微傾斜量平行壓板裝夾裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開微傾斜量平行壓板裝夾裝置。該裝置包括壓板、前支座、后支座以及由緊固螺栓和螺母構成的緊固螺栓螺母副，其中，所述壓板具有位于一條直線的第一端和第二端，該第一端和第二端之間設置有貫穿該壓板的腰形槽；所述前支座連接于壓板的第一端且相對于壓板轉動；所述后支座設置于所述第二端；所述緊固螺栓穿過腰形孔。由于前支座連接于壓板的第一端且相對于壓板轉動，是活動墊頭，這樣，對前支座和工件高度的一致性要求不高，在壓板出現(xiàn)傾斜時，仍能保證前支座與工件是面接觸，也可以實現(xiàn)牢固的裝夾，省去了調整墊片的時間，從而大大節(jié)省了工件的裝夾時間，而且工件的受力方向始終豎直向下，從而可以避免振動時工件的滑移。
【專利說明】微傾斜量平行壓板裝夾裝置

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及快速裝夾與校正技術，尤其涉及微傾斜量平行壓板裝夾裝置，該 裝置針對航天產(chǎn)品對敏捷性制造的需求而設計的，適用于機械加工領域零件的快速裝夾與 校正。

【背景技術】
[0002] 壓板組件及校正用支緊塊是一種在生產(chǎn)加工中經(jīng)常使用的輔助夾具，主要作用是 使工件在加工過程中不顫動、不移位，以保證產(chǎn)品的尺寸精度、表面粗糙度等質量要求，在 生產(chǎn)制造過程中起到至關重要的作用。隨著我國航天產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，航天產(chǎn)品更新?lián)Q代 的頻率加快，對生產(chǎn)制造的敏捷性提出了新的要求，提高生產(chǎn)效率成為各部門追求的目標。 而工件裝夾與校正作為機加工的重要工序，所耗工時占的比重很大。
[0003] 裝夾方面，尤其是航天精密復雜零件裝夾時，常用的是傳統(tǒng)的平行壓板。而傳統(tǒng)的 壓板裝夾方式，對工件高度和墊頭高度的一致性要求較高，墊頭和工件出現(xiàn)高度差時，壓板 與工件、壓板與墊頭的接觸不再是面接觸，而變?yōu)榫€接觸或點接觸，工件或墊頭的受力方向 會發(fā)生變化，當加工中出現(xiàn)振動時，工件或墊頭會出現(xiàn)滑移，從而引起壓緊力變化、工件定 位不準確等問題。目前對墊頭高度的調整更多的是依賴于操作工人的經(jīng)驗，而且在操作現(xiàn) 場，很難找到厚度尺寸合適的墊片。
[0004] 校正方面，對工件的校正是靠操作工人的反復敲打，自動化程度差，費時費力，而 且精度不容易保證。
[0005] 因此，從提高生產(chǎn)效率和實用角度出發(fā)，航天數(shù)控加工領域亟需一套能實現(xiàn)快速 裝夾與校正的壓板組件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本實用新型解決的問題是生產(chǎn)效率低且航天數(shù)控加工領域裝夾與校正時費時費 力、精度得不到保證的問題。
[0007] 為解決上述問題，本實用新型提供一種微傾斜量平行壓板裝夾裝置，包括壓板、前 支座、后支座以及由緊固螺栓和螺母構成的緊固螺栓螺母副，其中，所述壓板具有位于一條 直線的第一端和第二端，該第一端和第二端之間設置有貫穿該壓板的腰形槽；所述前支座 連接于壓板的第一端且相對于壓板轉動；所述后支座設置于所述第二端；所述緊固螺栓穿 過腰形孔。
[0008] 在一種方案中，所述第二端具有U形槽，U形槽的側壁設置有轉軸孔，所述后支座 通過轉軸穿過轉軸孔而設置于所述第二端，該后支座具有多個支座底部，各支座底部與轉 軸孔之間的距離互不相等。
[0009] 在一種方案中，所述后支座包括底座和螺桿，底座具有基座及從基座向上延伸的 具有螺紋的套筒，螺桿螺紋連接于該套筒內(nèi)且抵靠所述第二端。
