CN209125390U - 一种左右前上摇臂铣槽气动夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种左右前上摇臂铣槽气动夹具，包括底板，底板上设有Z向夹紧装置，Z向夹紧装置包括第一Z向夹紧装置、第二Z向夹紧装置和第三Z向夹紧装置，第一Z向夹紧装设置于底板的左侧，第二Z向夹紧装设置于底板的右侧前部，第三Z向夹紧装设置于底板的右侧后部，第一Z向夹紧装置、第二Z向夹紧装置和第三Z向夹紧装置结构相同，Z向夹紧装置包括夹紧气缸、气缸压板、链杆和耳座，夹紧气缸的上部连接于气缸压板的端部，气缸压板的中部两侧均设有链杆，链杆连接于耳座上，耳座固定安装于夹紧气缸上，气缸压板的端部作用于工件上。该夹具结构简单、科学便利、针对性强、使用方便，成本低廉，操作简单，易于推广。

Description

一种左右前上摇臂铣槽气动夹具

技术领域

本实用新型涉及工艺装备夹具领域，具体涉及一种左右前上摇臂铣槽气动夹具。

背景技术

当今机械行业，零部件价格越来越低，但是要求越来越高，生产节拍越来越快，而单件小批，是机械行业的趋势，因此，高速加工成为机械制造企业的研究课题和发展方向。高速加工，除了和机床、刀具息息相关之外，工装夹具的设计和制造是制约高速加工顺利进行的重要因素。因此，当今机械制造行业机械加工的工装夹具应具备以下条件：(a)夹持牢固可靠。(b)能承受高速钻削带来的巨大轴向力。(c)绕度刚性大，减少切削加工时产品因为受力而产生的水平方向的位移或振荡。

参看图1和图2，图1为左右前上摇臂工件的结构图，图2为现有技术的左右前上摇臂工件铣槽夹具的结构图。在进行左右前上摇臂工件左侧的斜孔7及其上端面加工，中部的两水平孔8之间的凹槽9加工时，采用如图2的夹具结构进行加工，该结构主要包括底部斜板1、两个左部转角气缸夹紧件2、中部转角气缸夹紧件3和右部的手动辅助支承4，底部斜板1与水平面的斜角为5-10°，两个左部转角气缸夹紧件2作用于工件的左端，中部转角气缸夹紧件3作用于工件的中部，手动辅助支承2连接有V型块5，V型块5作用于工件的右端，底板上还设有限位螺柱6。限位螺柱6与V型块5限制工件Y方向移动自由度，Z方向旋转自由度，X方向的移动自由度。装夹过程如下：先夹紧两个左部转角气缸夹紧件2、中部转角气缸夹紧件3，然后拉动手动辅助支承4，手动浮动支撑顶杆顶出接触工件即可。该结构在实际生产加工过程中，主要产生了以下缺点：

1.用铣刀侧刃加工中部的两水平孔之间的凹槽时接触面积大，阻力大，工件有夹持不住的现象，产生位移，造成凹槽偏小，位置尺寸不合格。

2.左侧的斜孔位置尺寸不合格，有一定比例产品有孔偏现象。

3.切凹槽加工时，抖动严重。

4.加工时间偏长，达8分钟。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种左右前上摇臂铣槽气动夹具

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种左右前上摇臂铣槽气动夹具，包括底板，底板上设有Z向夹紧装置，Z向夹紧装置包括第一Z向夹紧装置、第二Z向夹紧装置和第三Z向夹紧装置，第一Z向夹紧装设置于底板的左侧，第二Z向夹紧装设置于底板的右侧前部，第三Z向夹紧装设置于底板的右侧后部，第一Z向夹紧装置、第二Z向夹紧装置和第三Z向夹紧装置结构相同，Z向夹紧装置包括夹紧气缸、气缸压板、链杆和耳座，夹紧气缸的上部连接于气缸压板的端部，气缸压板的中部两侧均设有链杆，链杆连接于耳座上，耳座固定安装于夹紧气缸上，气缸压板的端部作用于工件上。

