专利名称：管状工件多向旋转夹具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种安装在钳工工作台上，夹持固定管状(或圆柱状)工件以便加工的手动夹具，尤其是涉及一种在加工过程中不需要精度找正，只要求管状(或圆柱状)工件能在一个水平面、多个垂直面内迅速调整空间位置并牢固固定，以方便加工的多向旋转夹具。
背景技术：
在各类手工作业中，常遇到管状、圆柱状工件或带有管状、圆柱状夹持柄的工件，很多情况下，加工过程中不需要精度找正，只要求工件能根据加工需要随时调整变化空间位置，被牢固固定在需要的角度。目前，公知的夹持、固定管状工件的手动夹具，有管子台虎钳和台虎钳两类。管子台虎钳是常用的管道工具，但其一般应用于水暖建筑领域，主要用于进行铰制螺纹、切断及连接管子等作业，不能灵活调整工件的空间位置。台虎钳是传统的钳工作业工具，但对于管状、圆柱状工件，由于钳口夹持面小，使得夹持不牢靠，且在夹持状态 下工件也不能实现空间位置的灵活调整。即使是旋转式台虎钳，也只能实现一个水平面内的旋转。目前管子台虎钳和台虎钳的种类很多，各种适应性改进也不少，但大都是基于普通台虎钳的技术加以改良，在适应灵活调整变化管状工件空间位置并保持夹持牢固可靠方面，还没有较好的解决方案。现有技术中，一类是侧重于解决稳固夹持包括管状工件在内的圆形、曲面形等异型工件，如中国国家知识产权局于2007年8月8日公告的专利号为200620087344的专利文件，名称为高精度圆口虎钳，是在普通台虎钳的基础上，利用三点定位工作原理针对钳口部件进行改进，使之适合圆形及异型工件的夹持。此类技术虽然解决了管状工件夹持可靠的问题，但在工件的空间位置调整上仍限于普通台虎钳的功能。另一类是侧重于解决工件的空间位置调整，如国家知识产权局于1998年2月25日公告的申请专利号为CN96201927. 5的专利文件，名称为三维旋程控快速台虎钳，其主要结构示意如图I所示。它由组合定钳体I、动钳体2、丝杆行走系统3及座架4组成，组合定钳体I和动钳体2的横截面均呈圆形并可互相套接；组合定钳体由钳体芯5、钳体套6和锁紧螺母7构成，定钳口 8与钳体芯5连为一体，定钳口 8后部的圆周面上设有旋位齿，钳体芯5的后部设有锁紧螺纹，钳体套6前端设有与旋位齿相啮合的定位齿；钳体套钳体芯互相套接，前端旋位齿与定位齿啮合，通过扳动螺母手柄9使后端锁紧螺母锁紧；圆筒状的动钳体2下侧，沿纵向截去一部分筒壁，使横截面呈大半个圆环状，在圆筒状的钳体芯5下侧，与动钳体截去筒壁相对应处，有一平底面，动钳体套接在钳体芯中后，即被此平底面限定位置，不能在钳体芯中转动，只能前后移动；钳体套6下侧焊有半圆形转向板，其上除支承孔外另开有一转向孔，座架4除支承孔外另开有数个定位孔，转向板与座架通过支承轴连接，通过选择不同的定位孔与转向孔相配合固定，可使转向板每隔30°定位。该虎钳依靠旋位齿与定位齿的啮合使钳口绕X轴方向转动，依靠转向孔与定位孔的配合使钳口绕y轴转动，依靠原有旋转式台虎钳底座的结构使钳口绕z轴转动。此方案是在普通台虎钳的基础上做了较大改动，但针对灵活调整变化管状工件空间位置并保持夹持牢固可靠的需求，仍有不少不足之处。其一，虽然一定程度上实现了工件空间位置的三维调整，但其绕y轴的转动只能依靠转向孔与有限的几个定位孔配合来实现，转动范围很小，转动角度受每隔30°的孔位限制，且转动后定位孔与转向孔之间的固定困难不便；其二，虽然依靠丝杆行走系统的改进实现钳口快速开合操作，但钳口仍是普通台虎钳的平钳口，不能稳固夹持管状工件；其三，外形、结构复杂，制造困难、成本高，使用不便。
