專利名稱：具有自動對心功能的夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種機械加工中使用的夾持物體的夾具；特別是涉及一種具有自動對心功能的夾具。
背景技術(shù)：
在機械加工行業(yè)和科學(xué)研究實驗中常常遇到要把試樣夾持住的環(huán)節(jié)，而且經(jīng)常要求夾具在夾緊物體的過程中能自動地將回轉(zhuǎn)體的中心調(diào)整至夾具的中心。目前，用于夾持試樣的對心夾具，最常用的是機械加工行業(yè)使用的卡盤，這類對心夾具多采用螺旋機構(gòu)設(shè)計，軸向尺寸比較大，夾緊物體時需要多次旋轉(zhuǎn)扳手，比較費事；另外，在某些對軸向尺寸比較狹小的應(yīng)用環(huán)境下，該類夾具就不適用了。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服上述卡盤式夾具的不足；提出了一種采用漸開線機構(gòu)和自鎖原理設(shè)計的，只需要將該夾具的邊圈旋轉(zhuǎn)幾十度，就可以將物體自動對心定位在夾具中央的夾具。
本實用新型提出的一種具有自動對心功能的夾具，包括圓形底盤1和圓形上盤3；其特征在于還包括一邊圈9，和至少3個夾臂4，所述的邊圈9底有一向圓心內(nèi)延伸的凸邊2；所述的夾臂4為一直桿上設(shè)置一凸臺8；所述的圓形底盤1是沿其底面的最外圈開一凹邊；其中邊圈9的上表面和圓形上盤3用螺釘固連在一起，圓形底盤1的凹邊放置在邊圈9的凸邊2上，邊圈9的凸邊2和圓形底盤1的凹邊構(gòu)成滑動配合；所述的圓形底盤1上銑有3條漸開線槽6(如圖3所示)，所述的圓形上盤上銑有3條導(dǎo)向槽7(如圖2所示)，3條漸開線槽和3條導(dǎo)向槽是以夾具的軸心為圓心均勻分布的；3個夾臂4垂直穿過漸開線槽6和導(dǎo)向槽7，夾臂4上的凸臺8夾在圓形底盤1與圓形上盤3之間安裝。
為了便于將該夾具固定在某一物體上，還在所述的底盤中心設(shè)有固定螺孔。
所述漸開線槽6的設(shè)計是按照漸開線的切線和極軸的垂線所夾的角度小于夾臂沿漸開線槽滑動的自鎖摩擦角0的原則來設(shè)計的。
還包括在邊圈的外緣滾花，可以用手旋轉(zhuǎn)邊圈沿底盤的外緣滑動。
本實用新型采用漸開線槽作為夾臂運動的軌道，同時采用指向圓心的導(dǎo)向槽約束夾臂的運動，使得夾臂在沿漸開線槽運動的過程中逐漸向圓心靠近，將物體夾緊。設(shè)計時采用自鎖原理，保證漸開線的切線和極軸的垂線所夾的角度小于夾臂沿漸開線槽滑動的自鎖摩擦角0，這樣就可以保證該夾具在夾緊物體后自鎖，不發(fā)生松動。另外，根據(jù)被夾持物體大小的不同，只需要將該夾具的邊圈旋轉(zhuǎn)幾十度至一、二百度，就可以將物體自動對心定位在夾具的中央。
本實用新型的優(yōu)點在于提出了一種軸向尺寸很小的夾持物體的夾具，并可以將物體自動定位于夾具的中心。該夾具采用漸開線機構(gòu)和自鎖原理設(shè)計，只需要將該夾具的邊圈旋轉(zhuǎn)幾十度至一、二百度，就可以將物體自動對心定位在夾具的中央。和以往的對心夾具相比，該夾具大大縮小了對心夾具的軸向尺寸，操作更為靈活方便。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明


圖1為本實用新型的帶漸開線槽的自動對心夾具結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實用新型的夾具的俯視圖(帶有部分剖視)圖圖3為本實用新型的底盤的漸開線槽設(shè)計圖圖3中θ為漸開線的展開角r為極軸；θ1，r1為初始值；r1～r2為夾臂的活動半徑；θ1～θ2為展開角的變化范圍為漸開線的切線和極軸的垂線所夾的角度；0為夾臂沿漸開線槽滑動的自鎖摩擦角；圖4為本實用新型的夾臂結(jié)構(gòu)圖
具體實施方式
參考
圖1和2，制作一具有自動對心功能的夾具；圖中1—圓形底盤、2—邊圈的凸邊、3—圓形上盤、4—夾臂、5—固定螺孔、6—漸開線槽、7—導(dǎo)向槽、8—夾臂的凸臺、9—邊圈。
