数控加工夹具的制作方法

本发明涉及定位工装技术领域，特别是涉及一种数控加工夹具。

背景技术：

在薄壁类零件加工内孔的过程中，由于待加工产品为锻压坯料或型材坯料，一般的，该类型产品坯料的外形尺寸的公差较大，在产品坯料内孔的数控加工过程中，采用传统的夹具对产品坯料进行装夹时，难以保证各产品坯料内孔之间的同心度。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种能提高产品坯料同心度的数控加工夹具。

一种数控加工夹具，用于对待加工内孔的产品坯料进行定位，所述产品坯料包括第一边框和与所述第一边框相对设置的第二边框，所述数控加工夹具包括：

底座；

定位板，安装在所述底座上并设置有用于对所述第一边框进行定位的定位结构；及

装夹机构，包括与所述定位板转动连接并用于将所述产品坯料压紧在所述定位板上的夹紧件，安装在所述定位板上并用于驱动所述夹紧件转动的驱动器，及安装在所述夹紧件上并用于抵压所述第二边框、从而使所述第一边框与所述定位结构配合的顶撑件；所述夹紧件包括与所述第一边框对应的第一夹爪，及与所述第二边框对应的第二夹爪，所述顶撑件设置在所述第二夹爪上。

在其中一个实施例中，所述夹紧件包括用于压紧所述产品坯料的夹紧部，与所述驱动器连接以驱动所述夹紧件转动的动力部，及连接在所述夹紧部和所述动力部之间并与所述定位板铰接的连接部，所述连接部上设置有铰接孔，所述铰接孔中穿设有将所述夹紧件与所述定位板转动连接的旋转销。

在其中一个实施例中，所述夹紧部上设置有与所述产品坯料相对应的锯齿。

在其中一个实施例中，所述驱动器为气缸，所述气缸的缸筒与所述定位板连接，所述气缸的活塞杆与所述夹紧件连接；

其中，当所述活塞杆伸长时，所述夹紧件正转而压紧所述产品坯料，所述顶撑件抵压所述第二边框；当所述活塞杆收缩时，所述夹紧件反转而解除对所述产品坯料的压紧，所述顶撑件解除对所述第二边框的抵压。

在其中一个实施例中，所述第二夹爪上设置有安装所述顶撑件的安装孔，所述顶撑件包括设置在所述安装孔远离所述产品坯料一端的止挡块，设置在安装孔靠近所述产品坯料一端并与所述第二边框相对应的定位销，连接在所述止挡块和所述定位销之间的压缩弹簧。

在其中一个实施例中，所述止挡块为与所述安装孔螺纹连接的止付螺丝。

在其中一个实施例中，所述定位板上设置有供所述夹紧件转动的容置槽。

在其中一个实施例中，所述底座包括相对设置的两个支脚，所述定位板与两个所述支脚螺栓连接。

在其中一个实施例中，所述夹紧件还包括与所述产品坯料对应的辅助夹爪。

在其中一个实施例中，所述定位结构为定位凸台，所述定位凸台上设置有与所述第一边框外形相适配的定位面。

本发明提供的数控加工夹具，由于定位板上设置有对第一边框进行定位的定位结构；顶撑件设置在夹紧件上，当夹紧件对产品坯料夹紧时，通过顶撑件对第二边框的抵压作用，推动产品坯料移动并使其第一边框与定位结构配合。定位结构仅针对产品坯料中的第一边框进行定位，在加工内孔的过程中，以该定位结构为基准确定内孔的中心，即不同产品坯料内孔的中心均与第一边框的相对位置恒定，提高了不同产品坯料的内孔的同心度。另外，当夹紧件对产品坯料夹紧时，顶撑件同时完成对产品坯料的定位，即产品坯料的夹紧和定位同步进行，大幅提高了夹具对产品坯料的装夹效率，减低了加工成本。

