分度夾具的制作方法

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及夾具，尤其是涉及機(jī)床配套用來對(duì)工件分度加工的夾具。

背景技術(shù)：

專利號(hào)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，工件裝載于容納空間之中，夾具體設(shè)有支承裝置和壓緊裝置，支承裝置用于支承工件，壓緊裝置在支承裝置支承工件后，對(duì)其施加壓力使工件壓緊后完成定位。該技術(shù)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?yàn)閮H有壓緊液壓缸的粗壓緊作用，導(dǎo)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。而且由于現(xiàn)有的壓板和工件一起回轉(zhuǎn)，壓板對(duì)與其接觸的壓緊裝置會(huì)施加徑向力，尤其是該徑向力會(huì)傳遞到壓緊液壓缸的活塞桿，導(dǎo)致壓緊動(dòng)作失效，極大影響加工精度，并帶來安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服上述缺陷，本發(fā)明提供的分度夾具，在粗壓緊作用的基礎(chǔ)上增設(shè)精壓緊作用，減少定位后的非必要間隙，提高定位精確度，并能降低因回轉(zhuǎn)帶來的徑向力影響。

本發(fā)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(shè)有支承裝置和壓緊裝置，壓緊裝置包括壓板、壓緊液壓缸、活塞桿、聯(lián)桿，壓緊液壓缸和夾具體固定裝配，活塞桿相對(duì)壓緊液壓缸軸向活動(dòng)裝配，活塞桿受壓緊液壓缸驅(qū)使軸向活動(dòng)，聯(lián)桿和活塞桿軸向固定裝配，聯(lián)桿和活塞桿軸向相對(duì)調(diào)距，聯(lián)桿和壓板軸向固定裝配，壓板相對(duì)聯(lián)桿回轉(zhuǎn)裝配，聯(lián)桿與壓板之間具有滾動(dòng)球體，滾動(dòng)球體和聯(lián)桿抵接裝配，滾動(dòng)球體和壓板抵接裝配，聯(lián)桿設(shè)有聯(lián)板槽，滾動(dòng)球體與聯(lián)板槽間隙配合裝配，聯(lián)桿設(shè)有聯(lián)桿端面，聯(lián)桿端面面向壓板，聯(lián)板槽具有位于聯(lián)桿端面的圓形口，圓形口直徑小于滾動(dòng)球體直徑，聯(lián)板槽軸向深度大于滾動(dòng)球體直徑的二分之一，聯(lián)板槽軸向深度小于滾動(dòng)球體直徑，壓板包括壓板端面和壓板槽，壓板端面面向聯(lián)桿，壓板端面和聯(lián)桿端面呈相互平行，壓板槽包括位于壓板端面的開口，壓板槽包括兩個(gè)壓板槽斜面，兩個(gè)壓板槽斜面軸向?qū)ΨQ裝配，滾動(dòng)球體和兩個(gè)壓板槽斜面抵接裝配。

根據(jù)本發(fā)明提供的分度夾具，在工件裝載于支承裝置后，先是壓緊液壓缸動(dòng)作，對(duì)工件進(jìn)行粗壓緊作用，然后再通過操縱聯(lián)桿進(jìn)給，進(jìn)一步將工件緊密壓緊，精壓緊作用填補(bǔ)壓緊液壓缸動(dòng)作定位的間隙，提高定位精確度，進(jìn)而在工件加工時(shí)起到降低震動(dòng)，提高加工精度的效果。滾動(dòng)球體被容納在聯(lián)板槽和壓板槽之間，同時(shí)與兩者滾動(dòng)摩擦，且兩者同時(shí)對(duì)其有定位效果，當(dāng)壓板和工件一起回轉(zhuǎn)時(shí)，壓板相對(duì)聯(lián)桿的少許徑向移位，通過相互之間的滾動(dòng)摩擦來降低壓板施加于聯(lián)桿的徑向力負(fù)面影響，保持聯(lián)桿的軸向同心度，進(jìn)而提高加工精確度。

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1是分度夾具實(shí)施例裝載工件后的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是分度夾具實(shí)施例的立體圖之一。

