CN120347555A - 一种工件的装夹装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工件的装夹装置，包括调整工装。所述调整工装上设有工装底座，工装底座上设有至少三个用于固定工件的固定装置，三个固定装置中至少有两个固定装置对工件的作用力的位置处于高低位配置，至少有一个与被夹持的工件之间有一个配合的定位面，且固定装置不遮挡工件的待测量点和待加工面。所述工件的装夹装置可快速定位、装卸便捷、装配精度高，且可实现对工件进行空间位置测量。

Description

一种工件的装夹装置

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，涉及一种工件的装夹装置。

背景技术

随着时代发展，机械设备应用需求越发广泛，工件结构和造型呈现多样化，基于对工件加工精度要求的提升，对于工件夹持的精度和稳定性要求也越来越高，由此衍生出多种装夹工件的装置。现有工件装夹装置的装夹方式结构单一，多采用多点固定方式，工件装夹稳定性差，加工中工件易产生移动，影响加工精度，为提高稳定性和加工精度，一些装夹装置结构设计复杂，导致工件装卸繁琐，且复杂的装夹结构导致工件的待检测点和待加工面被遮挡，进而影响后续六点检测及工件坐标系的建立，最终影响工件的加工精度和效率。因此，设计一款装夹稳定性好、夹紧度高、可快速装夹定位且加工精度高的工件的装夹装置，是现代机械制造技术的一个重要的研究方向。

发明内容

本发明的发明目的是公开一种可快速定位、装卸便捷、装配精度高的工件的装夹装置，且便于对工件进行空间位置的测量。

实现本发明的技术解决方案是：

一种工件的装夹装置，包括调整工装1，所述调整工装1上设有工装底座2，工装底座2上设有至少三个用于固定工件的固定装置3，4，5，三个固定装置3，4，5中至少有两个固定装置对工件的作用力的位置处于高低位配置，至少有一个与被夹持的工件之间有一个配合的定位面6，且固定装置3，4，5不遮挡工件的待测量点和待加工面。

所述三个固定装置3，4，5中至少两个固定装置的施加于工件的固定作用力方向之间存在一夹角或存在一个三维空间的夹角。

所述三个固定装置3，4，5均为压板连接结构，通过螺栓将压板10，11，12分别固定在工装底座2上不同位置，其中第一固定装置3设在工装底座2上一侧，第二固定装置4和第三固定装置5设在工装底座2上与第一固定装置3相对的另一侧，且工装底座2的上表面存在高低平面设置，第一固定装置3在工装底座2上所处的位置高于第二固定装置4和第三固定装置5在工装底座2上的位置。

所述的工装底座2上设有至少一个定位销13。

所述的工装底座2上设有一槽道14。

所述第一固定装置3与工件的定位面6接触。

所述的槽道14的侧面为曲面。

所述三个固定装置3，4，5对工件的施力点在垂直方向上位于三个不同的高度位置，且三个施力点在三维空间内构成三角形的分布。

所述的调整工装1的侧壁面设有至少三个调整螺钉15，16，17，或优选为四个调整螺钉15，16，17，18。

本发明的上述技术方案构成的工件的装夹装置，通过在工装底座2上设置至少三个固定装置3，4，5，其中至少两个固定装置对工件的作用力位置处于高低位，且对工件施加的作用力方向之间存在平面夹角或三维空间的夹角，实现在不同水平高度上对工件施加不同方向的作用力以增加工件夹固的稳定性，且固定装置夹持待夹持工件的边缘位置，不遮挡工件的待检测点和加工路径；在工装底座2上设置定位销，限定工件的水平位置，防止工件在加工过程中发生水平移动，进一步的，在工装底座2上设置槽道14，为工件提供快速装配滑道，在增加工件与工装底座2的贴合度与装配速度的同时，为工件底部加工提供加工路径。通过上述技术方案，实现了工件的快速定位，装配位置精准，工件夹持稳定，且为工件的空间位置测量和精密加工提供了充足的操作空间，且通过调整工装1标准面与工装底座2标准面的统一，使工件与装夹装置的坐标系配合，经测量定位后确立工件的空间姿态，工件可方便地随装夹装置与加工机床快速定位和建立统一的坐标系，提高了工件加工效率和加工精度，适用于大规模加工生产，可大幅提高工件加工的经济效益。

