可旋转任意角度的侧向柔性压紧装置的制作方法

1.本发明属于机械加工领域，涉及一种可旋转任意角度的侧向柔性压紧装置，能够为多种规格尺寸、不同形状飞机模锻件提供安全可靠的侧向压紧。


背景技术：

2.在航空制造领域，锻、铸件等毛坯件的应用较广泛，多型别锻、铸件的半精加工、精加工需求多，为提高加工效率，不同形状、规格尺寸的模锻件、铸件，飞机加工生产需要与特定零件相配套的特定的专用侧向压紧工装来完成数控铣切加工，存在专用工装多、挤占库房、生产成本高等问题，现有的分度台成品件具有价格高、通用性差、结构笨重、使用受限等问题。
3.因此，需要一种通用可调低成本、高效，能够实现任意角度侧向压紧的装置，实现自适应侧向压紧不同规格范围的锻、铸件，替代上述大量的专用工装，达到提质增效的目的。
4.当前配合使用多弹柱柔性定位工具、单口虎钳工具可实现在直线导轨上的可调压紧，应用情况较局限。本发明应用于机床工作台或有梯形槽的工作台与上述技术的配合使用可以有效解决上述制造难题。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明提供了一种可旋转任意角度的侧向柔性压紧装置，可用于多规格、不同形状锻铸件产品的侧向压紧方案，将单口虎钳、柔性夹持系统、可旋转任意角度拉锁结构配套组成侧向柔性压紧单元，与定位支撑座、可调节支撑钉、自行设计配套的工作平台实现对多规格、不同形状的锻、铸件产品的侧向压紧，达到替代专用工装的目的。
6.为了达到上述目的，本发明的技术方案为：
7.一种可旋转任意角度的侧向柔性压紧装置，所述装置包括平台1、角度连接座2、支撑座3、转接板4、连接板5、盖板6、导板7、驱动螺钉8、可调支撑钉9、扳手10、轴销螺钉11、内外六角螺钉12、t型槽螺母13、连接螺钉14、吊环螺钉15、定位支撑座16、单口动钳17和柔性夹持器18。
8.所述的平台1制有均布且互相平行的t型槽、标准尺寸排列的螺纹孔矩阵，其中螺纹孔矩阵布置于相邻两个t型槽之间的平台1结构上；所述的吊环螺钉15布置于平台1的4角用于装置吊运；所述的定位支撑座16和可调支撑螺钉9通过螺纹与平台1上的螺纹孔连接，其位置排布按产品形状，其中，定位支撑座16共用3件，一般按三点一面方法固定布置，可调支撑钉9根据产品辅助支撑需要布置。
9.所述的角度连接座2、支撑座3、转接板4、连接板5、盖板6、导板7、驱动螺钉8、轴销螺钉11、内外六角螺钉12、t型槽螺母13、连接螺钉14、单口动钳17和柔性夹持器18组成侧向柔性压紧单元；所述的柔性夹持器18前端设有弹性触点，弹性触点可锁紧以实现保型，其尾端通过转接板4、连接板5、不同规格的连接螺钉14连接在单口动钳17钳口处，单口动钳17钳
口可带动柔性夹持器18前后伸、缩夹紧或松开工件；所述的单口动钳17通过轴销螺钉11及单口动钳17上自带的附件平键与角度连接座2顶端装夹相连；所述的角度连接座2由台阶转轴、带角度的z型板焊接在一起，台阶转轴固定在z型板下方，其中，台阶转轴的转轴部分制有同轴的圆环槽，z型板的z型角控制在5
°
左右，其斜面上连接单口动钳17，装配时单口动钳17钳口向下，单口动钳17夹紧时可产生向内、向下两方向分力以保证可靠压紧产品毛坯件；所述的支撑座3底面开有沿中心对称的t型方通槽，t型方通槽按槽口大小分为小端通槽和大端通槽，且小端通槽在大端通槽上方，其中，小端通槽两端的槽内侧制有弧形圆槽，支撑座3垂直于底面方向制有中心圆通孔，将角度连接座2的转轴插入支撑座3的中心圆通孔形成转动配合，使角度连接座2可实现任意角度旋转；所述的盖板6为两端制有凸台的板状结构，其底板中心制有圆通孔，该圆通孔的直径与支