专利名称：分层铣削快速原型制造专用自动夹具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械设备，具体为分层铣削快速原型制造专用自动夹具。
背景技术：
快速原型制造就是将计算机内的三维实体模型进行分层切片得到各层截面的轮廓，计算机据此信息控制机床有选择的切割一层又一层的片状材料形成一系列具有一个微小厚度的片状实体，再采用粘接、聚合、熔结、焊接或化学反应等手段使其逐层堆积成一体制造出所设计的三维模型或样件。利用数控铣削的方法快速分层制造原型，就要求夹具具有快速可靠自动夹紧材料的功能，而且为了不影响刀具对每层材料轮廓的切削，夹紧要选在保留的实体部位，夹紧件和定位件的尺寸要尽可能小，同时要尽可能减少对加工中心加工尺寸范围的影响，而现有的夹具难以满足上述要求。
发明内容针对现有夹具难以满足快速原型制造上述要求的缺点，本实用新型提供了一种分层铣削快速原型制造专用自动夹具，其可以快速可靠自动夹紧层料；而且夹紧件和定位件的尺寸可以做到较小；夹具的高度方向的尺寸不需随加工工件高度尺寸的变化而变化，对加工中心加工尺寸范围的影响较小。
其技术方案是这样其包括定位板、夹紧体以及定位销，其特征在于所述定位板的下面是调节板、动力板，所述定位板、调节板、动力板通过立柱安装于机座，所述夹紧体、定位销分别穿过所述定位板、调节板、动力板，所述定位销与定位板连接；所述夹紧体位于所述定位板以上的部位安装有棘爪；所述夹紧体、定位销两者圆柱体与所述动力板的结合部位分别安装有夹紧送进装置；所述夹紧体、定位销两者的圆柱体与所述机座之间的结合部位分别安装有回缩调节器；所述动力板安装有动力板调节装置；所述调节板安装有调节板调节装置。
其进一步特征在于所述动力板调节装置包括动力板调节丝杆，所述动力板调节丝杆分别穿过所述动力板和机座，在所述动力板调节丝杆的外部，动力板上固定连接有套体，在所述套体内所述动力板调节丝杆从上到下依次套装有丝杆螺母和弹簧，所述弹簧的另一端接触动力板；所述夹紧送进装置就是在所述夹紧体、定位销两者圆柱体的外部套有弹性夹头，所述弹性夹头的高度大于动力板与机座之间的空间高度；所述弹性夹头外壳的直径从上到下依次增大；所述定位销其圆柱体是由定位销段插接而成，所述定位销的圆柱体有一上下相通的腔体，弹性体穿过所述腔体，所述弹性体的顶端端部的台阶面压装所述腔体的端面；所述棘爪的上端的端部安装于所述夹紧体上端的槽内，之间活动连接，所述棘爪的上端的端部与所述夹紧体的槽的底面相接触，与所述夹紧体的槽的顶面之间留有间距，所述棘爪的本体与所述夹紧体形成的夹角为锐角；所述定位销与定位板之间的连接就是通过安装于所述定位板的弹性阻尼圈与定位销的过盈配合连接；所述回缩调节器分别包括筒形壳，所述筒形壳与机座分别用螺纹连接，筒形壳与封盖用螺钉连接，筒形壳内分别扣装有调节盖，调节盖与封盖之间分别压装有弹簧，所述弹簧相应的套装于夹紧体、定位销的柱体；所述夹紧体有两根；所述定位销有两根；所述立柱有四根；所述调节板调节装置包括调节板丝杆，所述调节板丝杆贯穿于所述动力板调节丝杆并与调节板用螺纹连接。
