CN114178888B - 一种基于航空零部件加工的可调型夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于航空零部件加工的可调型夹具，涉及航空零件加工领域，包括两组对称设置有夹持机构，两组夹持机构之间可相对移动用以形成夹持空间；夹持机构包括基座和第一夹块，第一夹块滑动设置在基座上，第一夹块上沿自身径向方向滑动设置有多个第二夹块，第一夹块和第二夹块的滑动路径均为弧形，两组夹持机构通过第一夹块和第二夹块的弧形偏转用于适应夹持不同形状的零件。两组夹持机构之间夹持空间，且夹持空间的形状可根据零件的形状进行适应性调整，以增大夹持面积，提高夹持强度，使零件的夹持更加稳定，便于零件的高强度加工。

Description

一种基于航空零部件加工的可调型夹具

技术领域

本发明涉及航空零件加工领域，具体为一种基于航空零部件加工的可调型夹具。

背景技术

随着社会的发展，航空事业也在飞跃的进步，航空的发展大大改变了交通运输的结构，飞机为人们提供了一种快速、方便、经济、安全、舒适的运输手段，成为人们洲际往来的主要工具，密切了世界各国的交往；在航空零部件中对板件零件的加工居多，如机壳板件、机翼板件等等，由于飞行设计需要航空用的机壳形状基本为流线型，即机壳板件由多个具有曲面的异形板拼装组成，由于航空用板件的特殊型，需要夹具具有较强的适应性调整能力，能够适应板件的形状进行调整夹持形式，而现有的夹具不能根据板件的形状进行自适应调节，导致航空异形板件的夹持效果差、夹持不稳定的情况，在加工时容易造成板件的偏移或脱落的情况，尤其是切割、打磨等会产生较大振动的加工工序，从而降低了航空板件的加工精度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于航空零部件加工的可调型夹具，形成有夹持空间，且夹持空间的形状可根据零件的形状进行适应性调整，以增大夹持面积，提高夹持强度，使零件的夹持更加稳定，便于零件的高强度加工。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于航空零部件加工的可调型夹具，包括两组对称设置有夹持机构，两组所述夹持机构之间可相对移动用以形成夹持空间；

所述夹持机构包括基座和第一夹块，所述第一夹块滑动设置在所述基座上，所述第一夹块上沿自身径向方向滑动设置有多个第二夹块，所述第一夹块和第二夹块的滑动路径均为弧形，两组所述夹持机构通过第一夹块和第二夹块的弧形偏转用于适应夹持不同形状的零件；

所述第二夹块上沿自身径向方向滑动设置有多个第三夹块，所述第三夹块上沿自身径向方向滑动设置有多个夹持部件，所述第三夹块和夹持部件的滑动路径均为弧形；

所述第一夹块、第二夹块和第三夹块的形状均为半圆型，所述第一夹块、第二夹块和第三夹块的弧形端均设置有弧形滑轨，所述基座、第一夹块和第二夹块上均开设有弧形滑槽，所述弧形滑轨和弧形滑槽的截面形状均为“T”字形，所述第一夹块上的弧形滑轨与基座上的弧形滑槽相适配，所述第二夹块上的弧形滑轨与第一夹块上的弧形滑槽相适配，所述第三夹块上的弧形滑轨与第二夹块上的弧形滑槽相适配。

进一步地，所述夹持部件包括弧形主体、上夹块和下夹块，所述弧形主体滑动设置在所述第三夹块上，所述上夹块和下夹块沿所述弧形主体的高度方向间隔设置，所述下夹块与弧形主体固定连接，所述上夹块沿着所述弧形主体的高度方向滑动，所述上夹块和下夹块之间形成有用于夹持零件的夹持口。

进一步地，所述上夹块的底部和下夹块的顶部均球形铰接有铰接球，所述铰接球通过连杆连接有夹持板。

进一步地，所述弧形主体远离第三夹块的一端开设有安装槽，所述安装槽延伸至弧形主体的顶部，所述上夹块滑动设置在所述安装槽内，所述安装槽内设置有第一丝杆，所述第一丝杆的一端与所述下夹块转动连接，所述上夹块与所述第一丝杆螺纹连接，所述第一丝杆远离所述下夹块的一端固定有旋转螺帽。