圖3是分度夾具實(shí)施例的立體圖之二。

圖4是分度夾具實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。

圖5是圖4的A-A向視圖。

圖6是分度夾具實(shí)施例A處結(jié)構(gòu)放大圖。

圖7是圖6拆卸滾動(dòng)球體350后的結(jié)構(gòu)圖。

圖8是是分度夾具實(shí)施例聯(lián)桿340和滾動(dòng)球體350第二種裝配結(jié)構(gòu)。

圖9是分度夾具實(shí)施例的底座270的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

根據(jù)圖1至圖4，圖6至圖8所示，本發(fā)明的分度夾具實(shí)施例，包括夾具體100，夾具體100具有容納空間900，夾具體100設(shè)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、活塞桿330、聯(lián)桿340，壓緊液壓缸320和夾具體100固定裝配，活塞桿330相對(duì)壓緊液壓缸320軸向活動(dòng)裝配，活塞桿330受壓緊液壓缸320驅(qū)使軸向活動(dòng)，聯(lián)桿340和活塞桿330軸向固定裝配，聯(lián)桿340和活塞桿330軸向相對(duì)調(diào)距，聯(lián)桿340和壓板310軸向固定裝配，壓板310相對(duì)聯(lián)桿340回轉(zhuǎn)裝配，聯(lián)桿340與壓板310之間具有滾動(dòng)球體350，滾動(dòng)球體350和聯(lián)桿340抵接裝配，滾動(dòng)球體350和壓板310抵接裝配，聯(lián)桿340設(shè)有聯(lián)板槽341，滾動(dòng)球體350與聯(lián)板槽341間隙配合裝配，聯(lián)桿340設(shè)有聯(lián)桿端面345，聯(lián)桿端面345面向壓板310，聯(lián)板槽341具有位于聯(lián)桿端面345的圓形口347，圓形口347直徑小于滾動(dòng)球體350直徑，聯(lián)板槽341軸向深度大于滾動(dòng)球體350直徑的二分之一，聯(lián)板槽341軸向深度小于滾動(dòng)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(lián)桿340，壓板端面312和聯(lián)桿端面345呈相互平行，壓板槽313包括位于壓板端面312的開口314，壓板槽313包括兩個(gè)壓板槽斜面315，兩個(gè)壓板槽斜面315軸向?qū)ΨQ裝配，滾動(dòng)球體350和兩個(gè)壓板槽斜面315抵接裝配。

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

活塞桿330相對(duì)壓緊液壓缸320軸向活動(dòng)裝配，活塞桿330是壓緊液壓缸320的活塞桿，由于壓緊液壓缸320是固定安裝在夾具體100的，活塞桿330就相對(duì)靜止的壓緊液壓缸320軸向活動(dòng)，因此活塞桿330相對(duì)壓緊液壓缸320軸向活動(dòng)裝配應(yīng)該理解為活塞桿330可以相對(duì)壓緊液壓缸320軸向活動(dòng)，并且其是受壓緊液壓缸320驅(qū)使的。

聯(lián)桿340和活塞桿330軸向固定裝配，聯(lián)桿340和活塞桿330軸向相對(duì)調(diào)距，是指聯(lián)桿340和活塞桿330兩者有軸向聯(lián)動(dòng)關(guān)系又有軸向相對(duì)移位關(guān)系，聯(lián)桿340和活塞桿330是可以受壓緊液壓缸320驅(qū)使軸向共同進(jìn)退的聯(lián)動(dòng)關(guān)系，同時(shí)聯(lián)桿340又可以單獨(dú)相對(duì)活塞桿330軸向進(jìn)退，由此形成兩者的軸向相對(duì)調(diào)距，聯(lián)桿340和活塞桿330的聯(lián)動(dòng)即是所謂的對(duì)工件粗壓緊動(dòng)作，而聯(lián)桿340相對(duì)活塞桿330的單獨(dú)調(diào)距即是所謂的對(duì)工件精壓緊作用。

聯(lián)桿340和壓板310軸向固定裝配，壓板310相對(duì)聯(lián)桿340回轉(zhuǎn)裝配，是指聯(lián)桿340和壓板310兩者有聯(lián)動(dòng)關(guān)系又有相對(duì)回轉(zhuǎn)關(guān)系，聯(lián)桿340和壓板310也可以受壓緊液壓缸320驅(qū)使軸向共同進(jìn)退的聯(lián)動(dòng)關(guān)系，同時(shí)壓板310又可以單獨(dú)相對(duì)聯(lián)桿340回轉(zhuǎn)。

