，包括互相套设配合的螺纹通杆及通杆底座，且所述螺纹通杆固定于所述顶板12上，所述通杆底座则固定于中间板42上。在气缸垂直运动中，所述螺纹通杆可沿所述通杆底座与所述气缸41同步运动。

由于所述伸缩式悬挂件44可与气缸41同步运动，且其两端分别与中间板42及顶板12相连；因此在气缸41垂直运动过程中，有利于增加气缸41的工作稳定性，并防止气缸41异常时突然下降从而对夹具或加工过程造成影响。

具体的，所述支架1上可并列放置多组上述互相配合的定位组件2、夹持组件3及动力组件4，有利于同时实现更多不同类型的螺母加工，从而进一步提高螺母加工效率。如图1所示，本实施例中所述支架1上共并列放置了两组上述互相配合的定位组件2、夹持组件3及动力组件4。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (7)

1.一种螺母加工夹具，其特征在于，包括：支架，设于所述支架上的定位组件、夹持组件，及与所述夹持组件相配合的动力组件；

所述定位组件包括基准块，所述基准块侧面间隔设有若干凹槽；

所述夹持组件与所述基准块凹槽对应设置，包括滑动件及设于所述滑动件上的夹持件；所述滑动件用于带动所述夹持件相对于所述凹槽进行滑动，所述夹持件用于与所述凹槽相配合进行螺母的夹紧及放松；

所述动力组件包括气缸、传动件；所述传动件一端与所述气缸相连，另一端则与所述夹持组件配合，用于将气缸的驱动力转化为所述夹持件相对于所述基准块的每个凹槽处螺母的水平夹持力；

所述夹持件包括螺杆，用于依据螺母尺寸分别设置所述夹持件与所述基准块凹槽间的初始距离；且所述基准块与所述夹持件均为可拆卸结构；

所述夹持件包括夹紧块，所述夹持件通过所述夹紧块与基准块凹槽相配合，所述夹紧块为可拆卸结构；

所述夹持组件还包括圆柱副，所述传动件与所述圆柱副相配合；与所述圆柱副相配合的传动件为楔形件，且所述楔形件相对于垂直方向的斜角为30度。

2.根据权利要求1所述的一种螺母加工夹具，其特征在于，与每个基准块凹槽相配合的夹持组件至少为两个，且所述相邻夹持组件间均有一夹角。

3.根据权利要求2所述的一种螺母加工夹具，其特征在于，所述基准块上间隔设有四个凹槽，与所述每个凹槽相配合的夹持组件为两个，且所述两个夹持组件间的夹角为90度。

4.根据权利要求1所述的一种螺母加工夹具，其特征在于，所述夹持组件还包括有贯穿凹槽的固定底板，所述贯穿凹槽的宽度与所述滑动件的宽度相同，所述滑动件则置于所述凹槽内。

5.根据权利要求4所述的一种螺母加工夹具，其特征在于，所述固定底板的贯穿凹槽与滑动件相配合的工作面为斜面，且所述贯穿凹槽靠近基准块凹槽一端的高度比远离基准块凹槽一端的高度高。

6.根据权利要求1所述的一种螺母加工夹具，其特征在于，所述定位组件还包括若干设有通孔的定形块，所述定形块分别嵌设于所述基准块的凹槽处，所述定形块的高度比所述基准块凹槽的高度低。

7.根据权利要求1所述的一种螺母加工夹具，其特征在于，所述动力组件还包括伸缩式悬挂件，所述悬挂件一端与所述气缸相连，另一端与所述支架相连。