一种薄壁零件平面度加工用夹持机构的制作方法

1.本实用新型涉及薄壁零件加工设备技术领域，具体涉及一种薄壁零件平面度加工用夹持机构。


背景技术：

2.在加工某些环形薄壁状的工件时，对于加工面的平整度具有较高的精度要求，例如加工附图1中的摩擦片压板时，要求待加工的加工面a与压板底面之间具有十分高的精度要求，目前在加工该类环形薄壁零件时，一般会采用工件的内圆或者外壁为精准面进行固定，但是从而实际加工结果来看，由于该类工件的厚度较小且直径较大，因此在夹持固定该类工件时，工件受力容易发生翘曲等形式的变形，造成加工的产品误差极大。为了使工件在加工时能够被稳定、精准地固定，在加工过程中也尝试过采用一整块按压块对工件进行按压固定，但是在实际操作中，由于整块按压块的体积较大，使得整个夹持机构的结构复杂，安装工件等效率较低，且整个按压块占用空间较大，造成加工工件的刀具可操作空间受限，加工难度上升，因此对于此类环状薄壁零件的加工，还是无法精准、快速且方便地夹持固定工件而高效地完成加工。


技术实现要素：

3.本实用新型意在提供一种薄壁零件平面度加工用夹持机构，以解决现有技术中无法对类似摩擦片压板状的薄壁零件进行精准、快速且方便地夹持固定，而无法高效、精准地完成工件加工的问题。
4.为达到上述目的，本实用新型的基础技术方案如下：一种薄壁零件平面度加工用夹持机构，包括支撑座和滑动连接于支撑座上的拉杆，支撑座上转动连接有若干沿着拉杆周向排列的按压机构，按压机构与支撑座之间设有用于夹持薄壁零件的夹持间隙；拉杆与按压机构之间设有用于驱动按压机构随着拉杆滑动而相对支撑座滑动且转动的联动机构。
5.本方案的原理是：本技术中，当拉杆沿着支撑座滑动时，拉杆通过联动机构驱动按压机构相对支撑座滑动的同时并转动，当拉杆驱动按压机构滑动而使按压机构与支撑座之间的距离最小时，按压机构与支撑座之间形成用于夹持薄壁零件的夹持间隙，使得薄壁零件能够被多个按压机构进行多点位固定，从而将薄壁零件稳定且准确地固定于支撑座上，方便对薄壁零件进行精确地加工；同时，当拉杆驱动按压机构滑动而使按压机构与支撑座之间的距离最大时，按压机构不再对薄壁零件起到按压固定的效果，而且在按压机构与支撑座的距离由最小到最大的过程，联动机构不仅驱动按压机构滑动，还会同时驱动按压机构自转，使得按压机构由可以按压固定薄壁零件的状态转动至不再对薄壁零件起到阻挡作用，使得可以方便地将待加工的薄壁零件方便地放置到支撑座上，或者将加工完成后的薄壁零件方便地从支撑座上取下。
6.本方案的有益效果在于：
7.1.能够准确且稳定地将薄壁零件进行夹持固定：相比于现有技术中采用薄壁零件
的外圆或者内孔壁对工件进行夹持固定，工件容易因夹持力而发生变形，影响加工的精度。本技术中通过设置多个沿着拉杆周向排列的按压机构，对工件进行多点位按压式固定，从而使得工件能够被稳定且准确地固定于支撑座上，以便高精度地完成工件的加工。
8.2.取放工件十分方便：本技术中，按压机构除了能够相对于支撑座滑动，还能在滑动过程中发生自转，从而使按压机构滑动至靠近支撑座时，按压机构能够将工件夹持固定于支撑座上，而当按压机构滑动至远离支撑座时，按压机构在联动机构下发生自转，从而使得按压机构不再对工件起到按压阻挡，以便能够快速地将待加工的工件放置在支撑座上，或者快速将加工好的工件由支撑座上取出，操作十分方便，能够有效节约工件固定或者取的时间，提升工件加工的效率。
