CN207272736U - 一种用于五轴加工的定位拉紧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于五轴加工的定位拉紧装置，包括零件连接件和与零件连接件连接的底座，被加工的零件固定在零件连接件上，所述零件连接件与底座之间通过设有的U型扣进行连接，在零件连接件与底座上均对应并单独设置有一个通孔，通过设有的U型扣同时插在两个通孔内将零件连接件卡接在底座上；在零件连接件与底座之间还设有防止偏转的定位结构。为了解决现有技术中接头零件结构复杂其容易对加工造成干涉的问题，本实用新型提供一种对于异型接头类零件的五轴加工需要一种结构紧凑、不干涉加工的定位拉紧装置，并通过楔形的U型扣结构将零件连接件稳定的夹持在底座上，从而避免影响加工过程。

Description

一种用于五轴加工的定位拉紧装置

技术领域

本实用新型涉及零件加工设备领域，具体是指一种用于五轴加工的定位拉紧装置。

背景技术

在航空、航天零部件中有大量的异型接头类零件，由于结构复杂，为了加工此类零件，利用传统三轴数控机床加工零件，零件加工工序多，整个加工过程需要进行多次的定位装夹。而这种工艺中，由于误差的积累常常出现零件超差的问题。为了解决三轴加工带来的诸多弊端，利用五轴数控机床加工可以有效的缩减加工工序，降低误差积累，保证零件精度。但是，由于该异型接头类零件结构复杂，利用传统的虎钳、压板等部件来装夹零件将带来夹具干涉加工的问题，无法满足五轴加工对夹具的要求。

实用新型内容

针对上述现有技术中接头零件结构复杂其容易对加工造成干涉的问题，本实用新型提供一种对于异型接头类零件的五轴加工需要一种结构紧凑、不干涉加工的定位拉紧装置。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种用于五轴加工的定位拉紧装置，包括零件连接件和与零件连接件连接的底座，被加工的零件固定在零件连接件上，所述零件连接件与底座之间通过设有的的U型扣进行连接，在零件连接件与底座上均对应并单独设置有一个通孔，通过设有的U型扣同时插在两个通孔内将零件连接件卡接在底座上；在零件连接件与底座之间还设有防止偏转的定位结构。

本实用新型是一种专门用于进行五轴加工零件的定位装置，所述的零件连接件是固定在加工零件下部的结构，用于固定需要加工的零件。而所述的两个通孔是分别设置在零件连接件和底座上，且均设置在同一竖直侧面，以保证所述的U扣能够同时插入两个通孔内。也就是说，当承载有零件的零件连接件放置在底座上时，先将两个通孔对齐，然后将U型扣插入两个通孔内，从而使将零件连接件贴合在底座表面不能进行上下移动。但因为U型扣只能安放在一侧，使得零件连接件可以沿通孔轴线方向移动，从而脱离底座。故在底座和零件连接件之间还设有防止相互偏转的定位结构。这种定位结构可以是设置在零件连接件或者底座上的插销，然后在对应一侧设有孔洞，通过插销与孔洞配合实现防偏转的效果；只要能够达到限位的效果即可，但这里所述的达到限位效果与效果好坏不对等，可以对这个定位结构进行优化限定，从而达到更好的效果。

值得说明的是，两个通孔可以不用设置在同一竖直线上，可以存在一定的偏移量，只要是采用U型扣结构，均能够达到锁止拉紧的技术效果。这种连接方式简单且利于拆卸和安装，但为了提高其拉紧强度和稳定性，所以在实际应用时将两个通孔设置在同一竖直线上，使得U型扣在拉紧时与通孔接触面最大，且受力最为均匀。

