一种可实现无应力装夹的柔性装夹装置

摘要

本发明公开了一种可实现无应力装夹的柔性装夹装置，属于零件装夹装置技术领域，包括安装座，所述安装座顶端可拆卸的连接有柔性可调单元，所述柔性可调单元的顶部表面为第一装夹面，所述第一装夹面上开设有通孔，所述通孔内设置有可沿孔轴向方向移动的装夹杆件，所述通孔与装夹杆件之间设置有活动间隙，且柔性可调单元通过该活动间隙能够对第一装夹面的倾斜度进行调节；所述装夹杆件的顶端设置有装夹头，所述装夹头在装夹杆件周侧的底部为安装面，所述安装面上设置套设装夹杆件外侧的压紧单元，所述压紧单元的底部表面为第二装夹面。本发明能够对零件进行无应力装夹，能够有效的释放装夹应力，减小零件的最终变形量。

权利要求

1.一种可实现无应力装夹的柔性装夹装置，包括安装座（1），其特征在于，所述安装座（1）顶端可拆卸的连接有柔性可调单元，所述柔性可调单元的顶部表面为第一装夹面，所述第一装夹面上开设有通孔，所述通孔内设置有可沿孔轴向方向移动的装夹杆件，所述通孔与装夹杆件之间设置有活动间隙，且柔性可调单元通过该活动间隙能够对第一装夹面的倾斜度进行调节；所述装夹杆件的顶端设置有装夹头，所述装夹头在装夹杆件周侧的底部为安装面，所述安装面上设置套设装夹杆件外侧的压紧单元，所述压紧单元的底部表面为第二装夹面，且压紧单元的第二装夹面的倾斜度可调；所述安装座（1）内设置有活动腔（7），且在安装座（1）的顶部开设有与活动腔（7）连通的连接孔，所述连接孔的直径大于装夹杆件的直径；所述装夹杆件的底端向下伸出通孔外，且通过连接孔延伸至活动腔（7）内，所述活动腔（7）内设置有套接在装夹杆件外侧的限位连接件，所述限位连接件与活动腔（7）底部之间设置有复位弹簧（2）；所述限位连接件与活动腔（7）侧壁之间设置有活动间隙；

所述柔性可调单元包括连接体（3）和弧形调节件（4），所述连接体（3）螺纹旋接在安装座（1）的顶端，且在连接体（3）的顶部表面开设有弧形槽，所述弧形槽内活动连接有相匹配的弧形调节件（4），所述弧形调节件（4）的顶部表面为第一装夹面；所述弧形槽的底部开设有供装夹杆件穿过的穿孔，所述穿孔直径大于装夹杆件的直径；

所述压紧单元包括第一磁性垫圈（8）和第二磁性垫圈（9），所述第一磁性垫圈（8）套设在装夹杆件的外侧，且在第一磁性垫圈（8）的底部磁性连接有第二磁性垫圈（9），所述第一磁性垫圈（8）与第二磁性垫圈（9）的接触面为弧形接触面，且在第二磁性垫圈（9）的内侧与装夹杆件之间设置有活动间隙；所述第二磁性垫圈（9）的底部表面为第二装夹面。

2.根据权利要求1所述的一种可实现无应力装夹的柔性装夹装置，其特征在于：所述弧形调节件（4）的顶部为平面，其底部为弧形面，且弧形调节件（4）的外径大于连接体（3）的外径。

3.根据权利要求2所述的一种可实现无应力装夹的柔性装夹装置，其特征在于：所述弧形调节件（4）与连接体（3）磁性连接。

4.根据权利要求1所述的一种可实现无应力装夹的柔性装夹装置，其特征在于：所述活动腔（7）的顶端侧壁上开设有大于活动腔（7）内径的活动槽，所述活动槽顶端侧壁与连接孔之间为与限位连接件顶端表面相匹配的弧形结构。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种可实现无应力装夹的柔性装夹装置，其特征在于：所述限位连接件为转动螺母（6），所述装夹杆件为与转动螺母（6）螺纹连接的压紧螺钉（5）。

说明书

一种可实现无应力装夹的柔性装夹装置

技术领域

[0001] 本发明涉及零件装夹装置技术领域，具体的说，是一种可实现无应力装夹的柔性装夹装置。

背景技术

[0002] 在传统数控加工中，压紧螺钉压紧是一种常见的装夹方式。在实际生产中，毛坯或粗加工后的零件常常会产生变形，采用压紧螺钉压紧时，会产生应力装夹；此外在加工过程中，由于切削力等因素的影响，会产生加工应力，一旦将零件从工作台上取下，由于装夹力的消失，导致零件产生较大变形，最终影响零件加工质量。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种可实现无应力装夹的柔性装夹装置，针对传统压紧螺钉压紧产生带应力进行装夹的问题，且在加工过程中无法释放应力，导致另加加工后变形加大。

