微動(dòng)自定心精密夾具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型揭示了一種微動(dòng)自定心精密夾具，所述夾具包括夾具鑲塊（1）、加緊收管（2）、加緊力調(diào)節(jié)柄（3）、導(dǎo)程座（4）、鎖緊塊（5）、鎖緊塊推桿（6）、鎖緊塊推板（7）、夾緊行程調(diào)節(jié)螺（8）、汽缸（9）、夾具支承座（10）；所述鎖緊塊（5）頂部有錐面套筒，其錐面開瓣具有自定心功能，所述夾具采用機(jī)械式鎖緊定位的方式控制夾緊力；本實(shí)用新型通過(guò)夾具的錐面開瓣自定心功能，多方向夾緊力以及夾具鑲塊的可拆卸式設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了夾具能夠提高夾持加工件的效率，特別能夠提高夾持外形小且薄的加工件的夾持效率，同時(shí)提高了加工尺寸的精確度。
【專利說(shuō)明】微動(dòng)自定心精密夾具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及夾具【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體涉及一種微動(dòng)自定心精密夾具。

【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)于機(jī)械加工領(lǐng)域，由于很多產(chǎn)品外形尺寸小且很薄導(dǎo)致加工時(shí)裝夾困難、裝夾 速度慢，加工時(shí)間短，一人一機(jī)效率低。用傳統(tǒng)的臺(tái)鉗裝夾，對(duì)個(gè)人的技術(shù)水平要求太高，稍 不注意對(duì)尺寸公差要求嚴(yán)格的產(chǎn)品就會(huì)造成質(zhì)量上的不合格，以及產(chǎn)品質(zhì)量的一致性不穩(wěn) 定；對(duì)于一些外形異常加工工藝復(fù)雜需要更換多把刀具的產(chǎn)品，傳統(tǒng)的裝夾方法對(duì)一些的 尺寸就無(wú)法保證，也很難加工合格，一個(gè)產(chǎn)品需要更換多把刀具時(shí)對(duì)設(shè)備的耗損也是很大， 這些成本的增加，效率的低下，質(zhì)量的不穩(wěn)定是長(zhǎng)期以來(lái)困擾企業(yè)的難題。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] (一）要解決的技術(shù)問題
[0004] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是如何提高夾持外形小且薄的加工件的效率以及 如何提高加工尺寸的精確度。
[0005] (二）技術(shù)方案
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種微動(dòng)自定心精密夾具，其特征在 于，所述夾具包括夾具鑲塊、加緊收管、加緊力調(diào)節(jié)柄、導(dǎo)程座、鎖緊塊、鎖緊塊推桿、鎖緊塊 推板、夾緊行程調(diào)節(jié)螺、汽缸、夾具支承座；其中，所述鎖緊塊頂部有錐面套筒，其錐面開瓣 具有自定心功能；所述夾具采用機(jī)械式鎖緊定位的方式控制夾緊力；所述夾緊行程調(diào)節(jié)螺 固定所述汽缸的活塞桿；
[0007] 所述汽缸推動(dòng)鎖緊塊推板運(yùn)動(dòng)，鎖緊塊推板通過(guò)鎖緊塊推桿推動(dòng)鎖緊塊沿著導(dǎo)程 座運(yùn)動(dòng)；錐面套筒推動(dòng)夾緊收管向夾具中心運(yùn)動(dòng)，夾緊收管帶動(dòng)夾具鑲塊將產(chǎn)品毛坯沿徑 向夾緊；所述加緊力調(diào)節(jié)柄通過(guò)精密螺紋連接所述導(dǎo)程座，旋轉(zhuǎn)所述加緊力調(diào)節(jié)柄改變鎖 緊塊的行程。
[0008] 優(yōu)選地，所述夾具鑲塊為可拆卸式鑲塊結(jié)構(gòu)。
[0009] 優(yōu)選地，所述夾具的單項(xiàng)夾緊力為5N?150N。
[0010] 優(yōu)選地，所述夾具的夾持速度為0· 015m/min?0· 5m/min。
