CN211540395U - 一种精密加工防变形夹具 - Google Patents

Abstract

一种涉及夹具工装技术领域的精密加工防变形夹具，包含工作台、夹具底板、三个竖直夹持组件、多个气动支撑单元，以及水平定位装置，夹具底板与工作台可拆卸固定连接，三个竖直夹持组件呈三角形分布于夹具底板周围；夹具底板一端面设有进气孔，进气孔向夹具底板内部延伸形成多排进气气道，进气气道向夹具底板上板面贯通形成多个出气孔；气动支撑单元包含顶杆套和适配拆接于顶杆套内并能沿顶杆套轴向移动的气动顶杆，顶杆套的底端面与出气孔对应的外缘面密封可拆卸固定连接，气动顶杆的底端设有防止气动顶杆从顶杆套顶端脱离的限位台阶；该防变形夹具能够有效提高工件装夹过程中的系统刚性，防止装夹变形，从而有效保证工件的加工精度。

Description

一种精密加工防变形夹具

技术领域

本实用新型涉及夹具工装技术领域，尤其是涉及一种精密加工防变形夹具。

背景技术

公知的，在精密加工过程中经常会遇到的一个问题，就是装夹变形；因为加工时需要将工件固定在工作台上，而固定工件施加夹紧力，会引起工件的弹性变形，特别是在受到外部切削力的作用下，对一些刚度较小的工件，变形会更加严重，加工完成卸下工件后，工件回复自由状态，工件装夹时或切削时的弹性变形回复，造成加工好的零件形位公差超差，影响使用，严重的会造成报废，尤其是对精度要求高的工件，这个问题会更加的突出。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种精密加工防变形夹具，能够有效提高工件装夹过程中的系统刚性，保证顺利加工的同时，防止装夹变形，从而有效保证工件的加工精度。

为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种精密加工防变形夹具，包含工作台、夹具底板、三个竖直夹持组件、多个气动支撑单元，以及用于对工件进行水平方向夹持定位的水平定位装置，所述夹具底板的下板面与工作台的上台面可拆卸固定连接，三个竖直夹持组件呈三角形分布于夹具底板周围，并用于对工件进行调平和竖直方向夹持定位；所述夹具底板一端面设有进气孔，所述进气孔向夹具底板内部延伸形成多排进气气道，所述进气气道向夹具底板上板面贯通形成多个出气孔；所述气动支撑单元包含顶杆套和适配拆接于顶杆套内并能沿顶杆套轴向移动的气动顶杆，所述顶杆套的底端开口与对应的出气孔连通，且顶杆套的底端面与出气孔对应的外缘面密封可拆卸固定连接，所述气动顶杆的底端设有防止气动顶杆从顶杆套顶端脱离的限位台阶。

进一步，所述竖直夹持组件包含上压架和下顶座，所述下顶座包含套座和下部柱身设有外螺纹的顶柱，所述套座内壁设有与顶柱外螺纹配合的内螺纹；所述上压架包含支撑螺栓和压板，所述支撑螺栓的底端与工作台的上台面可拆卸固定连接，所述压板板面设有适配支撑螺栓顶端穿过的腰型孔，所述支撑螺栓顶端配设有紧定螺母。

进一步，所述顶柱的顶端和压板对应夹具底板的端部下板面均固定有支点球头，所述支点球头万向连接有碗形帽的一端，所述碗形帽的另一端为夹持平面。

进一步，所述压板与工作台之间设有辅助支撑块。

进一步，所述工作台的上台面排列设有多个截面呈倒T形的固定凹槽。

进一步，所述水平定位装置包含若干夹具侧板，所述夹具侧板的底端板面与夹具底板的端面或侧面通过螺栓可拆卸固定连接，所述夹具侧板的顶端板面排列设有若干侧固螺纹孔，所述侧固螺纹孔中配设有侧固螺钉。

进一步，所述多个出气孔呈矩阵式均匀排列于夹具底板上板面。

进一步，所述进气孔连接有进气管的一端，所述进气管的另一端连接有蓄能器，所述进气管上安装有阀门和压力表。

进一步，所述出气孔配设有堵头。

进一步，所述顶杆套的底端设有连接法兰，所述出气孔外缘面对应连接法兰的连接孔设有连接螺纹孔。

由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型公开的精密加工防变形夹具，能够通过三个竖直夹持组件将位于夹具底板上的工件调平后加紧，保证工件被三点夹持后能够在竖直方向定位，再通过水平定位装置对工件进行水平方向的夹持定位，然后根据工件的切削位置、结构需要以及工件没有被竖直夹持组件夹持的其它部位的刚性，对应出气孔在工作下方的合适位置，安装合适数量的气动支撑单元，然后通气使得气动顶杆被顶起，对工件进行辅助支撑，气动支撑单元的气压根据工件的刚度调整合适后保持，能够有效减小或消除工件加工时的振动和位移；这样通过调整气动支撑单元的位置、数量和气压，有效提高了工件装夹过程中的系统刚性，保证了顺利加工的同时，防止装夹的变形，能够有效的保证工件的加工精度，是一种适合精密加工用的防变形夹具。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是图1的主视示意图；

