专利名称：一种气动夹具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及柴油机制造技术，具体地，涉及一种气动夹具。
背景技术：
在柴油机制造技术中，对气缸体前后端面的加工精度要求较高，因为气缸体前后 端面的加工精度会影响柴油机的动力输出。在传统的气缸体加工工艺中，一般用气缸体的 底面和底面的两个工艺孔定位，并夹紧气缸体的顶面的方式来加工气缸体的前后端面。但 是，这种加工方法，不能保证气缸体前后端面对气缸体主轴孔的垂直度，即气缸体前后端面 对气缸体主轴孔的垂直度不稳定，会直接影响气缸体的加工精度。 为了解决上述气缸体前后端面对气缸体主轴孔的垂直度不稳定，S卩加工基准与设 计或装配基准不统一的矛盾，在加工气缸体前后端面时，必须采用主轴孔定位。但是，因为 气缸体的主轴孔位于气缸体前后端面的中间部位，距离气缸体底面的距离较大，气缸体主 轴承座之间的距离较小；并且，主轴孔定位销在插销时需要有一定的行程，主轴孔定位销与 导向套之间的配合需要一定的长度，吊装工件也需要一定的空间，这些对于主轴孔的定位 销的布置、插销和拔销的动作实现、插销深度的控制、工件的吊装等的设计带来很大困难。 在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题 (1)定位误差大气缸体前后端面对主轴孔的垂直度不稳定，加工基准与设计或 装配基准不统一； (2)输出功率低不能保证气缸体前后端面对主轴孔的垂直度，影响柴油机的动 力输出，从而降低柴油机的输出功率。
发明内容本实用新型的目的是针对现有技术中定位误差大和输出功率低的缺陷，提出一种 气动夹具，以实现减小定位误差和提高输出功率。 为实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种气动夹具，包括底座、 以及顺次设在所述底座上方的定位装置和夹紧装置，夹紧装置为气动式。 优选地，所述定位装置包括与所述底座相连的底面定位块、设在所述底座上方的 主轴孔定位机构以及安装在底座上方的工艺孔定位销。 优选地，在所述底座的左侧上方安装有箱体，所述夹紧装置设在箱体的上方，所述
夹紧装置包括螺栓、设在所述箱体和所述螺栓之间的拨钗、以及设在所述螺栓上的弹簧，其
中，在所述拨钗远离所述弹簧的一端设有与所述拨钗垂直的螺纹连接的接头。 优选地，所述夹紧装置还包括设在所述螺栓与所述定位装置之间的压板组件，所
述压板组件包括与所述底座平行的两个压板、与所述两个压板垂直连接的连接板、连接在
所述压板与所述底座之间的螺柱、以及连接在所述连接板与所述底座之间的支柱。 优选地，所述压板组件还包括设在所述支柱上的滚子、与所述滚子配合连接的滚
子轴、设在所述滚子轴外部的推杆、以及与所述滚子轴垂直连接、且与所述压板平行的楔铁。 优选地，所述压板组件还包括设在所述压板远离所述连接板一端的压块、连接在
所述接头与所述楔铁之间的连接螺钉、以及设在所述压板与所述连接板之间的支钉。 优选地，所述弹簧为双弹簧，所述双弹簧分布在所述拨钗的两侧。 优选地，所述主轴孔定位机构包括主轴孔定位销、与所述定位销配合连接的导向