进一步，该气动夹具还包括与第一Z向夹紧装置相匹配的第一支撑装置，第一支撑装置包括拉阀、联轴器、支承缸和支承块，第一支撑装置位于第一Z向夹紧装置的下方，拉阀连接联轴器，联轴器连接支承缸，支承缸连接支承块，支承块作用于工件的左端下部。

进一步，该气动夹具还包括与第二Z向夹紧装置相匹配的第二支撑装置，第二支撑装置包括第二气动辅助支承、第二辅助支撑轮架和第二辅助支撑轮，第二气动辅助支承连接第二辅助支撑轮架，第二辅助支撑轮架连接第二辅助支撑轮，第二辅助支撑轮作用于工件的右端下部。

进一步，该气动夹具还包括与第三Z向夹紧装置相匹配的第三支撑装置，第三支撑装置包括第三气动辅助支承、第三辅助支撑轮架和第三辅助支撑轮，第三气动辅助支承连接第三辅助支撑轮架，第三辅助支撑轮架连接第三辅助支撑轮，第三辅助支撑轮作用于工件的右端下部。

进一步，该气动夹具还包括第一定位组件，第一定位组件包括第一侧基准板、左部基准轴、右部基准轴和支撑块，第一侧基准板设置于底板的后侧，第一侧基准板的左侧设有左部基准轴，左部基准轴与工件的中部孔相匹配，第一侧基准板的右侧设有右部基准轴，右部基准轴与工件的后侧同轴孔相匹配，第一侧基准板的中部设有支撑块。

进一步，该气动夹具还包括与第一定位组件相匹配的定位压紧装置，定位压紧装置包括竖直定位压紧气缸、竖直驱动顶杆、导套安装座、水平定位压紧气缸和压紧件，竖直定位压紧气缸和水平定位压紧气缸均固定安装于底板上，竖直定位压紧气缸连接有导套安装座，导套安装座连接有竖直驱动顶杆。

进一步，水平定位压紧气缸连接压紧件，导套安装座上设有导套槽，导套槽与压紧件相匹配。

进一步，第一侧基准板的后侧设有第一加强筋。

进一步，该气动夹具还包括第二定位组件，第二定位组件包括第二侧基准板和第二基准轴，第二侧基准板位于底板的右端，第二侧基准板上设有第二基准轴，第二基准轴与工件的前侧同轴孔相匹配。

进一步，第二侧基准板的左侧设有第二加强筋。

由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

本实用新型为一种左右前上摇臂铣槽气动夹具，该夹具结构简单、科学便利、针对性强、使用方便，成本低廉，操作简单，易于推广。

通过设置第一Z向夹紧装置、第二Z向夹紧装置和第三Z向夹紧装置，及其与之相匹配的第一支撑装置、第二支撑装置和第二支撑装置，分别对工件的三个端部进行夹紧，实现工件的整体夹紧，方便进行下一步的加工工作。

通过设置第一定位组件和第二定位组件，具体通过左部基准轴与工件的中部孔的匹配作用，右部基准轴与工件的后侧同轴孔的匹配作用及其第二基准轴与工件的前侧同轴孔的匹配作用，限制工件X、Z轴的移动自由度和旋转自由度及其限制Y轴的旋转自由度。进一步地通过支撑块和定位压紧装置的作用，限制了Y轴移动自由度，从而达到很好地定位作用。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型中左右前上摇臂工件的结构示意图；

图2为本现有技术中左右前上摇臂铣槽气动夹具的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中一种左右前上摇臂铣槽气动夹具的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中一种左右前上摇臂铣槽气动夹具的俯视结构示意图；

