一种适用于多种形状及尺寸的航天精密零部件的可调式夹具的制作方法

本发明设计一种适用于多种形状及尺寸的航天精密零部件的可调式夹具，属于机械加工领域。

背景技术：

随着制造业在国民经济中发挥的作用日益显著，对制造业提出的要求也越来越高。产品夹具是制造系统、检测系统中与工件直接接触的部分，在解决系统的质量、可靠性检测等问题中起到了重要作用。

产品夹具按照使用特点可分为很多种，如万能通用型、专用性型、可调型、组合型等。其中万能通用型具有很大的通用性，能较好地适应加工工序和加工对象的变换。

在航天精密零部件的实际机械加工过程中，由于刀痕、切削过程中切屑分离时的塑性变形、工艺系统中的高频振动、刀具和被加工表面的摩擦等等原因，会使产品表面产生不同程度的损伤。如果不正视，使用的时候就会泛起失效，不能使用。而一方面，在一个系统中用到的工件的特点是大小不一，形状各异，由于产品的独特性，如果使用固定的产品夹具，无法适用于所有的产品的检测；另一方面，在实际的质量、可靠性检测中，如果使用固定的夹具，需要不断的更换产品夹具，使得生产、检查的时间增加，降低了生产、检查效率。而且普通机械式夹具的夹紧力不好控制，如果对精密零部件的夹紧力过大，就会对精密零部件造成二次伤害。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服上述问题，提出了一种适用于多种形状及尺寸的航天精密零部件的可调式夹具的设计方案。所发明的夹具通过调整侧翼板的位置，与产品之间通过至少三个面施加夹紧力，使产品与夹具的接触面积更大，在保证适应产品外观形状大小的条件下确保产品夹持的稳定性。

本发明适用于多种形状及尺寸的航天精密零部件的可调式夹具，包括两套夹持机构与一套支撑夹。所述两套夹持机构左右设置，结构相同，均具有中间板，以及与中间板左右两侧铰接的侧翼板；且通过驱动机构驱动两侧翼板绕铰接轴转动。所述支撑夹为由两根交叉杆构成，两根交叉杆前段平行，且两根交叉杆间通过弹簧相连；两根交叉杆前段端部分别与两套夹持机构中的中间板后侧铰接；使两套夹持机构中的中间板内侧相对。

由此，通过丝杠和控制板控制在中间板两边的侧翼板转动既可加紧产品；且根据不同尺寸的产品，具有三种夹持方式：当产品尺寸较小时，可通过单侧夹持机构的中间板与两侧翼板接触待夹持产品，共同配合夹持；当产品中等尺寸时，可通过单侧夹持机构的中间板与两侧翼板，以及另一侧夹持机构的中间板接触待夹持产品，共同配合夹持；当产品尺寸较大时，可通过两侧夹持机构的中间板与两侧翼板接触待夹持产品，共同配合夹持。

本发明的优点在于：

1、本发明适用于多种形状及尺寸的航天精密零部件的可调式夹具，通过丝杠控制，可以随意改变对产品的夹紧力；

2、本发明适用于多种形状及尺寸的航天精密零部件的可调式夹具，通过至少3个面的接触固定产品，这种固定方式可以增加产品与夹具的摩擦力，更好的防止了产品在生产、检查调整过程中脱落；

3、本发明适用于多种形状及尺寸的航天精密零部件的可调式夹具，两侧的夹持机构既可以单独工作，也可以同时工作；两侧单独工作时提高了生产、检查调整的效率；

4、本发明适用于多种形状及尺寸的航天精密零部件的可调式夹具，由于侧翼板在一定范围内的自由旋转，使其生产、检查调整的应用范围变大，能够适用于更多形状各异、大小不一的产品。