[0004] 本发明通过下述技术方案实现：

[0005] 一种可实现无应力装夹的柔性装夹装置，包括安装座，所述安装座顶端可拆卸的连接有柔性可调单元，所述柔性可调单元的顶部表面为第一装夹面，所述第一装夹面上开设有通孔，所述通孔内设置有可沿孔轴向方向移动的装夹杆件，所述通孔与装夹杆件之间设置有活动间隙，且柔性可调单元通过该活动间隙能够对第一装夹面的倾斜度进行调节；所述装夹杆件的顶端设置有装夹头，所述装夹头在装夹杆件周侧的底部为安装面，所述安装面上设置套设装夹杆件外侧的压紧单元，所述压紧单元的底部表面为第二装夹面，且压紧单元的第二装夹面的倾斜度可调；所述安装座内设置有活动腔，且在安装座的顶部开设有与活动腔连通的连接孔，所述连接孔的直径大于装夹杆件的直径；所述装夹杆件的底端向下伸出通孔外，且通过连接孔延伸至活动腔内，所述活动腔内设置有套接在装夹杆件外侧的限位连接件，所述限位连接件与活动腔底部之间设置有复位弹簧；所述限位连接件与活动腔侧壁之间设置有活动间隙。

[0006] 为了更好的实现本发明，进一步地，所述柔性可调单元包括连接体和弧形调节件，所述连接体螺纹旋接在安装座的顶端，且在连接体的顶部表面开设有弧形槽，所述弧形槽内活动连接有相匹配的弧形调节件，所述弧形调节件的顶部表面为第一装夹面；所述弧形槽的底部开设有供装夹杆件穿过的穿孔，所述穿孔直径大于装夹杆件的直径。

[0007] 为了更好的实现本发明，进一步地，所述弧形调节件的顶部为平面，其底部为弧形面，且弧形调节件的外径大于连接体的外径。

[0008] 为了更好的实现本发明，进一步地，所述弧形调节件与连接体磁性连接。

[0009] 为了更好的实现本发明，进一步地，所述压紧单元包括第一磁性垫圈和第二磁性垫圈，所述第一磁性垫圈套设在装夹杆件的外侧，且在第一磁性垫圈的底部磁性连接有第二磁性垫圈，所述第一磁性垫圈与第二磁性垫圈的接触面为弧形接触面，且在第二磁性垫圈的内侧与装夹杆件之间设置有活动间隙；所述第二磁性垫圈的底部表面为第二装夹面。

[0010] 为了更好的实现本发明，进一步地，所述活动腔的顶端侧壁上开设有大于活动腔内径的活动槽，所述活动槽顶端侧壁与连接孔之间为与限位连接件顶端表面相匹配的弧形结构。

[0011] 为了更好的实现本发明，进一步地，所述限位连接件为转动螺母，所述装夹杆件为与转动螺母螺纹连接的压紧螺钉。

[0012] 本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

[0013] （1）本发明通过在安装座上设置柔性可调单元、装夹杆件、柔性可调单元、压紧单元、活动腔、限位连接件和复位弹簧，在加工零件装夹在第一装夹面与第二装夹面之间时，可以调节装夹杆件的倾斜度对其姿态进行调整，并使柔性可调单元的第一装夹面和压紧单元的第二装夹面贴紧零件的压紧部位，在装夹杆件对零件装夹后实现对零件的无应力装夹；通过复位弹簧能够将限位连接件限制在活动腔的顶端，便于装夹杆件与限位连接件进行连接；而且在加工时，可通过松开装夹杆件，对加工时变形应力的释放，然后通过调节装夹杆件在连接孔内和通孔的倾斜度，并通过对压紧单元、柔性可调单元、活动腔相配合进行变形后的装夹，实现对零件变形部位的适应性装夹，减小零件的最终变形，提高零件加工质量。

[0014] （2）本发明通过设置压紧单元，在对零件进行无应力装夹时，能够通过调节第一磁性垫圈与第二磁性垫圈的相对位置，并使第二装夹面紧贴零件，使得能够对应力变形后的零件装夹面进行适应性装夹，以减小最终的变形量。