为更好的实现本实用新型，进一步地，所述U型扣包括底板和对称设置在底板一侧面上的两个柱状凸块；其中任一柱状凸块圆形面沿轴向向内凹陷并在凹陷内壁上设有螺纹形成螺孔；将U型扣插入两个通孔内时，在设有螺孔的柱状凸块所在通孔另一侧上设有与螺孔螺纹配合的螺栓，通过螺栓将U型扣固定在两个通孔内。所述的柱状凸块为圆柱状结构，而每个柱状凸块对应的通孔也是圆柱状结构，能够正好容纳柱状凸块。而所述的螺栓能够将U型扣固定在零件连接件和底座上，从而提高稳定性，防止U型扣从通孔内脱落。值得说明的是，现在并没有对任一通孔进行限定，也就是说，与带有螺孔的柱状凸块适配的通孔并没有对其位置进行限定，其中螺栓可以固定在底座上，也可以固定在零件连接件上，均能够实现拉紧的效果。值得说明的是，本实用新型中的两个通孔和两个柱状凸块因为结构尺寸相同，故采用相同的科技术语进行指代。

进一步地，其中设有螺孔的柱状凸块的轴线与另一柱状凸块的轴线处在同一竖向面上，且其中任一根轴线远离底板一端向外倾斜使得两根轴线的夹角为α；所述两个通孔的轴线也处在同一竖向面上且其夹角为α；所述α的角度范围为0-45°。现在对其中一个通孔进行限定，因为两个柱状凸块的轴线存在夹角，故两个通孔也相应的进行优化限定。其中，一个通孔的轴线垂直于该通孔两侧开口平面，此通孔设定为通孔A；而另一个通孔的轴线则与该通孔两侧开口平面之间的夹角不是直角，此通孔为通孔B。也就是说，通孔B的轴线则与该通孔两侧开口平面之间的夹角减去90°的差的绝对值就是α。但为了保证U型扣能够正常插入两个通孔内实现拉紧效果，故需要其中发生倾斜的通孔任一端向外倾斜。而所述的向外是在两个通孔所在平面上，以其中一个端点为圆心，然后另一端向远离另一条轴线方向转动，从而达到所述的向外倾斜的效果。为了适应两个通孔之间存在夹角，故所述的两个柱状凸块的轴线之间也存在相同的夹角，而且一般将带有螺孔的柱状凸块命名为柱状凸块B，另一个为柱状凸块A。一般将柱状凸块B与通孔B对应，柱状凸块B的偏转角度同样为α，将U型扣插入两个通孔时，因为柱状凸块B远离底板一端与柱状凸块A远离底板一端的距离大于其在底板上固定端之间的距离，故此时零件连接件与底座之间存在一定的间隙。随着U型扣逐渐的深入两个通孔内时，因为通孔B为楔形结构设置，通过通孔B与柱状凸块B配合，并在通孔B另一端插入螺栓，通过螺栓将U型扣拉入，使得零件连接件与底座之间的间距逐渐缩小，直到相互接触紧密贴合在一起。因为零件连接件与底座保持紧贴状态时，两个通孔之间的间距稍大于两个柱状凸块在底板之间的间距，故在拧紧螺栓时，零件连接件与底座之间不存在间隙，能够保持紧密贴合状态。

值得说明的是，上述方案只是列举出其中一个实现方式，而在实际使用中，可以将两个通孔同时向外倾斜，并两个柱状凸块在远离底板一端端面上均设有螺孔，通过两个螺栓将其固定，也能够实现稳定拉紧的技术效果。

而α的角度范围限定在45°以内，是为了保证底板和柱状凸块A的稳定性。因为通孔B和柱状凸块B为楔形设置，通过受力分析，所述底板与柱状凸块A相较于两个柱状凸块同时垂直与底板的方式，其受到的反作用力更大，故45°一下能够保证其具有较好的稳定性。