发明内容为了克服现有技术不能灵活调整管状工件空间位置并保持夹持牢固可靠的不足，本实用新型提供一种管状工件多向旋转夹具，该夹具不仅能实现管状工件空间位置的灵活调整，而且夹持牢固可靠。 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种管状工件多向旋转夹具，包括底座、水平面旋转丝杆、水平面旋转齿座、立柱管、垂直面旋转丝杆、工作套管、夹紧丝杆、圆弧面固定压块和圆弧面活动压块,水平面旋转齿座上部的水平端面有径向直齿圈，内腔有供水平面旋转丝杆穿过的通孔，立柱管下部的水平端面有径向直齿圈，下部的内腔有与水平面旋转丝杆配合的螺纹孔，立柱管上部的垂直端面有径向直齿圈，上部的内腔有供垂直面旋转丝杆穿过的通孔，工作套管的一侧垂直端面有径向直齿圈，内腔有与垂直面旋转丝杆配合的螺纹孔，水平面旋转齿座固定连接在底座上，立柱管通过水平面旋转丝杆与水平面旋转齿座及底座连接，使立柱管下部的水平端面径向直齿圈与水平面旋转齿座的径向直齿圈啮合，立柱管通过垂直面旋转丝杆与工作套管连接，使立柱管上部的垂直端面径向直齿圈与工作套管的垂直端面径向直齿圈啮合，工作套管的另一侧有一圆柱形空腔，空腔内壁有两块圆弧面固定压块固定在空腔内壁上，空腔内有一圆弧面活动压块与工作套管外侧的夹紧丝杆活动连接。管状工件放入工作套管的圆柱形空腔后，扳紧夹紧丝杆，工件被两块圆弧面固定压块和一块圆弧面活动压块从三个方向抱紧夹牢，加之压块上的圆弧面与工件外圆柱表面接触程度较高，从而达到夹持牢靠的目的。通过松、紧水平面旋转丝杆，离、合立柱管与水平面旋转齿座的啮合齿圈，立柱管与工作套管连同工件可在水平面内作360°旋转、固定；通过松、紧垂直面旋转丝杆，离、合工作套管与立柱管的啮合齿圈，工作套管连同工件可在垂直面内作360°旋转、固定；通过松、紧夹紧丝杆，管状工件可在工作套管的圆柱形空腔内绕自身轴线作360°旋转、固定。上述三种旋转方式叠加配合，可实现多向旋转，达到灵活调整管状工件空间位置的目的。作为优选，圆弧面活动压块上设有导向柱，导向柱与夹紧丝杆位于同一平面上，通过工作套管壁上的导向孔伸出工作套管外。由于圆弧面活动压块与夹紧丝杆间是活动连接，故导向柱可以防止在松、紧夹紧丝杆时，圆弧面活动压块左、右转动，从而保证夹紧时圆弧面活动压块处于正常工作位，保证夹持牢靠。本实用新型的有益效果是，夹持管状工件牢靠，可根据需要灵活调整工件空间位置，不仅可以应用于管状、圆柱状工件，也可用于带有管状、圆柱状夹持柄的工件，使用方便，生产效率高，结构简单小巧，加工容易，制造成本低。
[0008]图I是三维旋程控快速台虎钳的主要结构示意图。图中I、组合定钳体，2、动钳体，3、丝杆行走系统，4、座架，5、钳体芯，6、钳体套，7、锁紧螺母，8、定钳口，9、螺母手柄。图2是本实用新型的结构示意图。图3是图2的局部视图。图中1、底座，2、水平面旋转丝杆，3、水平面旋转齿座，4、立柱管，5、垂直面旋转丝杆，6、工作套管，7、夹紧丝杆，8、圆弧面固定压块，9、圆弧面活动压块，10、导向柱。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。本实施例的一种管状工件多向旋转夹具，如图2、图3所示，包括底座I、水平面旋转丝杆2、水平面旋转齿座3、立柱管4、垂直面旋转丝杆5、工作套管6、夹紧丝杆7、圆弧面固定压块8和圆弧面活动压块9。水平面旋转齿座3上部的水平端面有径向直齿圈，内腔有供水平面旋转丝杆2穿过的通孔，立柱管4下部的水平端面有径向直齿圈，下部的内腔有与水平面旋转丝杆2配合的螺纹孔，立柱管4上部的垂直端面有径向直齿圈，上部的内腔有供垂直面旋转丝杆5穿过的通孔，工作套管6的一侧垂直端面有径向直齿圈，内腔有与垂直面旋转丝杆5配合的螺纹孔。