[0015] （3）本发明通过设置柔性可调组件，在进行适应性装夹时，可以通过弧形调节件与装夹杆件之间的活动间隙，调节弧形调节件的第一装夹面的倾斜度以改变在弧形槽中姿态，使第一装夹面对变形后的零件底部进行有效贴合，实现柔性的适应性装夹，便于对应力和变形的释放。

[0016] （4）本发明通过将弧形调节件的外径大于连接体的外径，在加工过程中对零件适应性装夹时，便于通过弧形调节件的突出弧形槽的外缘进行调节，结构简单、实用。

[0017] （5）本发明通过将弧形调节体与连接体磁性连接，在便于适应性装夹的同时，能够防止弧形调节体与连接体的脱离，而影响使用，结构简单、实用。

[0018] （6）本发明通过在活动腔顶端设置活动槽、活动部以及在限位连接件顶部的接触部，活动槽能够为限位连接在左右倾斜时提供活动空间，接触部能够通过相匹配的活动部滑动接触，使得在对零件变形后进行适应性装夹时便于对装夹杆件的倾斜度进行调节，结构简单、实用。

附图说明

[0019] 图1为本发明的结构示意图；

[0020] 图2为本发明的第一磁性垫圈和第一磁性垫圈与装夹杆件的连接结构示意图。

[0021] 图3为本发明柔性可调单元与安装座的连接示意图。

[0022] 其中：1-安装座；2-复位弹簧；3-连接体；4-弧形调节件；5-压紧螺钉；6-转动螺母；7-活动腔；8-第一磁性垫圈；9-第二磁性垫圈。

具体实施方式

[0023] 结合附图1-3所示，一种可实现无应力装夹的柔性装夹装置，包括安装座1，所述安装座1顶端可拆卸的连接有柔性可调单元，所述柔性可调单元的顶部表面为第一装夹面，所述第一装夹面上开设有通孔，所述通孔内设置有可沿孔轴向方向移动的装夹杆件，所述通孔与装夹杆件之间设置有活动间隙，且柔性可调单元通过该活动间隙能够对第一装夹面的倾斜度进行调节；所述装夹杆件的顶端设置有装夹头，所述装夹头在装夹杆件周侧的底部为安装面，所述安装面上设置套设装夹杆件外侧的压紧单元，所述压紧单元的底部表面为第二装夹面，且压紧单元的第二装夹面的倾斜度可调；所述安装座1内设置有活动腔7，且在安装座1的顶部开设有与活动腔7连通的连接孔，所述连接孔的直径大于装夹杆件的直径；所述装夹杆件的底端向下伸出通孔外，且通过连接孔延伸至活动腔7内，所述活动腔7内设置有套接在装夹杆件外侧的限位连接件，所述限位连接件与活动腔7底部之间设置有复位弹簧2；所述限位连接件与活动腔7侧壁之间设置有活动间隙。

[0024] 安装座1为圆柱状，且在底部周向设有箱径向方向延伸的安装部，安装座1通过安装部固定在机床的工作台上，可以通过螺钉或压板将安装座1固定在工作台上；安装座1顶端设置有可拆卸的柔性可调单元，可拆卸的方式有多种，可以是卡扣连接，也可以是螺纹旋接，等等，优选为后者，柔性可调单元是可以调节第一装夹平面倾斜度的部件，便于通过调节其倾斜度实现对变形后的零件底部进行有效贴近，并与压紧单元进行有效的适应性装夹；装夹杆件用于穿过加工两件的装夹孔，并通过装夹头安装面上的第二装夹面和柔性可调单元的第一装夹面将零件装夹在两者之间，同时装夹杆件通过穿过通孔、连接孔与限位连接件进行连接，能够实现对零件的装夹，而复位弹簧2能够将限位连接件始终的限制在活动腔7的顶端内活动，便于装夹杆件与限位连接件进行连接。

[0025] 进一步的，作为不同实施例的优选，所述柔性可调单元包括连接体3和弧形调节件4，所述连接体3螺纹旋接在安装座1的顶端，且在连接体3的顶部表面开设有弧形槽，所述弧形槽内活动连接有相匹配的弧形调节件4，所述弧形调节件4的顶部表面为第一装夹面；所述弧形槽的底部开设有供装夹杆件穿过的穿孔，所述穿孔直径大于装夹杆件的直径。

[0026] 连接体3为盖状，在内侧设置有与安装座1顶端外侧的外螺纹连接的内螺纹，使得拆装更加方便；在连接体3的顶部表面为弧形面的弧形槽，用于放置弧形调节件4，而弧形调节件4的底部形状与弧形槽的弧面相匹配，这样弧形调节件4能够在弧形槽内沿弧面进行活动，并通过通孔与装夹杆件之间的活动间隙可以进行转动以及左右的偏轴运动，使得其上的第一装夹面能够与零件的底部装夹面相紧贴，更好的配合装夹杆件的倾斜以对零件装夹变形的适应。