如圖4、圖6、圖7所示，壓板310相對(duì)聯(lián)桿340滾動(dòng)摩擦裝配。是指這兩者之間的相對(duì)位移接觸全部轉(zhuǎn)化為滾動(dòng)摩擦，具體來說，是當(dāng)壓板310和工件800一起回轉(zhuǎn)時(shí)，壓板310相對(duì)聯(lián)桿340的少許徑向移位，通過相互之間的滾動(dòng)摩擦來降低壓板310施加于聯(lián)桿340的徑向力負(fù)面影響，保持聯(lián)桿340的軸向同心度，進(jìn)而提高加工精確度。特別需要說明的是，聯(lián)桿340與壓板310之間只有滾動(dòng)摩擦接觸，除此之外兩者之間沒有別的接觸部位。

聯(lián)桿340設(shè)有聯(lián)桿端面345，聯(lián)桿端面345面向壓板310，聯(lián)板槽341具有位于聯(lián)桿端面345的圓形口347，圓形口347直徑小于滾動(dòng)球體350直徑，聯(lián)板槽341軸向深度大于滾動(dòng)球體350直徑的二分之一，聯(lián)板槽341軸向深度小于滾動(dòng)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(lián)桿340，壓板端面312和聯(lián)桿端面345呈相互平行，壓板槽313包括位于壓板端面312的開口314，壓板槽313包括兩個(gè)壓板槽斜面315，兩個(gè)壓板槽斜面315軸向?qū)ΨQ裝配，滾動(dòng)球體350和兩個(gè)壓板槽斜面315抵接裝配。

本實(shí)施例的聯(lián)桿340與壓板310之間具有滾動(dòng)球體350，滾動(dòng)球體350和聯(lián)桿340抵接裝配，滾動(dòng)球體350和壓板310抵接裝配。

可以說滾動(dòng)球體350就是一個(gè)滾珠圓球，優(yōu)選滾動(dòng)球體350易于拆裝和維修，有利于降低成本。但是不應(yīng)當(dāng)將聯(lián)桿340與壓板310之間的抵接關(guān)系限定為滾動(dòng)球體350，因?yàn)橹灰梢詫?shí)現(xiàn)兩者的滾動(dòng)摩擦即可。

聯(lián)桿340設(shè)有聯(lián)板槽341，滾動(dòng)球體350與聯(lián)板槽341間隙配合裝配。聯(lián)板槽341是有利于拆裝維修的一種結(jié)構(gòu)，當(dāng)然也可使用別的機(jī)構(gòu)加以代替。比如，如圖8所示，可以在聯(lián)桿340增設(shè)一橫銷349，橫銷349兩端與聯(lián)桿340相固定裝配，而將滾動(dòng)球體350設(shè)置有一通孔355，將橫銷349穿過該滾動(dòng)球體350的通孔355，滾動(dòng)球體350可相對(duì)橫銷349轉(zhuǎn)動(dòng)，完成滾動(dòng)球體350和聯(lián)桿340的裝配，只是那樣相比聯(lián)板槽341會(huì)大幅提高成本，且拆裝維修成本極高。

聯(lián)板槽341的結(jié)構(gòu)和滾動(dòng)球體350的尺寸決定了滾動(dòng)球體350是無法軸向脫離聯(lián)桿340的永久裝配關(guān)系，壓板槽313的結(jié)構(gòu)在壓板310和聯(lián)桿340配合時(shí)，會(huì)使?jié)L動(dòng)球體350容納在其中，使?jié)L動(dòng)球體350始終夾在兩側(cè)的聯(lián)板槽341和壓板槽313之間以起到穩(wěn)定的滾阻件的優(yōu)秀功效。

聯(lián)桿340依次設(shè)有配合端342、螺紋段343以及控制端344，螺紋段343和活塞桿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(shè)有聯(lián)桿端面345、聯(lián)板槽341以及墊圈346，壓板310設(shè)有套圈311，套圈311相對(duì)聯(lián)桿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(lián)桿340兩端分別設(shè)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(shè)置外螺紋和活塞桿330螺紋配合，壓板310和聯(lián)桿340通過分別設(shè)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(dòng)聯(lián)桿340，使其可以和活塞桿330相對(duì)調(diào)距。