附图说明

图1为一实施例提供的夹具的立体结构示意图；

图2为加工成型后产品坯料的结构示意图；

图3为图1所示夹具中夹紧件的结构示意图；

图4为一实施例提供的夹具的剖面结构示意图；

图5为图4中A处放大结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1和图2，一种数控加工夹具，用于对产品坯料400进行定位，定位后的产品坯料400上将加工形成内孔430。在一些实施例中，产品坯料400的外形轮廓为四边形，产品坯料400包括第一边框410和第二边框420，第一边框410和第二边框420相对设置。

参阅图1和图4，该数控加工夹具包括底座100、定位板200和装夹机构300。定位板200安装在底座100上，定位板200上设置有定位结构210，该定位结构210用于对产品坯料400中的其中一个边框进行定位，在一些实施例中，定位结构210对第一边框410进行定位。装夹机构300包括夹紧件310、驱动器320和顶撑件330。

参阅图1、图4和图5，夹紧件310与定位板200转动连接，夹紧件310用于将产品坯料400压紧在定位板200上，夹紧件310包括第一夹爪311和第二夹爪312，在一些实施例中，第一夹爪311和第二夹爪312的数量均分别为三个。第一夹爪311与第一边框410对应并将其夹紧，第二夹爪312与第二边框420对应并将其夹紧。驱动器320安装在定位板200上，驱动器320用于驱动夹紧件310转动。顶撑件330安装在第二夹爪312上，顶撑件330用以抵压第二边框420，通过对第二边框420的挤压，从而推动产品坯料400移动并使其第一边框410与定位结构210配合(即以该定位结构210为基准对产品坯料400定位)。

参阅图1和图3，夹紧件310包括夹紧部310a、动力部310b和连接部310c。夹紧部310a与产品坯料400直接接触，夹紧部310a用于将产品坯料400压紧在定位板200上，即对产品坯料400施加从上往下的压力。动力部310b与驱动器320连接，动力部310b在驱动器320的作用下带动整个夹紧件310转动。连接部310c连接在夹紧部310a和动力部310b之间，事实上，在一些实施例中，夹紧部310a、动力部310b和连接部310c三者一体成型，夹紧部310a和动力部310b分居两端，连接部310c位于中间，夹紧件310通过连接部310c与定位板200转动连接。

参阅图1，图3和图4，具体的，定位板200上设置有容置槽212，夹紧件310则位于该容置槽212中，容置槽212可以为夹紧件310的转动提供一定的空间，因此，容置槽212的长度大于夹紧件310的最大宽度，即容置槽212的长度与夹紧件310的最大宽度之差为某一设定值。连接部310c上设置有铰接孔3102，铰接孔3102中穿设有旋转销340，该旋转销340的两端与定位板200转动连接。当驱动器320驱动动力部310b转动时，整个夹紧件310将以铰接孔3102为圆心转动。

参阅图4，具体的，当第一夹爪311顺时针转动时，第一夹爪311上的夹紧部310a远离产品坯料400的第一边框410，使得第一夹爪311解除对产品坯料400的夹紧状态。当第一夹爪311逆时针转动时，第一夹爪311上的夹紧部310a逐渐靠近直至压紧产品坯料400的第一边框410。

由于第二夹爪312与第一夹爪311相对定位板200长度方向的中心线对称，因此，当第二夹爪312逆时针转动时，第二夹爪312上的夹紧部310a远离产品坯料400的第二边框420，使得第二夹爪312解除对产品坯料400的夹紧状态。当第二夹爪312顺时针转动时，第二夹爪312上的夹紧部310a逐渐靠近直至压紧产品坯料400的第二边框420。

参阅图1和图3，为提高夹紧部310a与产品坯料400之间的摩擦力，确保对产品坯料400形成可靠的夹紧作用，在一些实施例中，夹紧部310a上设置有与产品坯料400相对应的锯齿3101。当然，可以理解，在另一些实施例中，在夹紧部310a与产品坯料400相接触的表面上设置有若干凸条，凸条可以起到与锯齿3101相同的效果。

参阅图4和图5，在一些实施例中，驱动器320为气缸，气缸的缸筒321与定位板200铰接，气缸的活塞杆322与夹紧件310连接。当活塞杆322伸长时，第一夹爪311逆时针转动，同时第二夹爪312顺时针转动，第一夹爪311和第二夹爪312同时夹紧产品坯料400，即夹紧件310正转而压紧产品坯料400。在压紧产品坯料400的过程中，顶撑件330自动抵压第二边框420，通过对第二边框420的挤压，从而推动产品坯料400移动并使其第一边框410与定位结构210配合。