[0027] 进一步的，作为不同实施例的优选，所述弧形调节件4的顶部为平面，其底部为弧形面，且弧形调节件4的外径大于连接体3的外径。

[0028] 弧形调节件4顶部平面为第一装夹面，弧形面为与弧形槽的形状相匹配，通过将弧形调节件4的外径大于连接体3的外径，使弧形调节件4的外缘突出弧形槽，便于工作人员通过突出的外缘进行调节，更加实用、方便。

[0029] 进一步的，作为不同实施例的优选，所述弧形调节件4与连接体3磁性连接。

[0030] 弧形调节件4与连接体3采用磁性连接，能够使得在使用时不会相互脱离，而且能够使得弧形调节件4能够在弧形槽中进行活动，便于使用。

[0031] 进一步的，作为不同实施例的优选，所述压紧单元包括第一磁性垫圈8和第二磁性垫圈9，所述第一磁性垫圈8套设在装夹杆件的外侧，且在第一磁性垫圈8的底部磁性连接有第二磁性垫圈9，所述第一磁性垫圈8与第二磁性垫圈9的接触面为弧形接触面，且在第二磁性垫圈9的内侧与装夹杆件之间设置有活动间隙；所述第二磁性垫圈9的底部表面为第二装夹面。

[0032] 第一磁性垫圈8设置在装夹头底部的安装面上且与装夹杆件的外侧面优选位通过磁性贴合，而第二磁性垫圈9与第一磁性垫圈8磁性连接，在第二磁性垫圈9与装夹杆件设置有活动简写，这样第二磁性垫圈9与第一磁性垫圈8可以通过弧形接触面进行相对移动，以配合倾斜后的装夹杆件的装夹，使第二弧形垫圈的第二装夹面能够通过调整对变形后的零件装夹面有效贴合，实现对零件的无应力装夹；活动腔7的直径大于复位弹簧2的直径，且大于限位连接件的直径，这样使得装夹杆件能够在活动腔7中进行倾斜调节。

[0033] 进一步的，作为不同实施例的优选，所述活动腔7的顶端侧壁上开设有大于活动腔7内径的活动槽，所述活动槽顶端侧壁与连接孔之间为与限位连接件顶端表面相匹配的弧形结构。

[0034] 在活动腔7顶端侧壁上开设的大于活动腔7内径的活动槽，便于在装夹杆件倾斜时限位连接件随装夹杆件的倾斜提供活动空间，而设置的活动部用于限位连接件顶部的接触部相互配合，使得限位连接件的在活动腔7的顶端内配合装夹杆件进行倾斜，能够更好的便于对零件实现无应力的装夹和应力的释放以及变形。

[0035] 进一步的，作为不同实施例的优选，所述限位连接件为转动螺母，所述装夹杆件为与转动螺母螺纹连接的压紧螺钉。

[0036] 采用较为常用的转动螺母6和压紧螺钉5，能够减小成本和便于更换，而且能够实现对零件进行较好的装夹。

[0037] 值得说明的是，转动螺母6与活动腔7之间的活动间隙以及第二磁性垫圈9与压紧螺杆之间的活动间隙可根据零件装夹部位的变形情况，设计不同规格，以适应不同的装夹需求、

[0038] 本发明的使用原理：

[0039] 首先根据毛坯或粗加工的零件的变形量，选择合适规格的柔性装夹装置，然后将安装座1通过螺钉方式固定在工作台上，将柔性可调单元通过螺纹连接的方式连接在安装座1上，然后将两件放置在工作台上，使得零件上的压紧孔大致对准弧形调节件4上的通孔，将压紧螺杆通过通孔、穿孔、连接孔伸入活动腔7中，转动压紧螺钉5，调节压紧螺钉5的倾斜度，并使弧形调节件4的第一装夹面及第二磁性垫圈9的第二装夹面紧贴零件压紧部位，拧紧压紧螺钉5，实现对零件的无应力装夹；而在加工过程中，可松开压紧螺钉5，释放零件的加工应力，然后重新将压紧螺钉5连接在转动螺母6的螺纹孔中，转动压紧螺钉5，使弧形调节件4的第一装夹面以及第二磁性垫圈9的第二装夹面紧贴释放变形后的零件压紧部位，再次拧紧压紧螺钉5，继续加工，使得最终的加工变形量减少。

[0040] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。