一种多功能快装平磨工装的制作方法

1.本发明涉及工装夹具技术领域，尤其是涉及一种多功能快装平磨工装。


背景技术：

2.目前平面磨加工固定通常是靠工件材质本身带磁性固定在磨床磁盘上进行磨削加工，但长管型零件，由于与吸盘接触面积过小，在平面磨加工会由于受到推力作用使零件倾倒引起安全事故，不带磁性工件通常不考虑在平面磨床上加工或使用工装固定，但现有工装通用性差，导致工装制作成本过高，而且精度不能满足图纸公差要求，最终导致工件不良较多，磨床利用率较差。
3.现有工装主要缺陷：1、现带有磁性工件通常利用磨床工作台磁盘进行固定产品，普通类产品可正常加工，但加工长径比高的工件固定困难，精度控制困难；2、无法利用磁力固定的情况下，通常不考虑上磨床加工，这会导致部分公差无法实现，须制作专用工装，但通用性差、工件成本高，而且精度控制困难；3、长管型零件，由于与吸盘接触面积过小，在平面磨加工会由于受到推力作用使零件倾倒，零件无法正常加工，同时引起安全事故。
4.例如一种在中国专利文献上公开的“一种用于钢管焊接的工装夹具”，其公告号“cn207757154u”，包括接头夹具、扶正杆、卡套伸缩机构、焊枪定位夹持机构、平台夹具，支架的下端固定在焊接旋转平台上，焊枪定位夹持机构的固定端装设在支架的上端，扶正杆的一端通过卡套伸缩机构与支架的顶端连接，扶正杆的另一端位于焊枪定位夹持机构夹持端的上方，接头夹具夹紧在焊接旋转平台上所设的平台夹具上，待焊接头套入接头夹具，并使待焊接头能够放入平台夹具内，待焊钢管的一端插入待焊接头的自熔台阶内，再将待焊钢管的管身塞入扶正杆所设的弹性夹口内，使扶正杆所扶立的待焊钢管的轴线与待焊接头的轴线在同一直线上、且呈竖直状态。上述方案虽然能够实现对长径比搞的工件进行固定，但利用夹口固定可能造成后续加工干涉，需要多次调整装夹位置而导致装夹精度无法保证，另外其装夹效率低，且每次装夹工件数量有限，影响生产效率。


技术实现要素：

5.针对现有技术中针对长径比高的工件无法兼顾装夹稳定性、装夹精度和装夹效率的问题。本发明提供了一种多功能快装平磨工装，通过在工装主体内设置多边形安置槽，配合可平动调整多边形安置槽装夹区域面积的限位杆实现长径比高的工件的快速装夹，结构精简，使用便捷。
6.本发明的第二发明目的是解决装夹工装在装夹长径比高的工件时，沿工件长度的装夹位置易出现偏差导致整体装夹精确度不理想的问题。
7.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种多功能快装平磨工装，包括至少一层工装主体，所述工装主体包括设置于中
部的多边形安置槽，所述多边形安置槽包括有一核心转角，所述核心转角两侧的槽壁上设置有通槽，所述通槽内活动设置有限位杆；所述核心转角相对的槽壁为核心槽壁，所述限位杆可核心槽壁的方向移动来调整安置槽的装夹区域面积。所述核心转角为工装主体的装夹基准，当操作人员移动限位杆时，限位杆在通槽内平动，而核心转角位置不变，因此限位杆与核心转角之间的区域即为可调装夹区域，不论工件数量，仅需移动限位杆直至工件抵接核心转角两侧槽壁，则表示工件装夹到位，操作便捷，且装夹效率显著提升，能够一次装夹数个待平磨工件。
8.所述核心槽壁上设置有安装孔，所述安装孔内设置有操纵杆，所述操作杆垂直于限位杆设置，所述操作杆可驱动限位杆向核心转角方向平动。进一步的，所述操作杆的前端与限位杆之间设置有轴承，所述操作杆与安装孔螺纹连接。进一步的，所述工装主体的上端面对应安装孔的位置设置有锁紧孔，所述锁紧孔内螺纹连接有锁紧螺钉，所述锁紧螺钉旋入锁紧孔内并抵接固定操作杆。所述操作杆尾端设置有手柄，所述手柄可拆卸连接操作杆。
9.所述操作杆用于辅助操作人员对限位杆的位置进行精确调整，在装夹工作开始时，操作人员转动操作杆，操作杆旋入安装孔内，使得限位杆沿操作杆轴向方向进给，实现限位杆-核心转角两侧槽壁形成的三角形装夹区域的调整，直至工件被抵接固定于装夹区域完成定位后，通过锁紧螺钉锁合锁紧孔，锁紧螺钉顶死操作杆的外螺纹结构，实现操作杆的固定，进而保证装夹区域的确定。上述装夹方案操作简单，装夹效率高，且利用三角形的装夹区域确保长径比高的管型工件装夹稳定，在锁紧螺钉固定后不会出现工件窜动问题。操作人员可根据工件重量及数目选择合适力臂长度的手柄，以保证旋转手柄推动工件集中时不会过于费力，降低劳动强度。
