专利名称：压板夹紧机构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于加工中心CNC辅助配套的工装夹具，具体说涉及一种用于卧式机床的工件装夹的压板夹紧机构。
背景技术：
CNC技术在工业制造领域广泛使用。需要制造的工件首先放置在工作台上；然后通过必要的装夹手段，固定在T型槽工作台面上；通过对工件基准的反复校准，最后进行切削加工。目前通常的做法是利用杠杆原理，如图2，两个力Fl和F2利用支点保持力的平衡。 具体做法是一个有螺纹能调节高度的垫头组合件1’，通过一个大的压板2’，连接在工件 4’的侧槽或者平面上，在垫头组合件1’和工件4’的压板区域之间，再安装上一组螺钉，通过螺母3’进行固定，如图1。一般在工件的左右两侧至少安装两个或四个类似的固定装置， 以将工件固定在T型槽工作台上5’。此外，卧式机床的下沿有两个支撑的方铁，起到承重作用；后面也有两组支撑方铁，使得工件和T型槽工作台之间保持一定的距离。这种工件安装方案对于一般的工件制造，都是相当有效的。但是对于有些大型的工件，当整个工件放置在工作台面上，而工作台面尺寸比较小时，如果还是采用这种传统的装夹方法，这时整个压板有很大一部分是外露在工作台面外面，会出现没法装夹工件的窘境。很多情况下换机床或转移工件就成了必须的选择。如果没有合适的机床，甚至会出现工件无法加工的极端情况。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种压板夹紧机构，既能扩大待加工工件在工作台X向上的尺寸范围，同时保证了顺利装夹。本实用新型采用以下技术方案一种压板夹紧机构，包括压板和穿过压板的施力杆，压板的一端支撑在垫块上，另一端用于压紧工件，所述垫块包括支撑部和让位部，所述支撑部的顶面与压板接触，所述让位部设有让位孔，供所述施力杆穿过，让位部的顶面与压板之间设有间隙。所述垫块上至少包括两个“顶面”，其中支撑部顶面与压板接触，但不与施力杆接触。因此，由让位部顶面与压板之间的间隙形成“让位区域”，来确保垫块上所受力的力臂。进一步地，所述施力杆设于垫块和待夹紧工件的之间。优选地，所述让位孔的横截面为U形。进一步地，所述垫块支撑部的底面与让位部的底面在同一平面上。整个垫块承受支点一侧的反作用力，受力均衡性得到保证。进一步地，所述垫块第一顶面与压板之间还可增设其它垫片。 进一步地，所述施力杆为向压板施加压力的组合件，该压力由螺纹紧固、液压或气动夹紧方式产生。 优选地，所述施力杆包括螺栓，所述螺栓下端与压板夹紧机构所处的工作台上的T型槽配合，螺栓上端与螺母连接，以紧固压板。进一步地，所述压板底部在施力杆两侧分别形成第一、第二接触面，顶面高度高于
第二接触面。本实用新型涉及的垫块有杠杆和支撑两重作用，为“复合垫块”。通过复合垫块替代了传统的螺纹旋转型的普通垫块，通过缩减垫块空间尺寸，达到扩大普通装夹实用范围的目的。并巧妙通过力的转换，将垫块所受到的支点力平衡在整个垫块的下部。同时，能保证支点力尽量靠近工件，以保证杠杆的合理平衡性。理论计算与普通装夹比，受力情况相同。本实用新型具有结构简单、紧凑、运行稳定可靠的特点。
图1为现有技术中工件装夹的示意图。图2为杠杆原理图。图3为本实用新型涉及的压板夹紧机构的结构示意图。图4为本实用新型涉及的压板夹紧机构中垫块的结构示意图。图5 图8为本实用新型涉及的压板夹紧机构中垫块的四种实施例。
具体实施方式
参见图3，为本实用新型涉及的压板夹紧机构。本实用新型适用于卧式机床上的工件装夹(如大型塑料模具)。该压板夹紧机构包括压板2和穿过压板2的施力杆3，压板2 的一端支撑在垫块1上，另一端用于压紧工件。所述垫块1包括支撑部和让位部，所述支撑部的顶面11与压板2接触，所述让位部设有让位孔15，供所述施力杆3穿过，让位部的顶面 12与压板2之间设有间隙。所述压板2底部在施力杆3两侧分别形成第一、第二接触面21、22。所述垫块1顶部包括至少两个平面第一、第二顶面11、12，见图4，所述第一顶面11与压板2接触，而与施力杆3不接触。第二顶面12与压板2之间有间隙，即第二顶面12上为“让位区域16”。 此区域保证了垫块1的第二顶面12不与压板2直接接触。因此，理论上该区域不受力。所述垫块1底部包括支撑部底面13和让位部底面14，支撑部的底面13与让位部的底面14在同一平面上。所述让位部设有环绕施力杆3、并与施力杆3配合的让位孔15。由图可知，该让位孔15可以是圆孔，见图5，也可以是U形孔，见图6。无论哪种实施方式，垫块1都能包围施力杆3。当让位孔15采用如图6所示的形式时，相当于在垫块1 一侧打开一个单向缺口，施力杆3可从该缺口部分放进去。而让位孔15孔壁可以与施力杆3的侧面接触，见图7，也可以不接触，见图8。由于“让位区域16”的存在，当让位孔15孔壁与施力杆3侧面接触时， 第一、第二顶面11、12之间必须有过渡面17，以使第一顶面11不与施力杆3接触。