撑座3上的中心圆通孔相同，盖板6置于支撑座3上的大端通槽内，并通过螺钉连接，此时，盖板6两端凸台插入支撑座3上的小端通槽两端，使盖板6底板与支撑座3上的小端通槽形成方形孔，同时，盖板6中心的圆通孔与支撑座3上的中心圆通孔同轴；所述的盖板6两端的凸台制有同轴的u型槽和圆环槽，圆环槽位于u型槽中间且直径大于u型槽，该圆环槽与支撑座3上小端通槽两端的弧形圆槽位置相对形成整圆环槽；所述的两个驱动螺钉8分别从两端穿过盖板6两端凸台上的u型槽后插入支撑座3与盖板6形成的方形孔内，两个驱动螺钉8的台阶部分别装入支撑座3与盖板6两端凸台形成的圆环槽内，使驱动螺钉8可在方形通孔内转动的同时与支撑座3及盖板6间相对位置固定；所述的导板7为块状结构，其延中心线制有带螺纹的圆通孔，其前端制成带有v型口的楔形，v型口延导板7中心线对称，导板7共制两个分别置于支撑座3与盖板6形成的方形孔内两端，安装时使导板7的楔形朝向支撑座3的底面方向、v型口向内相对摆放，支撑座3与盖板6形成的方形孔与导板7为间隙滑动配合；所述的驱动螺钉8尾端插入导板7的圆通孔中，二者通过螺纹相连，转动驱动螺钉8控制导板7在支撑座3与盖板6形成的方形孔内滑动；所述的角度连接座2转轴上的圆环槽与支撑座3上的小端通槽位置相对应，且圆环槽的底面略高于支撑座3与盖板6形成的方形孔的底面，从而形成凸台，使用时，转动两个驱动螺钉8使两个导板7的v型口前端探入角度连接座2上的圆环槽内，导板7的楔形面与角度连接座2圆环槽底面形成的凸台台肩接触，通过导板7的楔形面对角度连接座2施加向下的力，从而实现角度连接座2的固定，其中，导板7楔形面上制有多条等距的槽，用于增大与角度连接座2间的摩擦力；所述的支撑座3底面未制有t型方通槽的两边外侧均设有板状结构，每个板状结构两端即支撑座3底面四角制有垂直于底面方向的u型槽，相邻的两个u型槽的槽口方向互相垂直，四个u型槽槽口呈卍字形布置，四个内外六角螺钉12分别通过该u型槽，与四个t型槽螺母13配合，将侧向柔性压紧单元固定在平台1上的t型槽内，安装时，先将四对t型槽螺母13与内外六角螺钉12安装到定位支撑座16的t型槽内，再将支撑座3四角的u型槽的槽口对准安装好的四个内外六角螺钉12，转动整个组装好的侧向柔性压紧单元使u型槽卡入内外六角螺钉12上，实现侧向柔性压紧单元的快速安装，反向操作可实现快速拆卸。
10.所述的扳手10为特制扳手，包括扳手头与把手两部分，两部分呈l型布置，扳手10用于旋转内外六角螺钉12和t型槽螺母13将侧向柔性压紧单元与平台1紧固在一起，其中扳手头部分较短，便于在狭小空间内操作使用。
11.进一步的，所述的导板7楔面上的槽深0.6-1mm。
12.可旋转任意角度的侧向柔性压紧装置的使用方法，包括如下步骤：
13.1、按照产品锻铸件外形及工艺定位要求布放定位支撑座16，按需排布设置可调支撑钉9。
14.2、将产品锻铸件置于定位支撑座16上，安放四个侧向柔性压紧单元初步确定其安装位置，使用特制扳手10旋紧内外六角螺钉12和t型槽螺母13，内外六角螺钉12和t型槽螺母13安装位置根据侧向柔性压紧单元初步安装位置确定，同时留有一定压缩量方便后续压紧产品锻铸件；将侧向柔性压紧单元四角的u型槽槽口对准内外六角螺钉12并转动，将侧向柔性压紧单元与平台1紧固在一起。
15.3、侧向柔性压紧单元前端的柔性夹持器18上的弹性触点矩阵与工件外形紧密贴合，锁紧柔性夹持器18的弹性触点实现保型。
16.4、驱动单口动钳17钳口推动柔性夹持器18压紧产品锻、铸件，此时可进行最大上面平面或凹槽的加工。
17.本发明的有益效果：