[0011] 優(yōu)選地，所述夾具錐面的長(zhǎng)徑截面比在70:3?80:3的范圍內(nèi)，其材料為鉻釩合金 鋼；所述夾具錐度為10度?20度。
[0012] 優(yōu)選地，所述鎖緊塊推桿為8根。
[0013] 優(yōu)選地，所述加緊收管為錐體，其沿軸向方向平分為四等分。
[0014] 優(yōu)選地，所述加緊力調(diào)節(jié)柄采用了機(jī)械式硬接觸加緊力調(diào)節(jié)旋鈕。
[0015] 優(yōu)選地，所述鎖緊塊推桿固定于鎖緊塊推板上。
[0016] 優(yōu)選地，所述汽缸為Φ 80的標(biāo)準(zhǔn)微動(dòng)汽缸。
[0017] (三）有益效果
[0018] 本實(shí)用新型提供了一種微動(dòng)自定心精密夾具，通過(guò)夾具的錐面開瓣自定心功能， 多方向夾緊力以及夾具鑲塊的可拆卸式設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了本實(shí)用新型的夾具能夠提高夾持加工 件的效率，特別能夠提高夾持外形小且薄的加工件的夾持效率，同時(shí)提高了加工尺寸的精 確度。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019] 為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020] 圖1是本實(shí)用新型的一個(gè)較佳實(shí)施例的微動(dòng)自定心精密夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖2是可利用本實(shí)用新型的微動(dòng)自定心精密夾具進(jìn)行夾持的加工件主視圖；
[0022] 圖3是可利用本實(shí)用新型的微動(dòng)自定心精密夾具進(jìn)行夾持的加工件俯視圖。
[0023] 圖例說(shuō)明：
[0024] 1、夾具鑲塊；2、夾具鑲塊；3、加緊力調(diào)節(jié)柄；4、導(dǎo)程座；5、鎖緊塊；6、鎖緊塊推桿； 7、鎖緊塊推板；8、夾緊行程調(diào)節(jié)螺；9、汽缸；10、夾具支承座。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本 實(shí)用新型，但不能用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。
[0026] 圖1是本實(shí)用新型的一個(gè)較佳實(shí)施例的微動(dòng)自定心精密夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；所述 夾具包括夾具鑲塊1、加緊收管2、加緊力調(diào)節(jié)柄3、導(dǎo)程座4、鎖緊塊5、鎖緊塊推桿6、鎖緊 塊推板7、夾緊行程調(diào)節(jié)螺8、汽缸9、夾具支承座10。鎖緊塊5頂部有錐面套筒；夾具的單 項(xiàng)夾緊力為5N?150N ;夾具的夾持速度為0· 015m/min?0· 5m/min。
[0027] 為了方便解決產(chǎn)品大小在Φ 10?Φ50之間的異形產(chǎn)品加工，我們采用只更換夾 具鑲塊的方式來(lái)滿足各種不同形狀的產(chǎn)品在同一夾具上的精確定位夾持。如：批量加工 完成一個(gè)外形為圓形的產(chǎn)品后，只需要更換夾具鑲塊就能立刻加工另一種外形為圓形的產(chǎn) 品；而不需要更換整個(gè)夾具。
[0028] 加緊收管是一個(gè)錐體零件，利用圓錐面向心受力的特點(diǎn)，保證所有被夾持產(chǎn)品都 是以其產(chǎn)品的中心為定位基準(zhǔn)，統(tǒng)一了產(chǎn)品的定位基礎(chǔ)。將一個(gè)錐管沿軸向方向平分為四 等分，當(dāng)錐面受到同一個(gè)壓力后，這四部分會(huì)同時(shí)沿著錐管的徑向方向錐面的軸線中心運(yùn) 動(dòng)。