套和销座。 优选地，所述主轴孔定位机构还包括设在所述底座与所述主轴孔定位销之间的齿 轮、与所述齿轮配合连接的齿轮轴、设在所述齿轮轴末端的拨杆、以及设在所述齿轮与所述 底座之间的齿条。 优选地，所述定位销为菱形削边圆柱状和齿条圆柱状。 本实用新型各实施例的气动夹具，在底座上设有定位装置和夹紧装置，可以通过 定位装置对待加工工件定位，再通过夹紧装置夹紧工件，对工件进行精加工，操作过程简 单，吊装工件方便；特别适用于发动机行业中用普通双面卧式铣床进行柴油机气缸体前后 端面的精加工，可以保证气缸体前后端面对主轴孔的垂直度的稳定性，从而可以使得柴油 机的加工基准与设计基准或装配基准一致。 进一步地，本实用新型各实施例的气动夹具，可以使用气动的夹紧装置，能够实现 自动化，从而可以降低人工劳动强度。 本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书 中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过 在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。 下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用 新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中 图1为根据本实用新型气动夹具的俯视图； 图2为图1的A-A向剖视图； 图3为图1的B-B向剖视图； 图4为图1的立体图； 图5为根据本实用新型气动夹具中主轴孔定位机构的立体图； 图6为根据本实用新型气动夹具中夹紧装置的立体图； 图7a和图7b为根据本实用新型气动夹具加工气缸体前后端面的工序图； 图8a_图8e为根据本实用新型气动夹具中主轴孔定位销的结构示意图。结合附
图，本实用新型实施例中附图标记如下 1-第一气缸；2_限位套；3_后盖板；4-箱体；5_螺栓；6_弹簧；7_拨钗；8_第一 接头；9-第一连接螺钉；10-连接板；ll-第一推杆；12_支板；13_支钉；14-圆柱销；15-支 柱；16-滚子轴；17-滚子；18-螺柱；19-楔铁；20-压板；21-压块；22-底座；23-底面定位 块；24-第一齿轮；25-第二齿轮；26-齿轮轴；27-拨杆；28-第二气缸；29-主轴孔定位销； 30-第一导向套；31-第二销座；32-第三齿轮；33-齿条；34-第三导向套；35-第二推杆；36-第二导向套；37-第一销座；38-工艺孔定位销。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优 选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 根据本实用新型实施例，提供了一种气动夹具。如图l-图8e所示，本实施例包括 底座22、定位装置和夹紧装置，定位装置和夹紧装置顺次设在底座22的上方。 其中，定位装置包括设在底座22的中部、且与底座22相连的底面定位块23、设 在底座上方的主轴孔定位机构以及安装在底座上方的工艺孔定位销38。 工艺孔定位销38用于工件(即气缸体)纵向(主轴孔轴线方向)移动的定位，而 底面定位块则用于工件绕主轴孔轴线方向旋转的定位。主轴孔定位机构包括齿轮轴26、 固定连接在齿轮轴26的一端的第二齿轮25、两个相同的主轴孔定位销29、与齿轮轴26相 互垂直设置的齿条33、可滚动地连接在齿条33的一端与其中一个主轴孔定位销之间的第 一齿轮24、两个第三齿轮32相互平行、且可滚动地连接在齿条的另一端与其中另一个主轴 孔定位销之间；在齿轮轴26的另一端设有拨杆27、第二气缸28、第二限位套34、第二推杆 35。其中，拨杆27与齿轮轴26固定连接、与第二推杆35活动连接，第二推杆35与第二气 缸28为螺纹连接。 在主轴孔定位机构中，用第二气缸28通过第二推杆35、拨杆27、齿轮轴26、第二齿 轮25、齿条33、第一齿轮24、第三齿轮32、主轴孔定位销29对待加工工件，例如气缸体前后 端面主轴孔的插、拔销动作，实现工件的自动定位，以及拔销后很方便地吊装和拆卸工件。 