18.1.本发明制造简便、可靠、制造成本低、通用化程度高、装夹效率高，可实现多种锻铸件的可靠加工，年预计节约专用工艺装备约20套左右。
19.2.支撑座3四角上的u型槽成卍字形分配，与工作台配合使用安装方便，可实现快速换装。
20.3.本发明目前已应用于现实生产，主要应用于军机多机型锻铸件毛坯的加工，经了解，所用技术安全可靠，已加工出合格产品件。
附图说明
21.图1为本发明装置整体轴测示意图。
22.图2(a)为侧向柔性压紧单元示意图。
23.图2(b)为侧向柔性压紧单元a-a剖视图。
24.图3为本发明装置典型件结构图，其中，(a)为导板7侧视图，(b)为导板7俯视图，(c)为角度连接座2c-c剖视图，(d)为角度连接座2结构示意图，(e)为支撑座3结构示意图、(f)为支撑座3f-f剖视图，(g)为盖板6h-h剖视图，(h)为盖板6结构示意图。
25.图中：1平台；2角度连接座；3支撑座；4转接板；5连接板；6盖板、7导板；8驱动螺钉；9可调支撑钉；10扳手；11轴销螺钉；12内外六角螺钉；13t型槽螺母；14连接螺钉；15吊环螺钉；16定位支撑座；17单口动钳；18柔性夹持器。
具体实施方式
26.以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。
27.实施例
28.如图1所示，一种可旋转任意角度的侧向柔性压紧装置，所述装置包括平台1、角度连接座2、支撑座3、转接板4、连接板5、盖板6、导板7、驱动螺钉8、可调支撑钉9、扳手10、轴销螺钉11、内外六角螺钉12、t型槽螺母13、连接螺钉14、吊环螺钉15、定位支撑座16、单口动钳17和柔性夹持器18。
29.所述的平台1制有均布且互相平行的t型槽、标准尺寸排列的螺纹孔矩阵，其中螺纹孔矩阵布置于相邻两个t型槽之间的平台1结构上；所述的吊环螺钉15布置于平台1的4角
用于装置吊运；所述的定位支撑座16和可调支撑螺钉9通过螺纹与平台1上的螺纹孔连接，其位置排布按产品形状，其中，定位支撑座16共用3件，一般按三点一面方法固定布置，可调支撑钉9根据产品辅助支撑需要布置。
30.如图2(a)、图2(b)、图3(a)至图3(h)所示，所述的角度连接座2、支撑座3、转接板4、连接板5、盖板6、导板7、驱动螺钉8、轴销螺钉11、内外六角螺钉12、t型槽螺母13、连接螺钉14、单口动钳17和柔性夹持器18组成侧向柔性压紧单元；所述的柔性夹持器18前端设有弹性触点，弹性触点可锁紧以实现保型，其尾端通过转接板4、连接板5、不同规格的连接螺钉14连接在单口动钳17钳口处，单口动钳17钳口可带动柔性夹持器18前后伸、缩夹紧或松开工件；所述的单口动钳17通过轴销螺钉11及单口动钳17上自带的附件平键与角度连接座2顶端装夹相连；所述的角度连接座2由台阶转轴、带角度的z型板焊接在一起，台阶转轴固定在z型板下方，其中，台阶转轴的转轴部分制有同轴的圆环槽，z型板的z型角控制在5
°
左右，其斜面上连接单口动钳17，装配时单口动钳17钳口向下，单口动钳17夹紧时可产生向内、向下两方向分力以保证可靠压紧产品毛坯件；所述的支撑座3底面开有沿中心对称的t型方通槽，t型方通槽按槽口大小分为小端通槽和大端通槽，且小端通槽在大端通槽上方，其中，小端通槽两端的槽内侧制有弧形圆槽，支撑座3垂直于底面方向制有中心圆通孔，将角度连接座2的转轴插入支撑座3的中心圆通孔形成转动配合，使角度连接座2可实现任意角度旋转；所述的盖板6为两端制有凸台的板状结构，其底板中心制有圆通孔，该圆通孔的直径与支撑座3上的中心圆通孔相同，盖板6置于支撑座3上的大端通槽内，并通过螺钉连接，此时，盖板6两端凸台插入支撑座3上的小端通槽两端，使盖板6底板与支撑座3