CN114083308A - 一种工件加工角度可调的夹持装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工件加工角度可调的夹持装置，通过将底板和背板转动连接，利用底板固定于机床上，底板和背板可实现一个自由度，再通过在背板上设置能够相对背板转动的转盘，转盘上沿圆周均匀设有多个转盘销孔，将转盘作为主尺，每个转盘销孔与背板上的背板销孔对齐后对应一个角度，利用定位销插入背板销孔与转盘销孔内，即可实现转盘在背板上的角度调节，从而实现两个自由角度调节，避免了零件加工过程中的二次装夹，提高了加工精度，同时能够提高加工效率，本申请结构紧凑，调整便捷，可满足绝大部分的调节需求，对提高设备有效加工率，节约成本等提供技术保障；可通过一次装夹，多次调整角度，实现其5面加工，同时减少加长刀具采购成本等。
Description
技术领域
本发明属于小工件加工技术领域，具体涉及一种工件加工角度可调的夹持装置。
背景技术
小工件轻切屑的精密加工环境，如石墨或有色金属CNC(数控)、EDM (火花机)、WEDM(线切割)加工等。由于此类工序基本属于特种加工，设备一般为3轴设备，小工件结构类型多，加工前调整繁琐，且调节时间长，特别是复杂异型结构工件，二次装夹或空间角度调整时无基准孔、面可利用，工序切换后无法定位加工。市面上难以找到符合工艺要求的调整工装。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工件加工角度可调的夹持装置，以克服现有技术的不足。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种工件加工角度可调的夹持装置，包括底板和背板，背板的一端与底板的一端转动连接，背板上设有能够在背板上转动的转盘，转盘上沿圆周均匀设有多个转盘销孔，多个转盘销孔总相角为360°，背板上沿圆周等间隔设有多个背板销孔，背板销孔的个数与转盘销孔的个数相同，相邻两个背板销孔的相角小于相邻两个转盘销孔的相角；背板销孔与转盘销孔能够重合，转盘上设置有用于安装待加工件的安装孔。
进一步的，背板或转盘通过插入定位销连接定位。
进一步的，背板上设有转动孔，转盘与背板通过回转轴套转动连接，回转轴套设有内螺纹，回转轴套通过轴套螺母实现轴向锁紧。
进一步的，轴套螺母与回转轴套之间设有波形弹簧，防止过于松动，实现转盘与背板之间一种紧凑可动状态。
进一步的，转盘沿圆周均匀设置60个转盘销孔，相邻两个转盘销孔的相角为6°，总相角为360°，背板上沿圆周逆时针或者顺时针等间隔设置 60个背板销孔，背板销孔与转盘销孔在同一圆周上，相邻两个背板销孔之间的相角5.9°，首末背板销孔的相角为6°。
进一步的，转盘沿圆周均匀设置120个转盘销孔，相邻两个转盘销孔的相角为3°；背板上沿圆周逆时针或者顺时针等间隔设置120处背板销孔,相邻两个背板销孔之间的相角为2.975°。
进一步的，背板上沿圆周阵列有多个锁紧孔，锁紧孔位于转盘外圈，锁紧孔内设有螺钉，螺钉通过固定压板将与转盘锁紧于背板上。
进一步的，底板的一侧设有U型夹紧口，背板上设有转动连接耳，背板的连接耳设置于底板的U型夹紧口内，通过转轴转动连接。
进一步的，底板和背板的侧壁通过角度调节尺连接，角度调节尺的一端与底板转动连接，另一端设置多个调节孔，背板的侧壁设有定位孔，每个调节孔与背板的定位孔对应一个角度。