[0029] 為了防止產(chǎn)品被同時(shí)來(lái)自四個(gè)方向的推力夾壞，該夾具采用了加緊力調(diào)節(jié)柄，其 機(jī)械式硬接觸加緊力調(diào)節(jié)旋鈕直接與夾具導(dǎo)程座通過(guò)精密螺紋連接。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)加緊力調(diào) 節(jié)柄，也就放大了鎖緊塊的行程，從而使夾緊收管得到了更大的徑向推力，產(chǎn)品也就夾持的 更緊了；反之，產(chǎn)品受徑向的加緊力就會(huì)變小。加緊力的大小根據(jù)不同的產(chǎn)品不同而不同。
[0030] 導(dǎo)程座是為了保證夾緊塊在向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，始終是沿直線平動(dòng)，不至于在汽缸的推 動(dòng)下錐面配合間隙過(guò)大，從而導(dǎo)致中心定位失敗。鎖緊塊的運(yùn)動(dòng)給夾緊收管一個(gè)徑向加緊 力。鎖緊塊推桿通過(guò)夾緊塊推桿將汽缸的推力傳導(dǎo)給鎖緊塊。為保證8根鎖緊推桿能夠均 勻受力，利用鎖緊塊推板固定他們，保證他們能夠同時(shí)運(yùn)動(dòng)。夾緊行程調(diào)節(jié)螺固定汽缸活塞 桿的機(jī)構(gòu)，主要防止汽缸在推進(jìn)和縮回過(guò)程中汽缸桿松動(dòng)，保證整套夾緊系統(tǒng)的壓力平衡。 同時(shí)也可以通過(guò)調(diào)節(jié)該螺母，防止汽缸過(guò)沖。汽缸為Φ80的標(biāo)準(zhǔn)微動(dòng)汽缸。
[0031] 本實(shí)用新型的夾具是通過(guò)圓錐曲面自定心特性設(shè)計(jì)而成。工作過(guò)程如下：
[0032] 1、在所述夾具的鑲塊上表面直接加工出待加工產(chǎn)品的毛坯形狀，將產(chǎn)品毛坯置于 夾具鍵塊中；
[0033] 2、該夾具底部汽缸9加壓，汽缸桿推動(dòng)鎖緊塊推板7向上運(yùn)動(dòng)；
[0034] 3、鎖緊塊推板通過(guò)六根鎖緊塊推桿6將鎖緊塊5沿著導(dǎo)程座4向上運(yùn)動(dòng)；
[0035] 4、鎖緊塊5頂部的錐面套筒推動(dòng)夾緊收管2向夾具中心運(yùn)動(dòng)；
[0036] 5、夾緊收管2帶動(dòng)夾具鑲塊將產(chǎn)品毛坯沿徑向夾緊；
[0037] 6、加工結(jié)束后，通過(guò)換向閥控制汽缸反向加壓，使鎖緊塊向下運(yùn)動(dòng)。夾緊收管2在 沒有外力的作用下自動(dòng)彈開，產(chǎn)品自由取出。
[0038] 本實(shí)用新型的夾具通過(guò)夾具錐面開瓣的自定心功能，采用機(jī)械式鎖緊定位的方式 控制夾緊力，四邊同時(shí)受力向中間聚攏的方式鎖緊產(chǎn)品；根據(jù)不同的產(chǎn)品直接更換鑲塊，以 滿足各種外形產(chǎn)品的需要，并采用銑床自加工夾具，使產(chǎn)品型腔成型。
[0039] 夾具只提供了一個(gè)自動(dòng)定心的夾緊平臺(tái)，用于夾緊產(chǎn)品的鑲塊是機(jī)床自加工出 來(lái)；夾具的夾緊和放松都是通過(guò)汽缸完成，夾緊力的大小相對(duì)恒定；再加上其自定心的功 能，夾緊產(chǎn)品也就消除了人為因素的影響，不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)槊鳟a(chǎn)品尺寸精度的誤差，造成加 工后產(chǎn)品的對(duì)稱度誤差，也不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)閵A緊力時(shí)大時(shí)小而造成的產(chǎn)品加工尺寸誤差，該 夾具已經(jīng)最大限度的約束了毛坯材料，正確的裝片時(shí)間約1秒，很大程度上提高了產(chǎn)品加 工效率；該夾具為可拆卸式鑲塊結(jié)構(gòu)，可加工任何一款大小合適的產(chǎn)品，且更換產(chǎn)品簡(jiǎn)單， 具有非常廣泛的通用性；該夾具特別設(shè)計(jì)了夾緊力調(diào)節(jié)柄3,這個(gè)具有調(diào)節(jié)功能的裝置可 根據(jù)待加工產(chǎn)品的大小和厚度調(diào)節(jié)加緊力大小，另外還設(shè)計(jì)了夾緊行程調(diào)節(jié)螺母8,這個(gè)裝 置主要是為了滿足超小型產(chǎn)品的裝片穩(wěn)定性。