[0010] 在一種方案中，所述壓板的長度是200mm，所述緊固螺栓和緊固螺母的規(guī)則是M24 規(guī)格。 toon] 在一種方案中，該裝置還包括變位地腳，該變位地腳具有偏心孔以及沿著圓周方 向不分布的通孔，通孔到偏心孔的距離互不相等。
[0012] 在一種方案中，所述裝置還包括槽型方向支緊塊和法向支緊塊，所述槽型方向支 緊塊包括與T型槽的槽型配合的T型底座和沿著T型槽槽型方向第一支緊螺桿；所述法向 支緊塊包括支緊塊本體和第二支緊螺桿，支緊塊本體設置有呈直角狀的第一夾緊部和呈鉤 狀的第二夾緊部，第一夾緊部和第二夾緊部不同側且具有相平行的加緊面；所述第二支緊 螺桿沿著T型槽的法向穿過支緊塊本體。
[0013] 在一種方案中，所述裝置還包括T形塊，所述T形塊包括基座和從基座延伸的支撐 桿，基座上與支撐桿相背的面為弧形面，支撐桿和基座構成T型且該支撐桿上設置有與所 述螺桿配合的螺紋孔。
[0014] 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點：
[0015] 由于本實用新型的前支座連接于壓板的第一端且相對于壓板轉動，是活動墊頭， 這樣，對前支座和工件高度的一致性要求不高，在壓板出現(xiàn)傾斜時，仍能保證前支座與工件 是面接觸，也可以實現(xiàn)牢固的裝夾，省去了調整墊片的時間，從而大大節(jié)省了工件的裝夾時 間，而且工件的受力方向始終堅直向下，從而可以避免振動時工件的滑移。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1是微傾斜量平行壓板裝夾裝置的結構示意圖；
[0017] 圖2是微傾斜量平行壓板裝夾裝置的第一種后支座的結構示意圖；
[0018] 圖3是微傾斜量平行壓板裝夾裝置的第二種后支座的結構示意圖；
[0019] 圖4是微傾斜量平行壓板裝夾裝置的變位地腳的結構示意圖；
[0020] 圖5是微傾斜量平行壓板裝夾裝置的槽型方向支緊塊的結構示意圖；
[0021] 圖6是微傾斜量平行壓板裝夾裝置的法向支緊塊的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0022] 為詳細說明本實用新型的技術內(nèi)容、構造特征、所達成目的及功效，下面將結合實 施例并配合附圖予以詳細說明。
[0023] 請參閱圖1，本實用新型微傾斜量平行壓板裝夾裝置包括螺母1和緊固螺栓組成 的螺母副、位于螺母1和壓板3之間的墊圈2、壓板3、前支座4、T形塊5、后支座6和轉軸 7。所述壓板3具有位于一條直線的第一端31和第二端32,該第一端31和第二端32之間 設置有貫穿該壓板的腰形槽33。所述前支座4連接于壓板3的第一端31且相對于壓板3 轉動，在【具體實施方式】中，通過銷軸8連接于第一端31而繞銷軸8轉動。所述后支座6設 置于所述第二端32 ;所述緊固螺栓穿過腰形孔33,且該緊固螺栓一端連接所述螺母，另一 端連接所述T形塊5。所述T形塊5包括基座51和從基座51延伸的支撐桿52,基座51上 與支撐桿52相背的面為弧形面，支撐桿52和基座51構成T型且該支撐桿52上設置有與 所述螺桿配合的螺紋孔。由于前支座4能相對壓板3轉動，是活動墊頭，這樣，對前支座4 和工件高度的一致性要求不高，在壓板3出現(xiàn)傾斜時，仍能保證前支座4與工件是面接觸， 也可以實現(xiàn)牢固的裝夾，省去了調整墊片的時間，從而大大節(jié)省了工件的裝夾時間，而且工 件的受力方向始終堅直向下，從而可以避免振動時工件的滑移。對于上述優(yōu)點具體詳述如 下：
[0024] 1.壓板3傾斜角的計算
[0025] 本設計是一個可以實現(xiàn)微量傾斜的平行壓板，這樣，在前支座4高度與工件高度 出現(xiàn)一定的高度差時，也不影響裝夾的可靠性，從而提高了裝夾效率。
[0026] 根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗，當壓板3長度做成200mm時，緊固螺栓、螺母可選用M24規(guī)格，當壓 板3夾緊滿足自鎖條件時，壓板的傾斜角需小于螺紋升角。M24粗牙螺紋升角的計算如下：
