CN116038369A - 一种弧形滑轨类零件装夹夹具和装夹方法 - Google Patents

Abstract

一种弧形滑轨类零件装夹夹具及装夹方法，该夹具本体是一个平板结构，在夹具本体的表面设有至少三个扇骨状排列的装夹槽，每个装夹槽内镶嵌有一个能移动的固定钳口和一个夹紧钳口，所述的固定钳口和夹紧钳口的工作面相向对应，分别为一个柔性弧形压紧面，该柔性弧形压紧面的曲率与弧形滑轨类零件的表面曲率匹配，将装夹夹具安装在数控机床床面上，将弧形滑轨类零件放置在夹具本体的表面，使弧形滑轨类零件位于固定钳口和夹紧钳口的工作面之间实施装夹。

Description

一种弧形滑轨类零件装夹夹具和装夹方法

技术领域

本申请涉及数控加工技术领域，特别是一种通用的弧形滑轨类零件装夹夹具和装夹方法。

背景技术

在数控加工领域中，零件的装夹效率是影响零件数控加工效率的重要原因之一。而航空零部件具有批量小，品种多的特点，即使是同一族的弧形结构件，其零件外形弧度、尺寸也各不相同，飞机上常见的弧形零件如弧形滑轨类零件。目前国内针对航空弧形结构件零件的装夹方式主要有压板侧顶装夹或专用工装进行装夹。使用压板侧顶装夹虽然具有很好的通用性，但在压板侧向顶紧零件时为单点接触，装夹不可靠，存在加工过程中零件窜动的风险，且采用压板侧顶装夹的装夹效率低，尤其当弧形结构件尺寸较大时，需要使用多个压板侧顶，耗时耗力。而采用专用工装装夹时，通用性低，由于航空零部件品种多，将导致工装数量增加，将大大增加工装成本，且加工不同零件时需要频繁更换工装，降低装夹效率。因此，通过一套夹具实现同族的弧形结构件快速稳定装夹能大大提高装夹效率，提高数控加工效率，减少加工成本。

发明内容

为了提高生产效率，实现对弧形滑轨类零件的快速装夹，本申请的目的在于提供一种弧形滑轨类零件装夹夹具和装夹方法。

一种弧形滑轨类零件装夹夹具，已知弧形滑轨类零件的曲率，其特征在于，该夹具本体是一个平板结构，在夹具本体的表面设有至少三个扇骨状排列的装夹槽，每个装夹槽内镶嵌有一个能移动的固定钳口和一个夹紧钳口，所述的固定钳口和夹紧钳口的工作面相向对应，分别为一个柔性弧形压紧面，该柔性弧形压紧面的曲率与弧形滑轨类零件的表面曲率匹配。

所述的弧形滑轨类零件装夹夹具，其特征在于，所述的装夹槽的槽底设有导轨，所述固定钳口和夹紧钳口的底部镶嵌在导轨上。

所述的弧形滑轨类零件装夹夹具，其特征在于，所述的装夹槽的两侧槽壁上设有固定齿条，所述固定钳口和夹紧钳口的两侧设有可伸缩的活动齿条，当活动齿条伸出时，与固定齿条啮合将固定钳口和夹紧钳口的相对位置固定，当活动齿条缩回时，固定钳口和夹紧钳口可以沿夹紧槽的导轨相对滑动。

所述的弧形滑轨类零件装夹夹具，其特征在于，所述固定钳口和夹紧钳口的底座上有一个内腔，由活动齿条和凸轮组成的紧固机构镶嵌在底座的内腔里，底座的两侧有活动齿条伸缩口，活动齿条位于凸轮两侧，由凸轮控制活动齿条的伸缩，凸轮的中心轴与凸轮手柄连接，凸轮手柄设在底座的表面。

所述的弧形滑轨类零件装夹夹具，其特征在于，所述固定钳口和夹紧钳口的工作面设在一个柔性模块上，该柔性模块的前侧面镶嵌有多个弹簧销子，该弹簧销子受弧形滑轨类零件挤压时，会形成与弧形滑轨类零件表面曲率匹配的工作面。

所述的弧形滑轨类零件装夹夹具，其特征在于，所述固定钳口的柔性模块固定在底座上表面，柔性模块和底座连接为一体结构。

所述的弧形滑轨类零件装夹夹具，其特征在于，所述的夹紧钳口的底座上有一个凸出的固定块，固定块上设有螺纹调节孔，夹紧钳口的柔性模块滑动连接在固定块前侧的底座表面，柔性模块的后侧通过夹紧螺栓连接在固定块的螺纹调节孔上，通过夹紧螺栓，可以使柔性模块相对底座表面前后滑动。

