夹紧装置及设有其的加工设备的制作方法

本发明涉及机械加工技术领域，特别是涉及一种夹紧装置及设有其的加工设备。

背景技术：

随着现代科技的发展及社会的不断进步，人们的生活水平不断得到提高，各种类型的车辆已经成为生产生活中必不可少的交通工具，为满足人们对车辆日益提高的需求，车辆的产品零部件在试制开发过程中对产品本身的周期及精度要求也越来越高。

目前在整车设计验证试制中，数控铣床是不可缺少的常用设备，在整车试制零件平面加工时，经常需要用到数控铣床夹紧装置对工件进行固定。在现有生产方式下，加工产品的上平面主要使用普通压板进行装夹，基本可以满足试制过程中的加工需求。

但是，在对整个毛坯的上平面进行铣削加工时，由于压板对刀具的运动存在干涉问题，需要对刀具的加工路线进行适应性改变并采用移动压板的方式完成铣削，这种方法不仅增加工序导致工作效率低下，而且移动压板会因为毛坯变形并降低工件的表面粗糙度。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种夹紧装置及设有其的加工设备，该夹紧装置及设有其的加工设备可以达到提高加工效率、提升工件的表面粗糙度的技术效果。

根据本申请的一个方面，提供一种夹紧装置，包括：

具有一工作面的工作台；及

至少两个夹紧单元，可拆卸地安装于所述工作台，每个所述夹紧单元具有相交于所述工作面的侧向夹紧面和平行于所述工作面的正向夹紧面，所述侧向夹紧面和/或所述侧向夹紧面与所述工作面共同界定形成用于夹紧工件的限位空间；

其中，所述侧向夹紧面可在平行于所述工作面的方向上相对所述工作台移动，所述正向夹紧面可在平行于所述工作面的方向和垂直于所述工作面的方向上相对所述工作台移动，以调节所述限位空间的大小。

在其中一个实施例中，所述工作台开设有多条安装槽，每个所述夹紧单元可选择地通过任意一条所述安装槽安装于所述工作台。

在其中一个实施例中，所述夹紧单元包括：

固定夹紧部，可拆卸地固接于所述工作台；

活动夹紧组件，可移动地配接于所述固定夹紧部，所述侧向夹紧面和所述正向夹紧面均形成于所述活动夹紧部；以及

侧向调节件，连接所述固定夹紧部和所述活动夹紧组件；

其中，所述侧向调节件能够在外力作用下驱动所述活动夹紧组件相对所述固定夹紧部沿一平行于所述工作面的方向直线移动。

在其中一个实施例中，所述侧向调节件沿一平行于所述工作面的方向配接于所述活动夹紧组件远离所述限位空间的一端。

在其中一个实施例中，所述固定夹紧部贯穿开设有滑动孔，所述活动夹紧组件包括：

第一活动夹紧部，位于所述固定夹紧部在所述滑动孔的轴向上的一侧，所述第一活动夹紧部远离所述固定夹紧部的一端形成所述侧向夹紧面和所述正向夹紧面；

第二活动夹紧部，位于所述固定夹紧部在所述滑动孔的轴向上远离所述第一活动夹紧部的一侧；以及

连接轴，所述连接轴的一端配接于所述第一活动夹紧部，所述连接轴的另一端穿过所述滑动孔配接于所述第二活动夹紧部，所述连接轴能够在外力作用下沿所述滑动孔的轴向方向滑动并带动所述第一活动夹紧部和所述第二活动夹紧部同步移动；

其中，所述侧向调节件配接于所述第二活动夹紧部。

在其中一个实施例中，所述第二活动夹紧部贯穿开设有具有第一限位端面的调节阶梯孔，所述调节阶梯孔的中心轴线的延伸方向与所述连接轴的中心轴线的延伸方向相同，所述侧向调节件的一端穿过所述调节阶梯孔且在穿设方向上限位于所述第一限位端面，所述侧向调节件的另一端螺纹连接于所述固定夹紧部。