10.特别的是，所述通槽由核心转角两侧延伸至核心槽壁的两侧。不论多边形安置槽的侧边数量有多少，通槽必须贯穿设置整个工装主体，这种设计能够保证工件数目不确定的各类装夹情况中，均能完成对工件的抵接固定，不会出现因工件数目少而无法固定的情况。优选的，多边形安置槽采用三角形结构，这种结构对圆柱形工件具有最优固定方式，能够尽可能减少装夹区域中多边形安置槽的转角数目，转角数目越多，则单一转角的角度越大，这无疑增加了工件窜动的可能性。
11.作为优选，所述工装主体底部设置有设备工作台，所述设备工作台为磁性件，所述设备工作台可吸合固定工装主体。所述工装主体依然可通过磁力与设备工作台连接固定，这种方式用来定位低层的工装主体最为合适，无需额外设置定位结构，使用较为便捷。
12.作为优选，所述工装主体包括底座模块和增高模块，所述增高模块上沿周向设置有若干连接孔，增高模块的下端面通过连接孔连接设置有接合柱，所述底座模块的上端面对应接合柱设置有若干接合孔，所述接合孔自底端向上设置有固定件，所述固定件贯穿接合孔并与接合柱连接。所述增高模块通过接合柱与底座模块连接，由于连接孔与接合孔对应设置，因此利用接合柱衔接连接孔与接合孔，配合固定件对接合柱进行锁定，即可实现增高模块与底座模块的稳定连接，使得整个工装设备在工件长度方向上得到延伸，避免工件的装夹产生偏移，同时能够保证底座模块的多边形安置槽与增高模块的多边形安置槽上下对应，确保工件垂直定位，不会出现倾斜影响后续加工质量的问题。
13.进一步的，所述接合柱包括柱体和设置于柱体一端的柱头，所述柱体的另一端设置有螺纹孔槽；所述柱头可与增高模块的连接孔螺纹连接，所述固定件连接螺纹孔槽。所述
接合柱利用柱头与增高模块进行预连接，再通过螺纹孔槽与接合孔中的固定件连接，提高了增高模块的定位效率，确保增高模块的多边形安置槽能够快速对应底座模块的多边形安置槽，装配便捷，定位精准。
14.进一步的，所述柱头与柱体之间设置有卡接台，所述连接孔的孔口设置有沉头槽，所述卡接台可与沉头槽卡合连接。通过检查卡接台与沉头槽的配合情况，能够快速判断柱头旋入连接孔旋合是否到位，进而优化增高模块与底座模块的平行度，确保增高模块的多边形安置槽的正投影与底座模块的多边形安置槽的正投影重合，满足工件在长度方向上的定位一致性。
15.进一步的，所述柱体上设置有等高槽，柱体的等高槽与柱头的外螺纹对应设置，不同接合柱中，等高槽与外螺纹均对应关系一致。所述等高槽既能便于操作人员使用扳手拧动接合柱完成拆装，同时因所有的接合柱上，等高槽与柱头的外螺纹应方式一致，例如其中一个接合柱的等高槽最右边线与该接合柱的柱头的外螺纹的起始位置点在同一条竖直线上，那么其他的接合柱的等高槽最右边线与柱头的外螺纹的起始位置点也都同一条竖直线上，这种方案下，操作人员能够在拧紧各个接合柱后，根据等高槽的朝向迅速判断接合柱是否拧转到位，将可能存在的因滑丝、错丝而产生某一接合柱未拧转到位的现象进行排查，避免连接不稳定，且确保各个接合柱的连接处增高模块与底座模块的距离一致。
16.因此，本发明具有如下有益效果：（1）通过在工装主体内设置多边形安置槽，配合可平动调整多边形安置槽装夹区域面积的限位杆实现长径比高的工件的快速装夹，结构精简，使用便捷；（2）利用接合柱衔接连接孔与接合孔，配合固定件对接合柱进行锁定，即可实现增高模块与底座模块的稳定连接，使得整个工装设备在工件长度方向上得到延伸，避免工件的装夹产生偏移，同时能够保证底座模块的多边形安置槽与增高模块的多边形安置槽上下对应，确保工件垂直定位，不会出现倾斜影响后续加工质量的问题；（3）通过检查卡接台与沉头槽的配合情况，能够快速判断柱头旋入连接孔旋合是否到位，进而优化增高模块与底座模块的平行度，确保增高模块的多边形安置槽的正投影与底座模块的多边形安置槽的正投影重合，满足工件在长度方向上的定位一致性；（4）柱体的等高槽与柱头的外螺纹对应设置，不同接合柱中，等高槽与外螺纹均对应关系一致，操作人员能够在拧紧各个接合柱后，根据等高槽的朝向迅速判断接合柱是否拧转到位，将可能存在的因滑丝、错丝而产生某一接合柱未拧转到位的现象进行排查，避免连接不稳定，且确保各个接合柱的连接处增高模块与底座模块的距离一致。
