CN204235152U - 微倾斜量平行压板装夹装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开微倾斜量平行压板装夹装置。该装置包括压板、前支座、后支座以及由紧固螺栓和螺母构成的紧固螺栓螺母副，其中，所述压板具有位于一条直线的第一端和第二端，该第一端和第二端之间设置有贯穿该压板的腰形槽；所述前支座连接于压板的第一端且相对于压板转动；所述后支座设置于所述第二端；所述紧固螺栓穿过腰形孔。由于前支座连接于压板的第一端且相对于压板转动，是活动垫头，这样，对前支座和工件高度的一致性要求不高，在压板出现倾斜时，仍能保证前支座与工件是面接触，也可以实现牢固的装夹，省去了调整垫片的时间，从而大大节省了工件的装夹时间，而且工件的受力方向始终竖直向下，从而可以避免振动时工件的滑移。

Description

微倾斜量平行压板装夹装置

技术领域

本实用新型涉及快速装夹与校正技术，尤其涉及微倾斜量平行压板装夹装置，该装置针对航天产品对敏捷性制造的需求而设计的，适用于机械加工领域零件的快速装夹与校正。

背景技术

压板组件及校正用支紧块是一种在生产加工中经常使用的辅助夹具，主要作用是使工件在加工过程中不颤动、不移位，以保证产品的尺寸精度、表面粗糙度等质量要求，在生产制造过程中起到至关重要的作用。随着我国航天产业的快速发展，航天产品更新换代的频率加快，对生产制造的敏捷性提出了新的要求，提高生产效率成为各部门追求的目标。而工件装夹与校正作为机加工的重要工序，所耗工时占的比重很大。

装夹方面，尤其是航天精密复杂零件装夹时，常用的是传统的平行压板。而传统的压板装夹方式，对工件高度和垫头高度的一致性要求较高，垫头和工件出现高度差时，压板与工件、压板与垫头的接触不再是面接触，而变为线接触或点接触，工件或垫头的受力方向会发生变化，当加工中出现振动时，工件或垫头会出现滑移，从而引起压紧力变化、工件定位不准确等问题。目前对垫头高度的调整更多的是依赖于操作工人的经验，而且在操作现场，很难找到厚度尺寸合适的垫片。

校正方面，对工件的校正是靠操作工人的反复敲打，自动化程度差，费时费力，而且精度不容易保证。

因此，从提高生产效率和实用角度出发，航天数控加工领域亟需一套能实现快速装夹与校正的压板组件。

发明内容

本实用新型解决的问题是生产效率低且航天数控加工领域装夹与校正时费时费力、精度得不到保证的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供一种微倾斜量平行压板装夹装置，包括压板、前支座、后支座以及由紧固螺栓和螺母构成的紧固螺栓螺母副，其中，所述压板具有位于一条直线的第一端和第二端，该第一端和第二端之间设置有贯穿该压板的腰形槽；所述前支座连接于压板的第一端且相对于压板转动；所述后支座设置于所述第二端；所述紧固螺栓穿过腰形孔。

在一种方案中，所述第二端具有U形槽，U形槽的侧壁设置有转轴孔，所述后支座通过转轴穿过转轴孔而设置于所述第二端，该后支座具有多个支座底部，各支座底部与转轴孔之间的距离互不相等。

在一种方案中，所述后支座包括底座和螺杆，底座具有基座及从基座向上延伸的具有螺纹的套筒，螺杆螺纹连接于该套筒内且抵靠所述第二端。

在一种方案中，所述压板的长度是200mm，所述紧固螺栓和紧固螺母的规则是M24规格。

在一种方案中，该装置还包括变位地脚，该变位地脚具有偏心孔以及沿着圆周方向不分布的通孔，通孔到偏心孔的距离互不相等。

在一种方案中，所述装置还包括槽型方向支紧块和法向支紧块，所述槽型方向支紧块包括与T型槽的槽型配合的T型底座和沿着T型槽槽型方向第一支紧螺杆；所述法向支紧块包括支紧块本体和第二支紧螺杆，支紧块本体设置有呈直角状的第一夹紧部和呈钩状的第二夹紧部，第一夹紧部和第二夹紧部不同侧且具有相平行的加紧面；所述第二支紧螺杆沿着T型槽的法向穿过支紧块本体。

在一种方案中，所述装置还包括T形块，所述T形块包括基座和从基座延伸的支撑杆，基座上与支撑杆相背的面为弧形面，支撑杆和基座构成T型且该支撑杆上设置有与所述螺杆配合的螺纹孔。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

由于本实用新型的前支座连接于压板的第一端且相对于压板转动，是活动垫头，这样，对前支座和工件高度的一致性要求不高，在压板出现倾斜时，仍能保证前支座与工件是面接触，也可以实现牢固的装夹，省去了调整垫片的时间，从而大大节省了工件的装夹时间，而且工件的受力方向始终竖直向下，从而可以避免振动时工件的滑移。