一种弧形滑轨类零件装夹方法，其特征在于包含以下内容：1)使用如上述弧形滑轨类零件装夹夹具，将装夹夹具安装在数控机床床面上；2)将弧形滑轨类零件放置在夹具本体的表面，使弧形滑轨类零件位于固定钳口和夹紧钳口的工作面之间，调节每一个装夹槽上的固定钳口位置，使固定钳口的工作面贴合在弧形滑轨类零件的一侧表面，转动固定钳口上的凸轮手柄，使固定钳口底座两侧的活动齿条与装夹槽两侧的固定齿条啮合，将固定钳口位置固定；3)再调节每一个装夹槽上的夹紧钳口位置，使夹紧钳口的工作面贴合在弧形滑轨类零件的另一侧表面后，转动夹紧钳口上的凸轮手柄，使夹紧钳口底座两侧的活动齿条与装夹槽两侧的固定齿条啮合，将夹紧钳口位置固定，然后通过夹紧螺栓向前推动柔性模块将弧形滑轨类零件彻底夹紧；4)需要翻转装夹弧形滑轨类零件时，通过每一个装夹槽上的夹紧钳口上的夹紧螺栓，使夹紧钳口的柔性模块退后贴合在底座的固定块一侧，使弧形滑轨类零件与夹紧钳口的工作面之间形成间隙，然后将弧形滑轨类零件翻转，最后再通过每一个装夹槽上的夹紧钳口上的夹紧螺栓将柔性模块向前推动，使柔性模块前侧的工作面再次贴合在弧形滑轨类零件的表面，将零件夹紧即可。

本申请的有益效果在于：

1)本申请的弧形滑轨类零件装夹夹具在夹具本体平台上设有扇骨形夹紧槽，夹紧槽内设有可调节的固定钳口和夹紧钳口，不同夹紧槽内的固定钳口和夹紧钳口的工作面构成对弧形滑轨类零件表面的夹持，夹具结构操作简单方便，能够快速夹紧工件，减少装夹时间。

2)固定钳口和夹紧钳口通过柔性模块的多点接触式工作面夹紧方式，使得零件被夹紧的更加可靠稳定。

3)本申请的弧形滑轨类零件装夹夹具具有很高的通用性，通过调整钳口在导轨上的位置，能够实现对不同尺寸弧形结构件的装夹，大大节省工装成本。

以下结合实施例附图对本申请做进一步详细描述。

附图说明

图1是弧形滑轨类零件装夹夹具结构示意图。

图2是夹紧槽结构示意图。

图3是夹紧槽剖面结构示意图。

图4是固定钳口结构示意图。

图5是夹紧钳口结构示意图。

图6是紧固机构的活动齿条与固定齿条连接关系示意图。

图7是弧形滑轨类零件装夹方法示意图。

图中编号说明：1夹具本体、2装夹槽、3固定钳口、4夹紧钳口、5导轨、6固定齿条、7底座、8柔性模块、9工作面、10活动齿条、11伸缩口、12凸轮手柄、13固定块、14夹紧螺栓、15凸轮、16弹簧、17零件。

具体实施方式

参见附图，本申请的弧形滑轨类零件装夹夹具，已知弧形滑轨类零件17的曲率，该夹具本体1是一个平板结构，在夹具本体1的表面设有至少三个扇骨状排列的装夹槽2，位于中间的装夹槽2最好纵向设置在夹具本体的中间位置，在中间的装夹槽2两侧分别布置一个向外侧倾斜的装夹槽，装夹槽的倾斜角度最好与弧形滑轨类零件的曲率相关，使装夹槽2的轴线接近弧形滑轨类零件装夹部位的法线方向。每个装夹槽2内镶嵌有一个能移动的固定钳口3和一个夹紧钳口4，所述的固定钳口3和夹紧钳口4的工作面9相向对应，分别为一个柔性弧形压紧面，该柔性弧形压紧面的曲率与弧形滑轨类零件的表面曲率匹配。

为了调节固定钳口3和夹紧钳口4在夹紧槽上的位置，所述的装夹槽2的槽底设有导轨5，实施中导轨5的截面是凸出的三角形，所述固定钳口3和夹紧钳口4的底部有导轨5对应的三角形凹槽，使固定钳口3和夹紧钳口4的底部镶嵌在导轨5上。

