CN216178699U - 一种用于保证低刚性零部件机加工平面度的夹持装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于保证低刚性零部件机加工平面度的夹持装置，包括连接座，连接座上设有气缸，气缸上固定设有夹爪支架，夹爪支架上固定有夹持部件，夹持部件包括固定夹爪和活动夹爪；活动夹爪的中部通过第一活动铰链旋转连接于夹爪支架，活动夹爪的上端和固定夹爪之间用于对物件进行夹紧固定；活动夹爪的下端通过第二活动铰链连接于气缸的活塞杆。通过控制气缸的活塞杆于垂直方向直线运动，带动活动夹爪相对第一活动铰链旋转，使活动夹爪上端与固定夹爪夹紧及松开；用于夹持零部件的筋肉位置，其夹紧方向与零部件的被加工平面平行，其采用立式安装方式，结构紧凑，利于狭小空间的安装使用，适应性强。

Description

一种用于保证低刚性零部件机加工平面度的夹持装置

技术领域

本实用新型涉及机械加工领域，尤其涉及一种用于保证低刚性零部件机加工平面度的夹持装置。

背景技术

在机加工中，对于部分较高平面度要求的薄壁零部件，其装夹有两个要点。一是装夹尽量保证零部件处于最小变形状态，因零部件装夹变形过大在机加工完后松夹会回弹引起平面度不良。二是需要有较多的支撑和夹紧点，因其刚性较差需增强其刚性，减小刀具切削加工引起的震动，但是因为零部件毛坯的变形存在不规律性，支撑和夹紧点越多则装夹变形更大。

另外，为保证薄壁零部件加工的平面度，需要让零部件装夹时的变形量不大于所要求的平面度，同时又有足够多的支撑和夹紧点以提升足够的刚性。在零部件结构材料定型不可改的情况下，如何让装夹变形降到最低是保证加工平面度的关键。现有的主要解决方案有：

(1)减少夹紧点，一般设置三个压位作为夹紧点，其余强度差的地方用辅助支撑。三个压点问题不大，三点成一个平面，但辅助支撑的影响比较大，因为辅助支撑要么人工去调节，要么用小弹力锁紧机构，人工调节费时且很难实现精准调节，小弹力锁紧机构的弹力对于刚性差的薄壁件来说不可忽略，特别是辅助支撑点多了以后弹力叠加，使工件发生变形。

(2)采用冷冻设备，把工件与液体介质冻成为一体后再进行加工，该方式对于一些小型且加工不复杂的薄壁件具有优势，但该类冷冻设备价格昂贵，设备运行耗电量大，成本高、难以投入批量的生产中。

(3)采用粘胶方式，使用胶水将工件粘至工作台上，该方式操作繁杂，效率低，不适合批量的生产。

实用新型内容

为克服现有技术的缺点，本实用新型目的在于提供一种结构简单、低成本、适应性强的用于保证低刚性零部件机加工平面度的夹持装置。

本实用新型通过以下技术措施实现的，包括连接座，所述连接座上设有气缸，所述气缸上固定设有夹爪支架，所述夹爪支架上固定有夹持部件，所述夹持部件包括固定夹爪和活动夹爪；所述活动夹爪的中部通过第一活动铰链旋转连接于所述夹爪支架，所述活动夹爪的上端和所述固定夹爪之间用于对物件进行夹紧固定；所述活动夹爪的下端通过第二活动铰链连接于所述气缸的活塞杆；所述第一活动铰链至所述第二活动铰链的连线与所述活动夹爪的上端与所述第一活动铰链的连线具有预设角度。

作为一种优选方式，所述夹爪支架对称设置于所述气缸的上表面的两侧，所述固定夹爪和所述活动夹爪固定于两个所述夹爪支架之间。

作为一种优选方式，所述活塞杆上通过第三活动铰链铰接有连杆，所述活动夹爪的下端通过所述第二活动铰链铰接于所述连杆。

作为一种优选方式，所述连接座上设有滑轨，所述滑轨滑动连接有滑台，所述气缸固定设置于所述滑台；所述滑轨的设置方向与所述活动夹爪的旋转方向相同。

作为一种优选方式，所述气缸的一侧设有拨片，所述连接座上设有两个弹簧安装座，两个所述弹簧安装座之间设有滑杆，所述拨片滑动连接于所述滑杆；所述滑杆套设有两个弹簧；两个所述弹簧分别位于所述拨片的两侧且分别与所述拨片和弹簧安装座抵接。

作为一种优选方式，所述拨片通过螺丝固定于所述气缸，所述拨片上开设有长槽口。

作为一种优选方式，所述滑台上设有气缸安装座，所述气缸安装于所述气缸安装座，所述拨片固定于所述气缸安装座的一侧。

作为一种优选方式，所述连接座开设有沉头螺纹孔。

作为一种优选方式，所述第一活动铰链与所述活动夹爪的上端垂直方向的距离为夹持力臂，所述一活动铰链与所述第二活动铰链水平方向的距离为驱动力臂；所述驱动力臂的长度大于所述夹持力臂的长度。

