用于薄壁壳体工件加工的快速装卸夹具工装的制作方法

本发明涉及薄壁壳体工件机械加工技术领域，尤其涉及一种用于薄壁壳体工件加工的快速装卸夹具工装。

背景技术：

薄壁壳体件是一种常见的加工件，通过装夹具有规格尺寸一致的金属薄壁壳体对壳体内部结构进行机械加工，达到尺寸加工要求。数控机床配备的传统三爪卡盘在夹持薄壁壳体件时，若夹持力过大，容易使壳体变形甚至夹伤壳体，若夹持力过小，可能在加工过程中出现工件脱落的现象，引发危险；再者传统三爪卡盘使用壳体后端为定位基准，而壳体前端是薄壁壳体件加工后的检测基准，使得定位基准与检测基准不统一，可能降低加工精度。使用者使用传统三爪卡盘装夹薄壁壳体件时，必须同时实现固定壳体和夹紧三爪操作，若单人操作存在危险，双人操作则要求两人配合紧密。

技术实现要素：

为了克服传统三爪定位基准与检测基准不一致、夹持力不易控制、装夹操作不便、存在安全隐患的问题，本发明的目的在于提供一种用于薄壁壳体工件加工的快速装卸夹具工装，该快速装卸夹具工装通过人工手动放入薄壁壳体件工件顶开压紧滑块使弹簧产生压缩变形，松手后压紧滑块借弹簧力推动薄壁壳体件工件到定位端板，这样压紧滑块与定位端板共同夹持住薄壁壳体件工件，实现了薄壁壳体件工件前端定位，使测量基准与检测基准一致，然后再夹紧软爪式三爪卡盘，实现对薄壁壳体件工件的无损伤夹紧，并且薄壁壳体件工件被工装的三个弧形压板包裹，保证薄壁壳体件工件在加工过程中不会脱落。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种用于薄壁壳体工件加工的快速装卸夹具工装，包括三爪卡盘，在三爪卡盘上设有至少两个卡爪组件，所述三爪卡盘上设有驱动两个卡爪组件朝向三爪卡盘中心运动的驱动机构，所述卡爪组件包括卡爪和安装在卡爪夹持面上的弧形压板；其中一个卡爪组件的卡爪内侧对应安装有弹簧导向轴和弹簧座，该卡爪靠近三爪卡盘一端具有底板，所述弹簧导向轴一端端部与该卡爪的底板之间连接有弹簧A，弹簧导向轴另一端端部安装有与该卡爪的弧形压板相对应的压紧滑块，所述弹簧座上安装有与弹簧导向轴相互平行的弹簧轴，在该弹簧轴外部配合套装有导向压紧滑块水平直线运动的弹簧B，该卡爪的弧形压板远离压紧滑块的一端端部配合安装有定位端板。

为了更好地实现本发明，所述三爪卡盘上设有三个卡爪组件，所述弧形压板的夹持面为弧形面，弧形压板的弧形面与薄壁壳体工件外表面相配合，所述压紧滑块包括底板和与底板固定连接的弧形侧板，压紧滑块的底板与弧形侧板整体横截面为“L”形状，所述底板与弹簧导向轴固定连接，所述弧形侧板与薄壁壳体工件外表面相配合。

进一步的技术方案是：三个卡爪组件的卡爪内侧均对应安装有弹簧导向轴和弹簧座，三个卡爪靠近三爪卡盘一端具有底板，所述卡爪的弹簧导向轴一端端部与该卡爪的底板之间连接有弹簧A，弹簧导向轴另一端端部安装有与卡爪的弧形压板相对应的压紧滑块，所述弹簧座上安装有与弹簧导向轴相互平行的弹簧轴，在弹簧轴外部配合套装有导向压紧滑块水平直线运动的弹簧B，三个弧形压板远离压紧滑块的一端端部均配合安装有定位端板。