进一步的，背板同一侧壁设置3组定位孔，角度调节尺上设置3组定位孔。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明一种工件加工角度可调的夹持装置，通过将底板和背板转动连接，利用底板固定于机床上，底板和背板可实现一个自由度，再通过在背板上设置能够相对背板转动的转盘，转盘上沿圆周均匀设有多个转盘销孔，将转盘作为主尺，每个转盘销孔与背板上的背板销孔对齐后对应一个角度，利用定位销插入背板销孔与转盘销孔内，即可实现转盘在背板上的角度调节，从而实现两个自由角度调节，避免了零件加工过程中的二次装夹，提高了加工精度，同时能够提高加工效率。本申请利用转盘和背板形成圆周游标结构，实现一个自由度上的精准角度调节，本申请结构紧凑，空间上轴向任意角度可调，调整便捷，可满足绝大部分的调节需求，对提高设备有效加工率，节约成本等提供技术保障；可通过一次装夹，多次调整角度，实现其5面加工，同时减少加长刀具采购成本等。
进一步的，定位销与背板或转盘通过螺纹连接定位锁紧，连接稳定，避免加工过程中定位销脱落造成转盘的转动。
进一步的，背板上设有转动孔，转盘与背板通过回转轴套转动连接，便于转动调节，减小调节阻力。
进一步的，背板上沿圆周阵列有多个锁紧孔，双重锁紧，提高加工过程的稳定性。
进一步的，底板的一侧设有U型夹紧口，便捷调节后初步夹紧，适用于轻工件的加工。
进一步的，底板和背板的侧壁通过角度调节尺连接，确保背板与底板之间加工过程连接稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例中夹持装置结构示意图。
图2为本发明实施例中夹持装置侧视图。
图3为本发明实施例中转盘正装轴侧示意图。
图4为本发明实施例中转盘反装轴侧示意图。
图5为本发明实施例中转盘刻度示意图。
图6为本发明实施例中背板刻度示意图。
图7为本发明实施例中工件夹持安装示意图。
其中，1、底板；2、螺母；3、转轴；4、背板；5、转盘；6、角度调节尺；7、轴位螺；8、连接螺母；9、连接螺栓；10、定位销；11、轴套螺母； 12、波形弹簧；13、回转轴套；14、螺钉；15、固定压板；16、待加工件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
如图1至图7所示，一种工件加工角度可调的夹持装置，包括底板1和背板4，背板4的一端与底板1的一端转动连接，背板4上设有能够在背板4 上转动的转盘5，转盘5上沿圆周均匀设有多个转盘销孔，多个转盘销孔总相角为360°，背板4上沿圆周等间隔设有多个背板销孔，背板销孔的个数与转盘销孔的个数相同，相邻两个背板销孔的相角小于相邻两个转盘销孔的相角；背板销孔与转盘销孔能够重合，即背板销孔与转盘销孔的圆心在同一个转动圆周上，转盘5上设置有用于安装待加工件16的安装孔；
背板4上的多个背板销孔其中一个为起始孔，以起始孔开始沿圆周等间隔设有多个背板销孔，最后一个背板销孔与起始孔之间的相角(最后一个背板销孔与起始孔之间的最小夹角)与等间隔设置的相邻两个背板销孔的相角不同。底板1上设置有螺栓孔，底板1通过连接螺栓9固定于加工机床上，连接螺栓9与连接螺母8配合锁紧。
通过将底板1和背板4转动连接，利用底板1固定于机床上，底板1和背板4可实现一个自由度，再通过在背板4上设置能够相对背板4转动的转盘5，转盘5上沿圆周均匀设有多个转盘销孔，将转盘5作为主尺，每个转盘销孔与背板4上的背板销孔对齐后对应一个角度，利用定位销10插入背板销孔与转盘销孔内，即可实现转盘5在背板4上的角度调节，从而实现两个自由角度调节，避免了零件加工过程中的二次装夹，提高了加工精度，同时能够提高加工效率。本申请利用转盘5和背板4形成圆周游标结构，采用游标卡尺精测的原理，实现一个自由度上的精准角度调节，本申请结构紧凑，空间上2轴向任意角度可调，调整便捷，可满足绝大部分的调节需求，对提高设备有效加工率，节约成本等提供技术保障；可通过一次装夹，多次调整角度，实现其5面加工，同时减少加长刀具采购成本等。