当活塞杆322伸收缩时，第一夹爪311顺时针转动，同时第二夹爪312逆时针转动，第一夹爪311和第二夹爪312同时解除对产品坯料400的夹紧，即夹紧件310反转而解除产品坯料400的压紧状态。在解除产品坯料400的压紧过程中，顶撑件330将自动脱离与第二边框420的抵接，从而便于产品坯料400的取放。

参阅图1和图4，具体的，第二夹爪312上设置有安装孔312a，顶撑件330则设置在该安装孔312a中，顶撑件330包括止挡块331，定位销333与压缩弹簧332。止挡块331设置在安装孔312a中远离产品坯料400的一端，定位销333设置在安装孔312a靠近产品坯料400的一端，定位销333与产品坯料400的第二边框420对应。压缩弹簧332连接在止挡块331和定位销333之间，即压缩弹簧332的一端与止挡块331连接，压缩弹簧332的另一端与定位销333连接。

参阅图4和图5，当驱动器320的活塞杆322收缩时，定位销333与第二边框420相脱离，此时，压缩弹簧332处于自由状态。当驱动器320的活塞杆322伸长时，定位销333逐渐靠近并与第二边框420相抵压，此时，在抵压力的左右下，止挡块331固定不动，定位销333在安装孔312a内向靠近止挡块331的方向运动，从而使该压缩弹簧332产生一定的压缩量，压缩弹簧332处于能量积蓄状态，通过压缩弹簧332弹力的作用，定位销333抵紧第二边框420，进一步使第一边框410与定位结构210相配合。

进一步的，止挡块331为止付螺丝，该止付螺丝与安装孔312a螺纹连接，可以理解，止付螺丝也可以采用其它习知的螺栓替代。通过旋转止付螺丝，可以调节止付螺丝在安装孔312a中的相对位置，从而改变压缩弹簧332的弹力以调整定位销333与第二边框420之间的抵压力。具体的，止付螺丝向右运动时，定位销333与第二边框420之间的抵压力增大；止付螺丝向左运动时，定位销333与第二边框420之间的抵压力减少。因此，根据实际情况的需要，可以很方便的对定位销333与第二边框420之间的抵压力进行调整。

参阅图1，底座100包括相对设置的两个支脚110，支脚110为U形结构，每个支脚110顶部形成两个支撑柱111，定位板200通过螺栓与支撑柱111螺纹连接。

参阅图1，图4和图5，为进一步提高装夹机构300对产品坯料400的夹紧效果，夹紧件310还包括辅助夹爪313，即辅助夹爪313与四边形产品坯料400的另外两个边框相对应，辅助夹爪313的数量为两个，辅助夹爪313对该另外两个边框同时形成夹紧作用。

具体的，定位结构210为定位凸台，定位凸台上设置有定位面211，该定位面211与第一边框410外形相适配。当顶撑件330推动产品坯料400时，产品坯料400的第一边框410与定位面211相抵压。

由于定位面211仅针对产品坯料400中的第一边框410进行定位(即只对产品坯料400的一边定位)，在加工内孔430的过程中，仅以该定位面211作为参考的基准面，只要使得内孔430的中心与该基准面的相对位置恒定不变，即可提高不同产品坯料400的内孔430的同心度。因此，通过顶撑件330对第二边框420的抵压作用，推动产品坯料400移动并使其第一边框410与定位结构210配合，以第一边框410(定位结构210)为基准，内孔430的中心与第一边框410的相对位置确定，最大限度的消除了产品坯料400外形尺寸的影响，确保不同内孔430之间的同心度。

另外，顶撑件330设置在第二夹爪312上，当夹紧件310对产品坯料400夹紧时，顶撑件330同时完成对产品坯料400的定位，即产品坯料400的夹紧和定位同步进行，大幅提高了夹具对产品坯料400的装夹效率，减低了加工成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。