9.3.加工的成本低：本技术中，利用拉杆可以同时驱动多个按压机构运动，避免使用多个驱动机构单独驱动每个按压机构，使得夹持机构的结构得以简化，成本降低，同时利用拉杆驱动多个按压机构，便于多个按压机构同步运动，使得多个按压机构能够同时按压或者释放工件，控制简单、操作方便。
10.进一步，所述按压机构包括按压杆和固定连接于按压杆上的按压块，所述按压杆滑动连接于支撑座上且与联动机构转动连接。
11.作为优选，本方案中，按压杆是滑动连接于支撑座上，当拉杆相对于支撑座滑动时，拉杆通过联动机构带动按压杆相对于支撑座进行同步滑动，同时，按压杆是转动连接于联动机构上，联动机构相对于支撑座移动时将驱动按压杆自转，从而使得按压快转动至可以按压固定工件或者释放工件的状态。
12.进一步，所述联动机构包括固定板和导向单元，所述固定板连接于拉杆上且固定板上设有与按压杆配合的旋转卡槽；所述固定板跟随拉杆移动时，所述导向单元驱使按压杆同步发生转动。
13.作为优选，本方案中，固定板连接于拉杆上，拉杆相对于支撑座滑动时将拉动固定板同步移动，使得固定板可以通过旋转卡槽带动按压杆沿着支撑座滑动，同时旋转卡槽的内径大于按压杆的直径，使得按压杆可以相对于固定板转动，以使导向单元能够驱动按压杆同步发生自转。
14.进一步，所述导向单元包括固定连接于支撑座上的导向销，所述按压杆的侧壁上设有与导向销配合的驱动槽。
15.作为优选，本方案中，导向销是固定连接于支撑座上的，当按压杆相对于支撑座滑动时，通过导向销与驱动槽的配合，可以方便地控制按压杆沿着支撑座滑动时还能同步进行自转。
16.进一步，所述驱动槽包括旋转驱动段和分别连通于旋转驱动段两端的直线驱动段。
17.作为优选，本方案中，导向销与旋转驱动段配合时，旋转驱动段驱动按压杆发生转动，而导向销与旋转驱动段两端的直线驱动段配合时，按压杆只是沿着支撑座滑动而不发生自转，以使按压块在接近工件时不再发生转动，避免按压块与工件之间出现相对摩擦而造成工件表面被磨损。
18.进一步，所述旋转驱动段的两端均设有直线驱动段。
19.作为优选，本方案中在旋转驱动段的两段均设置直线驱动段，使得按压杆在发生
旋转后都能够沿着竖直方向平移一段距离，从而使得按压块可以移动到距离支撑座顶面较大的距离，从而能够更加方便地取放待加工摩擦片压板。
20.进一步，所述支撑座上开有与导向销配合的固定槽，所述支撑座上固定连接有压板，所述压板与支撑座之间设有用于固定导向销的固定间隙。
21.作为优选，本方案中，利用压板将导向销压紧固定于固定槽中，导向销的位置稳定且当导向销被磨损后，能够方便地对导向销进行更换。
22.进一步，所述压板上设有与导向销配合的压合槽。
23.作为优选，本方案中，通过在压板上设置与导向销配合的压合槽，使得压板与支撑座能够稳定地连接，同时能够对导向销进行稳固地固定，减少导向销与固定板配合过程中发生转动而磨损的情况，使得导向销能够长时间起到精准导向的作用。
24.进一步，所述按压杆与固定板之间设有第一活动间隙，所述固定板与拉杆之间设有第二活动间隙，且固定板上设有用于将拉杆拉力平均作用于每个按压块上的分力单元。
25.作为优选，本方案中，按压杆与固定板之间设有第一活动间隙，通过第一活动间隙，使得按压杆能够相对于固定板发生微量的移位，同理，通过第二活动间隙，使得拉杆与固定杆之间也能在连接过程中发生微量的移位，从而在工件本身存在一定翘曲变形时，多个按压块与工件接触过程中，先与工件接触的按压块会先受到工件的反作用力，使得此按压杆先与固定板发生力的作用，使得固定板可以向远离先与工件接触的按压杆方向偏转，从而在固定板偏转作用下，剩余按压块能够快速与工件接触而对工件施力固定，避免出现在完成对工件夹持固定时，部分按压块还未与工件接触而起到夹持效果的情况，本方案中通过设置分力单元，确保所有按压块都能与工件接触而对工件起到按压固定的作用，确保加工的精度。