进一步地，还包括基板，其中一组所述夹持机构的基座与所述基板滑动连接，另一组所述夹持机构的基座与所述基板固定连接。

进一步地，所述基板上贯穿开设有滑槽，所述滑槽内设置有第二丝杆，所述第二丝杆与所述基板转动连接，其中一组所述夹持机构基座的底部固定有滑块，所述滑块与所述第二丝杆螺纹连接，所述第二丝杆的一端连接有动力部件。

进一步地，所述第三夹块远离第二夹块的一端开设有弧形槽，所述弧形主体的弧形端滑动适配在所述弧形槽内。

进一步地，所述弧形槽内开设有安装孔，所述安装孔内嵌入安装有压力传感器，所述压力传感器用于检测零件的夹持强度。

本发明的有益效果是：

1、一种基于航空零部件加工的可调型夹具，两组夹持机构之间形成夹持空间，且夹持空间的形状可根据零件的形状进行适应性调整，以增大夹持面积，提高夹持强度，使零件的夹持更加稳定，便于零件的高强度加工。

2、通过滑动的上夹块带动夹持板贴合零件进行夹持，由于夹持板的连接方式为球形铰接，因此，在上夹块的挤压下使夹持板适应零件的弧面进行偏转，提高夹持板与零件的有效夹持面积，通过两组夹持机构中的弧形主体限制零件左右偏移，再通过两组夹持板限制零件的上下偏移和前后偏移，进一步地的提高了夹具的夹持强度，保证零件在重加工的过程中不会产生偏移或脱落的情况。

附图说明

图1为本发明一种基于航空零部件加工的可调型夹具的立体图；

图2为本发明一种基于航空零部件加工的可调型夹具的俯视图；

图3为本发明一种基于航空零部件加工的可调型夹具的仰视图；

图4为本发明一种基于航空零部件加工的可调型夹具中夹持部件的立体图；

图5为图4中A处放大图；

图6为本发明一种基于航空零部件加工的可调型夹具中第一夹块的立体图；

图7为本发明一种基于航空零部件加工的可调型夹具中第三夹块的立体图；

图8为本发明一种基于航空零部件加工的可调型夹具中第二夹块的立体图；

图中，1-夹持机构，2-基座，3-第一夹块，4-第二夹块，5-第三夹块，6-夹持部件，7-弧形主体，8-上夹块，9-下夹块，10-夹持口，11-铰接球，12-夹持板，13-弧形滑轨，14-弧形滑槽，15-安装槽，16-第一丝杆，17-旋转螺帽，18-基板，19-滑槽，20-第二丝杆，21-滑块，22-弧形槽，23-安装孔。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

实施例一、如图1和图2所示，一种基于航空零部件加工的可调型夹具，包括两组对称设置有夹持机构1，两组夹持机构1之间可相对移动用以形成夹持空间；夹持机构1包括基座2和第一夹块3，第一夹块3滑动设置在基座2上，第一夹块3上沿自身径向方向滑动设置有多个第二夹块4，第一夹块3和第二夹块4的滑动路径均为弧形，两组夹持机构1通过第一夹块3和第二夹块4的弧形偏转用于适应夹持不同形状的零件；夹持机构1为多级夹具，包括若干等级夹块，即第一夹块3、第二夹块4、第三夹块等等，相邻等级的夹块之间均采用滑动连接，且滑动路径均为弧形，同时随着夹块等级的提高其设置的个数也随之提高，举例说明，第一夹块3上设置有多个第二夹块4，每个第二夹块4上设置有多个第三夹块，且第三夹块的总体个数大于第二夹块4的总体个数，第二夹块4的总体个数大于第一夹块3的总体个数，以此类推，从而逐渐增大最后一级夹块的总体数目，由此将夹持机构1与零件的接触面积划分为多个较小的夹持模块，同时由于每级的夹块均能进行偏转，且各级夹块之间的偏转角度可自由变化，从而逐渐增大了最后一级夹块的偏转范围，即增大了夹持模块的偏转范围，通过夹持模块小范围内与零件接触进行夹持，以适应零件的曲面，从而在若干夹持模块作用下既达到适应零件形状偏转调节的效果，若干夹持模块夹持面积叠加又增大了夹持机构1与零件的夹持面积，从而夹具可根据零件的形状进行适应性调整，以适应曲面等异形板件的夹持，具有适应性强、夹持强度高和夹持更加稳定的优点；在上述发明构思的基础上，本申请将夹持机构1设为两级夹具，即第一夹块3和第二夹块4，此时第二夹块4即为夹持模块，将零件放置在夹持空间内，两组夹持机构1相对运动，减小夹持空间的大小，使第二夹块4与零件接触，通过两组夹持零件上的第二夹块4将零件夹紧，在夹紧的过程中第一夹块3和第二夹块4受力进行弧形偏转，使第二夹块4适应零件的形状进行偏转夹持；具体实施时，可根据零件的形状具体设置等级夹块的个数，如零件表面为平滑曲面，此时可减少等级夹块的设置个数，当零件表面的起伏较多，此时可增加等级夹块的设置个数，因此，本发明夹持机构1不限于上述提到的第一夹块和第二夹块4，可根据实际情况进行设计。

