CN116673888A - 一种浮动夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种浮动夹具，涉及机械加工技术领域，包括：垫铁，垫铁设置有V型槽，V型槽内设置有纵向定位机构，工件压板，工件压板升降设置在垫铁上方，浮动压板，浮动压板转动连接在工件压板靠近垫铁侧，前卡爪和后卡爪，前卡爪和后卡爪分别铰接在浮动压板的两端，该浮动夹具能够适应不规则工件的夹持，V型槽放置固定牙掌，通过浮动压板配合前卡爪和后卡爪提供旋转自由度贴合牙掌的不规则外形，使得前卡爪和后卡爪均能有效挤压牙掌限制在V型槽，实现对不规则外周的牙掌的夹持定位。
Description
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，更具体地，涉及一种浮动夹具。
背景技术
牙轮钻头在石油钻井行业中被广泛使用，牙轮钻头包括牙掌、以及安装于牙掌轴径上的牙轮。由于石油钻井用钻头的工作特点，导致牙掌为不规则轮廓形状，进而牙掌铸造的毛坯也是不规则形状，传统的虎钳、磁盘等夹具难以有效固定，造成定位不准和夹持不稳的现象，从而影响产品的合格率和工作效率。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，解决现有的牙掌铸造的毛坯也是不规则形状，传统的虎钳、磁盘等夹具难以有效固定，造成定位不准和夹持不稳的现象，从而影响产品的合格率和工作效率的问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种浮动夹具，包括：
垫铁，所述垫铁设置有V型槽，所述V型槽内设置有纵向定位机构；
工件压板，所述工件压板升降设置在所述垫铁上方；
浮动压板，所述浮动压板转动连接在所述工件压板靠近所述垫铁侧；
前卡爪和后卡爪，所述前卡爪和所述后卡爪分别铰接在所述浮动压板的两端。
可选地，所述前卡爪的下端设置有V型缺口。
可选地，所述前卡爪和所述后卡爪的旋转轴与V型槽的纵向平行，所述浮动压板的旋转轴与所述V型槽的纵向垂直。
可选地，所述纵向定位机构包括：
轴向定位块，所述轴向定位块设置在所述V型槽的一端；
定位螺钉，所述定位螺钉螺纹穿设在所述轴向定位块上。
可选地，还包括：
桥板，所述垫铁通过定位键设置在所述桥板上；
驱动油缸，所述驱动油缸的固定端设置在所述桥板的下端面，所述驱动油缸的伸缩端远离所述桥板；
油缸压板，所述油缸压板设置在所述驱动油缸的伸缩端；
导向座，所述导向座设置在所述桥板的上端面；
导向杆，所述导向杆的下端穿过所述导向座和所述桥板外露，所述导向杆轴向设置有螺纹通孔；
上螺柱，所述上螺柱的下端与所述螺纹通孔连接，所述上螺柱的上端与所述工件压板连接；
下螺柱，所述下螺柱的上端与所述螺纹通孔连接，所述下螺柱的下端与所述油缸压板连接。
可选地，所述下螺柱上螺纹连接有调节螺母，所述调节螺母和所述桥板之间设置有弹力机构。
可选地，还包括：
上锁紧螺母和上螺套，所述上螺柱的下端穿过所述工件压板与所述导向座螺纹连接，所述上锁紧螺母和所述上螺套分别螺纹连接在所述上螺柱上，所述上锁紧螺母的下端面与所述工件压板的上端面连接，所述上螺套的上端面与所述工件压板的下端面连接；
上限位螺母，所述上限位螺母螺纹连接在所述上螺柱上，所述上限位螺母的下端面与所述导向杆的上端面连接。
可选地，还包括：
下锁紧螺母和下螺套，所述下螺柱的下端穿过所述油缸压板外露，所述下锁紧螺母和所述下螺套分别螺纹连接在所述下螺柱上，所述下锁紧螺母的上端面与所述油缸压板的下端面连接，所述下螺套的下端面与所述油缸压板的上端面连接。
可选地，所述油缸压板通过销轴与所述驱动油缸的伸缩端转动连接，所述油缸压板的两端设置有螺母槽，所述螺母槽内设置有平垫圈和球型垫圈。
可选地，所述上锁紧螺母的侧壁径向设置有紧定螺钉。
本发明提供一种浮动夹具，其有益效果在于：
该浮动夹具能够适应不规则工件的夹持，V型槽放置固定牙掌，通过浮动压板配合前卡爪和后卡爪提供旋转自由度贴合牙掌的不规则外形，使得前卡爪和后卡爪均能有效挤压牙掌限制在V型槽，实现对不规则外周的牙掌的夹持定位。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的一个实施例的一种浮动夹具的结构示意图。