[0040] 本實(shí)用新型進(jìn)行的架構(gòu)測(cè)試：借鑒并直接采用自動(dòng)車床的氣動(dòng)夾具進(jìn)行測(cè)試。由 于錐面夾持壁太薄，導(dǎo)致在自加工夾具體型腔時(shí)，夾具體容易抖動(dòng)。這樣就不能保證夾具體 的重復(fù)定位精度。而增加錐面加持壁厚度，可能因?yàn)闅飧淄屏Φ挠绊?，不能正確夾持工件。 測(cè)試結(jié)果，錐面的長(zhǎng)徑截面比一般控制在70:3?80:3的范圍內(nèi)，夾具錐度為10度?20度， 可以實(shí)現(xiàn)代加工產(chǎn)品毛坯料的正確夾持和定位。在材料選擇上我們采用鉻釩合金，增加其 材料的韌性。以延長(zhǎng)夾具的壽命。
[0041] 本實(shí)用新型進(jìn)行的夾持力測(cè)試：該夾具的動(dòng)力源為直徑80_的輕型氣缸，它能產(chǎn) 生的最大軸向穩(wěn)定推力約為350KG，但整個(gè)機(jī)構(gòu)必須要同時(shí)存在加持力和定位力的環(huán)境下， 才能保持加工的順暢。加持力是為保證待加工零件在夾具中不會(huì)松動(dòng)，自動(dòng)定心力是保證 待加工批量毛坯材料始終以每一個(gè)毛坯的中心定位。通過(guò)推力測(cè)試，夾具單項(xiàng)夾緊力保持 在150N即可。在夾持力的控制上，為了讓夾具使用范圍更加廣泛，我們?cè)趭A具設(shè)計(jì)過(guò)程中 直接采用可調(diào)整夾持力的機(jī)構(gòu)加緊力調(diào)節(jié)柄3。
[0042] 本實(shí)用新型進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)速度測(cè)試：相對(duì)于加工的產(chǎn)品非常小，有些甚至達(dá)到了 5mm大小，能夠夾持該產(chǎn)品就要考慮到加持速度。如果速度太快，由于夾具本身 的震動(dòng)就會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品定位不準(zhǔn)。通過(guò)測(cè)試，我們將加持速度固定在〇. 〇15m/min。通過(guò)氣動(dòng) 節(jié)流閥調(diào)節(jié)流量，保證氣缸的運(yùn)動(dòng)速度。
[0043] 圖2是可利用本實(shí)用新型的微動(dòng)自定心精密夾具進(jìn)行夾持的加工件主視圖；圖3 是可利用本實(shí)用新型的微動(dòng)自定心精密夾具進(jìn)行夾持的加工件俯視圖。如圖所示因?yàn)榧庸?件中間凹槽a比較窄且底部薄，要加工此類產(chǎn)品需要更換一次刀具，用直徑大的刀具加工 面積比較大的凹臺(tái)b，用直徑比較小的刀具加工中間凹槽，用傳統(tǒng)的方法加工，會(huì)出現(xiàn)以下 幾個(gè)弊端：
[0044] (1)每加工一個(gè)產(chǎn)品需要更換一次刀具，對(duì)設(shè)備的磨損大，且比較耗時(shí)，效率低；
[0045] (2) -次裝夾加工整個(gè)產(chǎn)品，由于中間凹槽底部薄，如果用臺(tái)鉗對(duì)夾，夾持的面積 太小，夾持力度不夠，產(chǎn)品容易移動(dòng)，而且對(duì)底部厚度的平面度會(huì)有影響；
[0046] (3)分兩次裝夾，第一次加工大面積的凹臺(tái)，夾持面比較多，可以保證底部厚度的 平面度，第二次加工中間凹槽時(shí)，旋轉(zhuǎn)產(chǎn)品90度裝夾可以達(dá)到客戶圖紙要求，但是這樣反 復(fù)多次的裝夾嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率，因此也不可取。
[0047] 采用本實(shí)用新型的微動(dòng)自定心精密夾具加工出來(lái)的此類產(chǎn)品是一次裝夾且中心 定位，既保證了產(chǎn)品位置度的要求，也有效的解決了以上問題，產(chǎn)品質(zhì)量的一致性很穩(wěn)定， 很大程度上提高了生產(chǎn)效率。