作为优选，所述定位端板通过螺钉与弧形压板可拆卸式固定连接。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明通过人工手动放入薄壁壳体件工件顶开压紧滑块使弹簧产生压缩变形，松手后压紧滑块借弹簧力推动薄壁壳体件工件到定位端板，这样压紧滑块与定位端板共同夹持住薄壁壳体件工件，实现了薄壁壳体件工件前端定位，使测量基准与检测基准一致，然后再夹紧软爪式三爪卡盘，实现对薄壁壳体件工件的无损伤夹紧，并且薄壁壳体件工件被工装的三个弧形压板包裹，保证薄壁壳体件工件在加工过程中不会脱落。

附图说明

图1为本发明实施例一的卡爪组件在三爪卡盘上布局结构示意图；

图2为本发明实施例一的剖视结构示意图；

图3为本发明实施例二的卡爪组件在三爪卡盘上布局结构示意图；

图4为本发明实施例二的剖视结构示意图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：

1－三爪卡盘,2－卡爪组件,3－卡爪,4－弧形压板,5－定位端板,6－弹簧导向轴,7－弹簧A,8－压紧滑块,9－弹簧座,10－弹簧轴,11－弹簧B,12－三爪夹持空间。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明：

实施例一

如图1、图2所示，一种用于薄壁壳体工件加工的快速装卸夹具工装，包括三爪卡盘1，在三爪卡盘1上设有三个卡爪组件2，三爪卡盘1上设有驱动三个卡爪组件2朝向三爪卡盘1中心运动的驱动机构，三个卡爪组件2均包括卡爪3和安装在卡爪3夹持面上的弧形压板4。三个卡爪组件2分别为第一个卡爪组件、第二个卡爪组件、第三个卡爪组件。如图2所示，其中第一个卡爪组件的卡爪3内侧对应安装有弹簧导向轴6和弹簧座9，第二个卡爪组件、第三个卡爪组件均没有安装有弹簧导向轴6和弹簧座9。第一个卡爪组件的卡爪3靠近三爪卡盘1一端具有底板，弹簧导向轴6一端端部与第一个卡爪组件的卡爪3底板之间连接有弹簧A7，弹簧导向轴6另一端端部安装有与第一个卡爪组件的卡爪3的弧形压板4相对应的压紧滑块8，第一个卡爪组件的弹簧座9上安装有与弹簧导向轴6相互平行的弹簧轴10，在第一个卡爪组件的弹簧轴10外部配合套装有导向压紧滑块8水平直线运动的弹簧B11，第一个卡爪组件的卡爪3的弧形压板4远离压紧滑块8的一端端部配合安装有定位端板5，该定位端板5通过螺钉与弧形压板4可拆卸式固定连接。

本实施例所有弧形压板4的夹持面为弧形面，并且弧形压板4的弧形面与薄壁壳体工件外表面相配合，第一个卡爪组件的压紧滑块8包括底板和与底板固定连接的弧形侧板，第一个卡爪组件的压紧滑块8的底板与弧形侧板整体横截面为“L”形状，底板与弹簧导向轴6固定连接，弧形侧板与薄壁壳体工件外表面相配合。

如图1、图2所示，三个卡爪组件2均匀安装于三爪卡盘1上，第二个卡爪组件的弧形压板4弧形线长度与第三个卡爪组件的弧形压板4弧形线长度相等，第一个卡爪组件的弧形压板4弧形线长度长于第二个卡爪组件的弧形压板4弧形线长度(或第二个卡爪组件的弧形压板4弧形线长度)，第一个卡爪组件的弧形压板4、第二个卡爪组件的弧形压板4、第三个卡爪组件的弧形压板4共同构成一个整体呈圆形的三爪夹持空间12，第一个卡爪组件的弧形压板4所对应圆心的圆心角为100～180度，第一个卡爪组件的压紧滑块8的底板弧形长度为与第一个卡爪组件的弧形压板4弧形长度相对应。这样，由于第一个卡爪组件的弧形压板4与第一个卡爪组件的压紧滑块8之间所占据的空间较大，将薄壁壳体工件配合安装于第一个卡爪组件的弧形压板4与第一个卡爪组件的压紧滑块8之间时，薄壁壳体工件将不会出现偏向。

