一种支撑架夹具的制作方法
【专利摘要】一种支撑架夹具，立柱形定位凸台支撑架固定安装在基座上，柱体一侧上由顶部向下切去一段内凹的弧形缺口，柱体顶部向上突起定位凸台，正对缺口、垂直于缺口的水平宽度方向配置跷跷板状的平压板，平压板背向定位凸台支撑架的一端转动连接在气缸的活塞杆上，平压板的中段转动连接在辅助支撑架上端，辅助支撑架下端转动连接在基座上，平压板朝向定位凸台支撑架的一端为自由端，在平压板左、右两侧对称布置一对旋转压块，旋转压块一端由旋转气缸驱动，另一端为自由端，在平压板左、右两侧，两个旋转压块之间，对称配置一对定位销，定位销固定在基座上，该夹具能够针对异形支撑架的多个方位精确夹持定位，一次装夹完成多个待加工面的加工，加工精度高。
【专利说明】一种支撑架夹具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械加工领域，尤其涉及一种异形支撑架的工装夹具。
【背景技术】
[0002]在现代机械制造企业中，夹具是机械设备必不可少的一个部分。它对工件起着定位和夹紧的作用。夹具的优良关系到工件加工的质量好坏，并影响到由这些工件装配出来的设备的性能和质量。
[0003]据统计，目前我国现有工业中、小批多品种生产的工件品种己占工件种类总数的85%左右。另一方面，根据有关资料，我国现有工业水平，生产准备周期一般要占整个产品研制周期的50%?70%，而工艺装备的设计制造周期又占生产准备周期的50%?70%，其中工艺装备的准备阶段中有70%?80%的时间用于夹具的设计和制造。所以夹具设计与制造对于产品的开发周期、产品上市的时间有重大的影响。
[0004]随着数控机床不断的广泛使用，传统的通用型夹具已不能满足现有机械制造行业的发展需要，针对某些形状特殊的加工件，传统的通用型夹具不仅夹持精度低，并且一次装夹不能完成多个待加工面的加工，加工中需要多次装夹，工作效率低，并且装夹费时费力，造成加工成本增加。
实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种异形支撑架的专用夹具，该夹具能够针对某种支撑架的特殊形状从上、下、左、右、前、后六个方向进行充分的精确的装夹定位，并且能够通过一次装夹完成多个待加工面的加工，加工效率提高，加工成本降低。
[0006]本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0007]—种支撑架夹具，所述支撑架为一异形多面件，由上至下顺次包括头部、颈部和下部，
[0008]所述头部呈带有一层台阶面的圆台形，所述颈部呈锥台形，所述下部呈三棱柱形，二者的中心线平行，
[0009]头部位于下部的一个棱角正上方，头部一侧通过颈部连接下部，颈部横截面呈扇形，扇形的两条直边分别与其下方的下部棱角的两边平齐，扇形的圆心角为与两侧直边相接的外突圆角，颈部由下至上、横截面的扇形直径逐渐变小，形成锥面，锥面上端与头部平齐，下端位于下部顶面内侧，
[0010]头部另一侧突出于颈部之外，突出侧的底面与颈部的外突圆角之间设置有两根加强筋，
[0011]下部另外两个棱角上分别平行于中心线向外突出一个柱体，柱体上端面位于下部顶面上方，下端面与下部平齐，在柱体内同轴开设通孔，垂直于轴向、由柱体的外缘朝向通孔开设长槽，使通孔中段与外部连通，
[0012]由支撑架底面斜向上至外突圆角切去位于头部正下方的下部棱角，切面呈三角形，
[0013]其特征在于:
[0014]所述夹具包括定位凸台支撑架、平压板、旋转压块和定位销，
[0015]立柱形的定位凸台支撑架固定安装在基座上,柱体一侧上由顶部向下切去一段内凹的弧形缺口，柱体顶部向上突起定位凸台，
[0016]正对缺口、垂直于缺口的水平宽度方向配置跷跷板状的平压板，平压板背向定位凸台支撑架的一端转动连接在气缸的活塞杆上，平压板的中段转动连接在辅助支撑架上端，辅助支撑架下端转动连接在基座上，平压板朝向定位凸台支撑架的一端为自由端，气缸的活塞杆竖直伸缩时，能够带动平压板自由端反向转动，
[0017]在平压板左、右两侧对称布置一对旋转压块，旋转压块一端由旋转气缸驱动，另一端为自由端,能够在转动的同时上升或者下降，
[0018]在平压板左、右两侧，两个旋转压块之间，对称配置一对定位销，定位销固定在基座上，