将本实用新型安装于铣床，动力板丝杆由涡轮带动下正转，动力板向下运动到一定位置，使弹性夹头收缩夹紧定位销和夹紧体一起向下运动到确定位置，与此同时夹紧体上部的棘爪在定位销的带动下压紧工件完成对工件的夹紧；动力板丝杆反转时，动力板依靠摩擦自锁带动弹性夹头和定位销向上运动，上升到一定位置，弹性夹头被调节板挡住，动力板继续向上运动，弹性夹头与动力板脱离，自锁打开，依靠重力下落，定位销在弹性阻尼圈的作用下保持位置的不变，这样可以实现定位销根据层料的厚度单向升出，定位加工层料。这样当工件的高度尺寸较大时，夹具的高度尺寸就不需随工件的高度而改变，夹紧件和定位件的尺寸可以做到较小；采用弹性夹头实现单向送进定位销和夹紧件，控制定位销使单向送进长度连续可调，对加工中心加工尺寸范围的影响较小。
图1为本实用新型的俯视图；图2为图1的A-A方向的剖视放大图。
具体实施方式
见图1、图2，本实用新型包括定位板1、夹紧体5以及定位销10，定位板1的下面是调节板2、动力板12，定位板1、调节板2、动力板12通过立柱3安装于机座14，夹紧体5、定位销10分别穿过定位板1、调节板2、动力板12，定位销10与定位板1是通过定位销10与安装于定位板1内的弹性阻尼圈11之间的过盈配合相连接，夹紧体5位于定位板1以上的部位安装有棘爪4；棘爪4的上端的端部安装于夹紧体5柱体上端的槽内，之间活动连接，棘爪4的上端的端部与夹紧体5的槽的下侧面相接触，棘爪4的上端的端部与夹紧体5的槽的上侧面之间留有间距，棘爪4的本体与夹紧体5的柱体形成的夹角为锐角，当然棘爪4可以有多种结构，只要夹紧体5下行时棘爪4能够压紧工件即可。夹紧体5、定位销10两者圆柱体与动力板1的结合部位分别安装有夹紧送进装置，夹紧送进装置就是在夹紧体5、定位销10两者圆柱体的外部分别套装有弹性夹头13，弹性夹头13的高度大于动力板12与机座14之间的空间高度；弹性夹头13外壳的直径从上到下依次增大；夹紧体5、定位销10两者的圆柱体与机座14之间的结合部位分别安装有回缩调节器，回缩调节器分别包括筒形壳16，筒形壳16与机座14分别用螺纹连接，筒形壳16与封盖18分别用螺钉连接，筒形壳16内分别扣装有调节盖15，调节盖15与封盖18之间分别压装有弹簧17，弹簧17相应的套装于夹紧体、定位销两者的柱体6、9；动力板12安装有动力板调节装置，动力板调节装置包括动力板调节丝杆20，动力板调节丝杆20分别穿过动力板12和机座14，在动力板调节丝杆20的外部，动力板12上固定连接有套体22，在套体22内动力板调节丝杆20从上到下依次套装有丝杆螺母19和弹簧21，弹簧21的另一端接触动力板12；调节板2安装有调节板调节装置，调节板调节装置包括调节板丝杆7，调节板丝杆7贯穿于动力板调节丝杆20并与调节板2用螺纹连接，转动调节板丝杆7来调整调节板2的高度，通过调整调节板2的高度来调整定位板1的高度；定位销10的圆柱体9是由定位销段插接而成，定位销的圆柱体有一上下相通的腔体，弹性体8穿过腔体，弹性体8的顶端端部的台阶面压装腔体的端面，夹具定位夹紧工件时，将弹性体8的另一端拉紧固定，弹性体的的顶部的台阶面压紧定位销，从而使定位销段在竖直方向上连为一个整体定位销；立柱3共有四根(见图1)；夹紧体5有两根；定位销10有两根。夹紧体5回缩以拉紧层料，回缩量通过调整回缩调节器在机座14的高度来控制。在定位板1、动力板12、调节板2以及机座14上预制系列通孔，改变弹簧夹头15的安装位置，这样还可以方便实现不同制件不同位置的夹紧和定位。
