CN114473572B - 一种板状工件加工用高效工装夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种板状工件加工用高效工装夹具，包括工装底座；工件夹持机构，包含四个可移动装置于工装底座上的锁紧块，所述锁紧块的限位孔内分别可移动套接有顶紧杆，锁紧块的弹性件安装孔内分别安装有螺旋弹簧，所述锁紧块的内端上部分别铰接有弧形下压杆；牵拉机构，包含固接于弧形下压杆的固定件，所述顶紧杆上分别固接有可对固定件进行限位的卡紧件；减振机构，包含固定装置于工装底座上的固定容器，固定容器分别向上固接有固定导管，所述固定导管外围的固定容器内分别填充有减振用阻尼粒子，固定导管内分别可移动套接有支撑管，所述支撑管的上端分别向上固接有小型电磁吸盘。本发明能够有效提升工件的装夹稳定性和提升工件的加工精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种板状工件加工用高效工装夹具，其主要用于对板状工件进行稳固装夹，以便于板状工件的加工作业。
背景技术
板工件加工过程中，例如模具板件的加工过程中，一般需要通过相应的工装夹具将板状工件固定到机床的工作台上。工装夹具的运用既能够有效实现对板状工件的装夹，以确保加工能够顺利进行，且能够有效提升板状工件的上下料效率，以提升加工效率。
现有的板状工件加工用高效工装夹具一般包含工作台和设置于工作台上的多组夹持机构，为确保板状工件的夹持稳定性，现有的夹持机构一般包含顶紧在工件侧边的顶紧夹持部和压紧在工件上表面的下压夹持部。由于板状工件、特别是模具用板状工件的加工，一般需要于板状工件的上表面进行大面积的切削加工，下压加持部的设置，虽然能够提升工件的固定性，但无疑会给正常的切削加工造成影响。而且，由于工件的加工过程中，一般存在比较大的切削力，导致加工过程中的板状工件存在比较明显的振动量，而切削加工所导致的振动会对进一步对工件的装夹稳定性和加工精度造成明显的负面影响。
因此，在不影响切削加工的正常进行的基础上，设计一款既能够有效于工件的侧边对其进行双端夹紧，且能够有效对工件形成向内和向下的夹紧力，从而有效确保工件的装夹稳定性；且在进一步提升工件的固定效果的同时，还能够有效产生减振效果，从而有利于进一步提升工件的装夹稳定性和提升工件的加工精度的板状工件加工用高效工装夹具是本发明的研究目的。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明在于提供一种板状工件加工用高效工装夹具，该板状工件加工用高效工装夹具能够有效解决上述现有技术存在的问题。
本发明的技术方案是：
一种板状工件加工用高效工装夹具，包括
工装底座，所述工装底座的底侧按等角度向下固接有若干个相应的支脚；
工件夹持机构，包含四个按等角度可移动装置于所述工装底座上的锁紧块，所述锁紧块的外端分别连接到相应的驱动机构上，锁紧块的内侧分别设有贯穿锁紧块内端的限位孔，所述限位孔内侧的锁紧块上还分别设置有孔径小于所述限位孔的弹性件安装孔，所述锁紧块的限位孔内分别可移动套接有相应的顶紧杆，所述弹性件安装孔内分别安装有连接到所述顶紧杆的螺旋弹簧，所述锁紧块的内端上部分别铰接有相应的弧形下压杆；
牵拉机构，包含固接于所述弧形下压杆的下部的固定件，所述顶紧杆上分别固接有可对所述固定件进行限位的卡紧件；
减振机构，所述工装底座上均匀分布设置有若干个相应的固定孔，所述减振机构包含固定装置于所述固定孔上的固定容器，所述固定容器的中心处分别向上固接有相应的固定导管，所述固定导管外围的固定容器内分别填充有减振用阻尼粒子，所述固定导管内分别可移动套接有相应的支撑管，所述支撑管的上端延伸至所述固定导管的上部并分别向上固接有形状大小与所述固定孔相适配的小型电磁吸盘，所述小型电磁吸盘可移动装置于所述固定孔的上侧；
缓冲机构，包含固接于相应的小型电磁吸盘的上表面的缓冲橡胶片，所述缓冲橡胶片可移动安装于所述固定孔的上部，缓冲橡胶片的厚度不超过2mm。
所述固定件分别呈L形状设置，所述卡紧件分别设置成与所述固定件相适配的倒L形状，所述顶紧杆的外端部顶紧到所述限位孔的端部时，所述弧形下压杆的内端部分别位于相应的顶紧杆的内端部的内侧。