为了固定固定钳口3和夹紧钳口4在夹紧槽2上的位置，在装夹槽2的两侧槽壁上设有长条状的固定齿条6，在固定钳口3和夹紧钳口4的底座7两侧设有可伸缩的活动齿条10，当活动齿条10伸出时，活动齿条10与固定齿条6啮合将固定钳口3和夹紧钳口4的在装夹槽2上的相对位置固定，当活动齿条10缩回时，固定钳口3和夹紧钳口4可以沿夹紧槽2的导轨5相对滑动。

为了使活动齿条在固定钳口3和夹紧钳口4的底座7两侧实施伸缩活动，所述固定钳口3和夹紧钳口4的底座上有一个内腔，由活动齿条10和凸轮15组成的紧固机构镶嵌在底座7的内腔里，如图6所示。底座7的两侧有活动齿条10的伸缩口11，活动齿条11位于凸轮15两侧，活动齿条11与底座之间有弹簧16限位，由凸轮15控制活动齿条10向两侧的伸缩，凸轮15的中心轴与凸轮手柄12连接，凸轮手柄12设在底座7的表面。

为了实施对零件的夹紧功能，所述固定钳口3和夹紧钳口4的工作面9设在一个柔性模块8上，该柔性模块8为刚性结构，柔性模块8的前侧面镶嵌有多个弹簧销子，该弹簧销子受弧形滑轨类零件挤压时，会形成与弧形滑轨类零件表面曲率匹配的有多个支撑点的工作面9，一个弹簧销子即为一个支撑点。

需要说明的是柔性模块8前侧的工作面还可以是其他柔性结构形式，比如是一个有弧形面的夹紧块，夹紧块与柔性模块8之间球面连接，夹紧块的弧形面成为所述的工作面。

本申请的固定钳口3设置在夹紧槽的前侧，夹紧钳口4设置在夹紧槽的后侧，固定钳口3和夹紧钳口4的工作面9相向对应，分别对应零件的两侧表面。

所述固定钳口3与夹紧钳口4的另一个区别是，固定钳口3的柔性模块8固定在底座7上表面，柔性模块8和底座7连接为一体结构。所述的夹紧钳口4的底座7上有一个凸出的固定块13，固定块13上设有螺纹调节孔，夹紧钳口4的柔性模块8滑动连接在固定块13前侧的底座7表面，柔性模块8的后侧通过夹紧螺栓14连接在固定块13的螺纹调节孔上，通过加紧螺栓14，可以使柔性模块8相对底座7表面前后滑动，实现对夹紧钳口4工作面的微调。

使用上述弧形滑轨类零件装夹夹具对弧形滑轨类零件17装夹时，首先将装夹夹具安装在数控机床床面上；再将弧形滑轨类零件17放置在夹具本体的表面，使弧形滑轨类零件17位于每个夹紧槽2的固定钳口3和夹紧钳口4的工作面9之间，调节每一个装夹槽2上的固定钳口3位置，使固定钳口3的工作面9贴合在弧形滑轨类零件17的一侧表面，转动固定钳口3上的凸轮手柄12，使固定钳口底座7两侧的活动齿条10与装夹槽2两侧的固定齿条6啮合，将固定钳口3的位置固定；再调节每一个装夹槽2上的夹紧钳口4位置，使夹紧钳口4的工作面贴合在弧形滑轨类零件17的另一侧表面后，转动夹紧钳口4上的凸轮手柄12，使夹紧钳口底座7两侧的活动齿条10与装夹槽2两侧的固定齿条6啮合，将夹紧钳口4位置固定，然后通过夹紧螺栓14向前推动柔性模块8将零弧形滑轨类零件17彻底夹紧；零件装夹完成后即可对零件的一侧表面实施数控加工，当零件需要翻面加工时，就需要对弧形滑轨类零件翻转装夹，为了提高装夹效率，本申请仅通过转动每一个装夹槽2上的夹紧钳口4上的夹紧螺栓14，使夹紧钳口4的柔性模块8退后贴合在底座的固定块13一侧，使弧形滑轨类零件17与夹紧钳口4的工作面9之间形成间隙，然后将弧形滑轨类零件17翻转，最后再通过转动每一个装夹槽2上的夹紧钳口4上的夹紧螺栓14将柔性模块8向前推动，使柔性模块前8侧的工作面9再次贴合在弧形滑轨类零件17的表面，将零件夹紧即可进行对零件第二面的数控加工。