[〇〇48] 以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型，而非對(duì)本實(shí)用新型的限制。盡管參照實(shí)施 例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù) 方案進(jìn)行各種組合、修改或者等同替換，都不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng) 涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1. 一種微動(dòng)自定心精密夾具，其特征在于，所述夾具包括夾具鑲塊（1 )、加緊收管（2)、 加緊力調(diào)節(jié)柄（3)、導(dǎo)程座（4)、鎖緊塊（5)、鎖緊塊推桿（6)、鎖緊塊推板（7)、夾緊行程調(diào)節(jié) 螺（8)、汽缸（9)、夾具支承座（10);其中，所述鎖緊塊（5)頂部有錐面套筒，其錐面開瓣具有 自定心功能；所述夾具采用機(jī)械式鎖緊定位的方式控制夾緊力；所述夾緊行程調(diào)節(jié)螺（8) 固定所述汽缸（9)的活塞桿； 所述汽缸（9 )推動(dòng)鎖緊塊推板（7 )運(yùn)動(dòng)，鎖緊塊推板（7 )通過(guò)鎖緊塊推桿（6 )推動(dòng)鎖緊 塊（5)沿著導(dǎo)程座（4)運(yùn)動(dòng)；錐面套筒推動(dòng)夾緊收管（2)向夾具中心運(yùn)動(dòng)，夾緊收管（2)帶 動(dòng)夾具鑲塊（1)將產(chǎn)品毛坯沿徑向夾緊；所述加緊力調(diào)節(jié)柄（3)通過(guò)精密螺紋連接所述導(dǎo) 程座（4)，旋轉(zhuǎn)所述加緊力調(diào)節(jié)柄（3)改變鎖緊塊（5)的行程。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾具，其特征在于，所述夾具鑲塊為可拆卸式鑲塊結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾具，其特征在于，所述夾具的單項(xiàng)夾緊力為5N?150N。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾具，其特征在于，所述夾具的夾持速度為0. 015m/min? 0· 5m/min〇
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾具，其特征在于，所述夾具錐面的長(zhǎng)徑截面比在70:3? 80:3的范圍內(nèi)，其材料為鉻釩合金鋼；所述夾具錐度為10度?20度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾具，其特征在于，所述鎖緊塊推桿（6)為8根。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾具，其特征在于，所述加緊收管（2)為錐體，其沿軸向方向 平分為四等分。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾具，其特征在于，所述加緊力調(diào)節(jié)柄（3)采用了機(jī)械式硬接 觸加緊力調(diào)節(jié)旋鈕。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾具，其特征在于，所述鎖緊塊推桿（6)固定于鎖緊塊推板 (7)上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾具，其特征在于，所述汽缸（9)為Φ80的標(biāo)準(zhǔn)微動(dòng)汽缸。
【文檔編號(hào)】B23Q3/08GK203843557SQ201420137350
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】張瓊美, 姜國(guó)圣, 吳化波, 周俊 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙升華微電子材料有限公司