定位销10与背板4或转盘5通过螺纹连接定位锁紧，或者通过过渡配合锁紧，实现定位后锁紧的目的。
背板4上设有转动孔，转盘5与背板4通过回转轴套13转动连接，回转轴套13设有内螺纹，回转轴套13通过轴套螺母11实现轴向锁紧；转盘5 中间设有阶梯孔，回转轴套13上设有凸台，通过凸台与转盘5的阶梯孔端面配合将回转轴套13插入转盘5的阶梯孔内，实现一端的限位，另一单通过轴套螺母11与回转轴套13螺纹连接实现锁紧，轴套螺母11中间为通孔结构；轴套螺母11与回转轴套13之间设有波形弹簧12，提高锁紧连接稳定性。转盘5与背板4也可通过轴承转动连接。
转盘5上开设有固定槽和螺纹孔，用于安装待加工零件。
转盘5上每个转盘销孔上对应一个角度值，从0°至360°均匀分布，取转盘5上其中一个转盘销孔为零线；
如图5、图6所示，本申请在转盘5沿圆周均匀设置60个转盘销孔，相邻两个转盘销孔的相角为6°，60个转盘销孔之间的总相角为360°，沿逆时针或者顺时针标刻相应角度值，将背板4作为副尺，在背板4上沿圆周逆时针或者顺时针等间隔设置60个背板销孔，背板销孔与转盘销孔在同一圆周上，相邻两个背板销孔之间的相角5.9°，首末背板销孔的相角为6°，逆时针或顺时针(根据间隔设置背板销孔方向)在每隔6孔上刻有相应角度细分数值。转盘5在背板4上的转动中心，为背板销孔与转盘销孔圆周设置的圆心，转盘5的转动中心相当于游标卡尺的刻线，根据转盘5和背板4不同位置(即编号)的孔重合，背板4上每孔相对转盘5的相角相差0.1°，因此可以实现360°小数点后1位的精确分度定位。
或者在转盘5沿圆周均匀设置120个转盘销孔，相邻两个转盘销孔的相角为3°，总相角360°；在背板4上沿圆周逆时针或者顺时针等间隔设置 120处背板销孔,相邻两个背板销孔之间的相角为2.975°，总相角357°，首末背板销孔的相角为3°时，背板4(副尺)上每孔相对转盘5(主尺)的相角相差0.025°，因此可实现0.025°的精确分度定位。
背板4上沿圆周阵列有多个锁紧孔，锁紧孔位于转盘5外圈，通过固定压板15压紧转盘5，固定压板15通过螺钉14与背板4固定，利用固定压板 15将转盘5和背板4固定，提高稳定性。
转盘5旋转角度使用方法直接刻蚀在底板1上，便于查询使用。
设需顺时针旋转角度为X(小数点后1位)
即，转盘旋转角度，将旋转角度X除以相邻两个转盘销孔的相角对应数值后取整数，然后将该整数与相邻两个转盘销孔的相角对应数值相乘即为转盘旋转角度，以转盘5上均匀设置60个转盘销孔为例：
a＝(X÷6)(取整后)×6
背板插销孔位置b＝X-a
如：X＝139.7°，则a＝138b＝1.7
先将转盘5沿着刻度方向旋转孔编号“138”与零线处对齐，在背板4 插销孔位置为“1.7”处插入定位销10，使定位销10插入转盘销孔，此时两孔对齐即得所需角度，锁紧定位销10。
底板1的一侧设有U型夹紧口，背板4上设有转动连接耳，背板4的连接耳设置于底板1的U型夹紧口内，通过转轴3转动连接，背板4与底板1 转动连接的轴线实现背板4的角度调节；转轴3采用连接销结构，或者采用螺栓结构，端部可通过螺母2锁紧。
本申请中，根据使用需求，底板1和背板4的侧壁通过角度调节尺6连接，角度调节尺6的一端与底板1转动连接，另一端设置多个调节孔，每个调节孔与背板4的定位孔对应一个角度，角度调节尺6与背板4通过轴位螺钉7固定连接；如图所示，在背板4两侧设置3组定位孔，在角度调节尺6 上设置3组定位孔，各孔旁刻有相应编号。当任意两孔连接可组成9组不同倾角，形成以下倾角表(表1)，同时此表直接刻蚀在底板上，便于查询使用。
表1
