一种工件自定位装夹夹具的制作方法

本发明涉及机械加工制造技术领域，具体地说是一种工件自定位装夹夹具。

背景技术：

在机械加工中，一般都需要将工件定位、定向的装夹在工作台上，但是对于一些铸件、锻件等，首次装夹或必须依靠毛坯面进行定位的工件，往往存在定位基准不精确，存在定位误差大等问题；通常的做法是设计可调节的定位或联动的定位机构，所以每件都进行调节固定，调节过程中容易出现偏差等问题，尤其是进行批量生产时，装夹费时费力，影响生产效率。

技术实现要素：

本发明提出一种工件自定位装夹夹具。

本发明的技术方案是这样实现的：一种工件自定位装夹夹具，包括定位座、位于定位座上方的自定位机构以及用于压紧工件的压紧机构；所述自定位机构包括能竖向移动的定位盘、安装在定位盘上表面的上定位柱以及安装在定位盘下表面的下定位柱，所述上定位柱和下定位柱均为偶数个且至少为4个，所述上定位柱和下定位柱上下一一对应；定位盘的其中两个相对的边为定位边，两个定位边相互平行，所述上定位柱和下定位柱分别沿两个定位边且对称设置；下定位柱的下端为锥面座，锥面座部分凸出于定位边，上定位柱的下端为能转动的半锥面座，半锥面座转动能使锥面部部分凸出于定位边；所述定位座上设置止口,所述定位盘和定位座同轴，在定位盘和定位座之间固定弹簧。

作为优选的技术方案，所述上定位柱和下定位柱均为4个。

作为优选的技术方案，在定位座上设置与下定位柱一一对应的竖向导向孔，所述下定位柱下端伸入导向孔内。定位盘下移时，下定位柱与导向孔的配合起到辅助导向的作用，增加夹具的刚性。

作为优选的技术方案，所述上定位柱包括与定位盘固定的固定杆，所述半锥面座套设在固定杆上并能转动，半锥面座上方的固定杆上螺纹连接顶紧螺栓。拧紧顶紧螺栓实现半锥面座的固定，旋松顶紧螺栓，使半锥面座能够转动，从而使半锥面座凸出或不凸出于定位边。

作为优选的技术方案，在定位座和定位盘之间连接导向机构，所述导向机构包括与定位座固定的导向轴以及与定位盘固定的导向套，所述导向套套设在导向轴外部并能沿导向轴上下滑动。可以保证定位座竖向移动的稳定性。

作为优选的技术方案，导向机构为两个且以定位座和定位盘的轴心为中心对称设置。通过导向机构起到导向的作用，保证定位盘上下移动的稳定性。

作为优选的技术方案，所述弹簧位于定位座和定位盘的轴心处，通过弹簧对定位盘起到支撑回弹的作用。

作为优选的技术方案，所述压紧机构包括与工作台固定的螺杆、沿螺杆上下移动的长条状压紧板，在压紧板上方的螺杆上螺纹连接锁紧螺母。通过拧紧锁紧螺母实现压紧板对工件的压紧。

作为优选的技术方案，所述压紧板上设置沿其长轴方向的长条通孔，所述螺杆穿过长条通孔并能沿长条通孔长轴方向移动。方便对工件限位和解除限位。

作为优选的技术方案，所述压紧机构为两个且相对设置在定位座的两侧。

由于采用了上述技术方案，本发明具有以下突出的有益效果：

本发明装夹定位简便、实用、可靠，能够消除工件毛坯面定位误差，保证批量生产的定位精度；能够实现工件的自行定位，不需要频繁调整定位部位，从而实现批量生产准确快速装夹工件，提高了装夹效率、减少了劳动强度；上定位柱和下定位柱可以实现不同工件共平台生产，使用范围广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的俯视结构示意图。

图3为图2的a-a向剖视结构示意图。

图4为图2安装工件ⅰ后的b-b向剖视结构示意图。

图5为图2安装工件ⅱ后的b-b向剖视结构示意图。

图中：1-定位座；2-定位盘；3-定位边；4-锥面座；5-半锥面座；6-导向孔；7-顶紧螺栓；8-止口；9-弹簧；10-导向轴；11-导向套；12-压紧板；13-长条通孔；14-支撑杆；15-螺杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、2所示，本发明包括定位座1、位于定位座1上方的自定位机构以及用于压紧工件的压紧机构。

所述自定位机构包括能竖向移动的定位盘2、安装在定位盘2上表面的上定位柱以及安装在定位盘2下表面的下定位柱，所述上定位柱和下定位柱均为偶数个且至少为4个，所述上定位柱和下定位柱上下一一对应。在本实施例中，所述上定位柱和下定位柱均为4个。