图2示出了根据本发明的一个实施例的一种浮动夹具的浮动压板的剖视图。
附图标记说明：
1、垫铁；2、工件压板；3、浮动压板；4、前卡爪；5、后卡爪；6、轴向定位块；7、紧定螺钉；8、桥板；9、驱动油缸；10、油缸压板；11、导向座；12、导向杆；13、上螺柱；14、下螺柱；15、调节螺母；16、上锁紧螺母；17、上螺套；18、上限位螺母；19、下锁紧螺母；20、下螺套；21、球型垫圈；22、平垫圈。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
如图1-2所示，一种浮动夹具，包括：
垫铁1，垫铁1设置有V型槽，V型槽内设置有纵向定位机构；
工件压板2，工件压板2升降设置在垫铁1上方；
浮动压板3，浮动压板3转动连接在工件压板2靠近垫铁1侧；
前卡爪4和后卡爪5，前卡爪4和后卡爪5分别铰接在浮动压板3的两端。
具体的，通过垫铁1上的V型槽承载牙掌，并通过纵向定位机构进行定位限制，避免牙掌在V型槽内窜动，工件压板2通过升降结构驱动浮动压板3靠近和远离垫铁1，浮动压板3配合前卡爪4和后卡爪5将牙掌挤压限制在V型槽内，利用V型槽定位确认工件中心位置，浮动压板3相对工件压板2的转动能够使前卡爪4和后卡爪5适应牙掌纵向（长度方向）的凹凸表面，同时前卡爪4和后卡爪5相对浮动压板3转动自由度又可适应牙掌横向的凹凸表面，进而实现对具有不规整表面的工件的夹持定位。
进一步，V型槽开口120°，可适应于牙掌外形倾斜设置。
在本实施例中，前卡爪4的下端设置有V型缺口。
在本实施例中，前卡爪4和后卡爪5的旋转轴与V型槽的纵向平行，浮动压板3的旋转轴与V型槽的纵向垂直。
具体的，前卡爪4和后卡爪5的旋转轴与V型槽的纵向平行，使前卡爪4和后卡爪5相对于V型槽的长度方向左右摆动，浮动压板3的旋转轴与V型槽的纵向垂直，使浮动压板3相对于V型槽的长度方向前后摆动，通过前卡爪4和后卡爪5的主动自由度适应牙掌的凹凸表面，进而实现利用两个V型结构夹持工件定位找正的效果，浮动压板3的横向自由度使前卡爪4和后卡爪5可倾斜适应牙掌表面，保证前卡爪4和后卡爪5均与牙掌稳定接触。
在本实施例中，纵向定位机构包括：
轴向定位块6，轴向定位块6设置在V型槽的一端；
定位螺钉，定位螺钉螺纹穿设在轴向定位块6上。
具体的，通过定位螺钉配合轴向定位块6对牙掌进行纵向定位，定位时通过旋转定位螺钉挤压牙掌的端部进行限制定位。
在本实施例中，还包括：
桥板8，垫铁1通过定位键设置在桥板8上；
驱动油缸9，驱动油缸9的固定端设置在桥板8的下端面，驱动油缸9的伸缩端远离桥板8；
油缸压板10，油缸压板10设置在驱动油缸9的伸缩端；
导向座11，导向座11设置在桥板8的上端面；
导向杆12，导向杆12的下端穿过导向座11和桥板8外露，导向杆12轴向设置有螺纹通孔；
上螺柱13，上螺柱13的下端与螺纹通孔连接，上螺柱13的上端与工件压板2连接；
下螺柱14，下螺柱14的上端与螺纹通孔连接，下螺柱14的下端与油缸压板10连接。
具体的，通过驱动油缸9提供驱动力，导向杆12和导向座11配合保证工件压板2相对垫铁1的运动轨迹稳定，通过下螺柱14连接导向座11和油缸压板10进行传动，通过导向座11、上螺柱13带动工件压板2运动，通过上螺柱13连接导向座11和工件压板2方便调节工件压板2和垫铁1的距离。
在本实施例中，下螺柱14上螺纹连接有调节螺母15，调节螺母15和桥板8之间设置有弹力机构。
具体的，弹力机构为弹簧，弹簧套设在下螺柱14上，弹簧的两端分别与调节螺母15和桥板8连接，通过弹簧提供使工件压板2保持靠近垫铁1的力。
在本实施例中，还包括：
上锁紧螺母16和上螺套17，上螺柱13的下端穿过工件压板2与导向座11螺纹连接，上锁紧螺母16和上螺套17分别螺纹连接在上螺柱13上，上锁紧螺母16的下端面与工件压板2的上端面连接，上螺套17的上端面与工件压板2的下端面连接；
上限位螺母18，上限位螺母18螺纹连接在上螺柱13上，上限位螺母18的下端面与导向杆12的上端面连接。