在其中一个实施例中，所述第一活动夹紧部包括第一活动夹紧部本体及夹紧钳口，所述连接轴配接于所述第一活动夹紧部本体，所述夹紧钳口可拆卸地安装于所述第一活动夹紧部本体远离所述固定夹紧部的一侧，所述夹紧钳口远离所述第一活动夹紧部本体的一侧形成所述侧向夹紧面。

在其中一个实施例中，所述夹紧单元还包括：

滑动块，限位于所述工作台；

正向调节件，连接所述固定锁紧部和所述滑动块；

所述正向调节件能够在外力作用下驱动所述固定夹紧部沿垂直于所述工作面的方向直线移动。

在其中一个实施例中，所述固定锁紧部沿垂直于所述工作面的方向贯穿开设有阶梯槽，所述阶梯槽具有阶梯槽限位端面，所述正向调节件的一端沿所述第一方向穿过所述阶梯槽并在穿设方向上限位于所述阶梯槽限位端面，所述正向调节件的另一端螺纹连接于所述滑动块。

在其中一个实施例中，所述阶梯槽为沿一平行于工作面的方向纵长延伸的腰型槽。

上述夹紧装置，可通过工作台和夹紧单元共同固定工件，相较于采用压板对工件进行正向压紧的现有技术，由于上述夹紧单元可通过侧向夹紧面对工件进行侧向夹紧，因此不会与刀具的加工路径发生干涉也无需再加工过程中移动压板，从而提高加工效率与工件的表面粗糙度，而且可保证加工后的废屑、乳化液不会堆积在工件表面。

附图说明

图1为本发明一实施例中夹紧装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例中夹紧单元的结构示意图；

图3为本发明一实施例中夹紧单元的分解示意图；

图4为本发明一实施例中夹紧单元的另一角度的分解示意图。

附图标号说明：

100、夹紧装置；20、工作台；21、工作面；23、安装槽；40、夹紧单元；41、固定夹紧部；412、锁紧螺纹孔；414、阶梯槽；432、第一活动夹紧部；4321、第一活动夹紧部本体；4321a、第一连接轴孔；4321b、夹紧部阶梯孔；4323、夹紧钳口；4323a、钳口连接孔；4323b、侧向夹紧面；4325、钳口锁紧件；434、第二活动夹紧部；4341、第二连接轴孔；4343、紧固阶梯孔；4345、调节阶梯孔；436、连接轴；4361、连接轴螺纹孔；438、连接轴固定件；44、侧向调节件；45、滑动块；452、滑动块锁紧孔；47、正向调节件；49、垫圈；300、工件。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”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“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“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。

图1示出了本发明一实施例中的夹紧装置的结构示意图。

参阅图1，本发明一实施例提供了一种加工设备(图未示)，该加工设备设有用于夹紧工件300的夹紧装置100。夹紧装置100包括工作台20及至少一个夹紧单元40，夹紧单元40可拆卸地安装于工作台20，夹紧单元40用于夹紧放置于工作台20上的工件300，进而便于刀具对工作台20上的工件300进行加工。

具体在下列实施例中，该加工设备为数控铣床，铣刀可对被夹紧装置100夹紧的工件300的上平面进行铣削加工。可以理解，加工设备的类型不限于此，在其它实施例中，加工设备可为设有夹紧装置100的其它机床。

工作台20呈立方体状结构，具有一水平延伸的工作面21，工作面21上开设有多条安装槽23，多条安装槽23沿工作台20的宽度方向间隔排布，每条安装槽23沿工作台20的长度方向纵长延伸，每条安装槽23在垂直于工作台20的长度方向上的横截面呈倒“t”形。如此，工件300可放置于工作面21上，每个夹紧单元40可选择地通过任意一条安装槽23安装于工作台20。