所述顶紧杆的外端部顶紧到所述限位孔的端部时，所述弧形下压杆的内端部位于相应的顶紧杆的内端部的内侧部分不超过2mm。
所述工装底座在与所述锁紧块相对应的位置上分别固定装置有相应的导向滑轨，所述锁紧块分别与相应的导向滑轨配合可移动装置于所述工装底座上；所述锁紧块的内端上部分别固接有相应的铰接块，所述弧形下压杆分别通过相应的铰接轴铰接到相应的铰接块上。
所述驱动机构为驱动油缸，所述驱动油缸的缸体分别固接于所述工装底座的底侧，所述驱动油缸的活塞杆分别向上固接有相应的衔接杆，所述衔接杆的上端部分别固接到相应的锁紧块的外端部。
所述固定容器的中心处分别设置有相应的穿线孔，所述小型电磁吸盘的导线分别贯穿设置于相应的支撑管内，并沿相应的穿线孔连接到外界电控制器上。
所述固定容器的开口处分别固定封装有相应的盖板，所述盖板的中心处分别设有用于贯穿所述支撑管的连通孔，所述减振用阻尼粒子填充于所述固定容器、盖板，以及固定导管所形成的空间内。
所述固定容器通过点焊方式固定装置于所述工装底座的固定孔上，所述盖板通过点焊方式固定封装到所述固定容器的开口处。
所述减振用阻尼粒子是由金属材料制成的球状阻尼粒子。
所述支脚呈L形状设置，通过相应的锁紧螺栓将所述支脚的底部分别固接到相应的机床的工作台上。
本发明的优点：
1）本发明的工件夹持机构对工件进行锁紧过程中，驱动机构带动锁紧块内移，在顶紧杆抵接到工件后，螺旋弹簧被压缩，直至顶紧杆和弧形下压杆分别顶紧在工件上，从而在工件侧壁上形成双端夹紧；而在驱动机构的驱动力、以及螺旋弹簧的压缩反作用力下，顶紧杆能够有效对工件形成充分的向内的夹紧力，而通过弧形下压杆则可对工件形成倾斜向下的夹紧力，只需在工件侧壁进行夹紧即可对工件形成向内、向下的锁紧力，从而既不会影响切削加工的正常进行，且能够有效大幅提升对工件的锁紧效果和锁紧稳定性。
2）本发明还设置有牵拉机构，其包含固接于弧形下压杆的下部的固定件，顶紧杆上分别固接有可对固定件进行限位的卡紧件，在卡紧件对固定件的固定作用下，既不会对顶紧杆的伸缩造成影响，且能够有效对弧形下压杆形成充分的牵拉效果，从而在确保实用效果的基础上，有效进一步确保弧形下压杆能够对工件形成充分的倾斜向下的夹紧效果。
3）本发明在传统的工装底座的基础上，进一步增设有减振机构，使用时，将工件置于本发明的工装底座上，再通过工件夹持机构对工件进行夹紧即可完成对工件的初步装夹；尔后，减振机构的小型电磁吸盘通电，有效使小型电磁吸盘稳定的吸附在工件的底部，从而使支撑管有效固定到工件上。这样一来，便能够将加工所导致的振动及时、高效地传递到支撑管和固定导管上，此时，在填充于固定导管外围的减振用阻尼粒子之间的非弹性碰撞和摩擦的作用下，即可有效形成能量耗散作用，以形成明显的减振效果；且在固定导管的作用下，可有效对支撑管形成稳定的周向固定，从而有效加强对工件的周向固定，以进一步提升工件的装夹稳定性。
4）本发明在小型电磁吸盘的上表面增设有缓冲机构，其包含固接于相应的小型电磁吸盘的上表面的缓冲橡胶片，缓冲橡胶片可移动安装于固定孔的上部，从而在小型电磁吸盘与工件的接触端形成一道缓冲，其既能够进一步提升减振效果，且能够防止小型电磁吸盘对工件造成过度的机械性伤害；而且缓冲橡胶片的厚度不超过2mm，这是因为，如果缓冲橡胶片的厚度过大，会对吸附力造成影响，而如果缓冲橡胶片的厚度过小，又起不到足够的缓冲效果，因此将缓冲橡胶片的厚度设置为不超过2mm，以确保其具有足够的缓冲效果、且又不会对吸附力造成过度影响。
5）本发明的顶紧杆的外端部顶紧到限位孔的端部时，弧形下压杆的内端部分别位于相应的顶紧杆的内端部的内侧，且弧形下压杆的内端部位于相应的顶紧杆的内端部的内侧部分不超过2mm。在驱动机构的驱动下，顶紧杆被带动至顶紧到工件的侧壁上，随着驱动机构的进一步动作，螺旋弹簧被压缩至顶紧杆顶紧在限位孔的端部与工件之间，从而有效对工件进行锁紧；由于弧形下压杆的内端部分别位于相应的顶紧杆的内端部的内侧，因此，弧形下压杆会在弹性形变的状态下，有效顶紧在工件与锁紧块之间，在弧形下压杆的压紧、及其弹性形变的反作用力的作用下，可有效进一步增加对工件的锁紧效果。