具体的，上锁紧螺母16和上螺套17连接固定工件压板2和上螺柱13，上限位螺母18限制上螺柱13插入螺纹通孔的深度。
在本实施例中，还包括：
下锁紧螺母19和下螺套20，下螺柱14的下端穿过油缸压板10外露，下锁紧螺母19和下螺套20分别螺纹连接在下螺柱14上，下锁紧螺母19的上端面与油缸压板10的下端面连接，下螺套20的下端面与油缸压板的上端面连接。
具体的，下锁紧螺母19和下螺套20连接固定油缸压板10和下螺柱14。
在本实施例中，油缸压板10通过销轴与驱动油缸9的伸缩端转动连接，油缸压板10的两端设置有螺母槽，螺母槽内设置有平垫圈22和球型垫圈21。
在本实施例中，上锁紧螺母16的侧壁径向设置有紧定螺钉7。
具体的，通过紧定螺钉7避免上锁紧螺母16旋转松动。
本实施例浮动夹具使用时，以加工牙掌使用为例，先将驱动油缸9收缩，使工件压板2远离垫铁1，之后将牙掌放置在V型槽内，驱动油缸9伸展，工件压板2靠近垫铁1，浮动压板3、前卡爪4和后卡爪5根据牙掌外形适应性转动，配合V型槽夹紧固定牙掌。
纵向定位机构在首件时最后调整定位，之后可无需调整作为定位基准使用。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (10)
1.一种浮动夹具，其特征在于，包括：
垫铁，所述垫铁设置有V型槽，所述V型槽内设置有纵向定位机构；
工件压板，所述工件压板升降设置在所述垫铁上方；
浮动压板，所述浮动压板转动连接在所述工件压板靠近所述垫铁侧；
前卡爪和后卡爪，所述前卡爪和所述后卡爪分别铰接在所述浮动压板的两端。
2.根据权利要求1所述的一种浮动夹具，其特征在于，所述前卡爪的下端设置有V型缺口。
3.根据权利要求1所述的一种浮动夹具，其特征在于，所述前卡爪和所述后卡爪的旋转轴与V型槽的纵向平行，所述浮动压板的旋转轴与所述V型槽的纵向垂直。
4.根据权利要求1所述的一种浮动夹具，其特征在于，所述纵向定位机构包括：
轴向定位块，所述轴向定位块设置在所述V型槽的一端；
定位螺钉，所述定位螺钉螺纹穿设在所述轴向定位块上。
5.根据权利要求1所述的一种浮动夹具，其特征在于，还包括：
桥板，所述垫铁通过定位键设置在所述桥板上；
驱动油缸，所述驱动油缸的固定端设置在所述桥板的下端面，所述驱动油缸的伸缩端远离所述桥板；
油缸压板，所述油缸压板设置在所述驱动油缸的伸缩端；
导向座，所述导向座设置在所述桥板的上端面；
导向杆，所述导向杆的下端穿过所述导向座和所述桥板外露，所述导向杆轴向设置有螺纹通孔；
上螺柱，所述上螺柱的下端与所述螺纹通孔连接，所述上螺柱的上端与所述工件压板连接；
下螺柱，所述下螺柱的上端与所述螺纹通孔连接，所述下螺柱的下端与所述油缸压板连接。
6.根据权利要求5所述的一种浮动夹具，其特征在于，所述下螺柱上螺纹连接有调节螺母，所述调节螺母和所述桥板之间设置有弹力机构。
7.根据权利要求5所述的一种浮动夹具，其特征在于，还包括：
上锁紧螺母和上螺套，所述上螺柱的下端穿过所述工件压板与所述导向座螺纹连接，所述上锁紧螺母和所述上螺套分别螺纹连接在所述上螺柱上，所述上锁紧螺母的下端面与所述工件压板的上端面连接，所述上螺套的上端面与所述工件压板的下端面连接；
上限位螺母，所述上限位螺母螺纹连接在所述上螺柱上，所述上限位螺母的下端面与所述导向杆的上端面连接。
8.根据权利要求5所述的一种浮动夹具，其特征在于，还包括：
下锁紧螺母和下螺套，所述下螺柱的下端穿过所述油缸压板外露，所述下锁紧螺母和所述下螺套分别螺纹连接在所述下螺柱上，所述下锁紧螺母的上端面与所述油缸压板的下端面连接，所述下螺套的下端面与所述油缸压板的上端面连接。
9.根据权利要求5所述的一种浮动夹具，其特征在于，所述油缸压板通过销轴与所述驱动油缸的伸缩端转动连接，所述油缸压板的两端设置有螺母槽，所述螺母槽内设置有平垫圈和球型垫圈。
10.根据权利要求7所述的一种浮动夹具，其特征在于，所述上锁紧螺母的侧壁径向设置有紧定螺钉。
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