一种对中夹持装置的制作方法

本发明属于机械加工设备，具体涉及一种对中夹持的装置。

背景技术：

目前机械加工设备技术领域中，针对夹持工件的不同形状、材料差异和特殊工作环境等，出现了多种对中夹持装置，其中夹持工件的对中精度不光是评估夹具对中性能的关键指标，也是精密加工中亟待解决的问题。

中国专利201020270193.X公开了一种机械式自动对中定心机构和自动对中定心机，它通过直线运行驱动部推动、阿基米德螺旋曲线段滑道导向、曲臂外端移动，完成被检定部件的对中夹持，但该装置结构复杂，需要特种设备进行加工装调，拆装及后期维修保养困难，且由于曲线段滑道的加工精度直接影响对中精度。

中国专利201210538756.2公开了一种上称重提拉法籽晶杆夹持及对中装置，它通过夹头夹持籽晶杆，并驱动电机旋转三个套有弹簧的螺栓来实现对中夹持，但该装置采用机器人控制，成本较高，且由于供电电压不稳定导致的电机转动误差和螺栓间隙误差将很难保证夹持对中精度。

中国专利2013100802332公开了一种卷辊抽拔简易对中夹持工装，它通过夹持组件、小车和把手完成对中夹持，但该装置夹持工件尺寸和形状单一，且操作时小车有抖动，夹持稳定性较差，精度同样难以保证。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种对中夹持装置，既能保证夹持的稳定性，又能实现工件高精度对中，此外该装置可在竖直方向上沿不同角度安装，操作方便，使用范围较广。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种对中夹持机构，包括高精度调节杆、联轴器、压缩弹簧、右旋测微螺杆、U型支撑座、左旋测微螺杆、夹块和底板滑块；沿U型支撑座底板中心轴线设有一个通槽，两侧侧板上设有通孔，两个夹块分别设置在所述通槽中，右旋测微螺杆穿过一侧侧板通孔和一个夹块，左旋测微螺杆穿过另一侧侧板通孔和另一个夹块，右旋测微螺杆和左旋测微螺杆穿入U型支撑座的端部，通过联轴器连接，压缩弹簧分别设置在右旋测微螺杆和左旋测微螺杆上，压缩弹簧两端分别与联轴器端面和夹块内侧固连；两个高精度调节杆分别设置在右旋测微螺杆和左旋测微螺杆位于U型支撑座外部的端部，底板滑块设置在夹块底部，使得夹块与底板滑块均在U型支撑座的通槽内滑动。

所述U型支撑座的通槽截面呈T型，顶部截面面积小，底部截面面积大。

还包括螺钉紧定挡圈，螺钉紧定挡圈设置在U型支撑座侧板的外壁，且位于锁紧右旋测微螺杆上，用于锁紧右旋测微螺杆。

还包括微调螺母，微调螺母设置在U型支撑座另一侧侧板的外壁，且位于左旋测微螺杆上，并用双螺母做防松处理。

所述夹块包括凸台，中间板和支撑台阶，中间板一侧设有凸台，另一侧与支撑台阶连接，凸台设置在底板的通槽内，便于夹块在通槽内滑动，凸台底面中心开有螺纹盲孔，中间板开有与螺纹孔，右旋测微螺杆和左旋测微螺杆分别穿过所述螺纹孔；支撑台阶分为两层，支撑台阶顶面与中间板底面相接，底板滑块与凸台底部的螺纹盲孔固连。

所述夹块采用铁磁性物质。

还包括柱形磁铁、滑块，两个滑块分别卡在夹块的支撑台阶上，滑块的侧壁上开有通孔，柱形磁铁设置在所述通孔内，滑块通过磁力吸附在夹块的支撑台阶上，同时沿支撑台阶自由滑动。

所述高精度调节杆包括依次连接安装套、轴套、微分筒和微调旋钮，安装套内腔开有螺纹孔，右旋测微螺杆和左旋测微螺杆分别与内腔螺纹孔连接。

所述高精度调节杆的安装套外壁开有螺纹孔，通过紧定螺钉，将测微螺杆和高精度调节杆固连。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

（1）本发明装置对中精度高，根据微分筒细分不同，最高对中精度可达微米级。

（2）夹块设计有两个支撑台阶，且两夹块中心距离可调，以便对中夹持不同尺寸的工件，通用性较好。

（3）由于测微螺杆的螺纹牙仍存在极小间隙，测微螺杆多次反复调节工作后会引入误差，影响对中精度，装置中弹簧处于压缩状态，通过弹簧预紧力，能够减小螺纹牙间隙引入的误差，保证了多次工作后夹持的稳定性与可靠性。

（4）本发明结构简单紧凑，占用空间小，方便拆装与维修。

（5）各连接件之间多采用孔轴配合，操作简单，节约成本。

附图说明

图1为本发明的一种对中夹持装置整体结构示意图。

图2为本发明的一种对中夹持装置的U型支撑座示意图。

图3为本发明的一种对中夹持装置的夹块示意图。

图4为本发明的一种对中夹持装置的U型支撑座、夹块和底板滑块位置关系透视图。

图5为本发明的一种对中夹持装置的高精度调节杆示意图。

图6为本发明的一种对中夹持装置的工作过程划线示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

结合图1（左侧局部剖视），一种对中夹持机构，包括高精度调节杆1、微调螺母2、柱形磁铁3、滑块4、联轴器5、压缩弹簧6、螺钉锁紧挡圈7、右旋测微螺杆8、U型支撑座10、左旋测微螺杆11、夹块12和底板滑块13。

