分度夾具的製作方法

2023-09-17 06:44:30 1

技術領域

本發明涉及夾具，尤其是涉及工具機配套用來對工件分度加工的夾具。

背景技術：

專利號為201420111322.9的中國專利，記載的分度夾具，包括夾具體，夾具體具有容納空間，工件裝載於容納空間之中，夾具體設有支承裝置和壓緊裝置，支承裝置用於支承工件，壓緊裝置在支承裝置支承工件後，對其施加壓力使工件壓緊後完成定位。該技術方案目前存在的缺陷是因工件的形狀各異，且表面凹凸不平，而壓緊裝置因為僅有壓緊液壓缸的粗壓緊作用，導致其壓板和工件之間存在非必要間隙誤差，影響加工精度，定位精確度不足。而且由於現有的壓板和工件一起迴轉，壓板對與其接觸的壓緊裝置會施加徑向力，尤其是該徑向力會傳遞到壓緊液壓缸的活塞杆，導致壓緊動作失效，極大影響加工精度，並帶來安全隱患。

技術實現要素：

為克服上述缺陷，本發明提供的分度夾具，在粗壓緊作用的基礎上增設精壓緊作用，減少定位後的非必要間隙，提高定位精確度，並能降低因迴轉帶來的徑向力影響。

本發明提供的分度夾具，包括夾具體，夾具體具有容納空間，夾具體設有支承裝置和壓緊裝置，壓緊裝置包括壓板、壓緊液壓缸、活塞杆、聯杆，壓緊液壓缸和夾具體固定裝配，活塞杆相對壓緊液壓缸軸向活動裝配，活塞杆受壓緊液壓缸驅使軸向活動，聯杆和活塞杆軸向固定裝配，聯杆和活塞杆軸向相對調距，聯杆和壓板軸向固定裝配，壓板相對聯杆迴轉裝配，聯杆與壓板之間具有滾動球體，滾動球體和聯杆抵接裝配，滾動球體和壓板抵接裝配，聯杆設有聯板槽，滾動球體與聯板槽間隙配合裝配，聯杆設有聯杆端面，聯杆端面面向壓板，聯板槽具有位於聯杆端面的圓形口，圓形口直徑小於滾動球體直徑，聯板槽軸向深度大於滾動球體直徑的二分之一，聯板槽軸向深度小於滾動球體直徑，壓板包括壓板端面和壓板槽，壓板端面面向聯杆，壓板端面和聯杆端面呈相互平行，壓板槽包括位於壓板端面的開口，壓板槽包括兩個壓板槽斜面，兩個壓板槽斜面軸向對稱裝配，滾動球體和兩個壓板槽斜面抵接裝配。

根據本發明提供的分度夾具，在工件裝載於支承裝置後，先是壓緊液壓缸動作，對工件進行粗壓緊作用，然後再通過操縱聯杆進給，進一步將工件緊密壓緊，精壓緊作用填補壓緊液壓缸動作定位的間隙，提高定位精確度，進而在工件加工時起到降低震動，提高加工精度的效果。滾動球體被容納在聯板槽和壓板槽之間，同時與兩者滾動摩擦，且兩者同時對其有定位效果，當壓板和工件一起迴轉時，壓板相對聯杆的少許徑向移位，通過相互之間的滾動摩擦來降低壓板施加於聯杆的徑向力負面影響，保持聯杆的軸向同心度，進而提高加工精確度。