权利要求1.分层铣削快速原型制造专用自动夹具，其包括定位板、夹紧体以及定位销，其特征在于所述定位板的下面是调节板、动力板，所述定位板、调节板、动力板通过立柱安装于机座，所述夹紧体、定位销分别穿过所述定位板、调节板、动力板，所述定位销与定位板连接；所述夹紧体位于所述定位板以上的部位安装有棘爪；所述夹紧体、定位销两者圆柱体与所述动力板的结合部位分别安装有夹紧送进装置；所述夹紧体、定位销两者的圆柱体与所述机座之间的结合部位分别安装有回缩调节器；所述动力板安装有动力板调节装置；所述调节板安装有调节板调节装置。
2.根据权利要求1所述分层铣削快速原型制造专用自动夹具，其特征在于所述动力板调节装置包括动力板调节丝杆，所述动力板调节丝杆分别穿过所述动力板和机座，在所述动力板调节丝杆的外部，动力板上固定连接有套体，在所述套体内所述动力板调节丝杆从上到下依次套装有丝杆螺母和弹簧，所述弹簧的另一端接触动力板。
3.根据权利要求1所述分层铣削快速原型制造专用自动夹具，其特征在于所述夹紧送进装置就是在所述夹紧体、定位销两者圆柱体的外部分别套装有弹性夹头，所述弹性夹头的高度大于动力板与机座之间的空间高度；所述弹性夹头外壳的直径从上到下依次增大。
4.根据权利要求1所述分层铣削快速原型制造专用自动夹具，其特征在于所述定位销其圆柱体是由定位销段插接而成，所述定位销的圆柱体有一上下相通的腔体，弹性体穿过所述腔体，所述弹性体的顶端端部的台阶面压装所述腔体的端面。
5.根据权利要求1所述分层铣削快速原型制造专用自动夹具，其特征在于所述棘爪的上端的端部安装于所述夹紧体柱体上端的槽内，之间活动连接，所述棘爪的上端的端部与所述夹紧体的槽的底面相接触，所述棘爪的上端的端部与所述夹紧体的槽的顶面之间留有间距，所述棘爪的下部与所述夹紧体形成的夹角为锐角。
6.根据权利要求1所述分层铣削快速原型制造专用自动夹具，其特征在于所述定位销与定位板之间的连接就是通过安装于所述定位板的弹性阻尼圈与定位销之间的过盈配合相连接。
7.根据权利要求1所述分层铣削快速原型制造专用自动夹具，其特征在于所述回缩调节器包括筒形壳，所述筒形壳与机座用螺纹连接，筒形壳与封盖用螺钉连接，筒形壳内扣装有调节盖，调节盖与封盖之间压装有弹簧，所述弹簧相应的套装于夹紧体、定位销的柱体；
8.根据权利要求1所述分层铣削快速原型制造专用自动夹具，其特征在于所述夹紧体有两根；所述立柱有四根。
9.根据权利要求1所述分层铣削快速原型制造专用自动夹具，其特征在于所述定位销有两根。
10.根据权利要求1、2所述分层铣削快速原型制造专用自动夹具，其特征在于所述调节板调节装置包括调节板丝杆，所述调节板丝杆贯穿于所述动力板调节丝杆并与调节板用螺纹连接。
专利摘要本实用新型为分层铣削快速原型制造专用自动夹具。其可以快速可靠自动加紧层料；而且加紧件和定位件的尺寸可以做到较小；夹具的高度方向的尺寸不需随加工制件高度尺寸的变化而变化。其包括定位板、夹紧体以及定位销，其特征在于所述定位板的下面是调节板、动力板，所述定位板、调节板、动力板通过立柱安装于机座，所述夹紧体、定位销分别穿过所述定位板、调节板、动力板，所述定位销与定位板连接；所述夹紧体位于所述定位板以上的部位安装有棘爪；所述夹紧体、定位销两者圆柱体与所述动力板的结合部位分别安装有夹紧送进装置；所述夹紧体、定位销两者的圆柱体与所述机座之间的结合部位分别安装有回缩调节器；所述动力板安装有动力板调节装置；所述调节板安装有调节板调节装置。
文档编号B23Q3/06GK2712537SQ200420027080
公开日2005年7月27日 申请日期2004年5月13日 优先权日2004年5月13日
发明者吕彦明 申请人:江南大学