6）本发明的固定容器的中心处分别设置有相应的穿线孔，所述小型电磁吸盘的导线分别贯穿设置于相应的支撑管内，并沿相应的穿线孔连接到外界电控制器上。使用过程中，可根据加工需要，直接通过外界电控制器对小型电磁吸盘的导通与断开进行控制即可，从而有效确保本发明的实用效果。
7）本发明的固定容器的开口处分别固定封装有相应的盖板，盖板的中心处分别设有用于贯穿支撑管的连通孔，减振用阻尼粒子填充于固定容器、盖板，以及固定导管所形成的空间内。通过盖板的设置，既能够有效对减振用阻尼粒子形成稳定的封装，且能够进一步提升对支撑管的周向固定效果，以进一步提升对工件的周向固定。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为工件夹持机构的结构示意图。
图3为工件夹持机构的剖视图。
图4为工件夹持机构的零件爆炸图。
图5为锁紧块的剖视图。
图6为减振机构固定装置于工装底座的剖视图。
图7为减振机构的零件爆炸图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，现将实施例结合附图对本发明的结构作进一步详细描述：
参考图1-7，一种板状工件加工用高效工装夹具，包括
工装底座1，所述工装底座1的底侧按等角度向下固接有若干个相应的支脚101；
工件夹持机构2，包含四个按等角度可移动装置于所述工装底座1上的锁紧块201，所述锁紧块201的外端分别连接到相应的驱动机构202上，锁紧块201的内侧分别设有贯穿锁紧块201内端的限位孔3，所述限位孔3内侧的锁紧块201上还分别设置有孔径小于所述限位孔3的弹性件安装孔4，所述锁紧块201的限位孔3内分别可移动套接有相应的顶紧杆203，所述弹性件安装孔4内分别安装有连接到所述顶紧杆203的螺旋弹簧204，所述锁紧块201的内端上部分别铰接有相应的弧形下压杆205；
牵拉机构5，包含固接于所述弧形下压杆205的下部的固定件501，所述顶紧杆203上分别固接有可对所述固定件501进行限位的卡紧件502；
减振机构6，所述工装底座1上均匀分布设置有若干个相应的固定孔，所述减振机构6包含固定装置于所述固定孔上的固定容器601，所述固定容器601的中心处分别向上固接有相应的固定导管602，所述固定导管602外围的固定容器601内分别填充有减振用阻尼粒子603，所述固定导管602内分别可移动套接有相应的支撑管604，所述支撑管604的上端延伸至所述固定导管602的上部并分别向上固接有形状大小与所述固定孔相适配的小型电磁吸盘605，所述小型电磁吸盘605可移动装置于所述固定孔的上侧；
缓冲机构12，包含固接于相应的小型电磁吸盘605的上表面的缓冲橡胶片，所述缓冲橡胶片可移动安装于所述固定孔的上部，缓冲橡胶片的厚度为1mm。
本发明的工件夹持机构2对工件进行锁紧过程中，驱动机构202带动锁紧块201内移，在顶紧杆203抵接到工件后，螺旋弹簧204被压缩，直至顶紧杆203和弧形下压杆205分别顶紧在工件上，从而在工件侧壁上形成双端夹紧；而在驱动机构202的驱动力、以及螺旋弹簧204的压缩反作用力下，顶紧杆203能够有效对工件形成充分的向内的夹紧力，而通过弧形下压杆205则可对工件形成倾斜向下的夹紧力，只需在工件侧壁进行夹紧即可对工件形成向内、向下的锁紧力，从而既不会影响切削加工的正常进行，且能够有效大幅提升对工件的锁紧效果和锁紧稳定性。
本发明在工件夹持机构的基础上，还设置有牵拉机构5，在牵拉机构5的卡紧件502对固定件501的固定作用下，既不会对顶紧杆203的伸缩造成影响，且能够有效对弧形下压杆205形成充分的牵拉效果，从而在确保实用效果的基础上，有效进一步确保弧形下压杆205能够对工件形成充分的倾斜向下的夹紧效果。