下面結合實施例和附圖對本發明作進一步詳細說明。

附圖說明

圖1是分度夾具實施例裝載工件後的結構圖。

圖2是分度夾具實施例的立體圖之一。

圖3是分度夾具實施例的立體圖之二。

圖4是分度夾具實施例的結構圖。

圖5是圖4的A-A向視圖。

圖6是分度夾具實施例A處結構放大圖。

圖7是圖6拆卸滾動球體350後的結構圖。

圖8是是分度夾具實施例聯杆340和滾動球體350第二種裝配結構。

圖9是分度夾具實施例的底座270的結構圖。

具體實施方式

根據圖1至圖4，圖6至圖8所示，本發明的分度夾具實施例，包括夾具體100，夾具體100具有容納空間900，夾具體100設有支承裝置200和壓緊裝置300，壓緊裝置300包括壓板310、壓緊液壓缸320、活塞杆330、聯杆340，壓緊液壓缸320和夾具體100固定裝配，活塞杆330相對壓緊液壓缸320軸向活動裝配，活塞杆330受壓緊液壓缸320驅使軸向活動，聯杆340和活塞杆330軸向固定裝配，聯杆340和活塞杆330軸向相對調距，聯杆340和壓板310軸向固定裝配，壓板310相對聯杆340迴轉裝配，聯杆340與壓板310之間具有滾動球體350，滾動球體350和聯杆340抵接裝配，滾動球體350和壓板310抵接裝配，聯杆340設有聯板槽341，滾動球體350與聯板槽341間隙配合裝配，聯杆340設有聯杆端面345，聯杆端面345面向壓板310，聯板槽341具有位於聯杆端面345的圓形口347，圓形口347直徑小於滾動球體350直徑，聯板槽341軸向深度大於滾動球體350直徑的二分之一，聯板槽341軸向深度小於滾動球體350直徑，壓板310包括壓板端面312和壓板槽313，壓板端面312面向聯杆340，壓板端面312和聯杆端面345呈相互平行，壓板槽313包括位於壓板端面312的開口314，壓板槽313包括兩個壓板槽斜面315，兩個壓板槽斜面315軸向對稱裝配，滾動球體350和兩個壓板槽斜面315抵接裝配。

容納空間900是用於裝載工件800的空間，工件800從夾具體100的上方裝載入容納空間900中。

活塞杆330相對壓緊液壓缸320軸向活動裝配，活塞杆330是壓緊液壓缸320的活塞杆，由於壓緊液壓缸320是固定安裝在夾具體100的，活塞杆330就相對靜止的壓緊液壓缸320軸向活動，因此活塞杆330相對壓緊液壓缸320軸向活動裝配應該理解為活塞杆330可以相對壓緊液壓缸320軸向活動，並且其是受壓緊液壓缸320驅使的。

聯杆340和活塞杆330軸向固定裝配，聯杆340和活塞杆330軸向相對調距，是指聯杆340和活塞杆330兩者有軸向聯動關係又有軸向相對移位關係，聯杆340和活塞杆330是可以受壓緊液壓缸320驅使軸向共同進退的聯動關係，同時聯杆340又可以單獨相對活塞杆330軸向進退，由此形成兩者的軸向相對調距，聯杆340和活塞杆330的聯動即是所謂的對工件粗壓緊動作，而聯杆340相對活塞杆330的單獨調距即是所謂的對工件精壓緊作用。

聯杆340和壓板310軸向固定裝配，壓板310相對聯杆340迴轉裝配，是指聯杆340和壓板310兩者有聯動關係又有相對迴轉關係，聯杆340和壓板310也可以受壓緊液壓缸320驅使軸向共同進退的聯動關係，同時壓板310又可以單獨相對聯杆340迴轉。

如圖4、圖6、圖7所示，壓板310相對聯杆340滾動摩擦裝配。是指這兩者之間的相對位移接觸全部轉化為滾動摩擦，具體來說，是當壓板310和工件800一起迴轉時，壓板310相對聯杆340的少許徑向移位，通過相互之間的滾動摩擦來降低壓板310施加於聯杆340的徑向力負面影響，保持聯杆340的軸向同心度，進而提高加工精確度。特別需要說明的是，聯杆340與壓板310之間只有滾動摩擦接觸，除此之外兩者之間沒有別的接觸部位。

聯杆340設有聯杆端面345，聯杆端面345面向壓板310，聯板槽341具有位於聯杆端面345的圓形口347，圓形口347直徑小於滾動球體350直徑，聯板槽341軸向深度大於滾動球體350直徑的二分之一，聯板槽341軸向深度小於滾動球體350直徑，壓板310包括壓板端面312和壓板槽313，壓板端面312面向聯杆340，壓板端面312和聯杆端面345呈相互平行，壓板槽313包括位於壓板端面312的開口314，壓板槽313包括兩個壓板槽斜面315，兩個壓板槽斜面315軸向對稱裝配，滾動球體350和兩個壓板槽斜面315抵接裝配。

本實施例的聯杆340與壓板310之間具有滾動球體350，滾動球體350和聯杆340抵接裝配，滾動球體350和壓板310抵接裝配。

可以說滾動球體350就是一個滾珠圓球，優選滾動球體350易於拆裝和維修，有利於降低成本。但是不應當將聯杆340與壓板310之間的抵接關係限定為滾動球體350，因為只要可以實現兩者的滾動摩擦即可。

聯杆340設有聯板槽341，滾動球體350與聯板槽341間隙配合裝配。聯板槽341是有利於拆裝維修的一種結構，當然也可使用別的機構加以代替。比如，如圖8所示，可以在聯杆340增設一橫銷349，橫銷349兩端與聯杆340相固定裝配，而將滾動球體350設置有一通孔355，將橫銷349穿過該滾動球體350的通孔355，滾動球體350可相對橫銷349轉動，完成滾動球體350和聯杆340的裝配，只是那樣相比聯板槽341會大幅提高成本，且拆裝維修成本極高。

