CN203380638U

CN203380638U - 一种离轴量可调的回转曲面精密加工夹具

Info

Publication number: CN203380638U
Application number: CN201320422158.9U
Authority: CN
Inventors: 冀世军; 于慧娟; 赵继; 胡志清
Original assignee: Jilin University
Current assignee: Jilin University
Priority date: 2013-07-16
Filing date: 2013-07-16
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2023-07-16

Abstract

本实用新型公开了一种离轴量可调的回转曲面精密加工夹具，其中V型块上的导向槽可沿夹具底板上的导向导轨滑动，T型滑块与夹具底板上的T型槽活动连接，定位销可拆卸连接于T型滑块内，柱形工件通过定位销与T型滑块可拆卸连接，实现其在夹具底板上的定位，V型滑块通过与夹具底板两侧的等距螺纹孔阵列中相应的螺纹孔螺纹连接实现与夹具底板的固定。本实用新型提供的夹具适用于不同尺寸、不同形状、不同离轴量的柱形工件，解决了离轴量较大工件的加工问题，具有较好的通用性，拓展了加工空间，还能同时装夹多个工件，提高加工效率。

Description

一种离轴量可调的回转曲面精密加工夹具

技术领域

本实用新型属机床夹具技术领域，具体涉及一种离轴量可调的回转曲面精密加工夹具。

背景技术

在数控加工过程中经常加工柱形工件，需要将柱形毛坯通过特定的夹具装夹在机床上。通过对现有夹具专利的查阅，发现在现有的普通机床夹具中，对柱形工件装夹的夹具通常只能针对工件的不同直径进行调节，且工件通常装夹于主轴的中心位置，工件的离轴位置不能随意的调整，对直径、离轴量两者均可调节的柱形工件没有适用性；此外，现代数控机床中圆形真空吸盘的使用越来越普遍，但其尺寸有限，对离轴量较大工件的加工便具有一定的局限性，这就要求使用特定的夹具来拓展机床的加工空间。因此，设计一种既能实现柱形工件直径可调又能实现工件离轴量可调的夹具便尤为重要。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种离轴量可调的回转曲面精密加工夹具，使夹具对不同直径尺寸、不同形状、不同离轴量的柱形工件均可进行调整，实现具有不同加工要求的工件的装夹与制造，进一步提高夹具的通用性，拓展精密加工中数控机床的加工空间。

结合附图，本实用新型采用如下技术方案实现：

一种离轴量可调的回转曲面精密加工夹具，其包括夹具基座、夹紧螺钉Ⅰ1、夹紧螺钉Ⅱ4、V型块Ⅰ5、柱形工件Ⅰ6、V型块Ⅱ7、V型块Ⅲ10、柱形工件Ⅱ11、V型块Ⅳ12、夹紧螺钉Ⅲ16、夹紧螺钉Ⅳ18、夹紧螺钉Ⅴ21、夹紧螺钉Ⅵ23、夹紧螺钉Ⅶ25、夹紧螺钉Ⅷ27、定位销Ⅰ28、T型滑块Ⅰ29、T型滑块Ⅱ30和定位销Ⅱ31组成；其中夹具基座包括夹具底板9，夹具底板9上设有定位孔32、导向导轨33、T型槽34、等距螺纹孔阵列35、吸附圆片36，其中V型块Ⅰ5、V型块Ⅱ7、V型块Ⅲ10和V型块Ⅳ12底部均设有可沿夹具底板顶部的导向导轨33滑动的导向槽，V型块Ⅰ5、V型块Ⅱ7、V型块Ⅲ10和V型块Ⅳ12均通过各自底部的导向槽与夹具底板9顶部的导向导轨33活动连接；T型滑块Ⅰ29和T型滑块Ⅱ30分别与夹具底板9两侧的T型槽34活动连接；定位销Ⅰ28与T型滑块Ⅰ29上的定位孔可拆卸连接，定位销Ⅱ31与T型滑块Ⅱ30上的定位孔可拆卸连接；柱形工件Ⅰ6和柱形工件Ⅱ11分别通过其底端的定位孔与定位销Ⅱ31和定位销Ⅰ28可拆卸连接，调整T型滑块Ⅰ29和T型滑块Ⅱ30的位置便可调整柱形工件Ⅰ6和柱形工件Ⅱ11的位置；V型块Ⅰ5、V型块Ⅱ7、V型块Ⅲ10和V型块Ⅳ12分别与夹具底板9上的等距螺纹孔阵列35中相对应的螺纹孔螺纹连接，V型块Ⅰ5与V型块Ⅱ7用于夹紧柱形工件Ⅰ6，V型块Ⅲ10与V型块Ⅳ12用于夹紧柱形工件Ⅱ11。