26.进一步，所述分力单元包括设置于固定板上朝向按压块的一侧的活动球面，所述拉杆上设有与活动球面配合的配合球面。
27.作为优选，通过活动球面与配合球面的配合，当拉杆对固定板起到推动作用时，不仅能够将驱动力传递至固定板，使得固定板可以带动按压杆和按压块移动而对工件进行夹持固定，而且还能依靠活动球面与配合球面的配合，当待加工的工件呈翘曲而不平整状态时，多个按压块靠近工件而将工件按压固定时，部分按压块先与工件翘曲的部分接触，从而使得先与工件接触的按压块通过对应的按压杆向上移动，此时对应的按压杆将拉动固定板与按压杆接触的位置向上移动，由于固定板上活动球面的设置，使得固定板相对于拉杆上的配合球面滑动，使固定板由原本的水平状态转动至倾斜状态，且固定板转动后的高端为拉动固定板移动的按压杆处，而固定板的低端会对另外的按压杆起到向下推动的作用，直至所有按压杆对固定板的拉力作用相等后，固定板不再相对于拉杆发生偏转移动，以确保每根按压杆上的拉力大小相等，使工件受到每个按压块的按压作用力相等。
附图说明
28.图1为现有技术中摩擦片压板的示意图。
29.图2为本实用新型实施例一中一种薄壁零件平面度加工用夹持机构的示意图。
30.图3为图2中沿拉杆中轴线的正剖图。
31.图4为本实用新型实施例一中固定板与按压杆的连接示意图。
32.图5为本实用新型实施例一中导向销与中座的连接示意图。
33.图6为本实用新型实施例二中沿拉杆中轴线的正剖图。
34.图7为图6中a处的局部放大图。
35.图8为图6中b处的局部放大图。
36.图9为本实用新型实施例二中固定板的示意图。
具体实施方式
37.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
38.说明书附图中的附图标记包括：摩擦片压板1、支撑座2、上座201、中座202、下座203、拉杆3、套筒4、限位块5、按压杆6、按压块7、固定板8、螺纹套9、限位套10、旋转卡槽11、导向销12、压板13、驱动槽14、旋转驱动段1401、直线驱动段1402、第一活动间隙15、第二活动间隙16、活动球面17、配合球面18。
39.实施例一
40.如图1所示，为现有技术中的摩擦片压板1，对于摩擦片压板1的产品而言，需要使摩擦片压板1的a面与底面之间具有较高精度的平行度，在加工阶段，会先加工出摩擦片压板 1的底面，然后再以摩擦片压板1的底面为基准面对摩擦片压板1进行固定，最后再加工出 a面。由于摩擦片压板1的厚度较小且直径较大，因此固定摩擦片压板1时，需要防止摩擦片压板1出现弯曲变形，并使摩擦片压板1被稳定地固定，以确保加工出的a面与摩擦片压板1底面之间的平行度要求。
41.实施例一基本如附图2和图3所示：一种薄壁零件平面度加工用夹持机构，用于加工类似于图1中摩擦片压板1中a面的薄壁零件，包括支撑座2和竖向滑动连接于支撑座2上的拉杆3，本实施例中，支撑座2包括由上自下依次通过螺钉依次固定连接的上座201、中座 202和下座203，为方便拉杆3的安装固定，在拉杆3外同轴套设有套筒4，套筒4滑动连接于上座201内，套筒4的顶端通过螺钉固定连接有限位块5，限位块5的底部开有限位槽，拉杆3的顶端一体成型有头端，头端位于限位槽内且头端的底面与套筒4的顶面相抵，头端的顶面与限位槽的底壁相抵，使得拉杆3被固定于套筒4上。