进一步地，第二夹块4上沿自身径向方向滑动设置有多个第三夹块5，第三夹块5上沿自身径向方向滑动设置有多个夹持部件6，第三夹块5和夹持部件6的滑动路径均为弧形，夹持部件6相当于第四夹块，夹持机构优选采用四个等级夹块，即第一夹块3、第二夹块4、第三夹块5和夹持部件6，同时夹持机构1采用对称结构，提高夹具自身的稳定性，即第一夹块3设有一个，第二夹块4设有两个，两个第二夹块4以第一夹块3的轴线为对称线对称设置，每个第二夹块4上设置有两个第三夹块5，两个第三夹块5以第二夹块4的轴线为对称线对称设置，每个第三夹块5上设置有两个夹持部件6，两个夹持部件6以第三夹块5的轴线为对称线对称设置；第一夹块3、第二夹块4、第三夹块5和夹持部件的形状均为半圆柱体。

实施例二、实施例一提供了一种可适应异形板进行夹持的夹具，虽然通过适应零件形状提高了夹持面积，相对于普通夹具提高了对异形零件的夹持强度，但只通过对称设置的夹持部件6限制零件的移动，相当于限制零件的左右移动，其零件的限位方向偏少，由于航空零件夹持后需进行加工和检测两个工序，加工包括打磨、切割、钻孔等，其强度偏大，检测通过光学仪器进行裂纹、粗造度等检测，其强度偏小，实施例一中夹具的夹持强度满足检测所需的强度，但难以满足强度较大的加工工序，在此类加工中零件容易产生偏移或脱落的情况；针对上述问题，在实施例一的基础上对夹持部件6进行设计，提高夹持机构1的夹持强度，具体参照图4和图5所示，夹持部件6包括弧形主体7、上夹块8和下夹块9，弧形主体7滑动设置在第三夹块5上，上夹块8和下夹块9沿弧形主体7的高度方向间隔设置，下夹块9与弧形主体7固定连接，上夹块8沿着弧形主体7的高度方向滑动，上夹块8和下夹块9之间形成有用于夹持零件的夹持口10，上夹块8的底部和下夹块9的顶部均球形铰接有铰接球11，铰接球11通过连杆连接有夹持板12，弧形主体7远离第三夹块5的一端开设有安装槽15，安装槽15延伸至弧形主体7的顶部，上夹块8滑动设置在安装槽15内，安装槽15内设置有第一丝杆16，第一丝杆16的一端与下夹块9转动连接，上夹块8与第一丝杆16螺纹连接，第一丝杆16远离下夹块9的一端固定有旋转螺帽17；针对异形零件的加工和检测提供两种夹持方式，检测时，将异形零件置于夹持空间内，两组夹持机构相对移动对异形零件进行夹持，夹持机构1上的第一夹块3、第二夹块4、第三夹块5和夹持部件6适应性偏转适应异形零件的形状，使异形零件的夹持端部位于夹持口10内并与弧形主体7相抵以限制异形零件的移动，即完成了异形零件的检测夹持；加工时，当零件完成上述的检测夹持后，通过扳手等工具拧动旋转螺帽17，带动第一丝杆16转动，由于上夹块8与弧形主体7滑动连接，从而限制了上夹块8的旋转自由度，使上夹块8沿着第一丝杆16的轴向方向上下滑动，旋转第一丝杆16使上夹块8靠近下夹块9移动，由于夹持板12的连接方式为球形铰接，因此，在上夹块8的挤压下使夹持板12适应零件的弧面进行偏转，提高夹持板与零件的有效夹持面积，通过两组夹持机构1中的弧形主体7限制零件左右偏移，再通过两组夹持板12限制零件的上下偏移，在夹持板12和弧形主体7的共同作用下，也限制了异形零件的前后偏移，进一步地的提高了夹具的夹持强度，保证零件在重加工的过程中不会产生偏移或脱落的情况，拆卸零件时，只需反转旋转螺帽17，使上夹块8向上移动，使夹持板12失去对异形零件的夹持作用，然后再驱动夹持机构1移动，使两组夹持机构1之间形成的夹持空间增大，最后将异形零件从夹持空间内取出即可。