所述施力杆3为向压板2施加压力的组合件，该压力可由各种方式产生，比如螺纹紧固、液压或气动夹紧等方式，即施力杆3可以是螺栓螺母夹紧机构、液压缸或气缸夹紧机构等。在本实施例中，优选螺栓螺母夹紧机构。见图3，施力杆3包括螺栓31，所述螺栓31 下端与压板夹紧机构所处的工作台6上的T型槽61配合，螺栓31上端与螺母32连接，以紧固压板2。螺母32和压板2之间还可设支撑垫片33。[0024]本实用新型基于杠杆原理发展而来，垫块虽为单个零件，但既承受施力杆一侧的作用力，又有支撑的效果，可以说是“复合垫块”。该垫块有三个功能1)充当受力点作用， 承受力F1，用以平衡待夹紧工件上给的力F2，参见图2，FlXSl = F2XS2，F3 = F1+F2 ；2)将垫块受到力Fl的反作用力，均勻分摊在整个垫块上，力Fl由第一顶面传递到垫块底部上， 利用垫块上方“让空区域”，使得垫块下方均摊的受力面(即支撑部底面+让位部底面)可以靠螺栓更近，甚至将整个螺栓包住，整个垫块的受力均衡性并未受到破坏。3)为保持力 Fl的理论受力点远离螺栓，将垫块靠螺栓的区域让位出来，这样能增大力臂Si，使得Fl与 F2仍然保持在支点的两个方向。采用本实用新型，能缩短施力杆与待夹紧工件间的距离，同时扩大了机床上X向上工件的尺寸范围。当施力杆与待夹紧工件间的距离减小时，垫块与施力杆间的距离同时也减小。虽然力臂减小，会增大垫块顶面所分受到的力F1，垫块的一体式块状结构能确保该力在垫块底面被平衡掉。因此“让位区域”在垂直方向上无须尺寸很大，存有小间隙即可，垫块一定的高度能增加整个夹紧机构的平衡和稳定性。由以上说明可知，本实用新型对原装夹机构的部分零件进行了改动，而其它零部件都可以不用换，包括充当固定支点作用的螺栓及压板。特别简单实用，而且垫块易加工， 能降低制造成本。装夹时，需保证第一顶面11高度高于第二接触面22 (即压板2底面的高度)。可在垫块1的第一顶面11与压板2之间再增设其它垫片7，以灵活调节压板2高度。 以图6和图8所示的实施例为例，结合图3，待夹紧工件4放在固定块5上，待夹紧工件4 一侧有一开槽，将螺栓31嵌入T型槽61中，将垫块1包围螺栓31，压板2穿过螺栓31，第一接触面21与第一顶面11接触，第二接触面22与工件4开槽接触，加上支撑垫片33和螺母 32，螺母32拧紧，将工件4固定住。实际应用下来后，装夹强度和普通装夹比起来不受任何影响，简单易行。为增加装夹稳定性，可特地放低待夹紧工件和工作台之间的固定块。利用压板做中介杠杆，螺栓做支撑，压板一头固定在工件上，另外一头固定在复合垫铁上。以后可以调整压板的高度，通过小垫片或垫环来保证装夹高度的灵活可控性。
权利要求1.一种压板夹紧机构，包括压板( 和穿过压板( 的施力杆(3)，压板( 的一端支撑在垫块(1)上，另一端用于压紧工件，其特征是所述垫块(1)包括支撑部和让位部，所述支撑部的顶面(11)与压板⑵接触，所述让位部设有让位孔(15)，供所述施力杆(3)穿过， 让位部的顶面(12)与压板(2)之间设有间隙。
2.根据权利要求1所述的压板夹紧机构，其特征是所述施力杆C3)设于垫块(1)和待夹紧工件的之间。
3.根据权利要求1所述的压板夹紧机构，其特征是所述让位孔(1 的横截面为U形。
4.根据权利要求1所述的压板夹紧机构，其特征是所述垫块(1)支撑部的底面(13) 与让位部的底面(14)在同一平面上。
5.根据权利要求1所述的压板夹紧机构，其特征是所述垫块(1)的第一顶面(11)与压板( 之间还增设其它垫片(7)。
6.根据权利要求1所述的压板夹紧机构，其特征是所述施力杆C3)为向压板(2)施加压力的组合件，该压力由螺纹紧固、液压夹紧或气动夹紧方式产生。
7.根据权利要求6所述的压板夹紧机构，其特征是所述施力杆C3)包括螺栓(31)，所述螺栓(31)下端与压板夹紧机构所处的工作台上的T型槽(61)配合，螺栓(31)上端与螺母(32)连接，以紧固压板O)。
8.根据权利要求1所述的压板夹紧机构，其特征是所述压板( 底部在施力杆(3)两侧分别形成第一、第二接触面01、22)，第一顶面(11)高度高于第二接触面02)。
专利摘要本实用新型公开了一种压板夹紧机构，包括压板和穿过压板的施力杆，压板的一端支撑在垫块上，另一端用于压紧工件，所述垫块包括支撑部和让位部，所述支撑部的顶面与压板接触，所述让位部设有让位孔，供所述施力杆穿过，让位部的顶面与压板之间设有间隙。本实用新型能通过缩减垫块空间尺寸，达到扩大普通装夹实用范围的目的。并巧妙通过力的转换，将垫块所受到的支点力平衡在整个垫块的下部。同时，能保证支点力尽量靠近工件，以保证杠杆的合理平衡性。理论计算与普通装夹比，受力情况相同。本实用新型具有结构简单、紧凑、运行稳定可靠的特点。
文档编号B23Q3/06GK202062236SQ20112013513
公开日2011年12月7日 申请日期2011年4月29日 优先权日2011年4月29日
发明者王辉 申请人:上海小糸车灯有限公司