根据本实用新型提供的一种离轴量可调的回转曲面精密加工夹具，分别调整V型块Ⅰ5、V型块Ⅱ7和V型块Ⅲ10、V型块Ⅳ12在夹具底板9上的位置，使工件精确固定在加工要求的位置；四个V型块在夹具底板9上的固定是通过夹紧螺钉实现的。V型块Ⅰ5、V型块Ⅱ7、V型块Ⅲ10和V型块Ⅳ12两侧均设有通槽，通槽设计为：当V型块Ⅰ5、V型块Ⅱ7、V型块Ⅲ10、V型块Ⅳ12中的任意一个移动到任何位置时，夹具底板9侧面的等距螺纹孔阵列中都有一个或两个螺纹孔完全不被圆角矩形通槽遮挡。

根据本实用新型提供的一种离轴量可调的回转曲面精密加工夹具，V型块Ⅰ5、V型块Ⅱ7、V型块Ⅲ10和V型块Ⅳ12两侧的通槽可为圆角矩形通槽。

根据本实用新型提供的一种离轴量可调的回转曲面精密加工夹具，在使用夹紧螺钉进行螺纹连接夹紧的过程中，为了避免夹紧螺钉在通槽中的晃动，可在各夹紧螺钉与相对应的V型块的通槽间设置垫片，使每个夹紧螺钉通过垫片与V型块、夹具底板9进行紧固，即V型块Ⅰ5可分别通过两侧的夹紧螺钉Ⅱ4、夹紧螺钉Ⅴ21及相应的垫片Ⅰ3、垫片Ⅴ20与夹具底板9上等距螺纹孔阵列35中相对应的螺纹孔螺纹连接得到紧固，V型块Ⅱ7通过夹紧螺钉Ⅰ1、夹紧螺钉Ⅵ23及相应的垫片Ⅳ19、垫片Ⅵ22与夹具底板9螺纹连接得到紧固，V型块Ⅲ10通过夹紧螺钉Ⅳ18、夹紧螺钉Ⅶ25及相应的垫片Ⅲ17、垫片Ⅶ24与夹具底板9螺纹连接得到紧固，V型块Ⅳ12通过夹紧螺钉Ⅲ16、夹紧螺钉Ⅷ27及相应的垫片Ⅱ15、垫片Ⅷ26与夹具底板9螺纹连接得到紧固；从而提高V型块夹紧与固定的效果，进而实现柱形工件Ⅰ6和柱形工件Ⅱ11的精确夹紧与固定。

根据本实用新型提供的一种离轴量可调的回转曲面精密加工夹具，各夹紧螺钉与相对应的V型块的通槽间设置的垫片为橡胶垫片或弹簧垫片。

根据本实用新型提供的一种离轴量可调的回转曲面精密加工夹具，还包括螺栓Ⅰ2、螺栓Ⅱ8、螺栓Ⅲ13和螺栓Ⅳ14，V型块Ⅰ5和V型块Ⅱ7通过螺栓Ⅰ2和螺栓Ⅱ8螺纹连接，V型块Ⅲ10和V型块Ⅳ12通过螺栓Ⅲ13和螺栓Ⅳ14螺纹连接，螺栓Ⅰ2、螺栓Ⅱ8、螺栓Ⅲ13和螺栓Ⅳ14中间均为六角螺母，两侧为旋转方向相反的标准螺纹。同时拧转螺栓Ⅰ2和螺栓Ⅱ8中间的两个六角螺母，可同步调整V型块Ⅰ5和V型块Ⅱ7之间的距离；若两螺母的拧转不是同步的，则V型块Ⅰ5和V型块Ⅱ7将被卡死不能移动，通过该设计可保证工件精确定位后V型块的位置能够自锁，进一步提高了加工精度；同样，V型块Ⅲ10和V型块Ⅳ12之间的距离也可以通过螺栓Ⅲ13和螺栓Ⅳ14同步调节，这样不仅可以使柱形工件Ⅰ6和柱形工件Ⅱ11得到夹紧，还可以满足夹具能够针对不同直径尺寸的柱形工件进行调整装夹的需求。

