CN113953892A - 一种可快速分度定位调整的装夹机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可快速分度定位调整的装夹机构，属于机械装夹装置。分度立板和支撑立板分别安装在底板上，分度旋转立板和旋转立板分别安装在旋转底板上，上板通过螺栓和分度旋转立板及旋转立板固定连接，定位法兰盘和分度法兰盘分别装在上板的下面和上面、并通过压块由锁紧螺钉进行连接，定位法兰盘键槽和分度法兰盘键槽之间由键连接，在定位法兰盘的菱形定位销安装孔中装有菱形定位销，可更换定位套安装在定位法兰盘内孔中，气缸与旋转底板下方固定连接，顶尖与气缸顶杆固定连接。优点是：结构新颖，能够实现以1°为单位任意角度的旋转，来快速实现分度和定位，分度定位准确可靠，调整快速，制造成本低，便于管理。

Description

一种可快速分度定位调整的装夹机构

技术领域

本发明属于一种机械装夹装置，应用于具有形状相似、规格不同产品的分度定位，从而实现对产品中具有一定角度的孔或平面的加工，或某种夹具要求具有旋转分度定位功能的场合。

背景技术

目前,在机械制造领域，某些产品常常有很多不同的规格，在生产加工时，由于规格不同，在装夹产品时，需要不同的夹具来实现定位装夹，由于产品需要加工的某一部位和水平方向或垂直方向往往有一定的角度，并且各种规格产品的角度各不相同，那么对应不同规格的产品就需要对应的夹具来装夹，产品规格越多需要的夹具就越多。那么切换不同产品加工时就需要更换对应的夹具，产品规格越多更换夹具的次数就越多，那么就会浪费许多的时间，而且，夹具机构通用性差，夹具制造数量过多，增加制造成本和管理难度。

比如在加工汽车柱塞式制动主缸体斜孔时，它通常在立式数控加工设备上进行加工，不同车型之间的制动主缸体具有相似的形状，但是，仍然有部分位置或形状尺寸存在着差异，像主缸体中斜孔的角度、安装孔的间距等等。作为多品种大批量或小批量试制的主缸体，在加工不同差异的尺寸时，经常要进行不同产品的切换调整。某个型号的主缸体斜孔加工完之后，再更换另一个型号的主缸体时，要根据主缸体斜孔的角度和定位孔的间距来更换加工所使用的夹具。在更换过程中，涉及到夹具的拆卸、安装、找正、对零点，试切等操作，整个切换调整的时间很长，严重影响生产节拍。因此，需要设计一种可实现多轴旋转定位的夹具机构，通过新设计的夹具机构，实现以1°为单位的水平方向和垂直方向的任意角度旋转，这样在产品切换时就不再需要更换不同夹具，只需要进行短时间的快速调整，即可适应不同规格的产品使用，实现快速更换夹具的目的。

发明内容

本发明提供一种可快速分度定位调整的装夹机构，以可实现水平方向和垂直方向的任意角度旋转，该机构可用于不同角度加工位置需求的、结构相似产品的分度定位装夹，利用该机构能够实现一套机构适应所有相似结构产品的加工。

本发明采取的技术方案是，分度立板和支撑立板分别安装在底板上，分度旋转立板和旋转立板分别安装在旋转底板上、并分别通过轴销与分度立板和支撑立板连接，且可绕轴销旋转；上板通过螺栓和分度旋转立板及旋转立板固定连接，定位法兰盘和分度法兰盘分别装在上板的下面和上面、并通过压块由锁紧螺钉进行连接，定位法兰盘键槽和分度法兰盘键槽之间由键连接，当锁紧螺钉没有拧紧时，定位法兰盘和分度法兰盘可以一起在上板的内孔中旋转；在定位法兰盘的菱形定位销安装孔中装有菱形定位销，顶丝前端与菱形定位销顶接，可更换定位套安装在定位法兰盘内孔中，气缸与旋转底板下方固定连接，顶尖与气缸顶杆固定连接。

本发明所述分度立板的圆弧表面刻有分度立板分度线，圆周位置钻有11个11°分度立板定位孔；在分度旋转立板的圆周上以10°为间隔，均布36个分度旋转立板定位孔和分度旋转立板分度线，当某个分度立板定位孔和某个分度旋转立板定位孔对齐时，长分度定位销可穿过相应对齐的分度立板定位孔和分度旋转立板定位孔中，分度旋转立板和分度立板之间位置固定，拧紧锁紧螺栓后，轴销和垫片将分度旋转立板和分度立板锁紧，两者之间不能转动，完成分度定位。