聯板槽341的結構和滾動球體350的尺寸決定了滾動球體350是無法軸向脫離聯杆340的永久裝配關係，壓板槽313的結構在壓板310和聯杆340配合時，會使滾動球體350容納在其中，使滾動球體350始終夾在兩側的聯板槽341和壓板槽313之間以起到穩定的滾阻件的優秀功效。

聯杆340依次設有配合端342、螺紋段343以及控制端344，螺紋段343和活塞杆330螺紋配合裝配，控制端344面向空腔331，空腔331和外界貫通裝配，配合端342設有聯杆端面345、聯板槽341以及墊圈346，壓板310設有套圈311，套圈311相對聯杆340套接裝配，套圈311和壓板310固定裝配，套圈311和墊圈346軸向固定裝配，控制端344包括一字型槽348或十字型槽，一字型槽或十字型槽面向空腔331。

聯杆340兩端分別設置為和壓板310配合的配合端342，以及受工人操作的控制端344，螺紋段343設置外螺紋和活塞杆330螺紋配合，壓板310和聯杆340通過分別設置的套圈311和墊圈346完成軸向固定，從外界可以用操作工具如螺絲刀等介入空腔331，操作控制端344的一字型槽348或十字型槽來方便旋動聯杆340，使其可以和活塞杆330相對調距。

如圖4所示，支承裝置200也可參考現有的201420111322.9的中國專利中的相應部分機構，其包括擺動液壓缸210、連接板220、定位板230、鎖緊液壓缸240、動齒圈250以及靜齒圈260，擺動液壓缸210和夾具體100固定裝配，鎖緊液壓缸240和夾具體100固定裝配，連接板220相對擺動液壓缸210迴轉裝配，連接板220受擺動液壓缸210驅使迴轉，連接板220和定位板230固定裝配，連接板220和動齒圈250固定裝配，鎖緊液壓缸240和夾具體100固定裝配，靜齒圈260相對鎖緊液壓缸240軸向活動裝配，靜齒圈260受鎖緊液壓缸240驅使軸向活動，靜齒圈260和動齒圈250包括抵接鎖止狀態和脫離解鎖狀態。

連接板220相對擺動液壓缸210迴轉裝配，是指連接板220安裝在擺動液壓缸210的活塞杆上，進而受其驅使相對靜止的擺動液壓缸210迴轉，意味著擺動液壓缸210隻要帶動連接板220迴轉，即可同時帶動與連接板220相固定在一起的定位板230和動齒圈250迴轉，乃至定位板230和工件800也一同迴轉。壓緊液壓缸320的活塞杆和擺動液壓缸210的活塞杆中心對齊，呈一橫向直線的同心安裝。

靜齒圈260相對鎖緊液壓缸240軸向活動裝配，是指靜齒圈260相對鎖緊液壓缸240可軸向活動，因為靜齒圈260安裝在鎖緊液壓缸240的活塞杆，因此靜齒圈260受鎖緊液壓缸240驅使軸向活動。靜齒圈260和動齒圈250之間的抵接鎖止狀態和脫離解鎖狀態，是其是通過下述原理實現的：當靜齒圈260處於脫離動齒圈250的解鎖狀態，也就是說此時的動齒圈250是可迴轉的；當鎖緊液壓缸240的活塞杆推動靜齒圈260進給直至其抵接在動齒圈250時，動齒圈250的迴轉趨勢就被靜齒圈260阻止，形成了靜齒圈260對動齒圈250的鎖止功能。

同樣是出於提高運行穩定性和降低加工振動的考慮，本實施例的動齒圈250和靜齒圈260均以擺動液壓缸210為中心同心安裝，而且也和現有的201420111322.9的中國專利一樣，夾具體100設有均勻分布在靜齒圈260的圓周上的的三個鎖緊液壓缸240，靜齒圈260同時在三個鎖緊液壓缸240驅使作用下軸向進給。

特地補充說明的是：擺動液壓缸210、鎖緊液壓缸240、壓緊液壓缸320這三者與夾具體100的固定裝配，都是指三者的缸體靜止固定在夾具體100上，而三者的活塞杆是相對其缸體活動的。鎖緊液壓缸240、壓緊液壓缸320是屬於直線往復運動式液壓缸，而擺動液壓缸210屬於迴轉擺動式液壓缸，都是市場上常見的液壓缸。

