CN114227324A - 一种外形异形零件的包裹式工装夹具及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种外形异形零件的包裹式工装夹具及使用方法，底座右端通过螺栓连接有固定钳口，所述夹具体左端通过螺栓连接有活动钳口，所述活动钳口通过螺栓与滑块相连接，所述滑块通过螺母套配合安装在丝杠上，滑块与底座上的滑槽构成滑动配合，所述丝杠的一端转动支撑在底座上的轴承座上，丝杠的另一端通过联轴器与伺服电机主轴相连接，伺服电机安装在电机座上，所述电机座位于底座上。此夹具可实现圆柱形及外形不规则的异形零件的快速装夹，装夹过程中通过多个接触点的同时接触夹紧，保证了夹紧稳定性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及机械零件加工技术领域，特别是涉及一种外形异形零件的包裹式工装夹具及使用方法。
背景技术
夹具是指在机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置，可用来快速、方便、安全地安装工件的装置。工装夹具是机械加工中不可缺少的部件，随着科技的发展，对零件的加工精度要求越来越高，对于复杂的、精度要求高的零件通常是在数控机床上进行加工以获得较高的精度及生产效率，而数控工作台上的零件装夹，大多采用平口钳进行装夹，而平口钳只适合装夹方形零件，对于圆柱形或外形不规则的异形零件而言，就会遇到利用现有夹具无法装夹或夹紧固定不稳影响零件加工质量，或装夹工序太多，生产加工效率低下，或因夹持力过大，导致零件变形或是留有印记划痕等问题。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供一种外形异形零件的包裹式工装夹具及使用方法，此夹具可实现圆柱形及外形不规则的异形零件的快速装夹，装夹过程中通过多个接触点的同时接触夹紧，保证了夹紧稳定性和可靠性，而且装夹过程中不会夹伤零件或使零件变形，装夹效率高。
为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种外形异形零件的包裹式工装夹具，它包括用于安装夹具体的底座，所述底座右端通过螺栓连接有固定钳口，所述夹具体左端通过螺栓连接有活动钳口，所述活动钳口通过螺栓与滑块相连接，所述滑块通过螺母套配合安装在丝杠上，滑块与底座上的滑槽构成滑动配合，所述丝杠的一端转动支撑在底座上的轴承座上，丝杠的另一端通过联轴器与伺服电机主轴相连接，伺服电机安装在电机座上，所述电机座位于底座上。
所述底座由左底座和右底座通过连接板固定安装在一起，左底座和右底座的内侧壁上加工有滑槽。
所述滑块的两外侧加工有V型凸块，所述V型凸块与底座的滑槽构成滑动配合；所述螺母套嵌套安装在滑块的中心孔部位。
所述轴承座包括加工在底座的左底座上的通孔，所述通孔的两端安装有轴承，所述丝杠的端头支撑安装在轴承上，位于外侧的轴承外侧固定安装有轴承端盖。
所述活动钳口包括第一基座，第一基座通过螺栓固定在滑块上，所述第一基座上加工有第一C型滑槽，第一C型滑槽上滑动安装有第一活动块；
所述第一活动块上加工有对称布置的两个第二C型滑槽，每个第二C型滑槽上都对应滑动安装有第二活动块；
所述第二活动块上加工有对称布置的两个第三C型滑槽，每个第三C型滑槽上都对应滑动安装有第三活动块；
所述第三活动块上安装有第一夹指，第一夹指通过燕尾槽直接安装在第三活动块上。
所述固定钳口包括第二基座，第二基座通过螺栓固定在底座的右底座上，所述第二基座上加工有第一C型滑槽，第一C型滑槽上滑动安装有第四活动块；
所述第四活动块上加工有对称布置的两个第二C型滑槽，每个第二C型滑槽上都对应滑动安装有第五活动块；