夹紧单元40具有相交于工作面21的侧向夹紧面4323b和平行于工作面21的正向夹紧面，侧向夹紧面4323b和/或侧向夹紧面4323b与工作面21共同界定形成用于夹紧工件300的限位空间。优选地，侧向夹紧面4323b与工作面21垂直。其中，侧向夹紧面4323b可在平行于工作面21的方向上相对工作台20移动，正向夹紧面可在平行于工作面21的方向和垂直于工作面21的方向上相对工作台20移动，以调节限位空间的大小。

如此，上述夹紧装置100可通过工作台20和夹紧单元40共同固定工件300，相较于采用压板对工件300进行正向压紧的现有技术，由于上述夹紧单元40可通过侧向夹紧面4323b对工件300进行侧向夹紧，因此不会与刀具的加工路径发生干涉也无需再加工过程中移动压板，从而提高加工效率与工件300的表面粗糙度，而且可保证加工后的废屑、乳化液不会堆积在工件300表面。

具体地在一些实施例中，夹紧装置100包括四个夹紧单元40，其中两个夹紧单元40在工作台20的长度方向上间隔设置，另外两个夹紧单元40在工作台20的宽度方向上间隔设置，从而从工件300侧面的四个方向分别将工件300夹紧于工作面21上。可以理解，夹紧单元40的数量和布置方式不限，可根据需要不同数量的夹紧单元40和夹紧方式实现不同形状的工件300的定位夹紧。

结合图2至图4所示，图2示出了本发明一实施例中的夹紧单元的结构示意图，图3示出了本发明一实施例中夹紧单元的分解示意图；图4示出了本发明一实施例中夹紧单元的另一角度的分解示意图。

夹紧单元40包括固定夹紧部41、活动夹紧组件(图未标)以及侧向调节件44。固定夹紧部41可拆卸地配接于工作台20；活动夹紧组件可移动地配接于固定夹紧部41，侧向夹紧面4323b和正向夹紧面均形成于活动夹紧组件。侧向调节件44连接固定夹紧部41和活动夹紧组件，侧向调节件44能够在外力作用下驱动活动夹紧组件相对固定夹紧部41沿一平行于工作面21的方向直线移动，进而带动侧向夹紧面4323b和正向夹紧面相对工作台20移动完成对工件300的夹紧。

具体在一些实施例中，固定夹紧部41大致呈立方体状结构，固定夹紧部41开设有两个滑动孔(图未标)及一个锁紧螺纹孔412。两个滑动孔在固定夹紧部41的宽度方向上间隔设置，每个滑动孔均沿固定夹紧部41的长度方向贯穿固定夹紧部41，锁紧螺纹孔412位于两个滑动孔之间，锁紧螺纹孔412的中心轴线的方向平行于滑动孔的中心轴线方方向。如此，固定夹紧部41的底面可支撑于工作面21上，固定夹紧部41通过滑动孔与活动夹紧组件配接，同时通过锁紧螺纹孔412与侧向调节件44配接。

活动夹紧组件包括第一活动夹紧部432、第二活动夹紧部434、连接轴436以及连接轴紧固件438。第一活动夹紧部432和第二活动夹紧部434分别位于固定夹紧部41在滑动孔的轴向上的相对两侧(即固定夹紧部41的长度方向上的相对两侧)，第一活动夹紧部432远离固定夹紧部41的一端形成侧向夹紧面4323b和正向夹紧面，连接轴436通过连接轴紧固件438连接第一活动夹紧部432和第二活动夹紧部434以使两者相对固定夹紧部41同步移动。

具体地，第一活动夹紧部432位于固定夹紧部41在滑动孔的轴向上的一侧，第一活动夹紧部432包括第一活动夹紧部本体4321、夹紧钳口4323以及钳口锁紧件4325。第一活动夹紧部本体4321通过连接轴436与第二活动夹紧部434连接，夹紧钳口4323通过钳口锁紧件4325可拆卸地连接于第一活动夹紧部本体4321远离固定夹紧部41的一侧，夹紧钳口4323远离第一活动夹紧部本体4321的一侧形成侧向夹紧面4323b，第一活动夹紧部本体4321朝向工作面21的一侧形成正向夹紧面。