金屬材料制作的圓形底盤1上銑有3條漸開線槽6(如圖3所示)，所開的3條漸開線槽6的設(shè)計是按漸開線的切線和極軸的垂線所夾的角度小于夾臂沿漸開線槽滑動的自鎖摩擦角0；一金屬材料制作的圓形上盤3上銑有3條導(dǎo)向槽7(如圖2所示)，并且該3條漸開線槽和3條導(dǎo)向槽是以軸心為圓心均勻布置的；所述的圓形底盤1是沿其底面的最外圈開一凹邊；邊圈9的上表面和圓形上盤3用螺釘固連在一起，圓形底盤1的凹邊放置在邊圈9的凸邊2上，邊圈9的凸邊2和圓形底盤1的凹邊構(gòu)成滑動配合；3個夾臂4垂直穿過漸開線槽6和導(dǎo)向槽7放置(如圖2所示)；圓形底盤1的中心有固定螺孔5；邊圈2的外緣滾花，可以用手旋轉(zhuǎn)邊圈沿底盤的外緣滑動。
夾臂4為圓柱狀帶凸臺(如圖4所示)，凸臺8被夾在底盤1和上盤3之間。
使用本實用新型的夾具時將需要夾持的物體放置在上盤3的上面，用手順時針旋轉(zhuǎn)邊圈2，帶動上盤運動，上盤的導(dǎo)向槽推動夾臂4沿底盤的漸開線槽運動，這樣，三個夾臂會同時向夾具的圓心方向靠攏，將需要夾持的物體夾緊。
本實施例的漸開線槽的設(shè)計方法該漸開線在極坐標(biāo)下的參數(shù)方程為 于是dθdt=adrdt=br---(2)]]>為保證夾具具有自鎖功能，必須要求圖2中角度≤0，其中0為夾臂沿漸開線槽滑動的自鎖摩擦角。由于 所以，設(shè)計漸開線時只要保證 就可以保證自鎖。
如果需要夾臂的活動半徑為r1～r2，那么由漸開線方程(1)可以得出θ0=θ2-θ1=ablnr2r1---(4)]]>由(4)式就可以確定漸開線的展開角的大小。
三條漸開線槽的加工精度確保了被夾持物體在夾持完成后定位于夾具的中心。設(shè)計時保證漸開線的切線和極軸的垂線所夾的角度小于夾臂沿漸開線槽滑動的自鎖摩擦角0，這樣就可以保證該夾具在夾緊物體后自鎖，不發(fā)生松動。另外根據(jù)被夾持物體的大小的不同，只需要將該夾具的邊圈旋轉(zhuǎn)幾十度至一、二百度，就可以將物體自動對心定位在夾具的中央。
權(quán)利要求1.一種具有自動對心功能的夾具，包括圓形底盤(1)和圓形上盤(3)；其特征在于還包括一邊圈(9)，和至少3個夾臂(4)，所述的邊圈(9)底有一向圓心內(nèi)延伸的凸邊(2)；所述的夾臂(4)為一直桿上設(shè)置一凸臺(8)；所述的圓形底盤(1)是沿其底面的最外圈開一凹邊；其中邊圈(9)的上表面和圓形上盤(3)用螺釘固連在一起，圓形底盤(1)的凹邊放置在邊圈(9)的凸邊(2)上，邊圈(9)的凸邊(2)和圓形底盤(1)的凹邊構(gòu)成滑動配合；所述的圓形底盤(1)上銑有3條漸開線槽(6)，所述的圓形上盤上銑有3條導(dǎo)向槽(7)，3條漸開線槽和3條導(dǎo)向槽是以軸心為圓心均勻分布的；3個夾臂(4)垂直穿過漸開線槽(6)和導(dǎo)向槽(7)，夾臂(4)上的凸臺(8)夾在圓形底盤(1)與圓形上盤(3)之間安裝。
2.按權(quán)利要求1所述的具有自動對心功能的夾具，其特征在于所述的漸開線槽(6)的設(shè)計按漸開線的切線和極軸的垂線所夾的角度小于夾臂沿漸開線槽滑動的自鎖摩擦角0。
3.按權(quán)利要求1所述的具有自動對心功能的夾具，其特征在于所述的底盤(1)的中心有固定螺孔。
4.按權(quán)利要求1所述的具有自動對心功能的夾具，其特征在于還包括在邊圈(2)的外緣滾花。
專利摘要本實用新型涉及一種具有自動對心功能的夾具，包括一邊圈，該邊圈底有一向圓心內(nèi)延伸的凸邊；一夾臂為一直桿上設(shè)置一凸臺；一圓形底盤是沿其底面的最外圈開一凹邊；其中邊圈的上表面和圓形上盤用螺釘固連在一起，圓形底盤的凹邊放置在邊圈的凸邊上，邊圈的凸邊和圓形底盤的凹邊構(gòu)成滑動配合；所述的圓形底盤上銑有3條漸開線槽，所述的圓形上盤上銑有3條導(dǎo)向槽，3條漸開線槽和3條導(dǎo)向槽是以軸心為圓心均勻分布的；3個夾臂垂直穿過漸開線槽和導(dǎo)向槽，夾臂上的凸臺夾在圓形底盤與圓形上盤之間安裝。該夾具和以往的對心夾具相比，大大縮小了夾具的軸向尺寸，操作更為靈活方便，并可以將物體自動定位于夾具的中心。
文檔編號B23B31/12GK2717583SQ20042008793
公開日2005年8月17日 申請日期2004年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月12日
發(fā)明者郇勇, 張?zhí)┤A, 楊業(yè)敏 申請人:中國科學(xué)院力學(xué)研究所