所述第五活动块上加工有对称布置的两个第三C型滑槽，每个第三C型滑槽上都对应滑动安装有第六活动块；
所述第六活动块上安装有第二夹指，第二夹指通过燕尾槽直接安装在第六活动块上。
所述第一C型滑槽、第二C型滑槽和第三C型滑槽都采用半圆形滑槽，半圆形滑槽分别对应的与活动块上的T型滑轨构成限位滑动配合。
使用时，所述底座通过连接板固定安装在相应的加工机床上。
所述活动钳口的第一夹指和固定钳口的第二夹指的外侧壁上都加工有齿槽。
所述一种外形异形零件的包裹式工装夹具的使用方法，包括以下步骤：
步骤一：根据零件的外形尺寸，控制伺服电机主轴正转，伺服电机主轴则带动丝杠正转，丝杠的正转使得滑块在底座上的滑槽内向远离固定钳口方向移动从而使得活动钳口远离固定钳口，当活动钳口和固定钳口之间的距离大于零件外形的最大尺寸时，伺服电机主轴停止正转；
第二步，将所要装夹的零件放入夹具体活动钳口和固定钳口之间，然后控制伺服电机主轴反转，伺服电机主轴反转带动丝杠反转，则丝杠上的滑块在底座上的滑槽内向靠近固定钳口的方向移动，使得活动钳口向固定钳口移动，活动钳口上的第一夹指接触到零件后会根据零件的外形自适应调整各活动块在对应第一C型滑槽、第二C型滑槽和第三C型滑槽内的位置来推动零件向固定钳口移动，当零件与固定钳口上的第二夹指接触后，固定钳口上的各活动块会根据零件的外形自适应各活动块在对应的第一C型滑槽、第二C型滑槽和第三C型滑槽内的位置使固定钳口上更多的第二夹指与零件接触，当固定钳口和活动钳口上夹指的力达到预设值时，伺服电机主轴停止反转，此时，零件已装夹完毕；
第三步，根据零件图纸及工艺要求对零件进行相应的加工，加工完毕后控制伺服电机主轴正转，使得夹具体的活动钳口远离零件，当零件可以从夹具体上取下来时控制伺服电机主轴停止转动，取下零件。
本发明有如下有益效果：
1、本发明采用一种外形异形零件的包裹式工装夹具，通过固定钳口和活动钳口上的多组半圆形活动块可实现对外形为圆柱形或不规则的异形零件的快速装夹，且夹紧力大小可控，可有效防止夹伤零件。
2、本发明通过夹具体固定钳口和活动钳口上的8组夹指，对外形不规则的异形零件可实现快速自适应夹紧，生产加工效率高，且多点受力，可有效防止将零件夹变形。
3、本发明通过采用丝杠传动配合，能够自动提供工件夹紧的夹紧力。
4、通过采用相应的活动块和C型滑块的配合，保证在对异形外形工件的夹紧过程中，能够自适应的转动，进而对工件进行包裹装夹，保证了夹紧的可靠性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明结构布置图。
图2是本发明图1中A局部视图。
图3是本发明工装夹具主视图。
图4是本发明工装夹具左视图。
图5是本发明工装夹具俯视图。
图6是本发明C型滑槽部位的局部结构图。
图中：底座1、活动钳口2、固定钳口3、滑块4、丝杠5、伺服电机6、电机座7、螺母套8、轴承座9、联轴器10、第一C型滑槽11、第二C型滑槽12、第三C型滑槽13、T型滑轨14、齿槽15；
左底座101、连接板102、右底座103、滑槽104、V型凸块401；
第一基座201、第一活动块202、第二活动块203、第三活动块204、第一夹指205；
第二基座301、第四活动块302、第五活动块303、第六活动块304、第二夹指305。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例1：