根据本实用新型提供的一种离轴量可调的回转曲面精密加工夹具，夹具底板9上还设有测量辅助线37和基线38，测量辅助线37与导向导轨33的方向相平行，基线38穿过夹具基座中心点与测量辅助线37相垂直，通过测量辅助线37可精确测量T型滑块Ⅰ29和T型滑块Ⅱ30上定位孔的中心到基线38的距离，可进一步实现工件在不同离轴位置的精确定位。

根据本实用新型提供的一种离轴量可调的回转曲面精密加工夹具，夹具底板9背面设有平面度较高的吸附圆片36，吸附圆片36中心的定位孔32与机床真空吸盘中心的定位孔销接，且吸附圆片36吸附在数控机床的真空吸盘上，从而将本实用新型提供的夹具固定在数控机床上，完成了工件的精确装夹，以进行后续的加工制造。

与现有技术相比较，本实用新型的优点在于：

1.夹具中每组V型块间的距离可调整，因此能够装夹不同直径的柱形工件。

2.通过调整T型滑块上定位孔中心到基线的距离，可以使夹具能够装夹不同离轴量的柱形工件，解决了离轴量较大工件的加工问题，拓展了精密加工中数控机床的加工空间。

3.传统机床夹具通常只能装夹一个工件，本实用新型夹具采用对称设计，可同时装夹两个相同直径的柱形工件，提高了机床的加工效率。

4.通过计算后调整夹具两侧工件的离轴量，该夹具不仅可以装夹两个相同直径的工件，还可同时装夹两个不同直径的柱形工件，进一步提高了夹具的通用性。

5.V型块之间通过螺栓螺纹连接，且相连接的两个V型块之间的距离可以通过转动螺母精确调节，使中间的柱形工件夹紧更牢固，进一步提高精度。

附图说明

图1为一种离轴量可调的回转曲面精密加工夹具装夹柱形工件时的结构示意图

图2为一种离轴量可调的回转曲面精密加工夹具不装夹柱形工件时的结构示意图

图3为夹具底板的三视图中的正视图

图4为夹具底板的三视图中的俯视图

图5为夹具底板的三视图中的左视图

图6为V型块的三视图

图7为V型块两侧通槽的设计原理图

其中：1.夹紧螺钉Ⅰ 2.螺栓Ⅰ 3.垫片Ⅰ 4.夹紧螺钉Ⅱ 5.V型块Ⅰ 6.柱形工件Ⅰ 7.V型块Ⅱ 8.螺栓Ⅱ 9.夹具底板 10.V型块Ⅲ 11.柱形工件Ⅱ 12.V型块Ⅳ 13.螺栓Ⅲ 14.螺栓Ⅳ 15.垫片Ⅱ 16.夹紧螺钉Ⅲ 17.垫片Ⅲ 18.夹紧螺钉Ⅳ 19.垫片Ⅳ 20.垫片Ⅴ 21.夹紧螺钉Ⅴ 22.垫片Ⅵ 23.夹紧螺钉Ⅵ 24.垫片Ⅶ 25.夹紧螺钉Ⅶ 26.垫片Ⅷ 27.夹紧螺钉Ⅷ 28.定位销Ⅰ 29.T型滑块Ⅰ 30.T型滑块Ⅱ 31.定位销Ⅱ 32.定位孔 33.导向导轨34.T型槽 35.等距螺纹孔阵列 36.吸附圆片 37.测量辅助线 38.基线