图3是图2的A-A向剖视示意图；

图4是图2的B-B向剖视示意图；

图5是所述气动支撑单元的结构示意图；

图6是本实用新型使用状态的示意图。

图中：1、竖直夹持组件；101、顶柱；102、碗形帽；103、套座；104、支点球头；105、压板；106、支撑螺栓；107、紧定螺母；108、辅助支撑块；2、工作台；3、夹具底板；301、出气孔；302、进气气道；303、进气孔；4、水平定位装置；401、夹具侧板；402、侧固螺钉；403、侧固螺纹孔；5、气动支撑单元；501、气动顶杆；502、顶杆套；503、限位台阶；504、连接法兰；6、进气管；7、蓄能器。

具体实施方式

通过下面的实施例可以详细的解释本实用新型，公开本实用新型的目的旨在保护本实用新型范围内的一切技术改进，本实用新型并不局限于下面的实施例；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系，仅是与本申请的附图对应，为了便于描述本实用新型，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：

结合附图1-6所述的精密加工防变形夹具，包含工作台2、夹具底板3、三个竖直夹持组件1、多个气动支撑单元5，以及用于对工件进行水平方向夹持定位的水平定位装置4，水平定位装置4能够在工件的四周对工件进行水平方向的定位；根据需要，水平定位装置4包含若干夹具侧板401，夹具侧板401的底端板面与夹具底板3的四周端面或侧面通过螺栓可拆卸固定连接，夹具侧板401的顶端板面排列设有若干侧固螺纹孔403，侧固螺纹孔403中配设有侧固螺钉402，通过旋拧侧固螺钉402抵触工件对工件进行定位，通过能够根据工件的形状以及对应夹具底板3的形状，在合适位置设置合适数量的夹具侧板401或侧固螺钉402，保证工件在水平方向定位稳固；

夹具底板3的下板面与工作台2的上台面可拆卸固定连接，根据需要，工作台2的上台面排列设有多个截面呈倒T形的固定凹槽，固定凹槽呈轴向设置，夹具底板3的板面上径向设置多个腰型孔，就能够通过T形螺栓的底部卡在T形的固定凹槽中，T形螺栓的顶部穿过对应的夹具底板3的腰型孔后用螺母旋紧，使得夹具底板3在工作台2的上台面的任意位置与工作台2固定稳固；三个竖直夹持组件1呈三角形分布于夹具底板3周围，并用于对工件进行调平和竖直方向夹持定位，三点夹持能够有效保证对工件的调平和在竖直方向的初步定位；

根据需要，竖直夹持组件1包含上压架和下顶座，下顶座包含套座103和下部柱身设有外螺纹的顶柱101，套座103内壁设有与顶柱101外螺纹配合的内螺纹，通过旋拧顶柱101来调整整个下顶座的高度，便于工件调平；上压架包含支撑螺栓106和压板105，支撑螺栓106的底端与工作台2的上台面可拆卸固定连接，优选的，支撑螺栓106设为T形螺栓，能够对应卡接于工作台2的固定凹槽中，压板105板面设有适配支撑螺栓106顶端穿过的腰型孔，支撑螺栓106顶端配设有紧定螺母107，通过移动下顶座到工件下方的合适位置，并调整压板105的位置，使得调整压板105的端部和顶柱101能够上下对应，然后拧紧紧定螺母107对工件进行夹持；此外，顶柱101的顶端和压板105对应夹具底板3的端部下板面均固定有支点球头104，支点球头104万向连接有碗形帽102的一端，碗形帽102的另一端为夹持平面，碗形帽102在支点球头104上灵活转向，能够适应不同厚度和形状的工件；优选的，压板105与工作台2之间设有辅助支撑块108，保证压板105的内夹持端和外端能够相对水平；

夹具底板3一端面设有进气孔303，进气孔303向夹具底板3内部延伸形成多排进气气道302，进气气道302向夹具底板3上板面贯通形成多个出气孔301，根据需要，多个出气孔301呈矩阵式均匀排列于夹具底板3上板面，保证气动支撑单元5需要调整的位置附近均设有出气孔301能够对应连接；此外，出气孔301配设有堵头，没有安装气动支撑单元5的出气孔301需要用堵头堵上，防止漏气；气动支撑单元5包含顶杆套502和适配拆接于顶杆套502内并能沿顶杆套502轴向移动的气动顶杆501，保证气动顶杆501能够在受到气压时被顶出；顶杆套502的底端开口与对应的出气孔301连通，且顶杆套502的底端面与出气孔301对应的外缘面密封可拆卸固定连接，根据需要，顶杆套502的底端设有连接法兰504，出气孔301外缘面对应连接法兰504的连接孔设有连接螺纹孔，保证连接稳固，气动顶杆501的底端设有防止气动顶杆501从顶杆套502顶端脱离的限位台阶503；此外，进气孔303连接有进气管6的一端，进气管6的另一端连接有蓄能器7，进气管6上安装有阀门和压力表，进气气道302中进气达到压力要求后，能够通过蓄能器7保持压力不变。