参见图1-6，一种外形异形零件的包裹式工装夹具，它包括用于安装夹具体的底座1，所述底座1右端通过螺栓连接有固定钳口3，所述夹具体左端通过螺栓连接有活动钳口2，所述活动钳口2通过螺栓与滑块4相连接，所述滑块4通过螺母套8配合安装在丝杠5上，滑块4与底座1上的滑槽构成滑动配合，所述丝杠5的一端转动支撑在底座1上的轴承座9上，丝杠5的另一端通过联轴器10与伺服电机6主轴相连接，伺服电机6安装在电机座7上，所述电机座7位于底座1上。通过采用本发明的工装夹具能够用于异形外形工件的装夹，具体装夹过程中，通过伺服电机6驱动丝杠5，通过丝杠5驱动滑块4，通过滑块4带动通过固定钳口和活动钳口上的多组半圆形活动块可实现对外形为圆柱形或不规则的异形零件的快速装夹，且夹紧力大小可控，可有效防止夹伤零件。
进一步的，所述底座1由左底座101和右底座103通过连接板102固定安装在一起，左底座101和右底座103的内侧壁上加工有滑槽104。通过上述的底座1能够方便的对整个夹具进行支撑和安装。
进一步的，所述滑块4的两外侧加工有V型凸块401，所述V型凸块401与底座1的滑槽104构成滑动配合；所述螺母套8嵌套安装在滑块4的中心孔部位。通过上述的V型凸块和滑槽之间的滑动配合，保证了滑块稳定的滑动。
进一步的，所述轴承座9包括加工在底座1的左底座101上的通孔902，所述通孔902的两端安装有轴承903，所述丝杠5的端头支撑安装在轴承903上，位于外侧的轴承903外侧固定安装有轴承端盖901。通过上述的轴承座9能够用于对丝杠5进行转动支撑，保证其正常的转动。
进一步的，所述活动钳口2包括第一基座201，第一基座201通过螺栓固定在滑块4上，所述第一基座201上加工有第一C型滑槽11，第一C型滑槽11上滑动安装有第一活动块202；通过上述结构保证了第一活动块202能够沿着第一C型滑槽11正常转动，进而实现角度的调节。
进一步的，所述第一活动块202上加工有对称布置的两个第二C型滑槽12，每个第二C型滑槽12上都对应滑动安装有第二活动块203；通过上述的结构保证了第二活动块203能够沿着第二C型滑槽12正常转动，进而实现角度的调节。
进一步的，所述第二活动块203上加工有对称布置的两个第三C型滑槽13，每个第三C型滑槽13上都对应滑动安装有第三活动块204；通过上述的结构保证了第三活动块204能够沿着第三C型滑槽13正常转动，进而实现角度的调节。
进一步的，所述第三活动块204上安装有第一夹指205，第一夹指205通过燕尾槽直接安装在第三活动块204上。通过第一夹指205能够实现工件的可靠夹紧。
进一步的，所述固定钳口3包括第二基座301，第二基座301通过螺栓固定在底座1的右底座103上，所述第二基座301上加工有第一C型滑槽11，第一C型滑槽11上滑动安装有第四活动块302；通过上述的结构保证了第四活动块302能够沿着第一C型滑槽11正常转动，进而实现角度的调节。
进一步的，所述第四活动块302上加工有对称布置的两个第二C型滑槽12，每个第二C型滑槽12上都对应滑动安装有第五活动块303；通过上述的结构，保证了第五活动块303能够沿着第二C型滑槽12正常转动，进而实现角度的调节。
进一步的，所述第五活动块303上加工有对称布置的两个第三C型滑槽13，每个第三C型滑槽13上都对应滑动安装有第六活动块304；通过上述的结构，保证了第六活动块304能够沿着第三C型滑槽13正常转动，进而实现角度的调节。
进一步的，所述第六活动块304上安装有第二夹指305，第二夹指305通过燕尾槽直接安装在第六活动块304上。
进一步的，所述第一C型滑槽11、第二C型滑槽12和第三C型滑槽13都采用半圆形滑槽，半圆形滑槽分别对应的与活动块上的T型滑轨14构成限位滑动配合。通过上述的半圆形滑槽和T型滑轨14之间的配合，保证了相应的活动块能够稳定的转动，进而自适应的调整位置，并实现对异形外形工件的夹紧。而且通过上述的配合，防止了活动块的脱落。
进一步的，使用时，所述底座1通过连接板102固定安装在相应的加工机床上。通过采用上述的固定安装方式，保证了整个夹具固定的可靠性。