附图说明

图1是本发明一实施例的工件装夹装置的结构示意图；

图2是本发明一实施例的工件装夹装置的爆炸结构示意图；

图3是本发明一实施例的工件装夹装置装夹工件的结构外观示意图；

图4是本发明一实施例的工件装夹装置装夹工件的结构俯视示意图；

图5是本发明另一实施例的工件装夹装置的结构示意图；

图6是本发明另一实施例的工件装夹装置的结构爆炸示意图；

图7是本发明另一实施例的工件装夹装置装夹工件的结构外观示意图；

图8是本发明另一实施例的工件装夹装置装夹工件的结构俯视示意图。

具体实施例

下面详细给出本发明的具体实施方式，需要说明的是本发明的具体实施方式的描述是为便于对本发明的技术内容的全面理解，而不应视为是对本发明的权利要求保护范围的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明的具体实施例的技术解决方案是：

如图1所示，一种工件的装夹装置，包括调整工装1，所述调整工装1上设有工装底座2，工装底座2上设有至少三个用于固定工件的固定装置3，4，5，三个固定装置3，4，5中至少有两个固定装置对工件的作用力的位置处于高低位配置，至少有一个与被夹持的工件之间有一个配合的定位面6，且固定装置不遮挡工件的待测量点和待加工面。

如图1所示，所述工件的装夹装置的底端设置有一用于与机床装配的调整工装1，所述调整工装1具有一标准面，在调整工装1上设置有一工装底座2，所述工装底座2与调整工装1通过螺钉9连接固定，工装底座2具有一标准面与调整工装1的标准面建立统一的标准，使工件与装夹装置坐标系相配合，夹持后的工件经过测量定位及姿态调正后可随装夹装置安装到加工机床上实现快速定位及坐标转换，所述工装底座2上设有至少三个用于固定工件的固定装置3，4，5，所述三个固定装置3，4，5将待夹持工件固定在工装底座2上，其中至少两个固定装置对工件的作用力的位置存在高度差，以使固定装置在不同高度上对工件施加夹持力，通过在不同水平高度上对工件施加作用力，增加对工件的装夹稳定性和夹紧力，且至少一个固定装置与被夹持的工件之间有一个配合的定位面6，使工件的夹持面与固定装置紧密贴合，准确定位并稳定固定工件；所述工件在夹持到装夹装置后需要进行六点测量以调整工件姿态以及后续的精密加工，所述至少三个固定装置3，4，5通过夹持工件的边缘部位及非加工面，不遮挡工件的待测量点和待加工面，为后续对工件空间位置测量及加工提供充足空间。

所述三个固定装置3，4，5中至少两个固定装置施加于工件的固定作用力方向之间存在一夹角或存在一个三维空间的夹角。

所述至少两个固定装置对待夹持工件施加不同方向的固定作用力，对工件产生至少两个方向的作用力，特别的，其中两个固定装置对工件施加相同方向的作用力，与第三个固定装置5对工件施加的不同方向的作用力构成一个平面夹角，或三个固定装置3，4，5对工件分别施加三个不同方向的作用力，因此三个固定装置3，4，5对工件的作用力的方向构成一个三维空间的夹角，以此通过所述三个固定装置3，4，5对工件施加不同方向的作用力，达到增加夹持工件的稳定性的目的；特别的，待夹持工件为发动机导向叶片，所述导向叶片有上缘板19、下缘板20及叶身构成，第二固定装置4和第三固定装置5夹持导向叶片上缘板，对导向叶片施加斜向下的作用力，第一固定装置3夹持导向叶片的下缘板，对导向叶片施加垂直向下的作用力，三个固定装置3，4，5对导向叶片施加的两个方向的作用力，该两个方向的作用力在平面上构成一个夹角，也可根据待夹持工件的结构特点及加工需要，将第二固定装置4和第三固定装置5的夹持作用力方向调整为不同方向，即三个固定装置3，4，5装夹工件的作用力方向在空间上构成夹角，达到增加夹持稳定性的效果。

所述三个固定装置3，4，5均为压板连接结构，通过螺栓将压板10，11，12分别固定在工装底座2上的不同位置，其中第一固定装置3设在工装底座2上一侧，第二固定装置4和第三固定装置5设在工装底座2上与第一固定装置3相对的另一侧，且工装底座2的上表面存在高低平面设置，第一固定装置3在工装底座2上所处的位置高于第二固定装置4和第三固定装置5在工装底座2上的位置。