为满足更多倾角调整需求，可设计更多孔位。转盘5与背板4的组合部件可以作为一个独立模块使用，工件装夹后，可在一个设备上实现多工步加工，也可转移至其它设备后实现另一工序的多工步加工，便于工序间的快速调整。如复杂镶块在CNC(数控)精加工后，带着此独立模块转移至WEDM (线切割)后加工。如图4所示，背板4反向安装于底板1上，可用于线切割(工件装夹后，线割位置需上下漏空，且工件底部尽可能低)或较大工件加工使用。
本发明通过将待加工件装夹固定于转盘上，根据加工工艺要求分别绕两个转轴进行角度调节后锁紧。完成一个工步内容加工后，再根据工艺要求，继续分别绕两个转轴进行角度调节后锁紧，进行下一个工步内容加工。因此工装可以实现同工序的不同工步加工调整，可将调节角度后的工装及工件作为一个整体数模进行加工编程，提高定位精度的同时，大大简化调节工作量，减少调整时间。
Claims (10)
1.一种工件加工角度可调的夹持装置，其特征在于，包括底板(1)和背板(4)，背板(4)的一端与底板(1)的一端转动连接，背板(4)上设有能够在背板(4)上转动的转盘(5)，转盘(5)上沿圆周均匀设有多个转盘销孔，多个转盘销孔总相角为360°，背板(4)上沿圆周等间隔设有多个背板销孔，背板销孔的个数与转盘销孔的个数相同，相邻两个背板销孔的相角小于相邻两个转盘销孔的相角；背板销孔与转盘销孔能够重合，转盘(5)上设置有用于安装待加工件(16)的安装孔。
2.根据权利要求1所述的一种工件加工角度可调的夹持装置，其特征在于，背板(4)和转盘(5)通过插入定位销(10)连接定位。
3.根据权利要求1所述的一种工件加工角度可调的夹持装置，其特征在于，背板(4)上设有转动孔，转盘(5)与背板(4)通过回转轴套(13)转动连接，回转轴套(13)设有内螺纹，回转轴套(13)通过轴套螺母(11)实现轴向锁紧。
4.根据权利要求3所述的一种工件加工角度可调的夹持装置，其特征在于，轴套螺母(11)与回转轴套(13)之间设有波形弹簧(12)。
5.根据权利要求1所述的一种工件加工角度可调的夹持装置，其特征在于，转盘(5)沿圆周均匀设置60个转盘销孔，相邻两个转盘销孔的相角为6°，总相角为360°，背板(4)上沿圆周逆时针或者顺时针等间隔设置60个背板销孔，背板销孔与转盘销孔在同一圆周上，相邻两个背板销孔之间的相角5.9°，首末背板销孔的相角为6°。
6.根据权利要求1所述的一种工件加工角度可调的夹持装置，其特征在于，转盘(5)沿圆周均匀设置120个转盘销孔，相邻两个转盘销孔的相角为3°；背板(4)上沿圆周逆时针或者顺时针等间隔设置120处背板销孔,相邻两个背板销孔之间的相角为2.975°。
7.根据权利要求1所述的一种工件加工角度可调的夹持装置，其特征在于，背板(4)上沿圆周阵列有多个锁紧孔，锁紧孔位于转盘(5)外圈，锁紧孔内设有螺钉(14)，螺钉(14)通过固定压板(15)将与转盘(5)锁紧于背板(4)上。
8.根据权利要求1所述的一种工件加工角度可调的夹持装置，其特征在于，底板(1)的一侧设有U型夹紧口，背板(4)上设有转动连接耳，背板(4)的连接耳设置于底板(1)的U型夹紧口内，通过转轴(3)转动连接。
9.根据权利要求1所述的一种工件加工角度可调的夹持装置，其特征在于，底板(1)和背板(4)的侧壁通过角度调节尺(6)连接，角度调节尺(6)的一端与底板(1)转动连接，另一端设置多个调节孔，背板(4)的侧壁设有定位孔，每个调节孔与背板(4)的定位孔对应一个角度。
10.根据权利要求9所述的一种工件加工角度可调的夹持装置，其特征在于，背板(4)同一侧壁设置3组定位孔，角度调节尺(6)上设置3组定位孔。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220225 |