本发明所述上板圆周位置刻有11条11°上板分度线，在上板分度线对应位置钻有11个上板定位孔，分度法兰盘上刻有36条10°均分的分度法兰盘分度线，对应分度法兰盘分度线位置钻有36个分度法兰盘定位孔；当分度法兰盘和上板之间的某个上板定位孔和某个分度法兰盘定位孔对齐时，短定位销插入到上板定位孔和分度法兰盘定位孔中，上板和分度法兰盘之间不能旋转，拧紧锁紧螺钉，定位法兰盘和分度法兰盘被锁紧在上板上，完成分度定位。

本发明的优点是：结构新颖，采用该发明结构制作的夹具，能够实现以1°为单位任意角度的旋转，来快速实现分度和定位，对于不同翻转角度、不同定位角度的产品之间可实现快速调整切换。调整节拍大大降低，对提高生产效率和新产品试制能力的提高都有很大的作用。该结构紧凑实用，分度定位准确可靠，调整快速，制造成本低，便于管理。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的左视图；

图3是图2的俯视图；

图4是图2的A-A剖视图；

图5是本发明分度立板的结构示意图；

图6是本发明分度旋转立板的结构示意图；

图7是本发明分度旋转立板的主视图；

图8是本发明上板的结构示意图；

图9是本发明上板的后视图；

图10是本发明定位法兰盘的结构示意图；

图11是本发明定位法兰盘的主视图；

图12是图11的B-B剖视图；

图13是图12的I部放大图；

图14是本发明分度法兰盘的结构示意图；

图15是本发明分度法兰盘的后视图；

图16是图15的C-C剖视图；

图17是图2的局部放大图；

图18是图3的局部放大图；

图19是本发明工件的立体图；

图20是本发明工件的剖视图；

图21是本发明工件完成分度定位后的俯视图；

图22是本发明工件完成分度定位后的立体图；

图中：底板1、分度立板2、分度旋转立板3、锁紧螺栓4、轴销5、垫片6、长分度定位销7、上板8、短定位销9、定位法兰盘10、可更换定位套11、锁紧螺钉12、压块13、分度法兰盘14、菱形定位销15、工件16、旋转立板17、支撑立板18、顶尖19、旋转底板20、气缸21、键22、定位法兰盘键槽101、顶丝102、菱形定位销安装孔103、分度法兰盘分度线141、分度法兰盘定位孔142、分度法兰盘键槽143、工件定位孔161、工件主孔外圆162、分度立板定位孔201、分度立板分度线202、分度旋转立板定位孔301、分度旋转立板分度线302、上板分度线801、上板定位孔802

具体实施方式

参见图1～4，分度立板2和支撑立板18分别安装在底板1上，分度旋转立板3和旋转立板17分别安装在旋转底板20上、并分别通过轴销5与分度立板2和支撑立板18连接，且可绕轴销5旋转；上板8通过螺栓和分度旋转立板3及旋转立板17固定连接，定位法兰盘10和分度法兰盘14分别装在上板8的下面和上面、并通过压块13由锁紧螺钉12进行连接，定位法兰盘键槽101和分度法兰盘键槽143之间由键22连接，两者之间不能绕轴线转动，当锁紧螺钉12没有拧紧时，定位法兰盘10和分度法兰盘14可以一起在上板8的内孔中旋转；在定位法兰盘10的菱形定位销安装孔103中装有菱形定位销15，顶丝102前端与菱形定位销15顶接，通过锁紧或松开顶丝102可以安装或卸下菱形定位销15，菱形定位销15可以在不同的菱形定位销安装孔103中进行安装，可更换定位套11安装在定位法兰盘10内孔中，可更换定位套11能够根据工件16的工件主孔外圆162不同进行更换，气缸21与旋转底板20下方固定连接，顶尖19与气缸21顶杆固定连接。

参见图1、图5～图7，分度立板2的圆弧表面刻有分度立板分度线202，圆周位置钻有十一个11°分度立板定位孔201；在分度旋转立板3的圆周上以10°为间隔，均布36个分度旋转立板定位孔301和分度旋转立板分度线302，当某个分度立板定位孔201和某个分度旋转立板定位孔301对齐时，长分度定位销7可穿过相应对齐的分度立板定位孔201和分度旋转立板定位孔301中，分度旋转立板3和分度立板2之间位置固定，拧紧锁紧螺栓4后，轴销5和垫片6将分度旋转立板3和分度立板2锁紧，两者之间不能转动，完成分度定位。