如图2所示，所述三个固定装置3，4，5分别由压板10，11，12和螺栓组成，所述压板10，11，12下压待夹持工件，通过螺栓与工装底座2的表面活动连接；工装底座2上表面由不同高度的水平面构成，所述第一固定装置3位于较高的水平面上且位于工装底座2上表面的一侧，所述第二固定装置4和第三固定装置5位于较低的水平面上且位于工装底座2上相对于第一固定装置3的另一侧，三个固定装置3，4，5在工装底座2上的位置相对于工装底座2的标准面呈现空间三角形分布，第二固定装置4与第三固定装置5相对于工装底座2的标准面位于同一水平面上或不同高度上；所述三个固定装置3，4，5设置为压板和螺栓的连接方式，用于夹持不同厚度和角度的工件装夹面，装夹紧固性好，工件夹紧度高，且三个固定装置3，4，5设置在工装底座2上不同位置且位于不同高度，可根据待夹持工件的结构，以夹持工件的不同部位，对工件施加不同方向和大小的作用力，以稳定固定工件，且不遮挡待夹持工件的待测量点及待加工点，为后续六点测量和精密加工提供方便，并采用活动连接的方式固定工件，便于工件的装卸，实现对工件快速装夹固定；特别的，所述工装底座2上表面的左侧部分为高平面，右侧部分为低平面，第一固定装置3设置在所述高平面上，第二固定装置4和第三固定装置5设置在所述低平面且分别设在低平面上的前后两侧，三个固定装置3，4，5的位置相对于工装底座2的标准面构成一个空间三角形。

所述工装底座2上设有至少一个定位销13。

在工装底座2上表面的一侧边插接有至少一个定位销13，用于在水平方向上挡止待夹持工件，待夹持工件通过固定装置固定于工装底座2上且与所述工件表面与定位销13贴合靠紧后，待夹持工件位置即固定；该定位销13用于在水平方向上限定工件的位置，防止工件水平移动，以进一步定位并稳固待夹持工件；特别的，待夹持工件为单联导向叶片，所述在工装底座2上表面的后侧设置有一个定位销13，定位销13贴合叶片的叶身表面，防止叶片发生前后移动，与三个固定装置3，4，5共同固定叶片，或待夹持工件为双联导向叶片，所述双联导向叶片由上缘板、下缘板及两个叶身构成，在第二固定装置4和第三固定装置5两侧分别设有一个定位销13，使叶片上缘板外边缘与所述两个定位销13顶紧，控制叶片左右移动，再用三个固定装置3，4，5夹持固定叶片。

所述工装底座2上设有一槽道14。

在工装底座2上开设有一个贯穿工装底座2上表面的槽道14，第一个固定装置3设置在所述槽道14一侧面上，第二固定装置4和第三固定装置5设置在所述槽道14相对的另一侧面上或设在所述槽道13内的底面上，所述第一固定装置3所在的槽道14侧面的顶面与侧壁分别与待夹持工件的两个接触面贴合，将工件顶紧所述定位销13，此时第二固定装置4及第三固定装置5相应地夹持在待夹持工件的对应部位，实现待夹持工件的定位，固定后的待夹持工件下部与槽道14的底面之间留有一定的空间，用于对工件测量及加工，其中，相对于工装底座2的标准面，设有第一固定装置3的槽道14的侧面高于设置第二固定装置4和第三固定装置5的侧面；特别的，所述待夹持工件为多联导向叶片，所述多联导向叶片的上缘板及下缘板分别架设在槽道14的两侧面上，叶片下缘板的侧面与下表面分别于第一固定装置3所在的槽道14的侧面的上表面与侧壁贴合，叶片上缘板的侧面与下表面分别于第二固定装置4及第三固定装置5所在的槽道14的另一侧面的上表面与侧壁贴合，通过三个固定装置3，4，5将叶片装夹至工装底座2上，或所述待夹持工件为单联导向叶片，所述第一固定装置3所在的槽道14的侧面上设置有凹槽，所述单联导向叶片的下缘板插接在第一固定装置3所在的槽道14侧面上的凹槽中，且与槽道14侧面上的凸出部分抵顶，再由第一固定装置3下压至下缘板以夹持固定叶片下缘板，所述叶片的上缘板支撑在槽道14的另一侧面上，第二固定装置4与第三固定装置5下压上缘板以固定固定上缘板。

所述第一固定装置3与待夹持工件的定位面6接触。

所述第一固定装置3与待夹持工件的至少一个表面贴合以定位并夹持所述工件，该表面即为所述第一固定装置3与所述工件的定位面6，所述三个固定装置3，4，5与待夹持工件多个定位面接触以夹持固定工件；特别的，所述待夹持工件为单联导向叶片，所述导向叶片由三个固定装置3，4，5夹持，分别设有三个定位面，第一定位面6为第一固定装置3下压所述叶片使下缘板贴合槽道14一侧的顶面产生的横向接触面，第二定位面7为叶片下缘板与槽道14一侧顶面上开设的凹部侧面贴合产生的纵向接触面，第三定位面8为叶片上缘板与槽道14另一侧的顶面接触产生的接触面；或所述叶片为双联导向叶片，由三个固定装置3，4，5夹持，分别设有三个定位面，第一定位面6为第一固定装置3下压所述叶片使下缘板的下端面与槽道14的顶面贴合产生的接触面，第二定位面7为第一固定装置3下压所述叶片使下缘板的纵向侧面与槽道14的侧壁贴合产生的接触面，第三定位面8为第二固定装置4和第三固定装置5共同下压叶片使上缘板下端面与槽道14另一侧的顶面贴合产生的接触面。