本实施例的工作原理如下：

通过驱动机构将三个卡爪组件2朝向远离三爪卡盘1中心方向运动，使得三个卡爪组件2的卡爪3所构成的三爪夹持空间12增大。如图2所示，使用者可以右手将薄壁壳体工件左端顶持第一个卡爪组件的压紧滑块8，并用力让薄壁壳体工件推动压紧滑块8向左运动，压紧滑块8推动弹簧导向轴6向左运动，弹簧导向轴6推动弹簧A7向左运动并压缩弹簧A7，弹簧A7处于压缩状态。直到薄壁壳体工件右端放入到第一个卡爪组件的定位端板5左侧，这样薄壁壳体工件就置于第一个卡爪组件的压紧滑块8与定位端板5之间；然后使用者松开薄壁壳体工件，压缩的弹簧A7回复弹性形状，弹簧A7就依次推动弹簧导向轴6、压紧滑块8向右运动，压紧滑块8向右运动并推动薄壁壳体工件快速向右运动，以使得第一个卡爪组件的压紧滑块8与定位端板5共同夹持定位住薄壁壳体工件。在压紧滑块8向右运动的同时，压紧滑块8下部的弧形侧板在弹簧B11上方滑动，弹簧B11会给压紧滑块8的弧形侧板一定的阻力，防止压紧滑块8在弹簧A7的回弹力作用下发生旋转，同时防止压紧滑块8过大推动力撞击薄壁壳体工件左端而造成薄壁壳体工件左端损坏。弹簧轴10、弹簧B11可以起到引导压紧滑块8左右运动的作用。当第一个卡爪组件的压紧滑块8与定位端板5共同夹持定位住薄壁壳体工件后，使用者左手操作三爪卡盘1的驱动机构让三个卡爪组件2朝向三爪卡盘1中心运动使得三个卡爪组件2的卡爪3所构成的三爪夹持空间12空间减少而共同夹持住薄壁壳体工件。所以，本发明在应用时，一个使用者就可以轻松实现薄壁壳体工件的定位和三爪夹持操作。本发明还有如下好处：薄壁壳体工件的测量基准与检测基准均位于三个卡爪组件2的右端，薄壁壳体工件在加工时测量基准与检测基准相统一，就可以在薄壁壳体工件加工采用同一个基准位置、基准面来实现测量与检测的操作，提高了薄壁壳体工件的加工精度。三个卡爪组件2的三个弧形压板4均具有弧形夹持面，三个弧形压板4的弧形夹持面与薄壁壳体工件外部表面相配合，这样，三个卡爪3采用夹紧软爪式夹紧薄壁壳体工件外部，实现对薄壁壳体件工件的无损伤夹紧，并且薄壁壳体件工件被三个弧形压板4包裹，保证薄壁壳体件工件在加工过程中不会脱落。

实施例二

如图3、图4所示，一种用于薄壁壳体工件加工的快速装卸夹具工装，包括三爪卡盘1，在三爪卡盘1上设有三个卡爪组件2，三爪卡盘1上设有驱动三个卡爪组件2朝向三爪卡盘1中心运动的驱动机构，三个卡爪组件2均包括卡爪3和安装在卡爪3夹持面上的弧形压板4。三个卡爪组件2分别为第一个卡爪组件、第二个卡爪组件、第三个卡爪组件。如图4所示，三个卡爪组件2的结构完成相同，下面以第一个卡爪组件为例来说明三个卡爪组件2的结构：第一个卡爪组件的卡爪3内侧对应安装有弹簧导向轴6和弹簧座9，第一个卡爪组件的卡爪3靠近三爪卡盘1一端具有底板，弹簧导向轴6一端端部与第一个卡爪组件的卡爪3底板之间连接有弹簧A7，弹簧导向轴6另一端端部安装有与第一个卡爪组件的卡爪3的弧形压板4相对应的压紧滑块8，第一个卡爪组件的弹簧座9上安装有与弹簧导向轴6相互平行的弹簧轴10，在第一个卡爪组件的弹簧轴10外部配合套装有导向压紧滑块8水平直线运动的弹簧B11，第一个卡爪组件的卡爪3的弧形压板4远离压紧滑块8的一端端部配合安装有定位端板5，该定位端板5通过螺钉与弧形压板4可拆卸式固定连接。