本实用新型提供的一种，通过控制气缸的活塞杆于垂直方向直线运动，带动活动夹爪相对第一活动铰链旋转，使活动夹爪上端与固定夹爪夹紧及松开；用于夹持零部件的筋肉位置，其夹紧方向与零部件的被加工平面平行，其采用立式安装方式，结构紧凑，利于狭小空间的安装使用，适应性强；驱动力臂的长度大于夹持力臂的长度，增强杠杆作用，使得夹持部件的夹紧力大于气缸拉力；本夹持装置可以一个或多个组合使用，对零部件平坦的筋肉位置夹持，夹紧方向与零部件被加工平面平行，在夹紧状态时滑台可沿夹紧方向微小滑动，并通过弹簧对其进行弹性平衡，不产生拉扯力，亦不会使零部件产生变形。另外，可以通过调整拨片位置，使夹口的初始位置处于更合适的零部件装夹位置，进一步便于装夹及避免工件两侧受力。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一的部分剖视图；

图3为本实用新型实施例二的工件加工状态参考图。

图中标记序号及名称：1、连接座 2.滑轨 3.滑台 4、气缸安装座 5、第一活动铰链6、活动夹爪 7、固定夹爪8、夹爪支架 9、气缸 10、拨片 11、弹簧安装座 12、滑杆 13、弹簧14、活塞杆 15、连杆 16、第二活动铰链 17、第三活动铰链 活动副20X1、第一筋 20X2、第二筋 20X3、第三筋 20X4、第四筋 20Y1、第五筋 20Y2、第六筋 20Y3、第七筋 20Y4、第八筋20Y5、第九筋 30、底壳 301、第一孔 302、第二孔 311、第一半圆片 312、第二半圆片 313、支撑圈

具体实施方式

下面结合实施例并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种用于保证低刚性零部件机加工平面度的夹持装置，参考图1至图3，包括连接座1，连接座1上设有气缸9，气缸9上固定设有夹爪支架8，夹爪支架8上固定有夹持部件，夹持部件包括固定夹爪7和活动夹爪6；活动夹爪6的中部通过第一活动铰链5旋转连接于夹爪支架8，活动夹爪6的上端和固定夹爪7之间用于对物件进行夹紧固定；活动夹爪6的下端通过第二活动铰链16连接于气缸9的活塞杆14；第一活动铰链5至第二活动铰链16的连线与活动夹爪6的上端与第一活动铰链5的连线具有预设角度。

需要说明的是，活动夹爪6的上端形状与固定夹爪7的形状应根据夹持物的形状及大小加工设置；连接座1上开设有至少两个沉头螺纹孔，便于安装。

本夹持装置的工作原理是：通过控制气缸9的活塞杆14于垂直方向直线运动，带动活动夹爪6相对第一活动铰链5旋转，使活动夹爪6上端与固定夹爪7夹紧及松开；用于夹持零部件的筋肉位置，其夹紧方向与零部件的被加工平面平行，其采用立式安装方式，结构紧凑，利于狭小空间的安装使用，适应性强。

进一步的，第一活动铰链5与活动夹爪6的上端垂直方向的距离为夹持力臂，第一活动铰链5与第二活动铰链16水平方向的距离为驱动力臂；驱动力臂的长度大于夹持力臂的长度，增强杠杆作用，使得夹持部件的夹紧力大于气缸9拉力。

在一实施例中，参考图1，夹爪支架8对称设置于气缸9的上表面的两侧，固定夹爪7和活动夹爪6固定于两个夹爪支架8之间，固定稳固，不与活塞杆14发生干涉。

在一实施例中，参考图2，活塞杆14上通过第三活动铰链17铰接有连杆15，活动夹爪6的下端通过第二活动铰链16铰接于连杆15，增加活动范围，运动更灵活。

在一实施例中，参考图1，连接座1上设有滑轨2，滑轨2滑动连接有滑台3，滑台3内设滚珠，其滑动阻力小；气缸9固定设置于滑台3；滑轨2的设置方向与活动夹爪6的旋转方向相同，可滑动至活动夹爪6与固定夹爪7之间的夹口位置夹持物的位置大致重合，装夹操作更方便。

进一步的，滑台3上设有气缸安装座4，气缸9安装于气缸安装座4，气缸9的一侧设有拨片10，连接座1上设有两个弹簧安装座11，两个弹簧安装座11之间设有滑杆12，拨片10滑动连接于滑杆12；滑杆12套设有两个弹簧13；两个弹簧13分别设于拨片10的两侧且分别与拨片10及弹簧安装座11抵接；拨片10在两侧弹簧13的作用下，使气缸9两侧处于弹性平衡状态。

其中，拨片10通过螺丝固定于气缸安装座4的一侧，拨片10上开设有长槽口，在滑动滑台3至夹口位置与夹持物的位置大致重合后，调整螺丝于长槽口的位置后在旋紧固定以进一步对夹口的位置进行微调，有效减少两侧受力避免变形。