实施本实用新型所述的精密加工防变形夹具，先将夹具底板3固定在工作台2上，然后根据零件形状将竖直夹持组件1放置成三角形分布的合适位置，再将气动支撑单元5固定安装在夹具底板3上合适的位置，然后放置工件，用竖直夹持组件1将工件调平并压紧，因为三点确定一个平面，加上支点球头104和碗型帽102的连接结构，在夹紧时，工件不会产生扭曲变形；但是三个支点压紧其它位置悬空使得工件的系统刚性较差，在切削力的作用下，可能会产生位移和振动；通过侧固螺钉402在工件的四周将工件进行限位，打开气动支撑单元5需要的外部连通的进气设备，气动顶杆501会往外伸出顶住工件，起到辅助支撑的作用，可以有效的减小和消除振动；气动支撑单元5的气压根据工件的刚度可以调整，工件壁厚较薄时气压要调低一些，工件较厚时气压可以调高一些，气压调整的原则是用千分表测量工件，气动顶杆501的顶力不能够超过将工件顶变形的最高气压，这时关闭进气设备，有蓄能器保持压力不变。

本实用新型未详述部分为现有技术。

Claims (10)

1.一种精密加工防变形夹具，其特征在于：包含工作台（2）、夹具底板（3）、三个竖直夹持组件（1）、多个气动支撑单元（5），以及用于对工件进行水平方向夹持定位的水平定位装置（4），所述夹具底板（3）的下板面与工作台（2）的上台面可拆卸固定连接，三个竖直夹持组件（1）呈三角形分布于夹具底板（3）周围，并用于对工件进行调平和竖直方向夹持定位；所述夹具底板（3）一端面设有进气孔（303），所述进气孔（303）向夹具底板（3）内部延伸形成多排进气气道（302），所述进气气道（302）向夹具底板（3）上板面贯通形成多个出气孔（301）；所述气动支撑单元（5）包含顶杆套（502）和适配拆接于顶杆套（502）内并能沿顶杆套（502）轴向移动的气动顶杆（501），所述顶杆套（502）的底端开口与对应的出气孔（301）连通，且顶杆套（502）的底端面与出气孔（301）对应的外缘面密封可拆卸固定连接，所述气动顶杆（501）的底端设有防止气动顶杆（501）从顶杆套（502）顶端脱离的限位台阶（503）。

2.根据权利要求1所述的精密加工防变形夹具，其特征是：所述竖直夹持组件（1）包含上压架和下顶座，所述下顶座包含套座（103）和下部柱身设有外螺纹的顶柱（101），所述套座（103）内壁设有与顶柱（101）外螺纹配合的内螺纹；所述上压架包含支撑螺栓（106）和压板（105），所述支撑螺栓（106）的底端与工作台（2）的上台面可拆卸固定连接，所述压板（105）板面设有适配支撑螺栓（106）顶端穿过的腰型孔，所述支撑螺栓（106）顶端配设有紧定螺母（107）。

3.根据权利要求2所述的精密加工防变形夹具，其特征是：所述顶柱（101）的顶端和压板（105）对应夹具底板（3）的端部下板面均固定有支点球头（104），所述支点球头（104）万向连接有碗形帽（102）的一端，所述碗形帽（102）的另一端为夹持平面。

4.根据权利要求2所述的精密加工防变形夹具，其特征是：所述压板（105）与工作台（2）之间设有辅助支撑块（108）。

5.根据权利要求1或2所述的精密加工防变形夹具，其特征是：所述工作台（2）的上台面排列设有多个截面呈倒T形的固定凹槽。

6.根据权利要求1所述的精密加工防变形夹具，其特征是：所述水平定位装置（4）包含若干夹具侧板（401），所述夹具侧板（401）的底端板面与夹具底板（3）的端面或侧面通过螺栓可拆卸固定连接，所述夹具侧板（401）的顶端板面排列设有若干侧固螺纹孔（403），所述侧固螺纹孔（403）中配设有侧固螺钉（402）。

7.根据权利要求1所述的精密加工防变形夹具，其特征是：多个出气孔（301）呈矩阵式均匀排列于夹具底板（3）上板面。

8.根据权利要求1所述的精密加工防变形夹具，其特征是：所述进气孔（303）连接有进气管（6）的一端，所述进气管（6）的另一端连接有蓄能器（7），所述进气管（6）上安装有阀门和压力表。

9.根据权利要求1所述的精密加工防变形夹具，其特征是：所述出气孔（301）配设有堵头。

10.根据权利要求1所述的精密加工防变形夹具，其特征是：所述顶杆套（502）的底端设有连接法兰（504），所述出气孔（301）外缘面对应连接法兰（504）的连接孔设有连接螺纹孔。

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