本实施例所有弧形压板4的夹持面为弧形面，所有弧形压板4的弧形面与薄壁壳体工件外表面相配合，压紧滑块8包括底板和与底板固定连接的弧形侧板，压紧滑块8的底板与弧形侧板整体横截面为“L”形状，底板与弹簧导向轴6固定连接，弧形侧板与薄壁壳体工件外表面相配合。

本实施例的工作原理如下：

通过驱动机构将三个卡爪组件2朝向远离三爪卡盘1中心方向运动，使得三个卡爪组件2的卡爪3所构成的三爪夹持空间12增大。如图4所示，使用者可以右手将薄壁壳体工件左端顶持三个卡爪组件2或任意两个卡爪组件2或任意一个卡爪组件2的压紧滑块8，并用力让薄壁壳体工件推动压紧滑块8向左运动，压紧滑块8推动弹簧导向轴6向左运动，弹簧导向轴6推动弹簧A7向左运动并压缩弹簧A7，弹簧A7处于压缩状态。直到薄壁壳体工件右端放入到卡爪组件的定位端板5左侧，这样薄壁壳体工件就置于卡爪组件的压紧滑块8与定位端板5之间；然后使用者松开薄壁壳体工件，压缩的弹簧A7回复弹性形状，弹簧A7就依次推动弹簧导向轴6、压紧滑块8向右运动，压紧滑块8向右运动并推动薄壁壳体工件快速向右运动，以使得卡爪组件的压紧滑块8与定位端板5共同夹持定位住薄壁壳体工件。在压紧滑块8向右运动的同时，压紧滑块8下部的弧形侧板在弹簧B11上方滑动，弹簧B11会给压紧滑块8的弧形侧板一定的阻力，防止压紧滑块8在弹簧A7的回弹力作用下发生旋转，同时防止压紧滑块8过大推动力撞击薄壁壳体工件左端而造成薄壁壳体工件左端损坏。弹簧轴10、弹簧B11可以起到引导压紧滑块8左右运动的作用。当卡爪组件2的压紧滑块8与定位端板5共同夹持定位住薄壁壳体工件后，使用者左手操作三爪卡盘1的驱动机构让三个卡爪组件2朝向三爪卡盘1中心运动使得三个卡爪组件2的卡爪3所构成的三爪夹持空间12空间减少而共同夹持住薄壁壳体工件。所以，本发明在应用时，一个使用者就可以轻松实现薄壁壳体工件的定位和三爪夹持操作。

本发明还有如下好处：薄壁壳体工件的测量基准与检测基准均位于三个卡爪组件2的右端，薄壁壳体工件在加工时测量基准与检测基准相统一，就可以在薄壁壳体工件加工采用同一个基准位置、基准面来实现测量与检测的操作，提高了薄壁壳体工件的加工精度。三个卡爪组件2的三个弧形压板4均具有弧形夹持面，三个弧形压板4的弧形夹持面与薄壁壳体工件外部表面相配合，这样，三个卡爪3采用夹紧软爪式夹紧薄壁壳体工件外部，实现对薄壁壳体件工件的无损伤夹紧，并且薄壁壳体件工件被三个弧形压板4包裹，保证薄壁壳体件工件在加工过程中不会脱落。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。