定位盘2的其中两个相对的边为定位边3，两个定位边3相互平行，所述上定位柱和下定位柱分别沿两个定位边3且对称设置。

下定位柱的下端为锥面座4，锥面座4部分凸出于定位边3，上定位柱的下端为能转动的半锥面座5，半锥面座5转动能使锥面部部分凸出于定位边3。

在定位座1上设置与下定位柱一一对应的竖向导向孔6，所述下定位柱下端伸入导向孔6内，定位盘2下移时，下定位柱与导向孔6的配合起到辅助导向的作用，增加夹具的刚性。

所述上定位柱包括与定位盘2固定的固定杆，所述半锥面座5套设在固定杆上并能转动，半锥面座5上方的固定杆上螺纹连接顶紧螺栓7。拧紧顶紧螺栓7实现半锥面座5的固定，旋松顶紧螺栓7，使半锥面座5能够转动，从而使半锥面座5凸出或不凸出于定位边3。

所述定位座1上设置止口8,所述定位盘2和定位座1同轴，在定位盘2和定位座1之间固定弹簧9。为了保证定位座1竖向移动的稳定性，在定位座1和定位盘2之间连接导向机构，所述导向机构包括与定位座1固定的导向轴10以及与定位盘2固定的导向套11，所述导向套11套设在导向轴10外部并能沿导向轴10上下滑动，导向机构为两个且以定位座1和定位盘2的轴心为中心对称设置，通过导向机构起到导向的作用，保证定位盘2上下移动的稳定性。所述导向套11为无油衬套。所述弹簧9位于定位座1和定位盘2的轴心处，通过弹簧9对定位盘2起到支撑回弹的作用。

所述压紧机构包括与工作台固定的螺杆15、沿螺杆15上下移动的长条状压紧板12，在压紧板12上方的螺杆15上螺纹连接锁紧螺母。通过拧紧锁紧螺母实现压紧板12对工件的压紧。所述压紧板12上设置沿其长轴方向的长条通孔13，所述螺杆15穿过长条通孔13并能沿长条通孔13长轴方向移动，方便对工件限位和解除限位。为了保证压紧板12对工件压紧的稳定性，所述压紧板12一端固定支撑杆14，进行压紧工作时，压紧板12的一端通过支撑杆14撑在工作台上，另一端压在工件上，保证了压紧的稳定性。所述压紧机构为两个且相对设置在定位座1的两侧。

如图4所示，具体使用时，将定位座1固定在工作台上，定位座1的止口8实现工件轴线方向的定位，将工件对准定位盘2，放入工装，在工件自重和压板压力下，定位盘2整体滑动至合适位置，对于定位边线位置低的工件ⅰ，靠下定位柱的锥面座4的反作用力定位工件ⅰ的转动，工件的定位边线为毛坯面，当工件定位边线宽度高度存在误差时，定位盘2、上定位柱和下定位柱会滑动至合适位置，直至靠紧工件的定位边线，实现自适应接触定位，保证工件定向定位精确度。如图5所示，为适应不同工件型号，对于定位边线位置高的工件ⅱ通过上定位柱进行定位，将上定位柱半锥面座5的锥面部转至外侧，即可实现上定位柱定位。

以下定位柱定位的工件为例，将工件粗略对准定位盘2，放入工装，工装的定位边线与下定位柱的锥面座4接触，定位盘2、上定位柱和下定位柱整体被下压一定距离，若位于定位盘2同一定位边3的两个下定位柱只有一个下定位柱与工件的定位边线相接处，弹簧9的弹力作用在定位盘2、上定位柱和下定位柱上，使其产生向上运动的趋势，在接触部位的锥面座4上会形成一个水平方向的推力，推动工件旋转(同时手动搬动工件辅助其旋转)，直至位于定位盘2同一定位边3的两个下定位柱与工件的定位边线都接触，工件不再转动，完成定位，最后用压紧板12压紧工件。当工件的定位边线存在微小的不平行误差时，其中位于定位盘2同一定位边3的两个下定位柱中，会只有一个下定位柱与定位边线接触，另一个下定位柱与定位边线存在间隙，定位边线的平行度误差在合理范围内时，这个间隙引起的定位误差可以满足定位要求，从而实现工件的自定位。

本发明装夹定位简便、实用、可靠，能够消除工件毛坯面定位误差，保证批量生产的定位精度；能够实现工件的自行定位，不需要频繁调整定位部位，从而实现批量生产准确快速装夹工件，提高了装夹效率、减少了劳动强度；上定位柱和下定位柱可以实现不同工件共平台生产，使用范围广。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。