一种基于工件柱面特征的多联组合虎钳的制作方法

本发明涉及工件夹具技术领域，具体涉及一种基于工件柱面特征的多联组合虎钳。

背景技术：

台虎钳作为通用夹具，通常被放置在工作台上，用来夹持工件进行后续相关的加工或装配操作。然而现有的台虎钳主要采用平行钳口，装夹具有柱面特征的工件时，由于经常会发生滚动，安装夹紧较为不便，工作效率低。中国发明专利201811335494.3针对圆柱形筒管公开一种多功能虎钳，采用可旋转的顶架、弹簧和推杆结构，一次装夹中能安装多个不同直径的圆柱形筒管，但由于弹簧受力变而极易影响夹紧稳定性，因而不宜用于机械加工的夹紧场合。此外，常用的台虎钳也不具备“以孔定位”的夹紧功能。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于工件柱面特征的多联组合虎钳，以解决现有技术中虎钳安装柱形零件不便、安装夹紧效率低，以及在安装夹紧过程中难以采取“以孔定位”的问题。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

一种基于工件柱面特征的多联组合虎钳，包括底座、动嵌体和定嵌体，所述底座为一端开口的圆筒形，所述底座的底面沿径向均布有若干个滑槽；所述定嵌体固定在所述底面上，且位于所述滑槽的一端，所述定嵌体上设有第一内圆弧面，第一内圆弧面上设有第一v型面，所述第一内圆弧面和第一v型面的开口均朝向底座的中心；所述动嵌体和所述滑槽滑动连接，所述动嵌体的形状为弧形，所述动嵌体包括第二内圆弧面以及与第二内圆弧面同心的第二外圆弧面，第二外圆弧面上设有第二v型面，第二v型面的开口朝向与第一v型面开口相对。

进一步的，所述滑槽包括中间矩形通孔和对称设置在矩形通孔上下两侧的条形槽；所述矩形通孔内滑动连接有组合滑块。

进一步的，还包括转盘，所述转盘上设有若干个腰形槽，所述腰形槽的数量和所述滑槽的数量相同；所述组合滑块的顶端和所述动嵌体固定连接，底端滑动连接在所述腰形槽内，转动所述转盘带动所述组合滑块滑动。

进一步的，所述转盘的中心设有伸出轴，所述伸出轴上安装有蜗轮；所述蜗轮上啮合有驱动蜗杆。

进一步的，还包括底板，所述底板连接在所述底座的开口端，所述底板上设有中心通孔，所述伸出轴转动连接在所述中心通孔内。

进一步的，所述驱动蜗杆包括蜗杆、接长杆和驱动部，所述接长杆一端与蜗杆相连，另一端可转动穿过底座上的圆孔与驱动部相连。

进一步的，所述定嵌体上的第一v型面与动嵌体上的第二v型面结构尺寸相同。

进一步的，所述滑槽的数量为六个。

进一步的，所述滑槽的数量为两个和或三个。

进一步的，所述底座的侧面固定有两个对称的u型固定接口。

本发明的优点在于：

1、通过若干弧形动嵌体同时向内或向外移动，可以实现对具有柱面特征的工件外圆夹持和内孔定位夹持，拓展了虎钳的安装夹持方式；

2、若干弧形动嵌体与对应的弧形定嵌体构成若干个弧形虎钳，可同时对多个具有柱面特征的工件的外圆夹持，提高了虎钳的安装夹持效率；

3、采取周向均布的多个腰形槽实现组合滑块的径向移动，避免了采用锥齿轮传动或端面螺旋传动的复杂，降低了虎钳加工难度；

4、通过调整弧形动嵌体和弧形定嵌体的数量，可快捷组建不同数量的联动虎钳；

5、利用蜗杆蜗轮传动，既能获得较大的夹紧力，也能获得一定的锁紧功能。

附图说明

图1为本发明具体实施方式多联组合虎钳的整体结构示意图；

图2为图1的仰视图；

图3为本发明具体实施方式中底座的结构示意图；

图4为本发明具体实施方式中定嵌体的结构示意图；

图5为本发明具体实施方式中动嵌体的结构示意图；

图6为本发明具体实施方式中转盘的结构示意图；

图7为图6的主视图；

图8为本发明具体实施方式中组合滑块的结构示意图；

图9为本发明具体实施方式中驱动蜗杆的结构示意图；

图10为本发明具体实施方式中底板的结构示意图；

图11为本发明具体实施方式多联组合虎钳的第一工作状态示意图；

图12为本发明具体实施方式多联组合虎钳的第二工作状态示意图；

图13为本发明具体实施方式多联组合虎钳的第三工作状态示意图；

图14为本发明具体实施方式多联组合虎钳第二状态的结构示意图；

图15为本发明具体实施方式多联组合虎钳第三状态的结构示意图。

其中：1、底座；1-1、固定接口；1-2、矩形通孔；1-3、条形槽；1-4、圆孔；2、定嵌体；2-1、第一内圆弧面；2-2、第一v型面；2-3、第一外圆弧面；2-4、第一安装孔；3、组合滑块；3-1、矩形滑块；3-2、支撑轴；3-3、滑动轴；4、动嵌体；4-1、第二内圆弧面；4-2、第二v型面；4-3、第二外圆弧面；5、转盘；5-1、腰形槽；5-2、伸出轴；6、驱动蜗杆；6-1、蜗杆；6-2、接长杆；6-3、驱动部；7、第二轴承；8、第二轴承端盖；9、底板；9-1、中心通孔；9-2减重孔；10、蜗轮；11、第一轴承；12-1、i型工件；12-2、ii型工件；12-3、iii型工件。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1、图4和图5所示，一种基于工件柱面特征的多联组合虎钳，包括底座1、定嵌体2和动嵌体4，底座1为一端开口的圆筒形，底座1的底面沿径向均布有若干个滑槽；定嵌体2固定在底面上，且位于滑槽的一端，定嵌体2上设有第一内圆弧面2-1，第一内圆弧面2-1上设有第一v型面2-2，第一内圆弧面2-1和第一v型面2-2的开口均朝向底座1的中心；动嵌体4和滑槽滑动连接，动嵌体4的形状为弧形，动嵌体4包括第二内圆弧面4-1以及与第二内圆弧面4-1同心的第二外圆弧面4-3，第二外圆弧面4-3上设有第二v型面4-2，第二v型面4-2的开口朝向与第一v型面2-2开口相对；动嵌体4在滑槽内滑动，远离或靠近定嵌体2对工件夹紧。