所述槽道14的侧面为曲面。

根据工件的外部形状，将槽道14的侧面形状设置为曲面，例如，待夹持工件为单联导向叶片或双联导向叶片，叶片与装夹装置的装夹面为叶片上缘板与下缘板，缘板形状为曲面，为适应待加工叶片的装夹面形状，将装夹装置的槽道14两侧面设置为与上下缘板曲面的曲度相吻合的曲面状，使叶片的上下缘板紧贴槽道14的两侧面与侧壁，实现叶片的定位，且提高叶片装夹的稳定度，且方便装夹和拆卸，提高装配效率和稳固性。

所述三个固定装置3，4，5对工件的施力点在垂直方向上位于三个不同的高度位置，且三个施力点在三维空间内构成三角形的分布。

根据不同工件的结构和固定位置的需求，三个固定装置3，4，5在不同高度对工件施加夹持力，以加强夹持力度和稳定效果，且固定装置施力点位于不同高度可有效避免遮挡工件的待检测点和待加工面，便于后续检测和加工；特别的，所述待夹持工件为单联导向叶片或双联导向叶片，第一固定装置3相对于工装底座2标准面的位置高于第二固定装置4和第三固定装置5，用于夹持叶片的下缘板，第二固定装置4与第三固定装置5的位置位于不同高度，共同夹持叶片的上缘板，三个固定装置3，4，5在三个不同高度上对叶片施加夹持力，以形成叶片特定的夹持姿态，加强夹持力的同时便于后续测量与加工。

所述的调整工装1的侧壁面设有至少三个调整螺钉15，16，17，或优选为四个调整螺钉。

所述至少三个调整螺钉15，16，17设置在调整工装1的下侧壁面，且分别位于不同方向，装夹装置装到机床后，根据加工需要，通过旋转位于不同方向的调整螺钉15，16，17来调整装夹装置上工件的姿态，以摆正工件的加工姿态，满足加工要求；特别的，所述调整工装1下侧面设有四个调整螺钉15，16，17，18，分别位于前后左右对称的四个不同方向，将装夹装置装配到机床，通过调整四个方向的螺钉15，16，17，18调整摆正工件姿态。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种工件的装夹装置，包括调整工装(1)，其特征在于，调整工装(1)上设有工装底座(2)，工装底座(2)上设有至少三个用于固定工件的固定装置(3，4，5)，三个固定装置(3，4，5)中至少有两个固定装置对工件的作用力的位置处于高低位配置，至少有一个与被夹持的工件之间有一个配合的定位面(6)，且固定装置不遮挡工件的待测量点和待加工面。

2.按权利要求1所述的工件的装夹装置，其特征在于，三个固定装置(3，4，5)中至少两个固定装置的施加于工件的固定作用力方向之间存在一夹角或存在一个三维空间的夹角。

3.按权利要求1或2所述的工件的装夹装置，其特征在于，所述三个固定装置(3，4，5)均为压板连接结构，通过螺栓将压板(10，11，12)分别固定在工装底座(2)上不同位置，其中第一固定装置(3)设在工装底座(2)上一侧，第二固定装置(4)和第三固定装置(5)设在工装底座(2)上与第一固定装置(3)相对的另一侧，且工装底座(2)的上表面存在高低平面设置，第一固定装置(3)在工装底座(2)上所处的位置高于第二固定装置(4)和第三固定装置(5)在工装底座(2)上的位置。

4.按权利要求3所述的工件的装夹装置，其特征在于，所述的工装底座(2)上设有至少一个定位销(13)。

5.按权利要求4所述的工件的装夹装置，其特征在于所述的工装底座(2)上设有一槽道(14)。

6.按权利要求5所述的工件的装夹装置，其特征在于所述第一固定装置(3)与工件的定位面(6)接触。

7.按权利要求6所述的工件的装夹装置，其特征在于所述的槽道(14)的侧面为曲面。

8.按权利要求7所述的工件的装夹装置，其特征在于所述三个固定装置(3，4，5)对工件的施力点在垂直方向上位于三个不同的高度位置，且三个施力点在三维空间内构成三角形的分布。

9.按权利要求7所述的工件的装夹装置，其特征在于所述的调整工装1的侧壁面设有至少三个调整螺钉(15，16，17)，或优选为四个调整螺钉。