42.结合图2、图3和图4，上座201和中座202上竖向滑动连接有多个沿着拉杆3周向均匀排列的按压机构，按压机构包括按压杆6和按压块7，按压杆6竖向设置且按压块7通过螺钉固定连接于按压杆6的顶端，按压块7的底面与上座201的顶面之间可以形成用于按压固定摩擦片压板1的夹持间隙。
43.套筒4与按压杆6之间设有用于驱动按压杆6随着拉杆3竖向滑动而相对支撑座2竖向滑动且自转的联动机构，本实施例中，联动机构包括固定板8和导向单元，套筒4的底端通过螺纹固接的方式固定有螺纹套9，套筒4的外壁上设置有阶梯面，使得套筒4顶部直径大于底部直径，且套筒4外壁靠近底部套设有限位套10，限位套10的底面与螺纹套9的顶面接触，限位套10的顶面与固定板8的底面接触，固定板8的顶面与套筒4外壁上的阶梯面接触，使得固定板8能够跟随拉杆3的竖向滑动而竖向移动。
44.结合图3和图4，固定板8上开有竖向贯穿固定板8的旋转卡槽11，而按压杆6的侧壁上开有直径与旋转卡槽11直径相等的配合段，配合段的直径小于按压杆6的直径，当固定板8竖向滑动时，竖向板会拉动按压杆6竖向移动。本实施例中，导向单元包括固定于中座 202
上的导向销12，结合图3和图5，上座201的顶面开有放置槽，放置槽内通过螺钉固定连接有压板13，压板13的底面上开有与导向销12外壁弧形面配合的压合槽，而放置槽的底壁上开有与导向销12外壁弧形面配合固定槽，固定槽与压合槽共同围成用于固定导向销12 的固定间隙，而且采用此种固定方式，只需将导向销放置在固定槽中，然后将压板13固定于中座202上，即可快速将导向销12固定于固定槽和压合槽之间，且当导向销12磨损后，能够方便地对导向销12进行更换。
45.如图4所示，按压杆6靠近底部的侧壁上设有与图4中导向销12配合的驱动槽14，本实施例中，驱动槽14包括旋转驱动段1401和连通于旋转驱动段1401上下两端的直线驱动段1402，结合图3，导向销12靠近按压杆6的一端插入到驱动槽14中，当按压杆6跟随固定板8竖向移动时，在导向销12与旋转驱动段1401的导向作用下，使得按压杆6可以沿着自身中心轴转动，从而使按压杆6带动按压块7转动，本实施例中，按压杆6在旋转驱动段 1401的导向作用下，转动角度为90
°
，在本实施例以外的其他实施例中，也可以使按压杆6 转动其他角度，此处不再赘述。
46.具体实施过程如下：
47.当需要对摩擦片压板1的a面进行加工时，首先利用现有加工机床上的液压杆向上推动拉杆3，使拉杆3向上移动至上极限位置，拉杆3推动套筒4和固定板8一起向上移动，使得固定板8推动按压杆6向上移动，在旋转驱动段1401与导向销12的配合作用下，使得按压杆6在向上移动的同时还能够沿着自身的中轴线转动，在按压杆6转动时，按压杆6还带动按压杆6顶端的按压块7向上座201的中心方向转动，此时可以将待加工的摩擦片压板1 放置在上座201的顶面上。