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的具体实施方式。

方案的总体结构如图1所示，其包括夹具基座、夹紧螺钉Ⅰ1、螺栓Ⅰ2、垫片Ⅰ3、夹紧螺钉Ⅱ4、V型块Ⅰ5、柱形工件Ⅰ6、V型块Ⅱ7、螺栓Ⅱ8、V型块Ⅲ10、柱形工件Ⅱ11、V型块Ⅳ12、螺栓Ⅲ13、螺栓Ⅳ14、垫片Ⅱ15、夹紧螺钉Ⅲ16、垫片Ⅲ17、夹紧螺钉Ⅳ18、垫片Ⅳ19、垫片Ⅴ20、夹紧螺钉Ⅴ21、垫片Ⅵ22、夹紧螺钉Ⅵ23、垫片Ⅶ24、夹紧螺钉Ⅶ25、垫片Ⅷ26、夹紧螺钉Ⅷ27、定位销Ⅰ28、T型滑块Ⅰ29、T型滑块Ⅱ30和定位销Ⅱ31。

其中夹具基座包括夹具底板9，夹具底板9上设有定位孔32、导向导轨33、T型槽34、等距螺纹孔阵列35、吸附圆片36，其中V型块Ⅰ5、V型块Ⅱ7、V型块Ⅲ10和V型块Ⅳ12底部均设有可沿夹具底板顶部的导向导轨33滑动的导向槽，V型块Ⅰ5、V型块Ⅱ7、V型块Ⅲ10和V型块Ⅳ12均通过各自底部的导向槽与夹具底板9顶部的导向导轨33活动连接，T型滑块Ⅰ29和T型滑块Ⅱ30分别与夹具底板9定位孔32两侧的T型槽34活动连接；定位销Ⅰ28与T型滑块Ⅰ29上的定位孔可拆卸连接，定位销Ⅱ31与T型滑块Ⅱ30上的定位孔可拆卸连接；柱形工件Ⅰ6和柱形工件Ⅱ11分别通过自身底端中心处预加工出的定位孔与定位销Ⅱ31和定位销Ⅰ28可拆卸连接，调整T型滑块Ⅰ29和T型滑块Ⅱ30的位置便可调整柱形工件Ⅰ6和柱形工件Ⅱ11的位置；V型块Ⅰ5、V型块Ⅱ7、V型块Ⅲ10和V型块Ⅳ12分别与夹具底板9的等距螺纹孔阵列35中相对应的螺纹孔螺纹连接，V型块Ⅰ5与V型块Ⅱ7用于夹紧柱形工件Ⅰ6，V型块Ⅲ10与V型块Ⅳ12用于夹紧柱形工件Ⅱ11。

分别调整V型块Ⅰ5、V型块Ⅱ7和V型块Ⅲ10、V型块Ⅳ12之间的距离来夹紧柱形工件，使工件精确固定在加工要求的位置；四个V型块在夹具底板9上的固定是通过夹紧螺钉实现的。V型块Ⅰ5、V型块Ⅱ7、V型块Ⅲ10和V型块Ⅳ12两侧均有通槽，通槽的形状为圆角矩形通槽，通槽设计为：通槽的圆角半径与等距螺纹孔阵列35中的螺纹孔半径相同，圆角中心距等于等距螺纹孔阵列35中相邻两个螺纹孔之间的间距，这样的设计能够保证任意一个V型块沿着夹具底板9移动到任何位置时，夹具底板8侧面的等距螺纹孔阵列35中都可以有一个或两个螺纹孔完全不被圆角矩形通槽遮挡。如图7所示，当V型块移动到加工要求的位置后，若每侧有一个螺纹孔不被遮挡，V型块可分别通过两侧的夹紧螺钉与夹具底板9上等距螺纹孔阵列35中相对应的螺纹螺纹连接；若每侧有两个螺纹孔不被遮挡，V型块每侧可以用两个或一个夹紧螺钉夹紧。