并且，在主轴孔定位机构中，可以通过第二齿轮25、齿条33、第一齿轮24和第三齿 轮32组成两个双齿轮齿条机构；由于齿轮安装的位置不同导致两个主轴孔定位销29的移 动方向相反，巧妙地实现插销和拔销动作。 在夹紧装置中，包括第一气缸1、螺栓5、弹簧6、拨钗7和压板组件，螺栓5水平 夹在拨钗7上端的分叉处，弹簧6绕在螺栓5的螺柱上。还包括第一接头8和第一连接螺 钉9，第一接头8的一端与第一气缸1连接，第一接头8的另一端穿过拨钗7的下端、连接到 第一连接螺钉9，其中，第一接头8与拨钗7之间的连接可以是螺纹连接。 压板组件包括与底座22平行设置的两个相同的压板20，连接在压板20与箱体4 之间的螺柱18 ;与两个相同的压板20所在的平面平行、且垂直连接在两个压板20之间的 连接板IO，连接在连接板10与箱体4之间的支柱12 ;设在支柱12上、且位于第一连接螺钉 9的另一端的滚子17，与滚子17配合连接的滚子轴16，设在滚子轴16外部的第一推杆11 ; 与滚子轴16垂直设置、且平行于压板20的楔铁19 ;在压板20远离连接板10的一端设有 压块21 ;在压板20与连接板10的连接处还设有支钉13。 在本实施例中，弹簧6是双弹簧，分布于拨钗7的两侧，可以与螺栓5和拨钗7 — 起组成缓冲机构，起缓冲作用，从而有效避免压板20自动退回时导致拨钗7折断的现象。 在本实施例中，主轴孔定位销29具有菱形削边圆柱和齿条圆柱的结构，其中，菱 形削边圆柱面为主轴孔定位面，齿条圆柱面为导向面，齿条面与齿轮啮合传动可实现插销 或拔销动作。 具体地，在本实施例中，以加工气缸体前后端面为例，对气缸体前后端主轴承孔
5(主定位，4点)、底面(1点)及底面一个工艺孔(1点)进行定位，再夹紧气缸体的顶面和 右侧凸台面，然后精铣气缸体前后端面，可以保证加工的尺寸精度要求和平面度要求，更重 要的是可以保证气缸体前后端面对主轴孔的垂直度要求。这里，主轴孔定位销的设计巧妙， 结构紧凑，可以解决气缸体定位、吊装及夹紧问题；用圆柱面和底面定位块的定位方式，定 位准确性好、精度高，可以提高气缸体的加工精度和加工质量，而且，操作过程简便，安全性 好，成本低廉，适用于柴油机制造业。 其中，在气缸体主轴孔的定位过程中，第二推杆35定位安装在第二气缸28上、并 带动拨杆27 ;齿轮轴26的一端与拨杆27连接，另一端与第二齿轮25相连；齿条33带动第 一齿轮24和第三齿轮32，使前后两个主轴孔定位销29前后移动，从而实现主轴孔的定位 和拔销。第一导向套30和第二导向套36分别与第一销座37、第二销座31相配合，主轴承 定位销29可以在第一导向套30和第二导向套36内导向，并在待加工工件进行初步预定位 后，主轴孔定位销29在导向套内导出，使工件定位快速准确。主轴孔定位销29的插销实现 了工件的定位，且主轴孔定位销的拔销可便于工件的吊装和拆卸。 在气缸体的夹紧过程中，第一气缸1通过拨钗7、第一接头8、第一连接螺钉9与楔 铁19连接；滚子17通过滚子轴16装在第一推杆11上，第一推杆11通过支柱15、支板12、 支钉13和圆柱销14组成推杆组件与压板组件连接，螺柱18安装在箱体4上，第一气缸1 带动楔铁19前进或后退；并通过螺栓5、弹簧6和拨钗7组成的双弹簧缓冲机构使压板组 件左右移动的同时，使滚子17在楔铁19的斜面上滚动，通过推杆组件使压板组件上下移 动，从而实现夹紧或松开工件，其中的双弹簧缓冲机构，可以有效地避免压板组件自动退回 时出现拨钗7折断的现象。 另外，在本实施例中，可以使用气动的插销、拔销和夹紧装置，从而实现自动化加 工，降低人工劳动强度。 本实施例的气动夹具，用气缸通过推杆、拨杆、齿轮轴、齿轮、齿条、主轴孔定位销 等组成定位机构，对气缸体主轴孔进行定位；用底面定位块对气缸体底面定位；用工艺孔 定位销实现对气缸体的纵向定位。