48.当将摩擦片压板1放置于上座201的顶面上后，向下拉动拉杆3，从而使拉杆3拉动套筒4和固定板8向下移动，对应的，固定板8带动按压杆6和按压块7同步向下移动，当导向销12与旋转驱动段1401配合时，按压杆6沿着自身的中心轴自转，使得按压块7跟随按压杆6转动至位于摩擦片压板1的上方，当导向销12与旋转驱动段1401下端连接的直线驱动段1402配合时，按压块7只是向下平移而不再转动，以防按压块7与摩擦片压板1的顶面接触后还相对摩擦片压板1转动，造成摩擦片压板1被摩擦损伤以及按压块7被摩擦耗损。随着按压块7向下移动至下极限位置时，按压块7的底面对摩擦片压板1的顶面产生挤压力，从而使得摩擦片压板1被按压固定于上座201的顶面上，此时可以利用现有技术中的铣刀在摩擦片压板1上加工出a面，由于本实施例中按压块7的数量较多，使得摩擦片压板1在加工过程中能够被稳定地固定，且能够减小摩擦片压板1的变形，而当按压块7移动至上极限位置时，按压块7的按压面转动至靠近上座201的中心轴方向，按压块7不会对摩擦片压板 1在竖直方向上造成阻挡，使得能够方便地取放摩擦片压板1。
49.实施例二
50.实施例二与实施例一的区别在于：如图6和图8所示，本实施例中，按压杆6与固定板 8之间设有第一活动间隙15，结合图9，由于固定板8上开设的旋转卡槽11与固定板8的外壁连通，在第一活动间隙15的间隙空间下，使得按压杆6可以相对于固定板8横向左右移动；结合图6和图7，固定板8与套筒4之间设有第二活动间隙16，同时固定板8上设有用于将拉杆3拉力平均作用于每个按压块7上的分力单元，本实施例中，分力单元包括设置于固定板8顶面上的活动球面17，套筒4上的阶梯面上一体成型有与活动球面17配合的配合球面18。
51.本实施例中，由于第一活动间隙15和第二活动间隙16的存在，使得固定板8可以向远离其中任意一根按压杆6的方向横向移动，因此在实际加工摩擦片压板1时，由于摩擦片压板1的厚度较薄，如果摩擦片压板1出现小角度的翘曲，因此在加工a面前的加工过程中会出现微量的翘曲，如果在加工a面时能够对摩擦片压板1进行良好固定，使得摩擦片压板1 的底面与上座201的顶面充分贴合，然后再加工出a面，即使后续撤去对摩擦片压板1的按压后摩擦片压板1依旧存在较小角度的翘曲，也能保证加工出的a面与摩擦片压板1底面之间的平行度要求，使得摩擦片压板1在实际使用过程中不受影响。因此本实施例中，当摩擦片压板1在被固定于上座201的顶面时存在较小角度的翘曲，当利用现有加工机床上的液压杆向下拉动固定板8向下移动，而使得固定板8推动按压杆6向下移动时，其中位于摩擦片压板1翘曲上方的按压块7先于其他按压块7与摩擦片压板1接触，此时该按压块7对应的按压杆6对固定板8起到向上拉力的作用，使得固定板8相对于套筒4有向上滑动的趋势，由于此时配合球面18和活动球面17为接触状态，使得活动球面17朝向对应按压杆6的部位受到较大挤压力，在套筒4的配合球面18对固定板8活动球面17的反作用支撑力下，使得固定板8有向该按压杆6方向滑动的趋势，这就使得固定板8对除开该按压杆6的其他按压杆6均具有向下推力作用，使得其余按压杆6也对摩擦片压板1起到按压力的作用，而且只有在各个按压杆6对固定板8的作用力在竖直方向的作用力大小相等时，固定板8才不会出现水平横向滑动的趋势而趋于平衡状态，因此通过本实施例中活动球面17与配合球面18 的设置，以及设置第一活动间隙15和第二活动间隙16，在按压固定摩擦片压板1时，即使摩擦片压板1出现部分翘曲的情况，也能够使每个按压块7对摩擦片的按压作用力相等，从而使得摩擦片的周向能够被所有按压块7进行按压固定，确保摩擦片压板1在被加工a面时位置稳定而顺利完成加工。
52.以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。