在使用夹紧螺钉进行螺纹连接夹紧的过程中，为了避免夹紧螺钉在通槽中的晃动，可以在各夹紧螺钉与相对应的V型块的通槽间设置垫片，如橡胶垫片或弹簧垫片，使每个夹紧螺钉通过垫片与V型块、夹具底板9进行紧固，从而提高V型块夹紧与固定的效果；即V型块Ⅰ5可分别通过两侧的夹紧螺钉Ⅱ4、夹紧螺钉Ⅴ21及相应的垫片Ⅰ3、垫片Ⅴ20与夹具底板9上等距螺纹孔阵列35中相对应的螺纹孔螺纹连接得到紧固，V型块Ⅱ7通过夹紧螺钉Ⅰ1、夹紧螺钉Ⅵ23及相应的垫片Ⅳ19、垫片Ⅵ22与夹具底板9螺纹连接得到紧固，V型块Ⅲ10通过夹紧螺钉Ⅳ18、夹紧螺钉Ⅶ25及相应的垫片Ⅲ17、垫片Ⅶ24与夹具底板9螺纹连接得到紧固，V型块Ⅳ12通过夹紧螺钉Ⅲ16、夹紧螺钉Ⅷ27及相应的垫片Ⅱ15、垫片Ⅷ26与夹具底板9螺纹连接得到紧固，进而实现柱形工件Ⅰ6和柱形工件Ⅱ11的精确夹紧与固定。

V型块Ⅰ5和V型块Ⅱ7通过螺栓Ⅰ2和螺栓Ⅱ8螺纹连接，V型块Ⅲ10和V型块Ⅳ12通过螺栓Ⅲ13和螺栓Ⅳ14螺纹连接；螺栓Ⅰ2、螺栓Ⅱ8、螺栓Ⅲ13和螺栓Ⅳ14中间均为六角螺母，两侧为旋转方向相反的标准螺纹，同时拧转螺栓Ⅰ2和螺栓Ⅱ8中间的两个六角螺母，可同步调整V型块Ⅰ5和V型块Ⅱ7之间的距离；若两螺母的拧转不是同步的，则V型块Ⅰ5和V型块Ⅱ7将被卡死不能移动，通过该设计可保证工件精确定位后V型块的位置能够自锁，进一步提高了加工精度；同样，V型块Ⅲ10和V型块Ⅳ12之间的距离也可以通过螺栓Ⅲ13和螺栓Ⅳ14同步调节，这样不仅可以使柱形工件Ⅰ6和柱形工件Ⅱ11得到夹紧，也可以满足夹具能够针对不同直径尺寸的柱形工件进行调整装夹的需求。

夹具底板9上还设有测量辅助线37和基线38，测量辅助线37与导向导轨33的方向相平行，基线38穿过夹具基座中心点与测量辅助线37相垂直，通过测量辅助线37可精确测量T型滑块Ⅰ29和T型滑块Ⅱ30上定位孔的中心到基线38的距离，可进一步实现工件在不同离轴位置的精确定位。

夹具底板9背面设有平面度较高的吸附圆片36，吸附圆片36中心的定位孔32与数控机床真空吸盘中心的定位孔销接，且吸附圆片36吸附在数控机床的真空吸盘上，从而将夹具固定在数控机床上，完成了工件的精确装夹，以进行后续的加工制造。

在实际的生产加工中，本实用新型提供的夹具已被实际加工制造出来，并已用于相应的柱形工件的数控加工实验中。通过实际的生产加工可以看出，本实用新型提供的夹具能够适用于不同直径、不同离轴量的柱形工件的加工，具有较高的通用性和实用性。