[0019]所述夹具包括夹持状态和取件状态两个工作状态:
[0020]夹持状态时:
[0021]支撑架由上至下竖直放入定位凸台支撑架和平压板之间，两个通孔分别套装在两个定位销上；
[0022]外突圆角伸入缺口内、紧贴缺口的弧形底部，定位凸台由下至上活动伸入两个加强筋片之间，向上顶住头部突出侧的底面；
[0023]气缸的活塞杆竖直上伸，平压板自由端向下转动、抵压在锥面上；
[0024]两个旋转压块相对旋转，并且在旋转过程中下降，直至两个旋转压块的自由端紧贴长槽的下端，从左、右两侧分别抵压在两个长槽的槽壁上；
[0025]取件状态时:
[0026]气缸的活塞杆竖直下缩，平压板自由端向上转动、松开锥面；
[0027]两个旋转压块反向旋转，并且在旋转过程中上升，直至两个旋转压块的自由端分别转出长槽外、与长槽脱离。
[0028]夹持状态时，由定位凸台支撑架、平压板、旋转压块和定位销从多个方位对支撑架的头部、颈部和下部分别夹持限位，各部件与支撑架之间均为面接触，接触面积大，保证了夹持定位的充分性和精确性,定位后,能够一次完成对柱体上端面、头部上台阶的外圆周面和头部下台阶环形顶面三个待加工面的的加工，加工精度得到了保证。
[0029]进一步的，定位凸台可以是沿平压板中心线方向配置的长圆形凸台，或者是椭圆形台等其它类似的凸台结构，优选定位凸台为一个偏心配置的圆台，其中心位于支撑架中心与支撑架的头部中心的连线上，利于加工，并且定位支撑面也比较充分。
[0030]再进一步，辅助支撑架下端可以直接转动安装在基座上，也可以将其下端转动连接在支撑架底座上，支撑架底座固定在气缸顶部，气缸是固定安装在基座上的，通过这种安装方式将辅助支撑架下端间接转动安装在基座上，整个夹具的结构会更加紧凑，对基座的占用面积会进一步减少。
[0031]再进一步，旋转压块的旋转角度为正反60°，这个角度能够充分保证旋转压块夹持充分，松开时也能完全避开支撑架，防止取出支撑架时互相干涉。
[0032]再进一步，为进一步提高平压板的夹持效果，平压板自由端端部向下折弯，折弯段与锥面垂直，平压板自由端端面为与锥面匹配的内凹弧面。平压板夹持时，其自由端正对锥面抵压在锥面上，支撑架的受力情况会更好。
[0033]再进一步，为充分利用加工，可以在每个基座上配置多套夹具，可以利用多套刀具对多个支撑架同时加工，也可以利用一套刀具逐一加工多个支撑架，前者节省加工时间，后者节省加工场地。
[0034]需要说明的是，说明书和权利要求书中所提上、下、左、右、前、后的位置关系仅是为了描述方便而使用的一种相对的位置关系，并不是对所述方位的绝对限制。
[0035]本实用新型的有益效果在于:
[0036]1、能够对异形的支撑架的多个方位夹持定位，并且定位充分精确；
[0037]2、能够一次装夹完成三个待加工面的加工，加工精度高；
[0038]3、装夹基本通过运动件完成，人工操作量较低，并且装夹方便，加工效率高，加工成本相对降低。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]图1为支撑架的立体结构示意图
[0040]图2为支撑架的侧视图
[0041]图3为支撑架的后视图
[0042]图4为支撑架夹具的立体结构示意图
[0043]图5为平压板的装配立体结构示意图
[0044]图6为定位凸台支撑架的立体结构示意图
[0045]图7为图4中支撑架与夹具的配合结构侧视图
[0046]图8为图4中支撑架与夹具的配合结构俯视图
[0047]图9为图8中配合结构的A-A向剖视图
[0048]图10为图8中支撑架与旋转压块配合结构的B-B向剖视图
[0049]图1?10中:1为支撑架，101为头部，102为下部，103为通孔，104为长槽，105为柱体，106为外突圆角，107为加强筋，108为切面，109为颈部，110为锥面，2为平压板，3为辅助支撑架，6为支撑架底座，7为气缸，9为定位销，10为定位凸台支撑架，11为旋转压块，15为基座，16为定位凸台，14为旋转气缸，17为缺口。
【具体实施方式】
[0050]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0051]如图1?3所示，支撑架I为一异形多面件，由上至下顺次包括头部101、颈部109和下部102。