图5为本实用新型实施例中一种左右前上摇臂铣槽气动夹具的主视结构示意图；

图6为本实用新型实施例中一种左右前上摇臂铣槽气动夹具的侧视结构示意图；

图7为本实用新型实施例中第一Z向夹紧装置的结构示意图；

图8为本实用新型实施例中图3中Ⅰ处的放大结构示意图；

图9为本实用新型实施例中图3中Ⅱ处的放大结构示意图。

图中：1-底部斜板；2-左部转角气缸夹紧件；3-中部转角气缸夹紧件；4-手动辅助支承；5-V型块；6-限位螺柱；7-斜孔；8-水平孔；9-凹槽；10-工件11-底板；12-第一Z向夹紧装置；13-第二Z向夹紧装置；14-第三Z向夹紧装置；15-第一夹紧气缸；16-第一气缸压板；17-第一链杆；18-第一耳座；19-第二夹紧气缸；20-第二气缸压板；21-第二链杆；22-第二耳座；23-第三夹紧气缸；24-第三气缸压板；25-第三链杆；26-第三耳座；27-拉阀；28-联轴器；29-支承缸；30-支承块；31-第二支撑装置；32-第三支撑装置；33-第三气动辅助支承；34-第三辅助支撑轮架；35-第三辅助支撑轮；36-第一定位组件；37-第一侧基准板；38-部基准轴；39-右部基准轴；40-支撑块；41-第一加强筋；42-第二定位组件；43-第二侧基准板；44-第二基准轴；45-第二加强筋；46-定位压紧装置座；47-竖直定位压紧气缸；48-竖直驱动顶杆；49-导套安装座；50-水平定位压紧气缸；51-压紧件；52-导套槽；53-前侧同轴孔；54-后侧同轴孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

如图3至图6所示，一种左右前上摇臂铣槽气动夹具，包括底板11，底板11上设有Z向夹紧装置，Z向夹紧装置包括第一Z向夹紧装置12、第二Z向夹紧装置13和第三Z向夹紧装置14，第一Z向夹紧装设置于底板11的左侧，第二Z向夹紧装设置于底板11的右侧前部，第三Z向夹紧装设置于底板11的右侧后部，第一Z向夹紧装置12、第二Z向夹紧装置13和第三Z向夹紧装置14结构相同，Z向夹紧装置包括夹紧气缸、气缸压板、链杆和耳座，夹紧气缸的上部连接于气缸压板的端部，气缸压板的中部两侧均设有链杆，链杆连接于耳座上，耳座固定安装于夹紧气缸上，气缸压板的端部作用于工件上。

具体地，参看图7，第一Z向夹紧装置12包括第一夹紧气缸15、第一气缸压板16、第一链杆17和第一耳座18，第一夹紧气缸15的上部连接于第一气缸压板16的端部，第一气缸压板16的中部两侧均设有第一链杆17，第一链杆17连接于第一耳座18上，第一耳座18固定安装于第一夹紧气缸15上，第一气缸压板16的端部作用于工件10的左端。

该气动夹具还包括与第一Z向夹紧装置12相匹配的第一支撑装置，第一支撑装置包括拉阀27、联轴器28、支承缸29和支承块30，第一支撑装置位于第一Z向夹紧装置12的下方，拉阀27连接联轴器28，联轴器28连接支承缸29，支承缸29连接支承块30，支承块30作用于工件10的左端下部。

当需要夹紧工件10的左端时，通过第一支撑装置，拉阀27动作，通过联轴器28，联动支承缸29运动，支承块30顶到位，本实施例中的支承缸29采用的柯特手动支承缸QFU-20。然后通过设置第一Z向夹紧装置12，本实施例中的第一夹紧气缸15的型号为SDA25，夹紧力超过2000牛，通过驱动第一夹紧气缸15推动第一气缸压板16的左端向上运动，在第一链杆17和第一耳座18的作用下(类似于杠杆的支点)，从而带动第一气缸压板16的右端向下运动，第一气缸压板16旋转的角度范围在0-60°，由第一气缸压板16的右端顶住工件10的左端，起到很好地压紧效果。

具体地，参看图8，第二Z向夹紧装置13包括第二夹紧气缸19、第二气缸压板20、第二链杆21和第二耳座22，第二夹紧气缸19的上部连接于第二气缸压板20的端部，第二气缸压板20的中部两侧均设有第二链杆21，第二链杆21连接于第二耳座22上，第二耳座22固定安装于第二夹紧气缸19上，第二气缸压板20的端部作用于工件10的右端前部。