实施例二

本实施例为夹持装置的实际应用方式之一，参考图3，被加工零件为一种LED屏幕的底壳30，属于薄壁类零件，其机加工完成后的平面度要求为0.08，周沿厚度公差0.03，毛坯为铝合金压铸件，变形应在0.4以内。

由于该底壳是薄壁框架结构，在Z轴方向的的刚性极差。本实施例中对第一孔301、第二孔302定位，第一半圆片311、第二半圆片312及支撑圈313处的底部平面作为支撑面，零件放平后采用实施例一的夹持装置对零件进行夹持固定，并分别沿X轴和Y轴对零件进行夹持，于第一筋20X1、第二筋20X2、第三筋20X3、第四筋20X4沿X轴对零件夹持，可以限制零件除X轴方向的其它5个自由度，于第五筋20Y1、第六筋20Y2、第七筋20Y3、第八筋20Y4、第九筋20Y5沿Y轴对零件夹持，可以限制零件除Y轴方向的其它5个自由度，则将零件6个自由度完全限定，同时两组夹持装置在均不对工件于Z向产生力以及在X、Y向产生拉扯力，零件保持自然状态，有效避免装夹引起的装夹变形，同时夹持装置对工件刚性差的位置夹持能够进行刚性补强，零件加工平面度更易保证，周边一圈厚度用T刀加工，一次装夹加工厚度公差也易达到要求。

本夹持装置可以一个或多个组合使用，对零部件平坦的筋肉位置夹持，夹紧方向与零部件被加工平面平行，在夹紧状态时滑台3可沿夹紧方向微小滑动，并通过弹簧13对其进行弹性平衡，不产生拉扯力，亦不会使零部件产生变形。另外，可以通过调整拨片10位置，使夹口的初始位置处于更合适的零部件装夹位置，进一步便于装夹及避免工件两侧受力。

以上是对本实用新型一种用于保证低刚性零部件机加工平面度的夹持装置进行的阐述，用于帮助理解本实用新型，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本实用新型原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于保证低刚性零部件机加工平面度的夹持装置，其特征在于，包括连接座，所述连接座上设有气缸，所述气缸上固定设有夹爪支架，所述夹爪支架上固定有夹持部件，所述夹持部件包括固定夹爪和活动夹爪；所述活动夹爪的中部通过第一活动铰链旋转连接于所述夹爪支架，所述活动夹爪的上端和所述固定夹爪之间用于对物件进行夹紧固定；所述活动夹爪的下端通过第二活动铰链连接于所述气缸的活塞杆；所述第一活动铰链至所述第二活动铰链的连线与所述活动夹爪的上端与所述第一活动铰链的连线具有预设角度。

2.根据权利要求1所述的一种用于保证低刚性零部件机加工平面度的夹持装置，其特征在于，所述夹爪支架对称设置于所述气缸的上表面的两侧，所述固定夹爪和所述活动夹爪固定于两个所述夹爪支架之间。

3.根据权利要求1所述的一种用于保证低刚性零部件机加工平面度的夹持装置，其特征在于，所述活塞杆上通过第三活动铰链铰接有连杆，所述活动夹爪的下端通过所述第二活动铰链铰接于所述连杆。

4.根据权利要求1所述的一种用于保证低刚性零部件机加工平面度的夹持装置，其特征在于，所述连接座上设有滑轨，所述滑轨滑动连接有滑台，所述气缸固定设置于所述滑台；所述滑轨的设置方向与所述活动夹爪的旋转方向相同。

5.根据权利要求4所述的一种用于保证低刚性零部件机加工平面度的夹持装置，其特征在于，所述气缸的一侧设有拨片，所述连接座上设有两个弹簧安装座，两个所述弹簧安装座之间设有滑杆，所述拨片滑动连接于所述滑杆；所述滑杆套设有两个弹簧；两个所述弹簧分别位于所述拨片的两侧且分别与所述拨片和弹簧安装座抵接。

6.根据权利要求5所述的一种用于保证低刚性零部件机加工平面度的夹持装置，其特征在于，所述拨片通过螺丝固定于所述气缸，所述拨片上开设有长槽口。

7.根据权利要求5所述的一种用于保证低刚性零部件机加工平面度的夹持装置，其特征在于，所述滑台上设有气缸安装座，所述气缸安装于所述气缸安装座，所述拨片固定于所述气缸安装座的一侧。

8.根据权利要求1所述的一种用于保证低刚性零部件机加工平面度的夹持装置，其特征在于，所述连接座开设有沉头螺纹孔。

9.根据权利要求1-8任一所述的一种用于保证低刚性零部件机加工平面度的夹持装置，其特征在于，所述第一活动铰链与所述活动夹爪的上端垂直方向的距离为夹持力臂，所述一活动铰链与所述第二活动铰链水平方向的距离为驱动力臂；所述驱动力臂的长度大于所述夹持力臂的长度。

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