上的小端通槽形成方形孔，同时，盖板6中心的圆通孔与支撑座3上的中心圆通孔同轴；所述的盖板6两端的凸台制有同轴的u型槽和圆环槽，圆环槽位于u型槽中间且直径大于u型槽，该圆环槽与支撑座3上小端通槽内的弧形圆槽位置相对形成整圆环槽；所述的两个驱动螺钉8分别从两端穿过盖板6两端凸台上的u型槽后插入支撑座3与盖板6形成的方形孔内，两个驱动螺钉8的台阶部分别装入支撑座3与盖板6两端凸台形成的圆环槽内，使驱动螺钉8可在方形通孔内转动的同时与支撑座3及盖板6间相对位置固定；所述的导板7为块状结构，其延中心线制有带螺纹的圆通孔，其前端制成带有v型口的楔形，v型口延导板7中心线对称，导板7共制两个分别置于支撑座3与盖板6形成的方形孔两端，安装时使导板7的楔形朝向支撑座3的底面方向、v型口向内相对摆放，支撑座3与盖板6形成的方形孔与导板7为间隙滑动配合；所述的驱动螺钉8尾端插入导板7的圆通孔中，二者通过螺纹相连，转动驱动螺钉8控制导板7在支撑座3与盖板6形成的方形孔内滑动；所述的角度连接座2转轴上的圆环槽与小端通槽位置相对应，且圆环槽的底面略高于支撑座3与盖板6形成的方形孔的底面，从而形成凸台，使用时，转动两个驱动螺钉8使两个导板7的v型口前端探入角度连接座2上的圆环槽内，导板7的楔形面与角度连接座2圆环槽底面形成的凸台台肩接触，通过导板7的楔形面对角度连接座2施加向下的力，从而实现角度连接座2的固定，其中，导板7楔形面上制有多条等距的槽，用于增大与角度连接座2间的摩擦力；所述的支撑座3上未制有t型方通槽的两边外侧均设有板状结构，每个板状结构两端即支撑座3底面四角设有垂直于底面方向的u型槽，相邻的两个u型槽的槽口方向互相垂直，四个u型槽槽口呈卍字形布置，内外六角螺钉12通过u型槽，与t型槽螺母13配合，将侧向柔性压紧单元固定在平台1上的t型槽内，安装时，先将四对t型槽螺母13与内外六角螺钉12安装到定位支撑座16的t型槽内，再将支撑座3四角的u型槽的槽口对
准安装好的四个内外六角螺钉12，转动整个侧向柔性压紧单元使u型槽卡入内外六角螺钉12上，实现侧向柔性压紧单元的快速安装，反向操作可实现快速拆卸。
31.所述的扳手10为特制扳手，包括扳手头与把手两部分，两部分呈l型布置，扳手10用于旋转内外六角螺钉12和t型槽螺母13将侧向柔性压紧单元与平台1紧固在一起，其中扳手头部分较短，便于在狭小空间内操作使用。
32.进一步的，所述的导板7楔面上的槽深0.8mm。
33.可旋转任意角度的侧向柔性压紧装置的使用方法，包括如下步骤：
34.1、按照产品锻铸件外形及工艺定位要求布放定位支撑座16,按需排布设置可调支撑钉9。
35.2、将产品锻铸件置于定位支撑座16上，安放四个侧向柔性压紧单元初步确定其安装位置，使用特制扳手10旋紧内外六角螺钉12和t型槽螺母13，内外六角螺钉12和t型槽螺母13安装位置根据侧向柔性压紧单元初步安装位置确定，同时留有一定压缩量方便后续压紧产品锻铸件；将侧向柔性压紧单元四角的u型槽槽口对准内外六角螺钉12并转动，将侧向柔性压紧单元与平台1紧固在一起。
36.3、侧向柔性压紧单元前端的柔性夹持器18上的弹性触点矩阵与工件外形紧密贴合，锁紧柔性夹持器18的弹性触点实现保型。
37.4、驱动单口动钳17钳口推动柔性夹持器18压紧产品锻、铸件，此时可进行最大上面平面或凹槽的加工。
38.以上所述实施例仅表达本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，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，这些均属于本发明的保护范围。