该气动夹具还包括与第二Z向夹紧装置13相匹配的第二支撑装置31，第二支撑装置31包括第二气动辅助支承、第二辅助支撑轮架和第二辅助支撑轮，第二气动辅助支承、第二辅助支撑轮架和第二辅助支撑轮附图中均未画出，第二支撑装置31的结构和第三支撑装置32的结构相同，第二气动辅助支承连接第二辅助支撑轮架，第二辅助支撑轮架连接第二辅助支撑轮，第二辅助支撑轮作用于工件10的右端下部。

当需要夹紧工件10的右端前部时，通过第二支撑装置31，由第二气动辅助支承带动第二辅助支撑轮顶住工件10的右端下部。然后通过设置第二Z向夹紧装置13，本实施例中的第二夹紧气缸19的型号为SDA63，夹紧力超过4000牛，通过驱动第二夹紧气缸19推动第二气缸压板20的右端向上运动，在第二链杆21和第二耳座22的作用下(类似于杠杆的支点)，从而带动第二气缸压板20的右端向下运动，第二气缸压板20旋转的角度范围在0-60°，由第二气缸压板20的左端顶住工件10的右端前部，起到很好地压紧效果。

具体地，参看图9，第三Z向夹紧装置14包括第三夹紧气缸23、第三气缸压板24、第三链杆25和第三耳座26，第三夹紧气缸23的上部连接于第三气缸压板24的端部，第三气缸压板24的中部两侧均设有第三链杆25，第三链杆25连接于第三耳座26上，第三耳座26固定安装于第三夹紧气缸23上，第三气缸压板24的端部作用于工件10的右部后端。

该气动夹具还包括与第三Z向夹紧装置14相匹配的第三支撑装置32，第三支撑装置32包括第三气动辅助支承33、第三辅助支撑轮架34和第三辅助支撑轮35，第三气动辅助支承33连接第三辅助支撑轮架34，第三辅助支撑轮架34连接第三辅助支撑轮35，第三辅助支撑轮35作用于工件10的右端下部。

当需要夹紧工件10的右端后部时，通过第三支撑装置32，由第三气动辅助支承33带动第三辅助支撑轮35顶住工件10的右端下部。然后通过设置第三Z向夹紧装置14，本实施例中的第三夹紧气缸23的型号为SDA63，夹紧力超过4000牛，通过驱动第三夹紧气缸23推动第三气缸压板24的右端向上运动，在第三链杆25和第三耳座26的作用下(类似于杠杆的支点)，从而带动第三气缸压板24的右端向下运动，第三气缸压板24旋转的角度范围在0-60°，由第三气缸压板24的左端顶住工件10的右端后部，起到很好地压紧效果。

在本实施例中，该气动夹具还包括第一定位组件36，第一定位组件36包括第一侧基准板37、左部基准轴38、右部基准轴39和支撑块40，第一侧基准板37设置于底板11的后侧，第一侧基准板37的左侧设有左部基准轴38，左部基准轴38与工件10的中部孔8相匹配，第一侧基准板37的右侧设有右部基准轴39，右部基准轴39与工件10的后侧同轴孔54相匹配，第一侧基准板37的中部设有支撑块40。第一侧基准板37的后侧设有第一加强筋41。

在本实施例中，该气动夹具还包括第二定位组件42，第二定位组件42包括第二侧基准板43和第二基准轴44，第二侧基准板43位于底板11的右端，第二侧基准板43上设有第二基准轴44，第二基准轴44与工件10的前侧同轴孔53相匹配。第二侧基准板43的左侧设有第二加强筋45。

通过设置第一定位组件36和第二定位组件42，具体通过左部基准轴38与工件10的中部孔8的匹配作用，右部基准轴39与工件10的后侧同轴孔54的匹配作用及其第二基准轴44与工件10的前侧同轴孔53的匹配作用，限制工件10X、Z轴的移动自由度和旋转自由度及其限制Y轴的旋转自由度。进一步地通过支撑块40和定位压紧装置46的作用，限制了Y轴移动自由度，从而达到很好地定位作用。