参见图1、图8～图16，上板8圆周位置刻有十一条11°上板分度线801，在上板分度线801对应位置钻有11个上板定位孔802，分度法兰盘14上刻有36条10°均分的分度法兰盘分度线141，对应分度法兰盘分度线141位置钻有36个分度法兰盘定位孔142；当分度法兰盘14和上板8之间的某个上板定位孔802和某个分度法兰盘定位孔142对齐时，短定位销9插入到上板定位孔802和分度法兰盘定位孔142中，上板8和分度法兰盘14之间不能旋转，拧紧锁紧螺钉12，定位法兰盘10和分度法兰盘14被锁紧在上板8上，完成分度定位。

本发明技术原理是：通过分度旋转立板3和分度立板2之间的分度定位，以及上板8和分度法兰盘14之间的分度定位，可以实现某种产品空间位置分度定位需要.比如主缸体斜孔的加工，参见图19、20。下面讲解本发明是如何实现以1°为单位实现水平方向和垂直方向的分度和定位的。为了便于说明，参见图17、18，把分度度旋转立板3上的分度旋转立板分度线302做下标记，以中间分度线为0位置，两边刻线依次为A、B、C、D、E的和A′、B′、C′、D′、E′。分度立板2上的中间分度立板分度线202为0位置，两边刻线依次为F、G、H、I、J和F′、G′、H′、I′、J′。

当分度旋转立板3上的某条分度线(以分度旋转立板3处于垂直位置的0分度线为例)和分度立板2位置上的0度基准线对齐时，分度度旋转立板3的分度线A、B、C、D、E和分度立板2的分度线F、G、H、I、J分别相差1°、2°、3°、4°、5°；当分度线A顺时针转到和分度线F对齐时，分度旋转立板3顺时针旋转了1°，此时，A和F位置的定位孔同时也对齐，将长分度定位销插入7到A和F的位置的定位孔，实现1°分度和精确定位。以此类推，当B和G、C和H、D和I、E和J重合时分度旋转立板3顺时针旋转了2°、3°、4°、5°，实现1°至5°分度和精准定位。

同理，分度旋转立板3上的分度线A′、B′、C′、D′、E′和分度立板2上的分度线F′、G′、H′、I′、J′分别相差1°、2°、3°、4°、5°；当A′和F′、B′和G′、C′和H′、D′和I′、E′和J′重合时，分度旋转立板3逆时针旋转了1°、2°、3°、4°、5°，实现-1°至-5°分度和精准定位。

这样，就可以实现在-5°到5°范围之间的定位，具体的旋转方向要看需要的旋转角度的个位数是大于5°还是小于5°。

1)当角度个位数小于5°时：例如，当需要顺时针旋转43°时(个位度数＜5°)，首先旋转分度旋转立板3顺针时转动40°(每格10°)，然后再以分度立板2上对齐旋转分度旋转立板3的0°分度线为基准，顺时针再转过3°，然后将长分度定位销7插入到H位置即可。

2)当角度个位数大于5°时：例如，当需要顺时针旋转58°时(个位度数＞5°)，首先旋转分度旋转立板3顺时针转动60°，然后再以分度立板2上对齐旋转分度旋转立板3的0°分度线为基准，逆时针转过2°，然后将长分度定位销7插入到G′位置即可。

3)当角度个位数等于5°时：例如，当需要顺时针旋转35°时(个位度数＝5°)，首先旋转分度旋转立板3顺时针转动30°，然后再以分度立板2上对齐旋转分度旋转立板3的0°分度线为基准，顺时针转过5°，然后将长分度定位销7插入到J位置即可。(或顺时针40°再逆时针5°，将长分度定位销7插入到J′位置即可)。

同理，逆时针旋转43°或58°时，旋转的方向对应的相反，即反则亦反。

根据该分度定位原理，上板8和分度法兰盘14之间同样可以实现以1°为单位的分度定位。

具体操作方法：以某一型号的工件16(柱塞式主缸体)为例讲述该机构夹具的使用方法，参见图19、20，该工件16有一个斜孔需要加工，斜孔角度β(斜孔和轴线的位置)为38°，定位角度α(斜孔和工件定位孔161的位置)为52°，该斜孔需要在立式加工中心设备上进行钻孔加工，所以要保证斜孔处于垂直位置才能加工。