附图说明
17.图1为实施例1中本发明的结构示意图。
18.图2为图1中操作杆的结构示意图。
19.图3为图1中工装主体的结构示意图。
20.图4为实施例2中本发明的结构示意图。
21.图5为实施例2中本发明的俯视图。
22.图6为图4中接合柱的结构示意图。
23.图7为实施例3中本发明的装配过程图。
24.图8为实施例3中本发明的结构示意图。
25.图中：100、设备工作台，200、工件，1、工装主体，2、多边形安置槽，21、核心转角，22、通槽，23、核心槽壁，24、装夹区域，3、限位杆，31、操纵杆，32、轴承，33、手柄，4、安装孔，41、锁紧孔，42、锁紧螺钉，5、底座模块，51、接合孔，52、固定件，6、增高模块，61、连接孔，62、沉头槽，7、接合柱，71、柱体，72、柱头，721、外螺纹，73、螺纹孔槽，74、卡接台，75、等高槽，8、顶部模块。
具体实施方式
26.下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
27.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。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。
28.实施例1如图1、2和3所示，一种多功能快装平磨工装，用于装夹较小长径比的工件，包括至少一层工装主体1，所述工装主体1包括设置于中部的多边形安置槽2，所述多边形安置槽2包括有一核心转角21，所述核心转角21两侧的槽壁上设置有通槽22，所述通槽22内活动设置有限位杆3；所述核心转角21相对的槽壁为核心槽壁23，所述限位杆3可核心槽壁23的方向移动来调整安置槽的装夹区域24面积。所述核心转角21为工装主体1的装夹基准，当操作人员移动限位杆3时，限位杆3在通槽22内平动，而核心转角21位置不变，因此限位杆3与核心转角21之间的区域即为可调装夹区域24，不论工件200数量，仅需移动限位杆3直至工件200抵接核心转角21两侧槽壁，则表示工件200装夹到位，操作便捷，且装夹效率显著提升，能够一次装夹数个待平磨工件200。
29.所述核心槽壁23上设置有安装孔4，所述安装孔4内设置有操纵杆31，所述操作杆垂直于限位杆3设置，所述操作杆可驱动限位杆3向核心转角21方向平动。所述操作杆的前端与限位杆3之间设置有轴承32，所述操作杆与安装孔4螺纹连接。所述工装主体1的上端面对应安装孔4的位置设置有锁紧孔41，所述锁紧孔41与安装孔4相贯，所述锁紧孔41内螺纹连接有锁紧螺钉42，所述锁紧螺钉42旋入锁紧孔内并抵接固定操作杆。所述操作杆尾端设置有手柄33，所述手柄33可拆卸连接操作杆。
30.所述操作杆用于辅助操作人员对限位杆3的位置进行精确调整，在装夹工作开始时，操作人员拧转操作杆，操作杆旋入安装孔4内，使得限位杆3沿操作杆轴向方向进给，实现限位杆3-核心转角21两侧槽壁形成的三角形装夹区域24的调整，直至工件200被抵接固定于装夹区域24完成定位后，通过锁紧螺钉42锁合锁紧孔，锁紧螺钉42顶死操作杆的外螺纹721结构，实现操作杆的固定，进而保证装夹区域24的确定。上述装夹方案操作简单，装夹效率高，且利用三角形的装夹区域24确保长径比高的管型工件200装夹稳定，在锁紧螺钉42固定后不会出现工件200窜动问题。操作人员可根据工件200重量及数目选择合适力臂长度的手柄33，以保证旋转手柄33推动工件200集中时不会过于费力，降低劳动强度。
31.特别的是，所述通槽22由核心转角21两侧延伸至核心槽壁23的两侧。不论多边形安置槽2的侧边数量有多少，通槽22必须贯穿设置整个工装主体1，这种设计能够保证工件
200数目不确定的各类装夹情况中，均能完成对工件200的抵接固定，不会出现因工件200数目少而无法固定的情况。优选的，多边形安置槽2采用三角形结构，这种结构对圆柱形工件200具有最优固定方式，能够尽可能减少装夹区域24中多边形安置槽2的转角数目，转角数目越多，则单一转角的角度越大，这无疑增加了工件200窜动的可能性。