进一步地，所述两个通孔之间还设有连通两个通孔且用来容纳底板的沉槽，所述沉槽宽度与底板宽度相同。所述的沉槽能够增加两个柱状凸块的插入深度，也便于提供较好的稳定性。

进一步地，所述定位结构为对称设置在底座两侧的一组定位稍，并在底座与零件连接件接触端面上设有两组用来容纳定位稍的定位孔，每组包括两个与其中一个定位稍对应的定位孔。这里对定位结构进行细化，例如木工作业时将两块刨花板垂直连接时，采用两个或两个以上的稍子防止两块刨花板之间相对偏转。而本实用新型中采用相同的结构，不仅便于安装和拆卸，也能够避免直接生产异形构体造成成本较高的问题出现。

进一步地，所述底座包括圆柱型结构的底台和设置在底台一侧圆面上的长方体结构的固定条。

进一步地，所述零件连接件为长方体结构，其尺寸与固定条相同。这里所述的固定条和零件连接件均采用具有一定厚度的矩形板材结构，能够避免利用传统的虎钳、压板等部件来装夹零件将带来夹具干涉加工的问题。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本实用新型一种用于五轴加工的定位拉紧装置，利用楔形U型扣将零件工艺数模紧紧的拉紧在夹具上，具有结构紧凑，体积小巧，使用方便等优点，满足了零件五轴加工对夹具的苛刻要求，解决传统夹具装夹带来的夹具干涉加工的问题；通过U型扣能够提供较好的固定效果，而且通过将一个通孔和相应的柱状凸块设置为楔形结构，能够利用将传统楔形结构产生的涨开力转换为两部件之间的拉紧力；通过楔形U型扣的运用，将传统的压紧零件改为拉紧零件，大大减小了夹具体积。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其他特征、目的和优点将会变得更为明显：

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的爆炸图；

图3为本实用新型的正视图；

图4为本实用新型的图3中的横截面示意图；

图5为本实用新型的U型扣与通孔的装配剖面示意图。

其中：1—零件连接件，2—底座，201—底台，202—固定条，3—U型扣，301—底板，302—柱状凸块，303—螺孔，4—沉槽，5—定位稍，6—定位孔。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：

本实施例的一种用于五轴加工的定位拉紧装置，如图1、图2、图3、图4和图5所示，包括零件连接件1和与零件连接件1连接的底座2，被加工的零件固定在零件连接件1上，所述零件连接件1与底座2之间通过设有的的U型扣3进行连接，在零件连接件1与底座2上均对应并单独设置有一个通孔，通过设有的U型扣3同时插在两个通孔内将零件连接件1卡接在底座2上；所述的零件连接件1是固定在加工零件下部的结构，用于固定需要加工的零件。而所述的两个通孔是分别设置在零件连接件1和底座2上，且均设置在同一竖直侧面，以保证所述的U扣能够同时插入两个通孔内。也就是说，当承载有零件的零件连接件1放置在底座2上时，先将两个通孔对齐，然后将U型扣3插入两个通孔内，从而使将零件连接件1贴合在底座2表面不能进行上下移动。

但因为U型扣3只能安放在一侧，使得零件连接件1可以沿通孔轴线方向移动，从而脱离底座2。故在底座2和零件连接件1之间还设有防止相互偏转的定位结构。这种定位结构可以是设置在零件连接件1或者底座2上的插销，然后在对应一侧设有孔洞，通过插销与孔洞配合实现防偏转的效果；只要能够达到限位的效果即可，但这里所述的达到限位效果与效果好坏不对等，可以对这个定位结构进行优化限定，从而达到更好的效果。

值得说明的是，两个通孔可以不用设置在同一竖直线上，可以存在一定的偏移量，只要是采用U型扣3结构，均能够达到锁止拉紧的技术效果。这种连接方式简单且利于拆卸和安装，但为了提高其拉紧强度和稳定性，所以在实际应用时将两个通孔设置在同一竖直线上，使得U型扣3在拉紧时与通孔接触面最大，且受力最为均匀。