进一步的，所述活动钳口2的第一夹指205和固定钳口3的第二夹指305的外侧壁上都加工有齿槽15。通过上述的齿槽15增大了夹紧过程中的摩擦力，进而保证了夹紧的可靠性和稳定性。
实施例2：
所述一种外形异形零件的包裹式工装夹具的使用方法，包括以下步骤：
步骤一：根据零件的外形尺寸，控制伺服电机6主轴正转，伺服电机6主轴则带动丝杠5正转，丝杠5的正转使得滑块4在底座1上的滑槽内向远离固定钳口3方向移动从而使得活动钳口2远离固定钳口3，当活动钳口2和固定钳口3之间的距离大于零件外形的最大尺寸时，伺服电机6主轴停止正转；
第二步，将所要装夹的零件放入夹具体活动钳口2和固定钳口3之间，然后控制伺服电机6主轴反转，伺服电机6主轴反转带动丝杠5反转，则丝杠5上的滑块4在底座1上的滑槽内向靠近固定钳口3的方向移动，使得活动钳口2向固定钳口3移动，活动钳口2上的第一夹指205接触到零件后会根据零件的外形自适应调整各活动块在对应第一C型滑槽11、第二C型滑槽12和第三C型滑槽13内的位置来推动零件向固定钳口3移动，当零件与固定钳口3上的第二夹指305接触后，固定钳口3上的各活动块会根据零件的外形自适应各活动块在对应的第一C型滑槽11、第二C型滑槽12和第三C型滑槽13内的位置使固定钳口3上更多的第二夹指305与零件接触，当固定钳口3和活动钳口2上夹指的力达到预设值时，伺服电机6主轴停止反转，此时，零件已装夹完毕；
第三步，根据零件图纸及工艺要求对零件进行相应的加工，加工完毕后控制伺服电机6主轴正转，使得夹具体的活动钳口2远离零件，当零件可以从夹具体上取下来时控制伺服电机6主轴停止转动，取下零件。
Claims (10)
1.一种外形异形零件的包裹式工装夹具，其特征在于：它包括用于安装夹具体的底座（1），所述底座（1）右端通过螺栓连接有固定钳口（3），所述夹具体左端通过螺栓连接有活动钳口（2），所述活动钳口（2）通过螺栓与滑块（4）相连接，所述滑块（4）通过螺母套（8）配合安装在丝杠（5）上，滑块（4）与底座（1）上的滑槽构成滑动配合，所述丝杠（5）的一端转动支撑在底座（1）上的轴承座（9）上，丝杠（5）的另一端通过联轴器（10）与伺服电机（6）主轴相连接，伺服电机（6）安装在电机座（7）上，所述电机座（7）位于底座（1）上。
2.根据权利要求1所述一种外形异形零件的包裹式工装夹具，其特征在于：所述底座（1）由左底座（101）和右底座（103）通过连接板（102）固定安装在一起，左底座（101）和右底座（103）的内侧壁上加工有滑槽（104）。
3.根据权利要求1所述一种外形异形零件的包裹式工装夹具，其特征在于：所述滑块（4）的两外侧加工有V型凸块（401），所述V型凸块（401）与底座（1）的滑槽（104）构成滑动配合；所述螺母套（8）嵌套安装在滑块（4）的中心孔部位。
4.根据权利要求1所述一种外形异形零件的包裹式工装夹具，其特征在于：所述轴承座（9）包括加工在底座（1）的左底座（101）上的通孔（902），所述通孔（902）的两端安装有轴承（903），所述丝杠（5）的端头支撑安装在轴承（903）上，位于外侧的轴承（903）外侧固定安装有轴承端盖（901）。
5.根据权利要求1所述一种外形异形零件的包裹式工装夹具，其特征在于：所述活动钳口（2）包括第一基座（201），第一基座（201）通过螺栓固定在滑块（4）上，所述第一基座（201）上加工有第一C型滑槽（11），第一C型滑槽（11）上滑动安装有第一活动块（202）；
所述第一活动块（202）上加工有对称布置的两个第二C型滑槽（12），每个第二C型滑槽（12）上都对应滑动安装有第二活动块（203）；
所述第二活动块（203）上加工有对称布置的两个第三C型滑槽（13），每个第三C型滑槽（13）上都对应滑动安装有第三活动块（204）；