如圖4、圖6、圖7所示，壓緊液壓缸320包括活塞321，活塞杆330受活塞321驅使軸向活動，活塞杆330包括活塞杆凸肩332，活塞杆凸肩332和活塞321之間設有彈性儲能器360，彈性儲能器360和活塞杆凸肩332抵接裝配，彈性儲能器360和活塞321抵接裝配。活塞杆凸肩332可以視為活塞杆330外壁增設的凸環，活塞321套接在活塞杆330上，活塞321通過彈性儲能器360推動活塞杆凸肩332，彈性儲能器360在活塞321作用下逐漸變形，直至到達臨界平衡點開始和活塞杆330一起軸向前進，彈性儲能器360得以吸收的能量被用來保壓，即是在因洩露導致液壓壓力下降時釋放所積蓄的壓力，以補償工件定位所需要的壓力，使實施例可正常工作。

彈性儲能器360優選常見的蝶形彈簧，但不局限於此，任何的帶有彈性的，可以將壓力轉化為彈性勢能的裝置都可以替代它。

如圖4、圖6、圖7所示，活塞杆330包括空腔331，聯杆340相對空腔331軸向活動裝配，聯杆340和活塞杆330螺紋配合裝配。活塞杆330是中空的筒狀，其內部形成空腔331，聯杆340相對空腔331軸向活動裝配，是指空腔331靜止，而聯杆340可在空腔331之中軸向活動，聯杆340和活塞杆330螺紋配合裝配，使得只要旋動聯杆340，即可獲得聯杆340相對於活塞杆330軸向活動的效果，結構簡單而合理，同時便於裝配。

如圖4、圖5、圖9所示，支承裝置200包括底座270，底座270包括支承塊272和限位槽271，支承塊272和工件抵接裝配，壓板310相對限位槽271軸向活動裝配。可以看出，工件800在實施例中是具有三個方向的支承點的，分別是左側的定位板230，右側的壓板310，以及下側的支承塊272，支承塊272理解為用來定位某些大體積大重量的工件所增設的超定位裝置，增強定位的精確度。限位槽271開設在底座270表面，本實施例是壓板310的下端裝配在限位槽271，壓板310和限位槽271間隙配合，受限位槽271兩側限位作用，壓板310隻能在限位槽271中軸向進退，因此這便是壓板310相對限位槽271軸向活動裝配的釋義。

如圖4、圖5、圖9所示，底座270包括軸向斜面273，軸向斜面273是指沿著活塞杆330的軸向逐漸傾斜的斜面。軸向斜面273和底座270固定裝配，軸向斜面273相對底座270軸向活動裝配，也是與活塞杆330的軸向同一方向，是指軸向斜面273和底座270兩者既有固定在一起的鎖緊狀態，又有兩者之間可相互軸向移位的解鎖狀態。支承塊272和軸向斜面273抵接裝配，是指兩者在裝配後處於抵接接觸。這樣解鎖狀態時的軸向斜面273相對靜止的底座270軸向活動，進而推動支承塊272沿著軸向斜面273升降，進而改變支承塊272相對於底座270的高度，調整完畢後再將軸向斜面273和底座270相互固定在一起鎖緊，以便調整工件800高度，以及適應不同工件的需求。

特別指出的是，本實施例是採用底座270固定，而軸向斜面273在底座270中活動的結構。也可以採用軸向斜面273靜止，而使底座270軸向活動，進而推動支承塊272的結構，但是那樣必須解決的是支承塊272的軸向移動誤差，因此必須在底座270上再增設針對支承塊272的軸向位移量補償裝置，以補償支承塊272的軸向移動誤差，雖是可行的方案，但是成本高企。

如圖5、圖9所示，底座270包括徑向滑道274、軸向滑道275以及滑塊276，徑向滑道274和軸向滑道275相互貫通裝配，支承塊272相對徑向滑道274徑向活動裝配，滑塊276相對軸向滑道275軸向活動裝配，滑塊276包括滑塊配合端276a和滑塊鎖止端276b，軸向斜面273位於滑塊配合端276a，滑塊鎖止端276b包括滑塊鎖定銷(圖中未標示)和彈性脹孔276c，滑塊鎖定銷(圖中未標示)和彈性脹孔276c包括脹緊鎖止狀態和縮松解鎖狀態。

因本實施例是採用底座270固定，那麼支承塊272受軸向斜面273作用相對於靜止的徑向滑道274徑向活動，滑塊鎖定銷(圖中未標示)是人工操作的。所謂的脹緊鎖止狀態和縮松解鎖狀態，其目的都是為了使滑塊276軸向活動以便調整支承塊272相對於底座270的高度位置，調整完畢後，可以將滑塊鎖定銷(圖中未標示)深插入彈性脹孔276c，直至彈性脹孔276c膨脹撐開，與軸向滑道275的壁抵接產生摩擦而形成鎖止狀態，需要改變支承塊272高度，只需要滑塊鎖定銷(圖中未標示)拔離彈性脹孔276c，即可使彈性脹孔276c收縮，從而解除摩擦完成滑塊276的解鎖動作。