在本实施例中，该气动夹具还包括与第一定位组件36相匹配的定位压紧装置46，定位压紧装置46包括竖直定位压紧气缸47、竖直驱动顶杆48、导套安装座49、水平定位压紧气缸50和压紧件51，竖直定位压紧气缸47和水平定位压紧气缸50均固定安装于底板11上，竖直定位压紧气缸47连接有导套安装座49，导套安装座49连接有竖直驱动顶杆48。水平定位压紧气缸50连接压紧件51，导套安装座49上设有导套槽52，导套槽52与压紧件51相匹配。通过设置定位压紧装置46，竖直定位压紧气缸47全速顶到位，本实施例中的竖直定位压紧气缸47为SDA 25气缸，驱动竖直驱动顶杆48插入前上摇臂工件10的槽底部5mm处，然后水平定位压紧气缸50以65％的速度向前顶出，将压紧件51推到导套安装座49的导套槽52，进而推动前上摇臂工件10，直到工件10的侧面搭子顶到支撑块40，完成工件10Y方向的限制。

本实用新型的工作原理：先将工件10放置在底板11上，通过第一定位组件36和第二定位组件42，具体通过左部基准轴38与工件10的中部孔8的匹配作用，右部基准轴39与工件10的后侧同轴孔54的匹配作用及其第二基准轴44与工件10的前侧同轴孔53的匹配作用，限制工件10X、Z轴的移动自由度和旋转自由度及其限制Y轴的旋转自由度。进一步地通过支撑块40和定位压紧装置46的作用，限制了Y轴移动自由度，从而达到很好地定位作用。

然后通过第一支撑装置，拉阀27动作，通过联轴器28，联动支承缸29运动，支承块30顶到工件的左端下部。

接着通过定位压紧装置46，竖直定位压紧气缸47全速顶到位，本实施例中的竖直定位压紧气缸47为SDA 25气缸，驱动竖直驱动顶杆48插入前上摇臂工件10的槽底部5mm处，然后水平定位压紧气缸50以65％的速度向前顶出，将压紧件51推到导套安装座49的导套槽52内，进而推动前上摇臂工件10，直到工件10的侧面搭子顶到支撑块40，完成工件10Y方向的限制。

最后通过驱动第一夹紧气缸15、第二夹紧气缸19和第三夹紧气缸23，以35％-50％的速度分别驱动第一气缸压板16、第二气缸压板20和第三气缸压板24的端部向上运动，在链杆和耳座的作用下(类似于杠杆的支点)，带动第一气缸压板16、第二气缸压板20和第三气缸压板24的另一端向下运动，从而顶部工件10的三个端部，起到很好地压紧效果，开始对工件10进行加工，加工完成后，拉阀27动作，竖直定位压紧气缸47联动插入前上摇臂槽底部的竖直驱动顶杆48全速退回，其余气缸均以75％速度退回，最后支承缸29的支承块退回。

由于竖直定位压紧气缸47和水平定位压紧气缸50的配合使用，铣槽加工过程中工件10无位移现象，刀具切削可靠，切削速度由之前的70米/分提升至800米/分以上，进给速度由原来120mm/分提升至680mm/分以上，钻削速度由原来的65米/分提升至700米/分以上，进给速度由原来的80mm/分提升至600mm/分。镗削速度由原来的70米/分提升至600米/分以上，进给速度由原来的50mm/分提升至500mm/分以上，由此整体的切削效率提高8倍以上。

左部基准轴38、右部基准轴39及第二基准轴44作为定位部件，使工件10左侧的斜孔7和中部的两水平孔8互位基准定位，使斜孔7及中部的两水平孔8之间的凹槽9的位置度加工合格，合格率由原来的85％提升至98％以上。