实施例2：

本实施例是在上述实施例2的基础上，进一步地限定，所述U型扣3包括底板301和对称设置在底板301一侧面上的两个柱状凸块302；其中任一柱状凸块302圆形面沿轴向向内凹陷并在凹陷内壁上设有螺纹形成螺孔303；将U型扣3插入两个通孔内时，在设有螺孔303的柱状凸块302所在通孔另一侧上设有与螺孔303螺纹配合的螺栓，通过螺栓将U型扣3固定在两个通孔内。所述的柱状凸块302为圆柱状结构，而每个柱状凸块302对应的通孔也是圆柱状结构，能够正好容纳柱状凸块302。而所述的螺栓能够将U型扣3固定在零件连接件1和底座2上，从而提高稳定性，防止U型扣3从通孔内脱落。值得说明的是，现在并没有对任一通孔进行限定，也就是说，与带有螺孔303的柱状凸块302适配的通孔并没有对其位置进行限定，其中螺栓可以固定在底座2上，也可以固定在零件连接件1上，均能够实现拉紧的效果。值得说明的是，本实用新型中的两个通孔和两个柱状凸块302因为结构尺寸相同，故采用相同的科技术语进行指代。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例3：

本实施例是在上述实施例2的基础上，进一步地限定，其中设有螺孔303的柱状凸块302的轴线与另一柱状凸块302的轴线处在同一竖向面上，且其中任一根轴线远离底板301一端向外倾斜使得两根轴线的夹角为α；所述两个通孔的轴线也处在同一竖向面上且其夹角为α；所述α的角度范围为0-45°。现在对其中一个通孔进行限定，因为两个柱状凸块302的轴线存在夹角，故两个通孔也相应的进行优化限定。其中，一个通孔的轴线垂直于该通孔两侧开口平面，此通孔设定为通孔A；而另一个通孔的轴线则与该通孔两侧开口平面之间的夹角不是直角，此通孔为通孔B。也就是说，通孔B的轴线则与该通孔两侧开口平面之间的夹角减去90°的差的绝对值就是α。但为了保证U型扣3能够正常插入两个通孔内实现拉紧效果，故需要其中发生倾斜的通孔任一端向外倾斜。而所述的向外是在两个通孔所在平面上，以其中一个端点为圆心，然后另一端向远离另一条轴线方向转动，从而达到所述的向外倾斜的效果。为了适应两个通孔之间存在夹角，故所述的两个柱状凸块302的轴线之间也存在相同的夹角，而且一般将带有螺孔303的柱状凸块302命名为柱状凸块302B，另一个为柱状凸块302A。一般将柱状凸块302B与通孔B对应，柱状凸块302B的偏转角度同样为α，将U型扣3插入两个通孔时，因为柱状凸块302B远离底板301一端与柱状凸块302A远离底板301一端的距离大于其在底板301上固定端之间的距离，故此时零件连接件1与底座2之间存在一定的间隙。随着U型扣3逐渐的深入两个通孔内时，因为通孔B为楔形结构设置，通过通孔B与柱状凸块302B配合，并在通孔B另一端插入螺栓，通过螺栓将U型扣3拉入，使得零件连接件1与底座2之间的间距逐渐缩小，直到相互接触紧密贴合在一起。因为零件连接件1与底座2保持紧贴状态时，两个通孔之间的间距稍大于两个柱状凸块302在底板301之间的间距，故在拧紧螺栓时，零件连接件1与底座2之间不存在间隙，能够保持紧密贴合状态。

值得说明的是，上述方案只是列举出其中一个实现方式，而在实际使用中，可以将两个通孔同时向外倾斜，并两个柱状凸块302在远离底板301一端端面上均设有螺孔303，通过两个螺栓将其固定，也能够实现稳定拉紧的技术效果。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

而α的角度范围限定在45°以内，是为了保证底板301和柱状凸块302A的稳定性。因为通孔B和柱状凸块302B为楔形设置，通过受力分析，所述底板301与柱状凸块302A相较于两个柱状凸块302同时垂直与底板301的方式，其受到的反作用力更大，故45°一下能够保证其具有较好的稳定性。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例4：