如圖4所示，支承裝置200也可參考現(xiàn)有的201420111322.9的中國專利中的相應(yīng)部分機(jī)構(gòu)，其包括擺動(dòng)液壓缸210、連接板220、定位板230、鎖緊液壓缸240、動(dòng)齒圈250以及靜齒圈260，擺動(dòng)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(duì)擺動(dòng)液壓缸210回轉(zhuǎn)裝配，連接板220受擺動(dòng)液壓缸210驅(qū)使回轉(zhuǎn)，連接板220和定位板230固定裝配，連接板220和動(dòng)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(duì)鎖緊液壓缸240軸向活動(dòng)裝配，靜齒圈260受鎖緊液壓缸240驅(qū)使軸向活動(dòng)，靜齒圈260和動(dòng)齒圈250包括抵接鎖止?fàn)顟B(tài)和脫離解鎖狀態(tài)。

連接板220相對(duì)擺動(dòng)液壓缸210回轉(zhuǎn)裝配，是指連接板220安裝在擺動(dòng)液壓缸210的活塞桿上，進(jìn)而受其驅(qū)使相對(duì)靜止的擺動(dòng)液壓缸210回轉(zhuǎn)，意味著擺動(dòng)液壓缸210只要帶動(dòng)連接板220回轉(zhuǎn)，即可同時(shí)帶動(dòng)與連接板220相固定在一起的定位板230和動(dòng)齒圈250回轉(zhuǎn)，乃至定位板230和工件800也一同回轉(zhuǎn)。壓緊液壓缸320的活塞桿和擺動(dòng)液壓缸210的活塞桿中心對(duì)齊，呈一橫向直線的同心安裝。

靜齒圈260相對(duì)鎖緊液壓缸240軸向活動(dòng)裝配，是指靜齒圈260相對(duì)鎖緊液壓缸240可軸向活動(dòng)，因?yàn)殪o齒圈260安裝在鎖緊液壓缸240的活塞桿，因此靜齒圈260受鎖緊液壓缸240驅(qū)使軸向活動(dòng)。靜齒圈260和動(dòng)齒圈250之間的抵接鎖止?fàn)顟B(tài)和脫離解鎖狀態(tài)，是其是通過下述原理實(shí)現(xiàn)的：當(dāng)靜齒圈260處于脫離動(dòng)齒圈250的解鎖狀態(tài)，也就是說此時(shí)的動(dòng)齒圈250是可回轉(zhuǎn)的；當(dāng)鎖緊液壓缸240的活塞桿推動(dòng)靜齒圈260進(jìn)給直至其抵接在動(dòng)齒圈250時(shí)，動(dòng)齒圈250的回轉(zhuǎn)趨勢(shì)就被靜齒圈260阻止，形成了靜齒圈260對(duì)動(dòng)齒圈250的鎖止功能。

同樣是出于提高運(yùn)行穩(wěn)定性和降低加工振動(dòng)的考慮，本實(shí)施例的動(dòng)齒圈250和靜齒圈260均以擺動(dòng)液壓缸210為中心同心安裝，而且也和現(xiàn)有的201420111322.9的中國專利一樣，夾具體100設(shè)有均勻分布在靜齒圈260的圓周上的的三個(gè)鎖緊液壓缸240，靜齒圈260同時(shí)在三個(gè)鎖緊液壓缸240驅(qū)使作用下軸向進(jìn)給。

特地補(bǔ)充說明的是：擺動(dòng)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，而三者的活塞桿是相對(duì)其缸體活動(dòng)的。鎖緊液壓缸240、壓緊液壓缸320是屬于直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)式液壓缸，而擺動(dòng)液壓缸210屬于回轉(zhuǎn)擺動(dòng)式液壓缸，都是市場(chǎng)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，活塞桿330受活塞321驅(qū)使軸向活動(dòng)，活塞桿330包括活塞桿凸肩332，活塞桿凸肩332和活塞321之間設(shè)有彈性儲(chǔ)能器360，彈性儲(chǔ)能器360和活塞桿凸肩332抵接裝配，彈性儲(chǔ)能器360和活塞321抵接裝配?；钊麠U凸肩332可以視為活塞桿330外壁增設(shè)的凸環(huán)，活塞321套接在活塞桿330上，活塞321通過彈性儲(chǔ)能器360推動(dòng)活塞桿凸肩332，彈性儲(chǔ)能器360在活塞321作用下逐漸變形，直至到達(dá)臨界平衡點(diǎn)開始和活塞桿330一起軸向前進(jìn)，彈性儲(chǔ)能器360得以吸收的能量被用來保壓，即是在因泄露導(dǎo)致液壓壓力下降時(shí)釋放所積蓄的壓力，以補(bǔ)償工件定位所需要的壓力，使實(shí)施例可正常工作。