[0052]所述头部101呈带有一层台阶面的圆台形，所述颈部109呈锥台形，所述下部102呈三棱柱形，三者的中心线平行。
[0053]头部101位于下部102的一个棱角正上方，头部102 —侧通过颈部109连接下部102，颈部109横截面呈扇形，扇形的两条直边分别与其下方的下部101棱角的两边平齐，扇形的圆心角为与两侧直边相接的外突圆角106，颈部109由下至上、横截面的扇形直径逐渐变小，形成锥面110，锥面110上端与头部101平齐，下端位于下部101顶面内侧。
[0054]头部101另一侧突出于颈部109之外，突出侧的底面与颈部109的外突圆角106之间设置有两根加强筋107。
[0055]下部102另外两个棱角上分别平行于中心线向外突出一个柱体105，柱体105上端面位于下部102顶面上方，下端面与下部102平齐，在柱体105内同轴开设通孔103，垂直于轴向、由柱体105的外缘朝向通孔103开设长槽104，使通孔103中段与外部连通。
[0056]由支撑架I底面斜向上至外突圆角106切去位于头部101正下方的下部102棱角，切面108呈三角形。
[0057]图4中的基座上装配了两套夹具，左侧夹具上夹持了一个支撑架，右侧夹具处于取件后的待机状态。每套夹具都包括定位凸台支撑架10、平压板2、旋转压块11和定位销9。
[0058]立柱形的定位凸台支撑架10固定安装在基座15上,柱体一侧上由顶部向下切去一段内凹的弧形缺口 17,柱体顶部向上突起定位凸台16,定位凸台16为偏心配置的圆台，其中心位于支撑架10中心与支撑架I的头部中心的连线上，如图4、图6所示。
[0059]正对缺口 17、垂直于缺口 17的水平宽度方向配置跷跷板状的平压板2，平压板2背向定位凸台支撑架10的一端转动连接在气缸7的活塞杆上，平压板2的中段转动连接在辅助支撑架3上端，辅助支撑架3下端转动连接在支撑架底座6上，支撑架底座6固定在气缸7顶部,气缸7固定在基座15上；平压板2朝向定位凸台支撑架10的一端为自由端，自由端端部向下折弯，折弯段与锥面110垂直，平压板2自由端端面为与锥面110匹配的内凹弧面。气缸7的活塞杆竖直伸缩时，能够带动平压板2自由端反向转动，如图4、图5所示。
[0060]在平压板2左、右两侧对称布置一对旋转压块11，旋转压块11 一端由旋转气缸14驱动，另一端为自由端，能够在转动的同时上升或者下降，旋转压块11的旋转角度为正反60° ,如图4所示。
[0061]在平压板2左、右两侧，两个旋转压块11之间，对称配置一对定位销9，定位销9固定在基座15上，如图4所示。
[0062]所述夹具包括夹持状态和取件状态两个工作状态:
[0063]如图4左侧夹具所示，夹持状态时:
[0064]支撑架I由上至下竖直放入定位凸台支撑架10和平压板2之间，两个通孔103下端分别套装在两个定位销9上；
[0065]外突圆角106伸入缺口 17内、紧贴缺口 17的弧形底部，定位凸台16由下至上活动伸入两个加强筋片107之间，向上顶住头部101突出侧的底面，如图7?图9所示；
[0066]气缸7的活塞杆竖直上伸，平压板2自由端向下转动、抵压在锥面110上，如图7?9所示；
[0067]两个旋转压块11相对旋转，并且在旋转过程中下降，直至两个旋转压块11的自由端紧贴长槽104的下端，从左、右两侧分别抵压在两个长槽104的槽壁上，如图7?10所示；
[0068]夹持状态时，由定位凸台支撑架10、平压板2、旋转压块11和定位销9从多个方位对支撑架I的头部101、颈部109和下部102分别夹持限位，各部件与支撑架I之间均为面接触,夹挂定位后，能够一次完成对柱体105上端面、头部101上台阶外圆周面和头部101下台阶环形顶面三个待加工面的的加工。
[0069]取件状态时:
[0070]气缸7的活塞杆竖直下缩，平压板2自由端向上转动、松开锥面110 ;两个旋转压块11反向旋转，并且在旋转过程中上升，直至两个旋转压块11的自由端分别转出长槽104外、与长槽104脱离，随后即可从夹具中取出加工好的支撑件I，取出后的状态如图4右侧夹具所示。
【权利要求】