所述第三活动块（204）上安装有第一夹指（205），第一夹指（205）通过燕尾槽直接安装在第三活动块（204）上。
6.根据权利要求1所述一种外形异形零件的包裹式工装夹具，其特征在于：所述固定钳口（3）包括第二基座（301），第二基座（301）通过螺栓固定在底座（1）的右底座（103）上，所述第二基座（301）上加工有第一C型滑槽（11），第一C型滑槽（11）上滑动安装有第四活动块（302）；
所述第四活动块（302）上加工有对称布置的两个第二C型滑槽（12），每个第二C型滑槽（12）上都对应滑动安装有第五活动块（303）；
所述第五活动块（303）上加工有对称布置的两个第三C型滑槽（13），每个第三C型滑槽（13）上都对应滑动安装有第六活动块（304）；
所述第六活动块（304）上安装有第二夹指（305），第二夹指（305）通过燕尾槽直接安装在第六活动块（304）上。
7.根据权利要求5或6所述一种外形异形零件的包裹式工装夹具，其特征在于：所述第一C型滑槽（11）、第二C型滑槽（12）和第三C型滑槽（13）都采用半圆形滑槽，半圆形滑槽分别对应的与活动块上的T型滑轨（14）构成限位滑动配合。
8.根据权利要求1所述一种外形异形零件的包裹式工装夹具，其特征在于：使用时，所述底座（1）通过连接板（102）固定安装在相应的加工机床上。
9.根据权利要求1所述一种外形异形零件的包裹式工装夹具，其特征在于：所述活动钳口（2）的第一夹指（205）和固定钳口（3）的第二夹指（305）的外侧壁上都加工有齿槽（15）。
10.权利要求1-9任意一项所述一种外形异形零件的包裹式工装夹具的使用方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：根据零件的外形尺寸，控制伺服电机（6）主轴正转，伺服电机（6）主轴则带动丝杠（5）正转，丝杠（5）的正转使得滑块（4）在底座（1）上的滑槽内向远离固定钳口（3）方向移动从而使得活动钳口（2）远离固定钳口（3），当活动钳口（2）和固定钳口（3）之间的距离大于零件外形的最大尺寸时，伺服电机（6）主轴停止正转；
第二步，将所要装夹的零件放入夹具体活动钳口（2）和固定钳口（3）之间，然后控制伺服电机（6）主轴反转，伺服电机（6）主轴反转带动丝杠（5）反转，则丝杠（5）上的滑块（4）在底座（1）上的滑槽内向靠近固定钳口（3）的方向移动，使得活动钳口（2）向固定钳口（3）移动，活动钳口（2）上的第一夹指（205）接触到零件后会根据零件的外形自适应调整各活动块在对应第一C型滑槽（11）、第二C型滑槽（12）和第三C型滑槽（13）内的位置来推动零件向固定钳口（3）移动，当零件与固定钳口（3）上的第二夹指（305）接触后，固定钳口（3）上的各活动块会根据零件的外形自适应各活动块在对应的第一C型滑槽（11）、第二C型滑槽（12）和第三C型滑槽（13）内的位置使固定钳口（3）上更多的第二夹指（305）与零件接触，当固定钳口（3）和活动钳口（2）上夹指的力达到预设值时，伺服电机（6）主轴停止反转，此时，零件已装夹完毕；
第三步，根据零件图纸及工艺要求对零件进行相应的加工，加工完毕后控制伺服电机（6）主轴正转，使得夹具体的活动钳口（2）远离零件，当零件可以从夹具体上取下来时控制伺服电机（6）主轴停止转动，取下零件。
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| CN115055996A (zh) * | 2022-07-13 | 2022-09-16 | 江苏珀然股份有限公司 | 一种用于轻量化锻造铝合金车轮钻孔的夹具 |
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