实施例三、如图6至图8所示，第一夹块3、第二夹块4和第三夹块5的形状均为半圆型，第一夹块3、第二夹块4、第三夹块5和弧形主体7的弧形端均设置有弧形滑轨13，基座2、第一夹块3、第二夹块4和第三夹块5上均开设有弧形滑槽14，弧形滑轨13和弧形滑槽14的截面形状均为“T”字形，第一夹块3上的弧形滑轨13与基座2上的弧形滑槽14相适配，使第一夹块3沿着自身弧形滑轨13的轨迹呈弧形偏转，第二夹块4上的弧形滑轨13与第一夹块3上的弧形滑槽14相适配，使第二夹块4沿着自身弧形滑轨13的轨迹呈弧形偏转，第三夹块5上的弧形滑轨13与第二夹块4上的弧形滑槽14相适配，使第三夹块5沿着自身弧形滑轨13的轨迹呈弧形偏转，弧形主体7上的弧形滑轨13与第三夹块5上的弧形滑槽14相适配，使弧形主体7沿着自身弧形滑轨13的轨迹呈弧形偏转，第三夹块5远离第二夹块4的一端开设有弧形槽22，弧形主体7的弧形端滑动适配在弧形槽22内，基座2、第一夹块3和第二夹块4上同样开设有弧形槽22，第一夹块3的弧形端部适配在基座2的弧形槽22内，第二夹块3的弧形端部适配在第一夹块3的弧形槽22内，第三夹块5的弧形端部适配在第二夹块4的弧形槽22内。

实施例四、如图1至图3所示，还包括基板18，其中一组夹持机构1的基座2与基板18滑动连接，另一组夹持机构1的基座2与基板18固定连接，基板18上贯穿开设有滑槽19，滑槽19内设置有第二丝杆20，第二丝杆20与基板18转动连接，其中一组夹持机构1基座2的底部固定有滑块21，滑块21与第二丝杆20螺纹连接，第二丝杆20的一端连接有动力部件；动力部件采用电机，通过电机驱动第二丝杆20转动，滑块21的侧壁与滑槽19的侧壁接触以限制滑块21的旋转自由度，使滑块21沿着第二丝杆20的轴向方向移动，从而带动其中一组夹持机构1移动，以改变夹持空间的大小，实现异形零件的装夹和拆卸。

进一步地，如图7所示，弧形槽22内开设有安装孔23，安装孔23内嵌入安装有压力传感器，压力传感器用于检测零件的夹持强度，可通过压力传感器反应弧形主体7与异形零件的接触强度，在压力传感器上设定预设值，当任意一压力传感器达到预设值时，表明夹持机构1已与异形零件达到预定接触强度，此时动力部件停止工作，进而使夹持机构1停止移动，避免夹持机构1与异形零件接触强度过大，导致夹持机构1或异形零件的损坏。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于航空零部件加工的可调型夹具，其特征在于，包括两组对称设置有夹持机构（1），两组所述夹持机构（1）之间可相对移动用以形成夹持空间；