1.一种支撑架夹具，所述支撑架(I)为一异形多面件，由上至下顺次包括头部(101)、颈部(109)和下部(102)， 所述头部(101)呈带有一层台阶面的圆台形，所述颈部(109)呈锥台形，所述下部(102)呈三棱柱形，三者的中心线平行， 头部(101)位于下部(102)的一个棱角正上方，头部(102) —侧通过颈部(109)连接下部(102)，颈部(109)横截面呈扇形，扇形的两条直边分别与其下方的下部(101)棱角的两边平齐，扇形的圆心角为与两侧直边相接的外突圆角(106)，颈部(109)由下至上、横截面的扇形直径逐渐变小，形成锥面(110)，锥面(110)上端与头部(101)平齐，下端位于下部(101)顶面内侧， 头部(101)另一侧突出于颈部(109)之外，突出侧的底面与颈部(109)的外突圆角(106)之间设置有两根加强筋(107)， 下部(102)另外两个棱角上分别平行于中心线向外突出一个柱体(105)，柱体(105)上端面位于下部(102)顶面上方，下端面与下部(102)平齐，在柱体(105)内同轴开设通孔(103)，垂直于轴向、由柱体(105)的外缘朝向通孔(103)开设长槽(104)，使通孔(103)中段与外部连通， 由支撑架(I)底面斜向上至外突圆角(106)切去位于头部(101)正下方的下部(102)棱角，切面(108)呈三角形， 其特征在于: 所述夹具包括定位凸台支撑架(10)、平压板(2)、旋转压块(11)和定位销(9)， 立柱形的定位凸台支撑架(10)固定安装在基座(15)上，柱体一侧上由顶部向下切去一段内凹的弧形缺口(17)，柱体顶部向上突起定位凸台(16)， 正对缺口(17)、垂直于缺口(17)的水平宽度方向配置跷跷板状的平压板(2)，平压板(2)背向定位凸台支撑架(10)的一端转动连接在气缸(7)的活塞杆上，平压板(2)的中段转动连接在辅助支撑架(3)上端，辅助支撑架(3)下端转动连接在基座(15)上，平压板(2)朝向定位凸台支撑架(10)的一端为自由端，气缸(7)的活塞杆竖直伸缩时，能够带动平压板(2)自由端反向转动， 在平压板(2)左、右两侧对称布置一对旋转压块(11)，旋转压块(11) 一端由旋转气缸(14)驱动，另一端为自由端，能够在转动的同时上升或者下降， 在平压板(2)左、右两侧，两个旋转压块(11)之间，对称配置一对定位销(9)，定位销(9)固定在基座(15)上， 所述夹具包括夹持状态和取件状态两个工作状态: 夹持状态时: 支撑架(I)由上至下竖直放入定位凸台支撑架(10)和平压板(2)之间，两个通孔(103)下端分别套装在两个定位销(9)上； 外突圆角(106)伸入缺口(17)内、紧贴缺口(17)的弧形底部，定位凸台(16)由下至上活动伸入两个加强筋片(107)之间，向上顶住头部(101)突出侧的底面； 气缸(7)的活塞杆竖直上伸，平压板(2)自由端向下转动、抵压在锥面(110)上；两个旋转压块(11)相对旋转，并且在旋转过程中下降，直至两个旋转压块(11)的自由端紧贴长槽(104)的下端，从左、右两侧分别抵压在两个长槽(104)的槽壁上； 取件状态时: 气缸(7)的活塞杆竖直下缩，平压板(2)自由端向上转动、松开锥面(110)； 两个旋转压块(11)反向旋转，并且在旋转过程中上升，直至两个旋转压块(11)的自由端分别转出长槽(104)夕卜、与长槽(104)脱离。
2.根据权利要求1所述的支撑架夹具，其特征在于:所述定位凸台(16)为偏心配置的圆台，其中心位于支撑架(10)中心与支撑架⑴的头部中心的连线上。
3.根据权利要求1所述的支撑架夹具，其特征在于:所述辅助支撑架(3)下端转动连接在支撑架底座(6)上，支撑架底座￠)固定在气缸(7)顶部。
4.根据权利要求1所述的支撑架夹具，其特征在于:所述旋转压块(11)的旋转角度为正反60°。
5.根据权利要求1所述的支撑架夹具，其特征在于:所述平压板(2)自由端端部向下折弯，折弯段与锥面(110)垂直，平压板(2)自由端端面为与锥面(110)匹配的内凹弧面。
6.根据权利要求1所述的支撑架夹具，其特征在于:所述每个基座(15)上配置多套夹具。
【文档编号】B23Q3/00GK204094487SQ201420394708
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年7月17日 优先权日:2014年7月17日
【发明者】高磊, 徐腾岗, 武克廷, 霍鹏程 申请人:上海工程技术大学