水平面旋转齿座3固定连接在底座I上，立柱管4通过水平面旋转丝杆2与水平面旋转齿座3及底座I连接，使立柱管4下部的水平端面径向直齿圈与水平面旋转齿座3的径向直齿圈啮合，立柱管4通过垂直面旋转丝杆5与工作套管6连接，使立柱管4上部的垂直端面径向直齿圈与工作套管6的垂直端面径向直齿圈啮合，工作套管6的另一侧有一圆柱形空腔，空腔内壁有两块圆弧面固定压块8固定在空腔内壁上，空腔内有一圆弧面活动压块9与工作套管6外侧的夹紧丝杆7活动连接，圆弧面活动压块9上设有两个导向柱10，导向柱10与夹紧丝杆7位于同一平面上，通过工作套管6壁上的导向孔伸出工作套管6外，可以防止圆弧面活动压块9左、右转动，保证夹紧时其处于正常工作位。管状工件放入工作套管6的圆柱形空腔后，扳紧夹紧丝杆7，工件被两块圆弧面固定压块8和一块圆弧面活动压块9抱紧夹牢，实现夹紧固定。通过松、紧水平面旋转丝杆2，离、合立柱管4与水平面旋转齿座3的啮合齿圈，立柱管4与工作套管6连同工件可在水平面内作360°旋转、固定；通过松、紧垂直面旋转丝杆5，离、合工作套管6与立柱管4的啮合齿圈，工作套管6连同工件可在垂直面内作360°旋转、固定；通过松、紧夹紧丝杆7，管状工件可在工作套管6的圆柱形空腔内绕自身轴线作360°旋转、固定。上述三种旋转方式叠加配合，即可实现工件的多向旋转。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。尽管本文较多地使用了立柱管、工作套管等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
权利要求1.一种管状工件多向旋转夹具，包括底座、水平面旋转丝杆、水平面旋转齿座、立柱管、垂直面旋转丝杆、工作套管、夹紧丝杆、圆弧面固定压块和圆弧面活动压块，其特征在于所述水平面旋转齿座上部的水平端面有径向直齿圈，内腔有供所述水平面旋转丝杆穿过的通孔，所述立柱管下部的水平端面有径向直齿圈，下部的内腔有与所述水平面旋转丝杆配合的螺纹孔，所述立柱管上部的垂直端面有径向直齿圈，上部的内腔有供所述垂直面旋转丝杆穿过的通孔，所述工作套管的一侧垂直端面有径向直齿圈，内腔有与所述垂直面旋转丝杆配合的螺纹孔，所述水平面旋转齿座固定连接在所述底座上，立柱管通过水平面旋转丝杆与水平面旋转齿座及底座连接，使立柱管下部的水平端面径向直齿圈与水平面旋转齿座的径向直齿圈啮合，立柱管通过垂直面旋转丝杆与工作套管连接，使立柱管上部的垂直端面径向直齿圈与工作套管的垂直端面径向直齿圈啮合，所述工作套管的另一侧有一圆柱形空腔，空腔内壁有所述圆弧面固定压块固定在空腔内壁上，空腔内有一所述圆弧面活动压块与工作套管外侧的所述夹紧丝杆活动连接。
2.根据权利要求I所述的管状工件多向旋转夹具，其特征在于，所述圆弧面活动压块上设有导向柱，所述导向柱与所述夹紧丝杆位于同一平面上，通过所述工作套管壁上的导向孔伸出工作套管外。
专利摘要一种安装在钳工工作台上，能灵活调整工件空间位置并夹持可靠的管状工件多向旋转夹具。包括底座、水平面旋转丝杆、水平面旋转齿座、立柱管、垂直面旋转丝杆、工作套管、夹紧丝杆、圆弧面固定压块和圆弧面活动压块。通过松、紧水平面旋转丝杆，离、合立柱管与水平面旋转齿座的啮合齿圈，立柱管与工作套管连同工件可在水平面内作360°旋转、固定；通过松、紧垂直面旋转丝杆，离、合工作套管与立柱管的啮合齿圈，工作套管连同工件可在垂直面内作360°旋转、固定；通过松、紧夹紧丝杆，工件可绕自身轴线作360°旋转、固定。通过夹紧丝杆、圆弧面固定压块和圆弧面活动压块从三个方向抱紧，达到夹持牢靠的目的。
文档编号B23Q3/06GK202539988SQ201220124070
公开日2012年11月21日 申请日期2012年3月29日 优先权日2012年3月29日
发明者邓静 申请人:邓静