附图说明

图1是微倾斜量平行压板装夹装置的结构示意图；

图2是微倾斜量平行压板装夹装置的第一种后支座的结构示意图；

图3是微倾斜量平行压板装夹装置的第二种后支座的结构示意图；

图4是微倾斜量平行压板装夹装置的变位地脚的结构示意图；

图5是微倾斜量平行压板装夹装置的槽型方向支紧块的结构示意图；

图6是微倾斜量平行压板装夹装置的法向支紧块的结构示意图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。

请参阅图1，本实用新型微倾斜量平行压板装夹装置包括螺母1和紧固螺栓组成的螺母副、位于螺母1和压板3之间的垫圈2、压板3、前支座4、T形块5、后支座6和转轴7。所述压板3具有位于一条直线的第一端31和第二端32，该第一端31和第二端32之间设置有贯穿该压板的腰形槽33。所述前支座4连接于压板3的第一端31且相对于压板3转动，在具体实施方式中，通过销轴8连接于第一端31而绕销轴8转动。所述后支座6设置于所述第二端32；所述紧固螺栓穿过腰形孔33，且该紧固螺栓一端连接所述螺母，另一端连接所述T形块5。所述T形块5包括基座51和从基座51延伸的支撑杆52，基座51上与支撑杆52相背的面为弧形面，支撑杆52和基座51构成T型且该支撑杆52上设置有与所述螺杆配合的螺纹孔。由于前支座4能相对压板3转动，是活动垫头，这样，对前支座4和工件高度的一致性要求不高，在压板3出现倾斜时，仍能保证前支座4与工件是面接触，也可以实现牢固的装夹，省去了调整垫片的时间，从而大大节省了工件的装夹时间，而且工件的受力方向始终竖直向下，从而可以避免振动时工件的滑移。对于上述优点具体详述如下：

1. 压板3倾斜角的计算

本设计是一个可以实现微量倾斜的平行压板，这样，在前支座4高度与工件高度出现一定的高度差时，也不影响装夹的可靠性，从而提高了装夹效率。

根据现场经验，当压板3长度做成200mm时，紧固螺栓、螺母可选用M24规格，当压板3夹紧满足自锁条件时，压板的倾斜角需小于螺纹升角。M24粗牙螺纹升角的计算如下：

  （1）

因此，

        （2）

                 （3）

所以，压板的最大倾斜角为2.28°时，也可以满足自锁条件。

2. 压板组件的设计实现

如前文所述，考虑到被加工工件的高度范围和机床工作台T型槽的尺寸范围，压板组件应具备高度、长度等不确定尺寸及安放位置的匹配性，下面分别介绍。

（1）压板长度要求

工作台T型槽之间是有间距的，为了让压板的工作范围覆盖整个工作台，压板必须满足一定的长度要求。

根据目前设计情况，前支座4中心到M24螺栓中心距离为38mm，压板3长度做成200mm时，压板腰形槽33中心距为47mm，压板3的伸缩范围为38~（38+47）mm，即38~85mm；压板3长度做成300mm时，压板腰形槽33中心距为147mm，压板3的伸缩范围为38~（38+147）mm，即38~185mm，这样两种压板长度可以满足绝大部分的使用需求。本文将以200mm长的压板为例进行说明。

（2）后支座6高度要求

所谓高度要求即满足不同尺寸的工件加工要求，主要是后支座6的高度。由现场加工经验，被加工工件的高度一般在5~150mm范围内，根据现有垫头配置及使用频率，把该高度范围分为三段：5~55mm、55~90mm、90~150mm，以便使用三种不同的后支座调节。

请参阅图2并结合图1，其中，5~55mm使用的频率最高，针对该情况，本文设计了一种可变高度一体式压板后支座，省去了寻找垫片的麻烦，设计说明见附图3，其结构为：所述第二端32具有U形槽，U形槽的侧壁设置有转轴孔，所述后支座6通过转轴7穿过转轴孔而设置于所述第二端32，该后支座6具有多个支座底部61，各支座底部61与转轴孔之间的距离互不相等（图2中示意出L1、L2、L3、L4、L5）。计算过程如下：根据目前的压板使用情况分析，常用的压板长度规格为200mm和300mm。针对压板长度为200mm的情况，按前支座4、后支座6之间的支点距离为180mm计算，压板倾斜2.28°时，支座与工件的最大高度差为：

180×sin2.28°=7.16mm      (4)

因此，后支座高度在h工±7.16范围内都满足条件，其中h工为工件的高度。考虑到一定的安全裕度，本装置在设计时以高度差为±5mm计算，这样，后支座的高度可以选用10mm为一个跨度。由于前支座4距销孔中心的距离为22，因此，针对5~55mm高度的加工范围，后支座6底部距转轴孔的距离互不相等，可以设计为L1=32、L2=42、L3=52、L4=62、L5=72mm，设计说明图见附图5。这样，五种高度可将5~55mm高度范围内的工况全部兼顾，而且可以满足自锁条件，设计定型后的后支座如附图3所示。