并用包含双弹簧缓冲机构的夹紧装置夹紧气缸体顶面， 进行气缸体前后端面的精加工，操作过程简单，吊装工件方便；可以克服气缸体加工前后端 面对主轴孔的垂直度难保证、加工基准与设计(装配)基准不统一、存在定位误差影响柴油 机动力输出、从而降低柴油机功率的问题，可以保证气缸体前后端面对主轴孔的垂直度符 合设计或装配要求；从而可以使柴油机的加工基准与设计或装配基准一致；特别适用于发 动机行业中用普通双面卧式铣床进行柴油机气缸体前后端面的精加工。 最后应说明的是以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本 实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员 来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征 进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均 应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种气动夹具，其特征在于，包括底座、以及顺次设在所述底座上方的定位装置和夹紧装置，所述夹紧装置为气动式。
2. 根据权利要求1所述的气动夹具，其特征在于，所述定位装置包括与所述底座相 连的底面定位块、设在所述底座上方的主轴孔定位机构以及安装在底座上方的工艺孔定位 销。
3. 根据权利要求2所述的气动夹具，其特征在于，在所述底座的左侧上方安装有箱体， 所述夹紧装置设在箱体的上方，所述夹紧装置包括螺栓、设在所述箱体和所述螺栓之间的 拨钗、以及设在所述螺栓上的弹簧，其中，在所述拨钗远离所述弹簧的一端设有与所述拨钗 垂直的螺纹连接的接头。
4. 根据权利要求3所述的气动夹具，其特征在于，所述夹紧装置还包括设在所述螺栓与所述定位装置之间的压板组件，所述压板组件包括与所述底座平行的两个压板、与所述两个压板垂直连接的连接板、连接在所述压板与所述底座之间的螺柱、以及连接在所述连 接板与所述底座之间的支柱。
5. 根据权利要求4所述的气动夹具，其特征在于，所述压板组件还包括设在所述支柱 上的滚子、与所述滚子配合连接的滚子轴、设在所述滚子轴外部的推杆、以及与所述滚子轴 垂直连接、且与所述压板平行的楔铁。
6. 根据权利要求5所述的气动夹具，其特征在于，所述压板组件还包括设在所述压板 远离所述连接板一端的压块、连接在所述接头与所述楔铁之间的连接螺钉、以及设在所述 压板与所述连接板之间的支钉。
7. 根据权利要求3所述的气动夹具，其特征在于，所述弹簧为双弹簧，所述双弹簧分布 在所述拨钗的两侧。
8. 根据权利要求2所述的气动夹具，其特征在于，所述主轴孔定位机构包括主轴孔定 位销、与所述定位销配合连接的导向套和销座。
9. 根据权利要求8所述的气动夹具，其特征在于，所述主轴孔定位机构还包括设在所 述底座与所述主轴孔定位销之间的齿轮、与所述齿轮配合连接的齿轮轴、设在所述齿轮轴 末端的拨杆、以及设在所述齿轮与所述底座之间的齿条。
10. 根据权利要求8或9所述的气动夹具，其特征在于，所述定位销为菱形削边圆柱状 和齿条圆柱状。
专利摘要本实用新型公开了一种气动夹具，包括底座、以及顺次设在所述底座上方的定位装置和夹紧装置。本实用新型的气动夹具，可以克服现有技术中定位误差大和输出功率低等缺陷，以实现减小定位误差和提高输出功率。
文档编号B23C9/00GK201493530SQ200920140699
公开日2010年6月2日 申请日期2009年4月7日 优先权日2009年4月7日
发明者冯文源, 莫运凤 申请人:广西玉柴机器股份有限公司