Claims (8)

1.一种弧形滑轨类零件装夹夹具，已知弧形滑轨类零件的曲率，其特征在于，该夹具本体是一个平板结构，在夹具本体的表面设有至少三个扇骨状排列的装夹槽，每个装夹槽内镶嵌有一个能移动的固定钳口和一个夹紧钳口，所述的固定钳口和夹紧钳口的工作面相向对应，分别为一个柔性弧形压紧面，该柔性弧形压紧面的曲率与弧形滑轨类零件的表面曲率匹配。

2.如权利要求1所述的弧形滑轨类零件装夹夹具，其特征在于，所述的装夹槽的槽底设有导轨，所述固定钳口和夹紧钳口的底部镶嵌在导轨上。

3.如权利要求1所述的弧形滑轨类零件装夹夹具，其特征在于，所述的装夹槽的两侧槽壁上设有固定齿条，所述固定钳口和夹紧钳口的两侧设有可伸缩的活动齿条，当活动齿条伸出时，与固定齿条啮合将固定钳口和夹紧钳口的相对位置固定，当活动齿条缩回时，固定钳口和夹紧钳口可以沿夹紧槽的导轨相对滑动。

4.如权利要求1所述的弧形滑轨类零件装夹夹具，其特征在于，所述固定钳口和夹紧钳口的底座上有一个内腔，由活动齿条和凸轮组成的紧固机构镶嵌在底座的内腔里，底座的两侧有活动齿条伸缩口，活动齿条位于凸轮两侧，由凸轮控制活动齿条的伸缩，凸轮的中心轴与凸轮手柄连接，凸轮手柄设在底座的表面。

5.如权利要求1所述的弧形滑轨类零件装夹夹具，其特征在于，所述固定钳口和夹紧钳口的工作面设在一个柔性模块上，该柔性模块的前侧面镶嵌有多个弹簧销子，该弹簧销子受弧形滑轨类零件挤压时，会形成与弧形滑轨类零件表面曲率匹配的工作面。

6.如权利要求1所述的弧形滑轨类零件装夹夹具，其特征在于，所述固定钳口的柔性模块固定在底座上表面，柔性模块和底座连接为一体结构。

7.如权利要求1所述的弧形滑轨类零件装夹夹具，其特征在于，所述的夹紧钳口的底座上有一个凸出的固定块，固定块上设有螺纹调节孔，夹紧钳口的柔性模块滑动连接在固定块前侧的底座表面，柔性模块的后侧通过夹紧螺栓连接在固定块的螺纹调节孔上，通过夹紧螺栓，可以使柔性模块相对底座表面前后滑动。

8.一种弧形滑轨类零件装夹方法，其特征在于包含以下内容：1)使用如权利要求1至7中任一项弧形滑轨类零件装夹夹具，将装夹夹具安装在数控机床床面上；2)将弧形滑轨类零件放置在夹具本体的表面，使弧形滑轨类零件位于固定钳口和夹紧钳口的工作面之间，调节每一个装夹槽上的固定钳口位置，使固定钳口的工作面贴合在弧形滑轨类零件的一侧表面，转动固定钳口上的凸轮手柄，使固定钳口底座两侧的活动齿条与装夹槽两侧的固定齿条啮合，将固定钳口位置固定；3)再调节每一个装夹槽上的夹紧钳口位置，使夹紧钳口的工作面贴合在弧形滑轨类零件的另一侧表面后，转动夹紧钳口上的凸轮手柄，使夹紧钳口底座两侧的活动齿条与装夹槽两侧的固定齿条啮合，将夹紧钳口位置固定，然后通过夹紧螺栓向前推动柔性模块将弧形滑轨类零件彻底夹紧；4)需要翻转装夹弧形滑轨类零件时，通过每一个装夹槽上的夹紧钳口上的夹紧螺栓，使夹紧钳口的柔性模块退后贴合在底座的固定块一侧，使弧形滑轨类零件与夹紧钳口的工作面之间形成间隙，然后将弧形滑轨类零件翻转，最后再通过每一个装夹槽上的夹紧钳口上的夹紧螺栓将柔性模块向前推动，使柔性模块前侧的工作面再次贴合在弧形滑轨类零件的表面，将零件夹紧即可。

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