本发明在传统的工装底座1的基础上，进一步增设有减振机构6，使用时，将工件置于本发明的工装底座1上，再通过工件夹持机构2对工件进行夹紧即可完成对工件的初步装夹；尔后，减振机构6的小型电磁吸盘605通电，有效使小型电磁吸盘605稳定的吸附在工件的底部，从而使支撑管604有效固定到工件上。这样一来，便能够将加工所导致的振动及时、高效地传递到支撑管604和固定导管602上，此时，在填充于固定导管602外围的减振用阻尼粒子603之间的非弹性碰撞和摩擦的作用下，即可有效形成能量耗散作用，以形成明显的减振效果；且在固定导管602的作用下，可有效对支撑管604形成稳定的周向固定，从而有效加强对工件的周向固定，以进一步提升工件的装夹稳定性。
本发明在小型电磁吸盘605的上表面增设有缓冲机构12，其包含固接于相应的小型电磁吸盘605的上表面的缓冲橡胶片，缓冲橡胶片可移动安装于固定孔的上部，从而在小型电磁吸盘605与工件的接触端形成一道缓冲，其既能够进一步提升减振效果，且能够防止小型电磁吸盘605对工件造成过度的机械性伤害；而且缓冲橡胶片的厚度为1mm，这是因为，如果缓冲橡胶片的厚度过大，会对吸附力造成影响，而如果缓冲橡胶片的厚度过小，又起不到足够的缓冲效果，因此将缓冲橡胶片的厚度设置为1mm，以确保其具有足够的缓冲效果、且又不会对吸附力造成过度影响。
所述固定件501分别呈L形状设置，所述卡紧件502分别设置成与所述固定件501相适配的倒L形状，所述顶紧杆203的外端部顶紧到所述限位孔3的端部时，所述弧形下压杆205的内端部分别位于相应的顶紧杆203的内端部的内侧。
所述顶紧杆203的外端部顶紧到所述限位孔3的端部时，所述弧形下压杆205的内端部位于相应的顶紧杆203的内端部的内侧部分为1mm。
在驱动机构202的驱动下，顶紧杆203被带动至顶紧到工件的侧壁上，随着驱动机构202的进一步动作，螺旋弹簧204被压缩至顶紧杆203顶紧在限位孔3的端部与工件之间，从而有效对工件进行锁紧；由于弧形下压杆205的内端部分别位于相应的顶紧杆203的内端部的内侧，因此，弧形下压杆205会在弹性形变的状态下，有效顶紧在工件与锁紧块201之间，在弧形下压杆205的压紧、及其弹性形变的反作用力的作用下，可有效进一步增加对工件的锁紧效果。
所述工装底座1在与所述锁紧块201相对应的位置上分别固定装置有相应的导向滑轨7，所述锁紧块201分别与相应的导向滑轨7配合可移动装置于所述工装底座1上；所述锁紧块201的内端上部分别固接有相应的铰接块8，所述弧形下压杆205分别通过相应的铰接轴铰接到相应的铰接块8上。
所述驱动机构202为驱动油缸，所述驱动油缸的缸体分别固接于所述工装底座1的底侧，所述驱动油缸的活塞杆分别向上固接有相应的衔接杆9，所述衔接杆9的上端部分别固接到相应的锁紧块201的外端部。
所述固定容器601的中心处分别设置有相应的穿线孔10，所述小型电磁吸盘605的导线分别贯穿设置于相应的支撑管604内，并沿相应的穿线孔10连接到外界电控制器上。使用过程中，可根据加工需要，直接通过外界电控制器对小型电磁吸盘605的导通与断开进行控制即可，从而有效确保本发明的实用效果。
所述固定容器601的开口处分别固定封装有相应的盖板11，所述盖板11的中心处分别设有用于贯穿所述支撑管604的连通孔1101，所述减振用阻尼粒子603填充于所述固定容器601、盖板11，以及固定导管602所形成的空间内。通过盖板11的设置，既能够有效对减振用阻尼粒子603形成稳定的封装，且能够进一步提升对支撑管604的周向固定效果，以进一步提升对工件的周向固定。
所述固定容器601通过点焊方式固定装置于所述工装底座1的固定孔上，所述盖板11通过点焊方式固定封装到所述固定容器601的开口处。
所述减振用阻尼粒子603是由金属材料制成的球状阻尼粒子。
所述支脚101呈L形状设置，通过相应的锁紧螺栓将所述支脚101的底部分别固接到相应的机床的工作台上。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种板状工件加工用高效工装夹具，其特征在于：包括
工装底座（1），所述工装底座（1）的底侧按等角度向下固接有若干个相应的支脚（101）；