以上仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种左右前上摇臂铣槽气动夹具，包括底板，其特征在于：所述底板上设有Z向夹紧装置，所述Z向夹紧装置包括第一Z向夹紧装置、第二Z向夹紧装置和第三Z向夹紧装置，所述第一Z向夹紧装设置于所述底板的左侧，所述第二Z向夹紧装设置于所述底板的右侧前部，所述第三Z向夹紧装设置于所述底板的右侧后部，所述第一Z向夹紧装置、第二Z向夹紧装置和第三Z向夹紧装置结构相同，所述Z向夹紧装置包括夹紧气缸、气缸压板、链杆和耳座，所述夹紧气缸的上部连接于所述气缸压板的端部，所述气缸压板的中部两侧均设有链杆，所述链杆连接于所述耳座上，所述耳座固定安装于所述夹紧气缸上，所述气缸压板的端部作用于工件上。

2.根据权利要求1所述的一种左右前上摇臂铣槽气动夹具，其特征在于：还包括与第一Z向夹紧装置相匹配的第一支撑装置，所述第一支撑装置包括拉阀、联轴器、支承缸和支承块，所述第一支撑装置位于所述第一Z向夹紧装置的下方，所述拉阀连接所述联轴器，所述联轴器连接所述支承缸，所述支承缸连接所述支承块，所述支承块作用于工件的左端下部。

3.根据权利要求1所述的一种左右前上摇臂铣槽气动夹具，其特征在于：还包括与第二Z向夹紧装置相匹配的第二支撑装置，所述第二支撑装置包括第二气动辅助支承、第二辅助支撑轮架和第二辅助支撑轮，所述第二气动辅助支承连接所述第二辅助支撑轮架，所述第二辅助支撑轮架连接所述第二辅助支撑轮，所述第二辅助支撑轮作用于所述工件的右端下部。

4.根据权利要求1所述的一种左右前上摇臂铣槽气动夹具，其特征在于：还包括与第三Z向夹紧装置相匹配的第三支撑装置，所述第三支撑装置包括第三气动辅助支承、第三辅助支撑轮架和第三辅助支撑轮，所述第三气动辅助支承连接所述第三辅助支撑轮架，所述第三辅助支撑轮架连接所述第三辅助支撑轮，所述第三辅助支撑轮作用于所述工件的右端下部。

5.根据权利要求1所述的一种左右前上摇臂铣槽气动夹具，其特征在于：还包括第一定位组件，所述第一定位组件包括第一侧基准板、左部基准轴、右部基准轴和支撑块，所述第一侧基准板设置于所述底板的后侧，所述第一侧基准板的左侧设有左部基准轴，所述左部基准轴与工件的中部孔相匹配，所述第一侧基准板的右侧设有右部基准轴，所述右部基准轴与工件的后侧同轴孔相匹配，所述第一侧基准板的中部设有支撑块。

6.根据权利要求5所述的一种左右前上摇臂铣槽气动夹具，其特征在于：还包括与第一定位组件相匹配的定位压紧装置，所述定位压紧装置包括竖直定位压紧气缸、竖直驱动顶杆、导套安装座、水平定位压紧气缸和压紧件，所述竖直定位压紧气缸和水平定位压紧气缸均固定安装于所述底板上，所述竖直定位压紧气缸连接有导套安装座，所述导套安装座连接有竖直驱动顶杆。

7.根据权利要求6所述的一种左右前上摇臂铣槽气动夹具，其特征在于：所述水平定位压紧气缸连接所述压紧件，所述导套安装座上设有导套槽，所述导套槽与所述压紧件相匹配。

8.根据权利要求5所述的一种左右前上摇臂铣槽气动夹具，其特征在于：所述第一侧基准板的后侧设有第一加强筋。

9.根据权利要求1所述的一种左右前上摇臂铣槽气动夹具，其特征在于：还包括第二定位组件，所述第二定位组件包括第二侧基准板和第二基准轴，所述第二侧基准板位于所述底板的右端，所述第二侧基准板上设有第二基准轴，所述第二基准轴与所述工件的前侧同轴孔相匹配。

10.根据权利要求9所述的一种左右前上摇臂铣槽气动夹具，其特征在于：所述第二侧基准板的左侧设有第二加强筋。