进一步地，第一活动夹紧部本体4321的长度方向与固定夹紧部41的宽度方向相同，第一活动夹紧部本体4321的宽度方向与固定夹紧部41的长度方向相同，第一活动夹紧部本体4321开设有两个设有内螺纹的第一连接轴孔4321a和两个设有内螺纹的夹紧部阶梯孔4321b。两个第一连接轴孔4321a在第一活动夹紧部本体4321的长度方向上间隔设置，每个第一连接轴孔4321a沿第一活动夹紧部本体4321的宽度方向贯穿第一活动夹紧部本体4321。两个夹紧部阶梯孔4321b位于两个第一连接轴孔4321a之间并在第一活动夹紧部本体4321的长度方向上间隔设置，每个夹紧部阶梯孔4321b沿第一活动夹紧部本体4321的宽度方向贯穿第一活动夹紧部本体4321。夹紧钳口4323开设有两个钳口连接孔4323a，两个钳口连接孔4323a与两个夹紧部阶梯孔4321b一一对应设置。

如此，两个钳口锁紧件4325分别依次螺纹连接夹紧部阶梯孔4321b与钳口连接孔4323a以将第一活动夹紧部本体4321和夹紧钳口4323可拆卸连接，第一活动夹紧部本体4321通过第一连接轴孔4321a与连接轴436螺纹连接。可以理解，夹紧钳口4323和第一活动夹紧部432的连接方式不限于此，可根据需要设置以满足不同要求。

第二活动夹紧部434位于固定夹紧部41在滑动孔的轴向上远离第一活动夹紧部432的一侧，第二活动夹紧部434呈立方体状，第二活动夹紧部434的长度方向与固定夹紧部41的宽度方向相同，第二活动夹紧部434的宽度方向与固定夹紧部41的长度方向相同。第二活动夹紧部434开设有两个第二连接轴孔4341、两个紧固阶梯孔4343和一个调节阶梯孔4345。两个第二连接轴孔4341在第二活动夹紧部434的长度方向上间隔设置，每个第二连接轴孔4341开设于第二活动夹紧部434朝向固定夹紧部41的一侧端面，两个紧固阶梯孔4343开设于第二活动夹紧部434远离固定夹紧部41的一侧端面并与两个第二连接轴孔4341一一对应连通。调节阶梯孔4345位于两个第二连接轴孔4341之间，调节阶梯孔4345沿第二活动夹紧部434的宽度方向贯穿第二活动夹紧部434，调节阶梯孔4345内具有第一限位端面。

活动夹紧组件包括两根连接轴436，每根连接轴436的一端通过第一连接轴孔4321a螺纹连接于第一活动夹紧部432，连接轴436的另一端穿过滑动孔螺纹连接于第二活动夹紧部434的第二连接轴孔4341。连接轴436与第二活动夹紧部434配接的一端开设有连接轴螺纹孔4361，连接轴紧固件438穿过紧固阶梯孔4343螺纹连接于连接轴螺纹孔4361。如此，连接轴436能够在外力作用下沿滑动孔的轴向方向滑动，并带动第一活动夹紧部432和第二活动夹紧部434同步移动。

侧向调节件44为具有头部和螺杆的锁紧螺栓，侧向调节件44的螺杆穿过调节阶梯孔4345与锁紧螺纹孔412螺纹连接，侧向调节件44的头部在穿设方向上限位于第一限位端面。