工件夹持机构（2），包含四个按等角度可移动装置于所述工装底座（1）上的锁紧块（201），所述锁紧块（201）的外端分别连接到相应的驱动机构（202）上，锁紧块（201）的内侧分别设有贯穿锁紧块（201）内端的限位孔（3），所述限位孔（3）内侧的锁紧块（201）上还分别设置有孔径小于所述限位孔（3）的弹性件安装孔（4），所述锁紧块（201）的限位孔（3）内分别可移动套接有相应的顶紧杆（203），所述弹性件安装孔（4）内分别安装有连接到所述顶紧杆（203）的螺旋弹簧（204），所述锁紧块（201）的内端上部分别铰接有相应的弧形下压杆（205）；
牵拉机构（5），包含固接于所述弧形下压杆（205）的下部的固定件（501），所述顶紧杆（203）上分别固接有可对所述固定件（501）进行限位的卡紧件（502）；
减振机构（6），所述工装底座（1）上均匀分布设置有若干个相应的固定孔，所述减振机构（6）包含固定装置于所述固定孔上的固定容器（601），所述固定容器（601）的中心处分别向上固接有相应的固定导管（602），所述固定导管（602）外围的固定容器（601）内分别填充有减振用阻尼粒子（603），所述固定导管（602）内分别可移动套接有相应的支撑管（604），所述支撑管（604）的上端延伸至所述固定导管（602）的上部并分别向上固接有形状大小与所述固定孔相适配的小型电磁吸盘（605），所述小型电磁吸盘（605）可移动装置于所述固定孔的上侧；
缓冲机构（12），包含固接于相应的小型电磁吸盘（605）的上表面的缓冲橡胶片，所述缓冲橡胶片可移动安装于所述固定孔的上部，缓冲橡胶片的厚度不超过2mm；
所述固定件（501）分别呈L形状设置，所述卡紧件（502）分别设置成与所述固定件（501）相适配的倒L形状，所述顶紧杆（203）的外端部顶紧到所述限位孔（3）的端部时，所述弧形下压杆（205）的内端部分别位于相应的顶紧杆（203）的内端部的内侧。
2.根据权利要求1所述的一种板状工件加工用高效工装夹具，其特征在于：所述顶紧杆（203）的外端部顶紧到所述限位孔（3）的端部时，所述弧形下压杆（205）的内端部位于相应的顶紧杆（203）的内端部的内侧部分不超过2mm。
3.根据权利要求1所述的一种板状工件加工用高效工装夹具，其特征在于：所述工装底座（1）在与所述锁紧块（201）相对应的位置上分别固定装置有相应的导向滑轨（7），所述锁紧块（201）分别与相应的导向滑轨（7）配合可移动装置于所述工装底座（1）上；所述锁紧块（201）的内端上部分别固接有相应的铰接块（8），所述弧形下压杆（205）分别通过相应的铰接轴铰接到相应的铰接块（8）上。
4.根据权利要求1所述的一种板状工件加工用高效工装夹具，其特征在于：所述驱动机构（202）为驱动油缸，所述驱动油缸的缸体分别固接于所述工装底座（1）的底侧，所述驱动油缸的活塞杆分别向上固接有相应的衔接杆（9），所述衔接杆（9）的上端部分别固接到相应的锁紧块（201）的外端部。
5.根据权利要求1所述的一种板状工件加工用高效工装夹具，其特征在于：所述固定容器（601）的中心处分别设置有相应的穿线孔（10），所述小型电磁吸盘（605）的导线分别贯穿设置于相应的支撑管（604）内，并沿相应的穿线孔（10）连接到外界电控制器上。
6.根据权利要求1所述的一种板状工件加工用高效工装夹具，其特征在于：所述固定容器（601）的开口处分别固定封装有相应的盖板（11），所述盖板（11）的中心处分别设有用于贯穿所述支撑管（604）的连通孔（1101），所述减振用阻尼粒子（603）填充于所述固定容器（601）、盖板11，以及固定导管（602）所形成的空间内。
7.根据权利要求6所述的一种板状工件加工用高效工装夹具，其特征在于：所述固定容器（601）通过点焊方式固定装置于所述工装底座（1）的固定孔上，所述盖板（11）通过点焊方式固定封装到所述固定容器（601）的开口处。
8.根据权利要求1所述的一种板状工件加工用高效工装夹具，其特征在于：所述减振用阻尼粒子（603）是由金属材料制成的球状阻尼粒子。
9.根据权利要求1所述的一种板状工件加工用高效工装夹具，其特征在于：所述支脚（101）呈L形状设置，通过相应的锁紧螺栓将所述支脚（101）的底部分别固接到相应的机床的工作台上。
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