本发明通过动嵌体4同时向底座1中心移动实现对外表面为圆柱形的工件（i型工件12-1）进行夹紧，如图11所示。通过将动嵌体4同时向外移动，可以实现对内表面为圆柱形的工件（ii型工件12-2）进行夹紧，如图12所示。本装置能同时实现外圆夹持和内孔定位夹持，拓展了虎钳的安装夹持方式。如图13所示，动嵌体4与对应的定嵌体2构成弧形虎钳，可同时对多个具有柱面特征的工件（iii型工件12-3）的外圆夹持，提高了虎钳的安装夹持效率。

如图1和图2所示，一种用于柱面工件的多联组合虎钳，包括倒置的圆筒形底座1，其桶口下边沿外设两个对称的u型快速固定接口1-1，桶底面沿径向开有六等份的矩形通孔1-2，每个矩形通孔1-2上下两侧开有条形槽1-3，每个矩形通孔1-2内装有一个可沿底座1径向滑动的组合滑块3，每个条形槽1-3外侧顶端间隔装有一个弧形的定嵌体2，如图3所示。

如图8所示，组合滑块3是由矩形滑块3-1、安装在矩形滑块3-1两侧端面上的支撑轴3-2和滑动轴3-3组成，支撑轴3-2另一端固定连接弧形的动嵌体4，滑动轴3-3可滑动地连接转盘5上腰形槽5-1内。

如图4所示，弧形的定嵌体2通过第一安装孔2-4安装于底座1上端面的半径方向，弧形的定嵌体2上设有第一内圆弧面2-1以及与第一内圆弧面2-1同心的第一外圆弧面2-3，第一内圆弧面2-1设有第一v型面2-2，第一v型面2-2开口朝向底座1中心；如图5所示，弧形的动嵌体4通过第二安装孔4-4与支撑轴3-2相连，弧形的动嵌体4上设有第二内圆弧面4-1、与第二内圆弧面4-1同心的第二外圆弧面4-3，第二外圆弧面4-3设有第二v型面4-2，第二v型面4-2开口背离底座1中心，且与第一v型面2-2开口相对；弧形的定嵌体2上的第一v型面2-2与弧形动嵌体4上的第二v型面4-2结构尺寸相同，保证定嵌体2和动嵌体4夹持iii型工件12-3时具有良好的夹持效果。

如图6所示，转盘5沿周向均布六等份的腰形槽5-1，每个腰形槽5-1一端位于直径为ø1的圆上，另一端位于直径为ø2的圆上，直径ø1与直径ø2之差即为组合滑块3的径向行程如图7所示。本发明中的直径ø1与直径ø2并不是指直径为1和直径为2。

转盘5一侧端面中心还设有伸出轴5-2；伸出轴5-2上装有蜗轮10，伸出轴5-2末端通过第一轴承11和第一轴承端盖12与底板9相连；与底座1桶口边缘相连的底板9上中心设有用于安装第一轴承端盖12的中心通孔9-1，沿垂直于驱动蜗杆6安装方向在中心通孔9-1两侧分别开设一个减重孔9-2，如图10所示；与驱动蜗杆6啮合相连的蜗轮10两端依次通过第二轴承7、第二轴承端盖8与底板9相连，包括蜗杆6-1、接长杆6-2和驱动部6-3，驱动蜗杆6的安装方向与两个u型快速固定接口1-1连线方向垂直，接长杆6-2一端与蜗杆6-1相连，另一端可转动穿过底座1上圆孔1-4与驱动部6-3相连，如图9所示。

此外，当多联组合虎钳根据被装夹零件的尺寸，可通过采用不同数量的弧形的定嵌体2和弧形的动嵌体4，构成所需联动的组合虎钳，图14所示两联动的组合虎钳，图15为三联动的组合虎钳。

本发明的一种基于工件柱面特征的多联组合虎钳的工作原理如下：

第一种夹持方法：将底座1通过u型快速固定接口1-1与其他支撑工作台相连，手动或驱动装置转动驱动蜗杆6，通过蜗轮10、转盘5、组合滑块3，带动若干弧形的动嵌体4一同向内移动或向外移动；当若干弧形的动嵌体4向内移动时，可由若干弧形的动嵌体4的第二内圆弧面4-1同时夹紧i型工件12-1，如图11所示；当若干弧形的动嵌体4向外移动时，可由若干弧形的动嵌体4的第二外圆弧面4-3采取“以孔定位方式”，同时夹紧ii型工件12-2，如图12所示。

第二种夹持方法：将底座1通过u型快速固定接口1-1与其他支撑工作台相连，手动或驱动装置转动驱动蜗杆6，通过蜗轮10、转盘5、组合滑块3，带动若干弧形动嵌体4一同向外移动，使干弧形动嵌体4与相邻的弧形定嵌体2构成若干联动的虎钳，同时夹紧散开分布的iii型工件12-3，便于对iii型工件12-3加工或装配操作，如图13所示。

在本发明的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对上述零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。