请参阅图3，当工件高度为55~90mm和90~150mm时，后支座6是螺旋支座，既能实现高度的连续可调，必要时螺旋支座也可做千斤顶使用，具体结构为所述后支座6包括底座61和螺杆62，底座61具有基座611及从基座611向上延伸的具有螺纹的套筒612，螺杆62螺纹连接于该套筒612内且抵靠所述第二端32。工件高度超过150mm时，后支座的设计思路遵循本设计方法。

（3）安放位置的不确定性

请参阅图4，由于工件的设计与安装具有很大的随机性，T型槽的设计往往不满足压板的位置需求，因此需要借助于一种压板螺栓地脚（类似T型块功能）来调整压板的位置。针对该问题，本实用新型配套设计了一个变位地脚，它可以从T型槽位置向外借出一定位置，以改善机床T型槽的局限性。该变位地脚9的结构为具有偏心孔91以及沿着圆周方向不分布的通孔92，通孔92到偏心孔91的距离互不相等。

请参阅图5和图6，

传统的工件校正方法通常是对工件反复敲打，费时费力，为了解决该问题，本实用新型配套设计了一套快速校正装置——槽型方向支紧块10和法向支紧块11。所述槽型方向支紧块10包括与T型槽的槽型配合的T型底座101和沿着T型槽槽型方向第一支紧螺杆102；所述法向支紧块11包括支紧块本体11和第二支紧螺杆112，支紧块本体111设置有呈直角状的第一夹紧部111A和呈钩状的第二夹紧部111B，第一夹紧部111A和第二夹紧部111B不同侧且具有相平行的加紧面1111；所述第二支紧螺杆112沿着T型槽的法向穿过支紧块本体。本校正装置可以借助于T型槽定位，通过调整第一支紧螺杆102和第二支紧螺杆112，可以实现工件的快速校正。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实例的细节，本类型压板组件的尺寸设计不局限于该说明书中介绍的这一种。本文为了直观反映该实用新型的设计过程，特以长度为200mm、加工高度为5~150mm的压板设计过程为例进行了详细说明，设计过程中考虑了一定的安全裕度。显然，实际使用中该类型的压板尺寸不局限于本文范例中的这一种，压板尺寸可以做的更大，适用的加工高度可以更广，但是，该类型其余尺寸的压板设计思路与本文中范例的设计思路一致。故本设计实例的重点不在尺寸的定型，而在于该设计思路的推广。

Claims (7)

1.微倾斜量平行压板装夹装置，其特征是：包括压板、前支座、后支座以及由紧固螺栓和螺母构成的紧固螺栓螺母副，其中，所述压板具有位于一条直线的第一端和第二端，该第一端和第二端之间设置有贯穿该压板的腰形槽；所述前支座连接于压板的第一端且相对于压板转动；所述后支座设置于所述第二端；所述紧固螺栓穿过腰形孔。

2.如权利要求1所述微倾斜量平行压板装夹装置，其特征是：所述第二端具有U形槽，U形槽的侧壁设置有转轴孔，所述后支座通过转轴穿过转轴孔而设置于所述第二端，该后支座具有多个支座底部，各支座底部与转轴孔之间的距离互不相等。

3.如权利要求1所述微倾斜量平行压板装夹装置，其特征是：所述后支座包括底座和螺杆，底座具有基座及从基座向上延伸的具有螺纹的套筒，螺杆螺纹连接于该套筒内且抵靠所述第二端。

4.如权利要求2或3所述微倾斜量平行压板装夹装置，其特征是：所述压板的长度是200mm，所述紧固螺栓和紧固螺母的规则是M24规格。

5.如权利要求1所述微倾斜量平行压板装夹装置，其特征是：该装置还包括变位地脚，该变位地脚具有偏心孔以及沿着圆周方向不分布的通孔，通孔到偏心孔的距离互不相等。

6.如权利要求1所述微倾斜量平行压板装夹装置，其特征是：所述装置还包括槽型方向支紧块和法向支紧块，所述槽型方向支紧块包括与T型槽的槽型配合的T型底座和沿着T型槽槽型方向第一支紧螺杆；所述法向支紧块包括支紧块本体和第二支紧螺杆，支紧块本体设置有呈直角状的第一夹紧部和呈钩状的第二夹紧部，第一夹紧部和第二夹紧部不同侧且具有相平行的加紧面；所述第二支紧螺杆沿着T型槽的法向穿过支紧块本体。

7.如权利要求3所述微倾斜量平行压板装夹装置，其特征是：所述装置还包括T形块，所述T形块包括基座和从基座延伸的支撑杆，基座上与支撑杆相背的面为弧形面，支撑杆和基座构成T型且该支撑杆上设置有与所述螺杆配合的螺纹孔。