[0027] (1)
[0028] 因此， tan 5 =--(π d)
[0029] =3/(3.14x24) (2) = 0.05
[0030] 0= arctan(0.05) = 2.28° (3)
[0031] 所以，壓板的最大傾斜角為2. 28°時，也可以滿足自鎖條件。
[0032] 2.壓板組件的設計實現(xiàn)
[0033] 如前文所述，考慮到被加工工件的高度范圍和機床工作臺T型槽的尺寸范圍，壓 板組件應具備高度、長度等不確定尺寸及安放位置的匹配性，下面分別介紹。
[0034] (1)壓板長度要求
[0035] 工作臺T型槽之間是有間距的，為了讓壓板的工作范圍覆蓋整個工作臺，壓板必 須滿足一定的長度要求。
[0036] 根據(jù)目前設計情況，前支座4中心到M24螺栓中心距離為38mm，壓板3長度做成 200mm時，壓板腰形槽33中心距為47mm，壓板3的伸縮范圍為38?(38+47 )mm，即38?85mm ;壓 板3長度做成300mm時，壓板腰形槽33中心距為147mm，壓板3的伸縮范圍為38?(38+147) mm，即38~185mm，這樣兩種壓板長度可以滿足絕大部分的使用需求。本文將以200mm長的壓 板為例進行說明。
[0037] (2)后支座6高度要求
[0038] 所謂高度要求即滿足不同尺寸的工件加工要求，主要是后支座6的高度。由現(xiàn)場 加工經(jīng)驗，被加工工件的高度一般在5~150_范圍內(nèi)，根據(jù)現(xiàn)有墊頭配置及使用頻率，把該 高度范圍分為三段：5?55mm、55?90mm、9(Tl50mm，以便使用三種不同的后支座調節(jié)。
[0039] 請參閱圖2并結合圖1，其中，5飛5mm使用的頻率最高，針對該情況，本文設計了一 種可變高度一體式壓板后支座，省去了尋找墊片的麻煩，設計說明見附圖3,其結構為：所 述第二端32具有U形槽，U形槽的側壁設置有轉軸孔，所述后支座6通過轉軸7穿過轉軸 孔而設置于所述第二端32,該后支座6具有多個支座底部61，各支座底部61與轉軸孔之間 的距離互不相等（圖2中示意出LI、L2、L3、L4、L5)。計算過程如下：根據(jù)目前的壓板使用 情況分析，常用的壓板長度規(guī)格為200mm和300mm。針對壓板長度為200mm的情況，按前支 座4、后支座6之間的支點距離為180mm計算，壓板傾斜2. 28°時，支座與工件的最大高度 差為：
[0040] 180Xsin2.28。=7.16mm (4)
[0041] 因此，后支座高度在h工±7. 16范圍內(nèi)都滿足條件，其中h工為工件的高度。考 慮到一定的安全裕度，本裝置在設計時以高度差為±5_計算，這樣，后支座的高度可以選 用IOmm為一個跨度。由于前支座4距銷孔中心的距離為22,因此，針對5?55mm高度的加 工范圍，后支座6底部距轉軸孔的距離互不相等，可以設計為Ll=32、L2=42、L3=52、L4=62、 L5=72mm，設計說明圖見附圖5。這樣，五種高度可將5~55mm高度范圍內(nèi)的工況全部兼顧，而 且可以滿足自鎖條件，設計定型后的后支座如附圖3所示。
[0042] 請參閱圖3,當工件高度為55~90mm和9(Tl50mm時，后支座6是螺旋支座，既能實 現(xiàn)高度的連續(xù)可調，必要時螺旋支座也可做千斤頂使用，具體結構為所述后支座6包括底 座61和螺桿62,底座61具有基座611及從基座611向上延伸的具有螺紋的套筒612,螺桿 62螺紋連接于該套筒612內(nèi)且抵靠所述第二端32。工件高度超過150mm時，后支座的設計 思路遵循本設計方法。
[0043] (3)安放位置的不確定性
[0044] 請參閱圖4,由于工件的設計與安裝具有很大的隨機性，T型槽的設計往往不滿足 壓板的位置需求，因此需要借助于一種壓板螺栓地腳(類似T型塊功能)來調整壓板的位置。 針對該問題，本實用新型配套設計了一個變位地腳，它可以從T型槽位置向外借出一定位 置，以改善機床T型槽的局限性。該變位地腳9的結構為具有偏心孔91以及沿著圓周方向 不分布的通孔92,通孔92到偏心孔91的距離互不相等。