所述夹持机构（1）包括基座（2）和第一夹块（3），所述第一夹块（3）滑动设置在所述基座（2）上，所述第一夹块（3）上沿自身径向方向滑动设置有多个第二夹块（4），所述第一夹块（3）和第二夹块（4）的滑动路径均为弧形，两组所述夹持机构（1）通过第一夹块（3）和第二夹块（4）的弧形偏转用于适应夹持不同形状的零件；

所述第二夹块（4）上沿自身径向方向滑动设置有多个第三夹块（5），所述第三夹块（5）上沿自身径向方向滑动设置有多个夹持部件（6），所述第三夹块（5）和夹持部件（6）的滑动路径均为弧形；

所述第一夹块（3）、第二夹块（4）和第三夹块（5）的形状均为半圆型，所述第一夹块（3）、第二夹块（4）和第三夹块（5）的弧形端均设置有弧形滑轨（13），所述基座（2）、第一夹块（3）和第二夹块（4）上均开设有弧形滑槽（14），所述弧形滑轨（13）和弧形滑槽（14）的截面形状均为“T”字形，所述第一夹块（3）上的弧形滑轨（13）与基座（2）上的弧形滑槽（14）相适配，所述第二夹块（4）上的弧形滑轨（13）与第一夹块（3）上的弧形滑槽（14）相适配，所述第三夹块（5）上的弧形滑轨（13）与第二夹块（4）上的弧形滑槽（14）相适配。

2.根据权利要求1所述的一种基于航空零部件加工的可调型夹具，其特征在于，所述夹持部件（6）包括弧形主体（7）、上夹块（8）和下夹块（9），所述弧形主体（7）滑动设置在所述第三夹块（5）上，所述上夹块（8）和下夹块（9）沿所述弧形主体（7）的高度方向间隔设置，所述下夹块（9）与弧形主体（7）固定连接，所述上夹块（8）沿着所述弧形主体（7）的高度方向滑动，所述上夹块（8）和下夹块（9）之间形成有用于夹持零件的夹持口（10）。

3.根据权利要求2所述的一种基于航空零部件加工的可调型夹具，其特征在于，所述上夹块（8）的底部和下夹块（9）的顶部均球形铰接有铰接球（11），所述铰接球（11）通过连杆连接有夹持板（12）。

4.根据权利要求2所述的一种基于航空零部件加工的可调型夹具，其特征在于，所述弧形主体（7）远离第三夹块（5）的一端开设有安装槽（15），所述安装槽（15）延伸至弧形主体（7）的顶部，所述上夹块（8）滑动设置在所述安装槽（15）内，所述安装槽（15）内设置有第一丝杆（16），所述第一丝杆（16）的一端与所述下夹块（9）转动连接，所述上夹块（8）与所述第一丝杆（16）螺纹连接，所述第一丝杆（16）远离所述下夹块（9）的一端固定有旋转螺帽（17）。

5.根据权利要求1所述的一种基于航空零部件加工的可调型夹具，其特征在于，还包括基板（18），其中一组所述夹持机构（1）的基座（2）与所述基板（18）滑动连接，另一组所述夹持机构（1）的基座（2）与所述基板（18）固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于航空零部件加工的可调型夹具，其特征在于，所述基板（18）上贯穿开设有滑槽（19），所述滑槽（19）内设置有第二丝杆（20），所述第二丝杆（20）与所述基板（18）转动连接，其中一组所述夹持机构（1）基座（2）的底部固定有滑块（21），所述滑块（21）与所述第二丝杆（20）螺纹连接，所述第二丝杆（20）的一端连接有动力部件。

7.根据权利要求2所述的一种基于航空零部件加工的可调型夹具，其特征在于，所述第三夹块（5）远离第二夹块（4）的一端开设有弧形槽（22），所述弧形主体（7）的弧形端滑动适配在所述弧形槽（22）内。

8.根据权利要求7所述的一种基于航空零部件加工的可调型夹具，其特征在于，所述弧形槽（22）内开设有安装孔（23），所述安装孔（23）内嵌入安装有压力传感器，所述压力传感器用于检测零件的夹持强度。

Images