32.本实施例中，所述工装主体1底部设置有设备工作台100，所述设备工作台100为磁性件，所述设备工作台100可吸合固定工装主体1。
33.设备工作台100底部设置有电磁铁来控制磁性，所述工装主体1依然可通过磁力与设备工作台100连接固定，这种方式用来定位低层的工装主体1最为合适，无需额外设置定位结构，使用较为便捷。
34.实施例2如图4、5所示，与实施例1不同的是，本实施例中，工装用于装夹中等长径比的工件，所述工装主体1包括底座模块5和增高模块6，所述增高模块6上沿周向设置有若干连接孔61，增高模块6的下端面通过连接孔61连接设置有接合柱7，所述底座模块5的上端面对应接合柱7设置有若干接合孔51，所述接合孔51自底端向上设置有固定件52，所述固定件52贯穿接合孔51并与接合柱7连接。
35.所述增高模块6通过接合柱7与底座模块5连接，由于连接孔61与接合孔51对应设置，因此利用接合柱7衔接连接孔61与接合孔51，配合固定件52对接合柱7进行锁定，即可实现增高模块6与底座模块5的稳定连接，同时能够保证底座模块5的多边形安置槽2与增高模块6的多边形安置槽2上下对应，确保工件200垂直定位，不会出现倾斜影响后续加工质量。
36.特别的是，如图6所示，所述接合柱7包括柱体71和设置于柱体71一端的柱头72，所述柱体71的另一端设置有螺纹孔槽73；所述柱头72可与增高模块6的连接孔61螺纹连接，所述固定件52连接螺纹孔槽73。所述柱头72与柱体71之间设置有卡接台74，所述连接孔61的孔口设置有沉头槽62，所述卡接台74可与沉头槽62卡合连接。
37.所述接合柱7利用柱头72与增高模块6进行预连接，再通过螺纹孔槽73与接合孔51中的固定件52连接，提高了增高模块6的定位效率，确保增高模块6的多边形安置槽2能够快速对应底座模块5的多边形安置槽2，装配便捷，定位精准。通过检查卡接台74与沉头槽62的配合情况，能够快速判断柱头72旋入连接孔61旋合是否到位，进而优化增高模块6与底座模块5的平行度，确保增高模块6的多边形安置槽2的正投影与底座模块5的多边形安置槽2的正投影重合，满足工件200在长度方向上的定位一致性。
38.本实施例中，所述柱体71上设置有等高槽75，柱体71的等高槽75与柱头72的外螺纹721对应设置，不同接合柱7中，等高槽75与外螺纹721均对应关系一致。所述等高槽75既能便于操作人员使用扳手拧动接合柱7完成拆装，同时因所有的接合柱7上，等高槽75与柱头72的外螺纹721应方式一致，例如其中一个接合柱7的等高槽75最右边线与该接合柱7的柱头72的外螺纹721的起始位置点在同一条竖直线上，那么其他的接合柱7的等高槽75最右边线与柱头72的外螺纹721的起始位置点也都同一条竖直线上，这种方案下，操作人员能够在拧紧各个接合柱7后，根据等高槽75的朝向迅速判断接合柱7是否拧转到位，将可能存在的因滑丝、错丝而产生某一接合柱7未拧转到位的现象进行排查，避免连接不稳定，且确保各个接合柱7的连接处增高模块6与底座模块5的距离一致。
39.实施例3
如图7、8所示，与实施例1和2不同的是，本实施例中，工装用于装夹大长径比的工件，工装主体1还包括有顶部模块8，所述顶部模块8与底座模块5规格一致，且与底座模块5以增高模块6沿高度方向的中线为轴对称设置；增高模块6作为顶部模块8和底座模块5的“夹心”件，其上、下端面均连接有接合柱7，具体地说，增高模块6的上、下端面均与接合柱7的柱头72螺纹连接，且顶部模块8的接合孔51内设置有由上至下旋合的固定件52，相应的，底座模块5的接合孔51内也设置有由下至上旋合的固定件52。通过对称设置于增高模块6上下两侧的连接结构可有效延伸平磨工装在工件200长度方向上的装夹点位。以此类推，通过增加增高模块6的数量，配合顶部模块8和底部模块能够对各种高度范围的工件200进行精确装夹。
40.除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本发明没有详细描述的实施例也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。