Claims

1.一种离轴量可调的回转曲面精密加工夹具，其特征在于，包括夹具基座、夹紧螺钉Ⅰ（1）、夹紧螺钉Ⅱ（4）、V型块Ⅰ（5）、柱形工件Ⅰ（6）、V型块Ⅱ（7）、V型块Ⅲ（10）、柱形工件Ⅱ（11）、V型块Ⅳ（12）、夹紧螺钉Ⅲ（16）、夹紧螺钉Ⅳ（18）、夹紧螺钉Ⅴ（21）、夹紧螺钉Ⅵ（23）、夹紧螺钉Ⅶ（25）、夹紧螺钉Ⅷ（27）、定位销Ⅰ（28）、T型滑块Ⅰ（29）、T型滑块Ⅱ（30）和定位销Ⅱ（31）；所述夹具基座包括夹具底板（9），夹具底板（9）上设有定位孔（32）、导向导轨（33）、T型槽（34）、等距螺纹孔阵列（35）、吸附圆片（36），所述V型块Ⅰ（5）、V型块Ⅱ（7）、V型块Ⅲ（10）和V型块Ⅳ（12）底部均设有可沿所述夹具底板顶部的导向导轨（33）滑动的导向槽；所述T型滑块Ⅰ（29）和T型滑块Ⅱ（30）分别与夹具底板（9）两侧的T型槽（34）活动连接；所述定位销Ⅰ（28）与T型滑块Ⅰ（29）上面的孔可拆卸连接，定位销Ⅱ（31）与T型滑块Ⅱ（30）上面的孔可拆卸连接；所述柱形工件Ⅰ（6）和柱形工件Ⅱ（11）分别通过其底端的定位孔与定位销Ⅰ（28）和定位销Ⅱ（31）可拆卸连接；所述V型块Ⅰ（5）、V型块Ⅱ（7）、V型块Ⅲ（10）和V型块Ⅳ（12）分别通过夹紧螺钉Ⅰ（1）、夹紧螺钉Ⅱ（4）、夹紧螺钉Ⅲ（16）、夹紧螺钉Ⅳ（18）、夹紧螺钉Ⅴ（21）、夹紧螺钉Ⅵ（23）、夹紧螺钉Ⅶ（25）、夹紧螺钉Ⅷ（27）与夹具底板（9）上的等距螺纹孔阵列中相对应的螺纹孔螺纹连接，所述V型块Ⅰ（5）与V型块Ⅱ（7）用于夹紧柱形工件Ⅰ（6），V型块Ⅲ（10）与V型块Ⅳ（12）用于夹紧柱形工件Ⅱ（11）。

2.如权利要求1所述的一种离轴量可调的回转曲面精密加工夹具，其特征在于，所述V型块Ⅰ（5）、V型块Ⅱ（7）、V型块Ⅲ（10）和V型块Ⅳ（12）的两侧均设有通槽，所述通槽设计为当V型块Ⅰ（5）、V型块Ⅱ（7）、V型块Ⅲ（10）、V型块Ⅳ（12）中的任意一个移动到任一位置时，所述夹具底板（9）上的等距螺纹孔阵列（35）中都有一个或两个螺纹孔完全不被通槽遮挡。

3.如权利要求2所述的一种离轴量可调的回转曲面精密加工夹具，其特征在于，所述通槽为圆角矩形通槽。

4.如权利要求2所述的一种离轴量可调的回转曲面精密加工夹具，其特征在于，在所述各夹紧螺钉Ⅱ、Ⅴ、Ⅰ、Ⅵ、Ⅳ、Ⅶ、Ⅲ、Ⅷ（4、21、1、23、18、25、16、27）与所对应的V型块Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ（5、7、10、12）的通槽间分别设有垫片Ⅰ、Ⅴ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅲ、Ⅶ、Ⅱ、Ⅷ（3、20、19、22、17、24、15、26）。

5.如权利要求4所述的一种离轴量可调的回转曲面精密加工夹具，其特征在于，所述垫片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ（3、15、17、19、20、22、24、26）为橡胶垫片或弹簧垫片。

6.如权利要求1至5中任一所述的一种离轴量可调的回转曲面精密加工夹具，其特征在于，还包括螺栓Ⅰ（2）、螺栓Ⅱ（8）、螺栓Ⅲ（13）和螺栓Ⅳ（14），所述V型块Ⅰ（5）和V型块Ⅱ（7）通过螺栓Ⅰ（2）和螺栓Ⅱ（8）螺纹连接，所述V型块Ⅲ（10）和V型块Ⅳ（12）通过螺栓Ⅲ（13）和螺栓Ⅳ（14）螺纹连接；所述螺栓Ⅰ（2）、螺栓Ⅱ（8）、螺栓Ⅲ（13）和螺栓Ⅳ（14）的中间均为六角螺母且两侧为旋向相反的螺纹。

7.如权利要求1至5中任一所述的一种离轴量可调的回转曲面精密加工夹具，其特征在于，所述夹具底板（9）上还设有测量辅助线（37）和基线（38），所述测量辅助线（37）与所述导向导轨（33）的方向相平行，所述基线（38）穿过所述夹具基座中心点与测量辅助线（37）相垂直。

8.如权利要求1至5中任一所述的一种离轴量可调的回转曲面精密加工夹具，其特征在于所述夹具底板（9）背面设有吸附圆片（36），所述吸附圆片（36）中心设有定位孔（32），夹具通过吸附圆片（36）及定位孔（32）吸附并销接在机床的真空吸盘上。