[0045] 請參閱圖5和圖6，
[0046] 傳統(tǒng)的工件校正方法通常是對工件反復敲打，費時費力，為了解決該問題，本實用 新型配套設計了一套快速校正裝置一槽型方向支緊塊10和法向支緊塊11。所述槽型方 向支緊塊10包括與T型槽的槽型配合的T型底座101和沿著T型槽槽型方向第一支緊螺 桿102 ;所述法向支緊塊11包括支緊塊本體11和第二支緊螺桿112,支緊塊本體111設置 有呈直角狀的第一夾緊部IllA和呈鉤狀的第二夾緊部111B，第一夾緊部IllA和第二夾緊 部IllB不同側且具有相平行的加緊面1111 ;所述第二支緊螺桿112沿著T型槽的法向穿 過支緊塊本體。本校正裝置可以借助于T型槽定位，通過調整第一支緊螺桿102和第二支 緊螺桿112,可以實現(xiàn)工件的快速校正。
[0047] 對于本領域技術人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實例的細節(jié)，本類 型壓板組件的尺寸設計不局限于該說明書中介紹的這一種。本文為了直觀反映該實用新 型的設計過程，特以長度為200mm、加工高度為5~150mm的壓板設計過程為例進行了詳細說 明，設計過程中考慮了一定的安全裕度。顯然，實際使用中該類型的壓板尺寸不局限于本文 范例中的這一種，壓板尺寸可以做的更大，適用的加工高度可以更廣，但是，該類型其余尺 寸的壓板設計思路與本文中范例的設計思路一致。故本設計實例的重點不在尺寸的定型， 而在于該設計思路的推廣。
【權利要求】
1. 微傾斜量平行壓板裝夾裝置，其特征是：包括壓板、前支座、后支座以及由緊固螺栓 和螺母構成的緊固螺栓螺母副，其中，所述壓板具有位于一條直線的第一端和第二端，該第 一端和第二端之間設置有貫穿該壓板的腰形槽；所述前支座連接于壓板的第一端且相對于 壓板轉動；所述后支座設置于所述第二端；所述緊固螺栓穿過腰形孔。
2. 如權利要求1所述微傾斜量平行壓板裝夾裝置，其特征是：所述第二端具有U形槽， U形槽的側壁設置有轉軸孔，所述后支座通過轉軸穿過轉軸孔而設置于所述第二端，該后支 座具有多個支座底部，各支座底部與轉軸孔之間的距離互不相等。
3. 如權利要求1所述微傾斜量平行壓板裝夾裝置，其特征是：所述后支座包括底座和 螺桿，底座具有基座及從基座向上延伸的具有螺紋的套筒，螺桿螺紋連接于該套筒內(nèi)且抵 靠所述第二端。
4. 如權利要求2或3所述微傾斜量平行壓板裝夾裝置，其特征是：所述壓板的長度是 200mm，所述緊固螺栓和緊固螺母的規(guī)則是M24規(guī)格。
5. 如權利要求1所述微傾斜量平行壓板裝夾裝置，其特征是：該裝置還包括變位地腳， 該變位地腳具有偏心孔以及沿著圓周方向不分布的通孔，通孔到偏心孔的距離互不相等。
6. 如權利要求1所述微傾斜量平行壓板裝夾裝置，其特征是：所述裝置還包括槽型方 向支緊塊和法向支緊塊，所述槽型方向支緊塊包括與T型槽的槽型配合的T型底座和沿著T 型槽槽型方向第一支緊螺桿；所述法向支緊塊包括支緊塊本體和第二支緊螺桿，支緊塊本 體設置有呈直角狀的第一夾緊部和呈鉤狀的第二夾緊部，第一夾緊部和第二夾緊部不同側 且具有相平行的加緊面；所述第二支緊螺桿沿著T型槽的法向穿過支緊塊本體。
7. 如權利要求3所述微傾斜量平行壓板裝夾裝置，其特征是：所述裝置還包括T形塊， 所述T形塊包括基座和從基座延伸的支撐桿，基座上與支撐桿相背的面為弧形面，支撐桿 和基座構成T型且該支撐桿上設置有與所述螺桿配合的螺紋孔。
【文檔編號】B23Q3/00GK204235152SQ201420452500
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年8月12日 優(yōu)先權日:2014年8月12日
【發(fā)明者】周云飛, 孔維森, 董星, 倪清泉, 逢格波 申請人:上海航天設備制造總廠