结合图2，U型支撑座10包括底板10-1、第一侧板10-2和第二侧板10-3。底板10-1的对称中心设置一通槽，截面呈T型，顶部截面面积小，从第一侧板10-2开通至第二侧板10-3。在底板10-1的底面上均布四个螺纹通孔，用于与工作台安装联接。第一侧板10-2和第二侧板10-3的对称线上各设置一通孔，两个通孔直径相同且高度一致。

左旋测微螺杆11和右旋测微螺杆8分别从第一侧板10-2和第二侧板10-3的通孔穿入，两螺杆的一端通过联轴器5连接。螺钉紧定挡圈7设置在第二侧板10-1的外壁，且位于锁紧右旋测微螺杆8上，用于锁紧右旋测微螺杆8。微调螺母2设置在第一侧板10-2的外壁，且位于左旋测微螺杆11上，并用双螺母做防松处理。

结合图3，两个夹块12对称设置在U型支撑座10内，夹块12包括凸台12-1，中间板12-2和支撑台阶12-3。中间板12-2一侧设有凸台12-1，另一侧与支撑台阶12-3连接。凸台12-1设置在底板10-1的通槽内，便于夹块12在通槽内滑动，凸台12-1底面中心开有螺纹盲孔，深度与凸台12-1高度相同；中间板12-2开有与螺纹孔，右旋测微螺杆8和左旋测微螺杆11分别穿过所述螺纹孔；支撑台阶12-3分为两层，支撑台阶12-3顶面与中间板12-2底面相接，顶部的台阶面宽度大，这样可以更好的适应被夹持工件的尺寸。夹块12采用铁磁性物质，如碳钢、钨钢、铝镍钴合金、钕铁硼合金等。

两个压缩弹簧6分别套在左旋测微螺杆11和右旋测微螺杆8上，压缩弹簧6两端分别与联轴器5端面和夹块12内侧固连。

滑块4形状为U形，两个滑块4分别卡在夹块12的支撑台阶12-3上，滑块4的侧壁上开有通孔，柱形磁铁3设置在所述通孔，这样，滑块4可以靠磁力吸附在夹块12的支撑台阶12-3上，同时可沿支撑台阶12-3自由滑动。被夹持工件放置在支撑台阶12-3上，滑块4一方面对被夹持工件起到限位作用，另一方面防止被夹持工件脱落，使对中夹持机构可在竖直方向上沿不同角度安装。

结合图4，底板滑块13通过螺钉与夹块12的凸台12-1固连，螺钉设置在凸台12-1底面中心的螺纹盲孔中，防止夹块12从U型支撑座10的通槽中脱落，使得夹块12与底板滑块13均在U型支撑座10的通槽内滑动。

结合图5、两个高精度调节杆1分别设置在右旋测微螺杆8和左旋测微螺杆11的端部。高精度调节杆1包括依次连接安装套1-1、轴套1-2、微分筒1-3和微调旋钮1-4。安装套1-1内腔开有螺纹孔，右旋测微螺杆8和左旋测微螺杆11分别与内腔螺纹孔连接，外壁开有螺纹孔，并通过在外壁螺纹孔拧入紧定螺钉，实现测微螺杆和高精度调节杆1完全固连。轴套1-2沿轴线方向上有刻度标注，相对于安装套1-1，轴套1-2是不可动的。微分筒1-3（市购，精度为0.05mm）相对于安装套1-1，微分筒1-3沿轴套1-2的中心轴前后移动。通过旋动微分筒1-3和微调旋钮1-4，调节微调螺杆，从而改变两个夹块12之间的距离。

结合图5和图6，本发明可用于工件的快速对中夹持，工作过程为：先在U型支撑座10的底板10-1上标记第一直线L1、第二直线L2和第三直线L3，第一直线L1为底板10-1水平长度方向的中心线，第二直线L2和第三直线L3相对直线L1呈对称分布在底板10-1上，两者距离大于联轴器5的轴向长度。

然后按照一定的装配关系和安装顺序将对中夹持装置安装完成，通过旋转高精度调节杆1的微分筒1-3，将位于右侧的夹块12向第一直线L1调整，使得夹块12内侧底边线与第二直线L2基本重合。再次通过旋转高精度调节杆1的微调旋钮1-4，进一步调节右旋测微螺杆8的进给长度，直到夹块12内侧底边线与第三直线L2完全重合。

接着旋转微调螺母2，将位于左侧的夹块12向第一直线L1调整，使得夹块12内侧底边线与第三直线L3基本重合；再次旋转高精度调节杆1的微分筒1-3和微调旋钮1-4，进一步左旋测微螺杆11的进给长度，直到夹块12内侧底边线与第三直线L3完全重合。同时拧松安装套1-1上的紧定螺钉，调节左右测微螺杆在安装套1-1中的安装深度，使得左右两个高精度调节杆1的初始值（标定时可选择调节距离最大值）相同，再次拧紧安装套1-1上的紧定螺钉，固联测微螺杆和高精度调节杆1。

最后将被夹持工件放置在两个夹块12之间，通过旋转高精度调节杆1的微分筒1-3和微调旋钮1-4，将被夹持工件对中夹紧，压缩弹簧6处于压缩状态，同时调整滑块4使其紧靠在被夹持工件一侧，完成工件对中夹持。若反向拧转高精度调节杆1的测微筒，则两个夹块12分别向U型支撑座10两侧板移动，待夹持力卸荷后，直接将工件取下。