本实施例是在上述实施例3的基础上，进一步地限定，所述两个通孔之间还设有连通两个通孔且用来容纳底板301的沉槽4，所述沉槽4宽度与底板301宽度相同。所述的沉槽4能够增加两个柱状凸块302的插入深度，也便于提供较好的稳定性。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例5：

本实施例是在上述实施例4的基础上，进一步地限定，所述定位结构为对称设置在底座2两侧的一组定位稍5，并在底座2与零件连接件1接触端面上设有两组用来容纳定位稍5的定位孔6，每组包括两个与其中一个定位稍5对应的定位孔6。这里对定位结构进行细化，例如木工作业时将两块刨花板垂直连接时，采用两个或两个以上的稍子防止两块刨花板之间相对偏转。而本实用新型中采用相同的结构，不仅便于安装和拆卸，也能够避免直接生产异形构体造成成本较高的问题出现。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例6：

本实施例是在上述实施例5的基础上，进一步地限定，所述底座2包括圆柱型结构的底台201和设置在底台201一侧圆面上的长方体结构的固定条202。而所述零件连接件1为长方体结构，其尺寸与固定条202相同。这里所述的固定条202和零件连接件1均采用具有一定厚度的矩形板材结构，能够避免利用传统的虎钳、压板等部件来装夹零件将带来夹具干涉加工的问题。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种用于五轴加工的定位拉紧装置，包括零件连接件（1）和与零件连接件（1）连接的底座（2），被加工的零件固定在零件连接件（1）上，其特征在于：所述零件连接件（1）与底座（2）之间通过设有的U型扣（3）进行连接，在零件连接件（1）与底座（2）上均对应并单独设置有一个通孔，通过设有的U型扣（3）同时插在两个通孔内将零件连接件（1）卡接在底座（2）上；在零件连接件（1）与底座（2）之间还设有防止偏转的定位结构。

2.根据权利要求1所述的一种用于五轴加工的定位拉紧装置，其特征在于：所述U型扣（3）包括底板（301）和对称设置在底板一侧面上的两个柱状凸块（302）；其中任一柱状凸块（302）圆形面沿轴向向内凹陷并在凹陷内壁上设有螺纹形成螺孔（303）；将U型扣（3）插入两个通孔内时，在设有螺孔（303）的柱状凸块（302）所在通孔另一侧上设有与螺孔（303）螺纹配合的螺栓（304），通过螺栓（304）将U型扣（3）固定在两个通孔内。

3.根据权利要求2所述的一种用于五轴加工的定位拉紧装置，其特征在于：其中设有螺孔（303）的柱状凸块（302）的轴线与另一柱状凸块（302）的轴线处在同一竖向平面上，且其中任一根轴线远离底板（301）一端向外倾斜使得两根轴线的夹角为α；所述两个通孔的轴线也处在同一竖向面上且其夹角为α；所述α的角度范围为0-45°。

4.根据权利要求2或3所述的一种用于五轴加工的定位拉紧装置，其特征在于：所述两个通孔之间还设有连通两个通孔且用来容纳底板（301）的沉槽（4），所述沉槽（4）宽度与底板（301）宽度相同。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种用于五轴加工的定位拉紧装置，其特征在于：所述定位结构为对称设置在底座（2）两侧的一组定位稍（5），并在底座（2）与零件连接件（1）接触端面上设有两组用来容纳定位稍（5）的定位孔（6），每组包括两个与其中一个定位稍（5）对应的定位孔（6）。

6.根据权利要求1-3任一项所述的一种用于五轴加工的定位拉紧装置，其特征在于：所述底座（2）包括圆柱型结构的底台（201）和设置在底台（201）一侧圆面上的长方体结构的固定条（202）。

7.根据权利要求6所述的一种用于五轴加工的定位拉紧装置，其特征在于：所述零件连接件（1）为长方体结构，其尺寸与固定条（202）相同。