假设调整夹具时的各分度线初始状态为任意位置。首先把长分度定位销7和短定位销9拔出来，松开锁紧螺钉12，松开锁紧螺栓4，根据工件16工件主孔外圆162尺寸选择对应的可更换定位套11，将可更换定位套11安装在定位法兰盘10中，然后把工件16装入到可更换定位套里11，把菱形定位销15安装到定位法兰盘10的菱形定位销安装孔103上(菱形定位销安装孔103的位置和工件定位孔161的距离相对应)，通过顶丝10锁紧菱形定位销15，工件定位孔161装入到菱形定位销15上，转动工件16，带动定位法兰盘10和分度法兰盘14一起旋转，把工件定位孔161位置与上板分度线801的0°分度线的位置对齐后，顺时针旋转40°，再以顺时针旋转40°后的分度法兰盘分度线141和上板0°位置对齐为基准，逆时针旋转2°，然后将短定位销9插入到分度法兰盘14和定位法兰盘10对应的定位孔中。拧紧锁紧螺钉12，完成38°的分度和定位。然后通过气缸21带动顶尖19，夹紧工件16。

接下来把旋转分度立板3旋转到垂直位置，即分度立板2和分度旋转立板3的0°分度线对齐。逆时针转动分度立板2至50°，再以分度旋转立板分度线302对齐分度立板2上0°分度线位置为基准，逆时针转过2°，然后把长分度定位销7插入到对应的分度立板2和分度旋转立板3定位孔中。拧紧锁紧螺栓4，完成工件16的52°分度定位，工件16斜孔位置处于垂直位置，可以对斜孔进行加工，参见图21、22。

该发明采用两组不同角度的分度线之间的组合，实现绕水平轴和垂直轴旋转定位的机构，能够实现某种产品不同位置的分度定位，实现1°为单位的任意角度旋转定位，以满足装夹定位或生产加工的需要，使用该机构能够代替传统分度定位方式所需要的大量夹具。

Claims (3)

1.一种可快速分度定位调整的装夹机构，其特征在于：分度立板和支撑立板分别安装在底板上，分度旋转立板和旋转立板分别安装在旋转底板上、并分别通过轴销与分度立板和支撑立板连接，且可绕轴销旋转；上板通过螺栓和分度旋转立板及旋转立板固定连接，定位法兰盘和分度法兰盘分别装在上板的下面和上面、并通过压块由锁紧螺钉进行连接，定位法兰盘键槽和分度法兰盘键槽之间由键连接，当锁紧螺钉没有拧紧时，定位法兰盘和分度法兰盘可以一起在上板的内孔中旋转；在定位法兰盘的菱形定位销安装孔中装有菱形定位销，顶丝前端与菱形定位销顶接，可更换定位套安装在定位法兰盘内孔中，气缸与旋转底板下方固定连接，顶尖与气缸顶杆固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种可快速分度定位调整的装夹机构，其特征在于：所述分度立板的圆弧表面刻有分度立板分度线，圆周位置钻有11个11°分度立板定位孔；在分度旋转立板的圆周上以10°为间隔，均布36个分度旋转立板定位孔和分度旋转立板分度线，当某个分度立板定位孔和某个分度旋转立板定位孔对齐时，长分度定位销可穿过相应对齐的分度立板定位孔和分度旋转立板定位孔中，分度旋转立板和分度立板之间位置固定，拧紧锁紧螺栓后，轴销和垫片将分度旋转立板和分度立板锁紧，两者之间不能转动，完成分度定位。

3.根据权利要求1所述的一种可快速分度定位调整的装夹机构，其特征在于：所述上板圆周位置刻有11条11°上板分度线，在上板分度线对应位置钻有11个上板定位孔，分度法兰盘上刻有36条10°均分的分度法兰盘分度线，对应分度法兰盘分度线位置钻有36个分度法兰盘定位孔；当分度法兰盘和上板之间的某个上板定位孔和某个分度法兰盘定位孔对齐时，短定位销插入到上板定位孔和分度法兰盘定位孔中，上板和分度法兰盘之间不能旋转，拧紧锁紧螺钉，定位法兰盘和分度法兰盘被锁紧在上板上，完成分度定位。

Images