如此，第一活动夹紧部432与第二活动夹紧部434通过连接轴436相互连接，连接轴436可在固定夹紧部41中的滑动孔中沿滑动孔的轴向滑动以使第一活动夹紧部432与第二活动夹紧部434可相对固定夹紧部41同步移动。当旋转侧向调节件44时，侧向调节件44与锁紧螺纹孔412的连接长度发生变化，从而带动第二活动夹紧部434相对固定夹紧部41移动，进而通过连接轴436带动第一活动夹紧部432移动。而且，由于侧向调节件44沿一平行于工作面21的方向配接于活动夹紧组件远离限位空间的一端，因此在加工过程中从工件300上落下的废屑不会阻碍侧向调节件44，从而提高了工件300的拆装效率。

为了将固定夹紧部41固接于工作台20上，夹紧装置100还包括滑动块45和正向调节件47，滑动块45与固定夹紧部41通过正向调节件47相互连接，正向调节件47能够在外力作用下驱动固定夹紧部41沿垂直于工作面21的方向直线移动。

具体地，固定夹紧部41还开设有用于安装正向调节件47的阶梯槽414，阶梯槽414沿固定夹紧部41的高度方向贯穿固定夹紧部41并沿固定夹紧部41的长度方向纵长延伸，阶梯槽414内具有阶梯槽限位端面。滑动块45的横截面呈倒“t”型并与安装槽23的横截面的形状相匹配，滑动块45贯穿开设有沿纵向贯穿滑动块45的滑动块锁紧孔452。正向调节件47为具有头部和螺杆的锁紧螺栓，正向调节件47的螺杆穿过阶梯槽414与滑动块45螺纹连接，正向调节件47的头部在穿设方向上通过垫圈49限位于阶梯槽限位端面。

如此，滑动块45可滑动地限位于安装槽23中，可通过转动正向调节件47改变正向调节件47和滑动块锁紧孔452的连接长度将固定夹紧部41固定于工作面21上。而在夹紧装置100对工件300进行正向夹紧时，第一活动夹紧部432位于工件300上方，转动正向调节件47可使第一活动夹紧部432夹紧工件300。

上述夹紧单元40的装配过程如下：

首先，根据加工工件300的材质与形状选择相应材质的夹紧钳口4323，然后利用钳口锁紧件4325螺纹连接夹紧部阶梯孔4321b与钳口连接孔4323a以将夹紧钳口4323安装于第一活动夹紧部432主体一侧。

然后，将两根连接轴436通过第一连接轴孔4321a螺纹连接于第一活动夹紧部本体4321上，之后将连接轴436穿设于固定夹紧部41的滑动孔中。

之后，通过第二连接轴孔4341将第二活动夹紧部434套设于连接轴436，然后将连接轴紧固件438穿过紧固阶梯孔4343螺纹连接于第二连接轴孔4341以将第二活动夹紧部434与连接轴436固接。

最后，将正向调节件47穿过阶梯槽414与滑动块45螺纹连接。

上述夹紧装置100的夹紧过程如下：

首先，将工件300放置于工作台20上。

然后，将夹紧单元40从安装槽23的端部滑入直至夹紧钳口4323接触工件300。

之后，拧紧正向调节件47以使固定夹紧部41牢固地安装于工作台20上。

最后，将侧向调节件44穿过紧固阶梯孔4343与锁紧螺纹孔412螺纹连接，随着侧向调节件44的逐渐拧紧，第一活动夹紧部432朝工件300移动直至将毛坯夹紧。

上述夹紧装置100及设有其的夹紧设备，夹紧单元40可选择地对工件300进行正向夹紧或侧向夹紧，当对工件300进行侧向夹紧时，避免了与刀具的加工路径发生干涉，无需在加工过程中移动，从而具有较高的加工效率与较好的加工质量。而且，由于用于调节夹紧力的侧向调节件44位于夹紧单元40远离工件300的一侧，因此不会有废屑、乳化液堆积现象，不影响工件300的拆卸。此外，夹紧单元40的夹紧方式简单，有效降低了操作者的劳动强度，同时具有较小的厚度因此可夹持超薄工件300进行加工，具有较大的适用范围。

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。