彈性儲(chǔ)能器360優(yōu)選常見的蝶形彈簧，但不局限于此，任何的帶有彈性的，可以將壓力轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能的裝置都可以替代它。

如圖4、圖6、圖7所示，活塞桿330包括空腔331，聯(lián)桿340相對(duì)空腔331軸向活動(dòng)裝配，聯(lián)桿340和活塞桿330螺紋配合裝配。活塞桿330是中空的筒狀，其內(nèi)部形成空腔331，聯(lián)桿340相對(duì)空腔331軸向活動(dòng)裝配，是指空腔331靜止，而聯(lián)桿340可在空腔331之中軸向活動(dòng)，聯(lián)桿340和活塞桿330螺紋配合裝配，使得只要旋動(dòng)聯(lián)桿340，即可獲得聯(lián)桿340相對(duì)于活塞桿330軸向活動(dòng)的效果，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而合理，同時(shí)便于裝配。

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(duì)限位槽271軸向活動(dòng)裝配?？梢钥闯?，工件800在實(shí)施例中是具有三個(gè)方向的支承點(diǎn)的，分別是左側(cè)的定位板230，右側(cè)的壓板310，以及下側(cè)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(shè)的超定位裝置，增強(qiáng)定位的精確度。限位槽271開設(shè)在底座270表面，本實(shí)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(cè)限位作用，壓板310只能在限位槽271中軸向進(jìn)退，因此這便是壓板310相對(duì)限位槽271軸向活動(dòng)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是指沿著活塞桿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(duì)底座270軸向活動(dòng)裝配，也是與活塞桿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(tài)，又有兩者之間可相互軸向移位的解鎖狀態(tài)。支承塊272和軸向斜面273抵接裝配，是指兩者在裝配后處于抵接接觸。這樣解鎖狀態(tài)時(shí)的軸向斜面273相對(duì)靜止的底座270軸向活動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)支承塊272沿著軸向斜面273升降，進(jìn)而改變支承塊272相對(duì)于底座270的高度，調(diào)整完畢后再將軸向斜面273和底座270相互固定在一起鎖緊，以便調(diào)整工件800高度，以及適應(yīng)不同工件的需求。

特別指出的是，本實(shí)施例是采用底座270固定，而軸向斜面273在底座270中活動(dòng)的結(jié)構(gòu)。也可以采用軸向斜面273靜止，而使底座270軸向活動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)支承塊272的結(jié)構(gòu)，但是那樣必須解決的是支承塊272的軸向移動(dòng)誤差，因此必須在底座270上再增設(shè)針對(duì)支承塊272的軸向位移量補(bǔ)償裝置，以補(bǔ)償支承塊272的軸向移動(dòng)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(duì)徑向滑道274徑向活動(dòng)裝配，滑塊276相對(duì)軸向滑道275軸向活動(dòng)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位于滑塊配合端276a，滑塊鎖止端276b包括滑塊鎖定銷(圖中未標(biāo)示)和彈性脹孔276c，滑塊鎖定銷(圖中未標(biāo)示)和彈性脹孔276c包括脹緊鎖止?fàn)顟B(tài)和縮松解鎖狀態(tài)。

因本實(shí)施例是采用底座270固定，那么支承塊272受軸向斜面273作用相對(duì)于靜止的徑向滑道274徑向活動(dòng)，滑塊鎖定銷(圖中未標(biāo)示)是人工操作的。所謂的脹緊鎖止?fàn)顟B(tài)和縮松解鎖狀態(tài)，其目的都是為了使滑塊276軸向活動(dòng)以便調(diào)整支承塊272相對(duì)于底座270的高度位置，調(diào)整完畢后，可以將滑塊鎖定銷(圖中未標(biāo)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(chǎn)生摩擦而形成鎖止?fàn)顟B(tài)，需要改變支承塊272高度，只需要滑塊鎖定銷(圖中未標(biāo)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(dòng)作。