5、本发明适用于多种形状及尺寸的航天精密零部件的可调式夹具，每块侧翼板可自由拆装，根据不同物体可更换不同尺寸的翼板，提高了夹具的适应性。

附图说明

图1为本发明适用于多种形状及尺寸的航天精密零部件的可调式夹具整体机构示意图；

图2为本发明适用于多种形状及尺寸的航天精密零部件中，夹持机构示意图；

图3为本发明适用于多种形状及尺寸的航天精密零部件中，中间板铰接件结构示意图；

图4为本发明适用于多种形状及尺寸的航天精密零部件中，侧翼板侧边铰接件结构示意图；

图5为本发明适用于多种形状及尺寸的航天精密零部件中，丝杠安装方式示意图；

图6为本发明适用于多种形状及尺寸的航天精密零部件对小尺寸产品夹持方式示意图；

图7为本发明适用于多种形状及尺寸的航天精密零部件对中等尺寸产品夹持方式示意图；

图8为本发明适用于多种形状及尺寸的航天精密零部件对大尺寸产品夹持方式示意图；

图中：

1-夹持机构2-支撑夹3-支撑台

101-中间板102-侧翼板103-丝杠

104-控制板105-连接轴101a-中间板铰接件

102a-侧翼板侧边铰接件103a-深沟球轴承103b-前盖板

103c-后盖板103d-滑块103e-旋转手柄

201-左支杆202-右支杆203-拉伸弹簧

301-立杆

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

一种适用于多种形状及尺寸的航天精密零部件的可调式夹具，包括两套夹持机构1与一套支撑夹2，如图1所示。

所述两套夹持机构1结构相同，均包括中间板101、侧翼板102、丝杠103、控制板104、连接轴105，如图2所示。

所述中间板101竖直设置，左右两侧边分别与两个同样竖直设置的侧翼板102侧边间铰接；具体铰接方式为：如图3、图4所示，中间板101侧边中部设计有中间板铰接件101a，侧翼板102侧边中部设计有侧翼板侧边铰接件102a。其中，中间板铰接件101a为上下两层圆心角90度的扇形板，与中间板101垂直设置，一条直边与中间板侧边间相接与，且中部开孔。侧翼板侧边铰接件102a为一层圆心角90度的扇形板，与侧翼板102垂直设置，一条直边与侧翼板102侧边间相接，且中部开孔。由此将侧翼板侧边铰接件102a插入上下两层中间板铰接件101a间，通过螺栓穿过中间板铰接件101a与侧翼板侧边铰接件102a的中部开孔后，使中间板铰接件101a与侧翼板侧边铰接件102a间过渡配合连接。由此，使两侧翼板102能自由旋转，且中间板铰接件101a与侧翼板侧边铰接件102a的设计，限制了侧翼板102的转动角度，使侧翼板102与中间板101夹角仅可在60°～180°度范围内可调，保证侧翼板102与中间板101夹角不会小于60度或大于180度，造成器件的损伤。上述夹持机构1中两块侧翼板102与中间板101间可自由拆装，根据不同的待夹持产品，可更换不同尺寸的翼板。

如图5所示，所述丝杠103与中间板101垂直设置，位于中间板101外侧。丝杠103顶端过渡配合安装有深沟球轴承103a，通过深沟球轴承103a安装于中间板101中心通孔处，使丝杠103可自由旋转。丝杠103顶端端部安装有外径小于深沟球轴承103a外径的螺母，保证丝杠103在旋转过程中不会脱离深沟球轴承103a。丝杠103上还套有前盖板103b与后盖板103c，分别位于深沟球轴承103a两侧，通过螺钉将前盖板103b与后盖板103c分别固定于中间板101两侧，进而实现丝杠103与中间板101间的定位，以及深沟球轴承103a的轴向定位。

上述丝杠103上螺纹连接有滑块103d，滑块103d通过螺钉与套于丝杠103上的控制板104相连，控制板104两端通过连接轴105与两侧翼板102外侧相连，具体方式为：连接轴105一端端部设计的连接轴铰接件105a与控制板104端部设计的控制板铰接件104a铰接，连接轴105另一端设计的连接轴铰接件105a与两侧翼板102外侧面中心处设计的侧翼板中心铰接件102b铰接；且连接轴105与控制板104和侧翼板102间的铰接方式与中间板101和侧翼板102间的交接方式相同；进而限制了连接轴105与侧翼板102和控制板104间的夹角，进而进一步限制了两侧翼板102的转动角度。

丝杠103末端设计有旋转手柄103e，通过转动旋转手柄103e，使丝杠103转动，滑块103d沿丝杠103轴向移动，带动控制板104移动，进而带动两侧的连接轴105前后移动推动两侧翼板102同步等角度转动。

上述结构的两套夹持机构1，左右设置，中间板101内侧相对，且两套夹持机构1中的侧翼板102反向转动。

所述支撑夹2包括左支杆201、右支杆202与拉伸弹簧203。其中，左支杆201为中部具有135度的弯折杆；右支杆202为直杆。左支杆201与右支杆202前段平行设置，由于左支杆201为弯折杆，则左支杆201与右支杆202在末端处相交，且左支杆201末端厚度小于右支杆202末端厚度，进而将左支杆201末端插入右支杆202末端沿右支杆轴向开设的条形孔203内，并通过连接轴204将左支杆201末端与右支杆202末端间相连，使左支杆201与右支杆202间具有连接轴204转动的自由度。拉伸弹簧203位于左支杆201与右支杆202前段之间，两端分别与左支杆201与右支杆202相连。左支杆201与右支杆202的前端端部分别与左右两侧夹持机构1的中间板中心位置连接；其中，左支杆201与中间板101间过渡配合铰接；而右支杆202与中间板101间过盈配合固定。进而使右支杆201上的中间板101位置固定，作为基准板；而左支杆202上的中间板102可左右摆动，作为活动板，保证本发明夹具能适应产品的外观形状。右支杆202末端设计有具有通孔的安装件，使右支杆202可套在支撑台3上的立杆301上，通过螺钉将右支杆202与立杆301紧固，实现整个可调式夹具与支撑台3间的安装固定。

本发明可调式夹具应用时，根据待夹持产品的大小，移动右支杆202在支撑台3上的竖直位置，使待夹持产品位于两套夹持机构1的中间板之间。随后通过旋转手柄103e转动丝杠103调节两套夹持机构1中侧板与中间板101间的夹角，在转动丝杠103的过程中使两侧翼板102与待夹持产品贴合，实现待夹持产品的夹持。在上述夹持过程中，如图6所示，当待夹持产品宽度小于两夹持机构1的中间板中心间距时，可仅采用一侧的夹持机构1对待夹持产品进行夹持，将待夹持产品与该侧夹持机构1的中间板101贴合，通过旋转手柄103e转动丝杠103，由控制板104带动连接轴105前移，收紧侧翼板102，通过中间板101、两侧翼板102共同实现对被夹持产品的夹紧固定。如图7所示，当待被夹持产品宽度大于两夹持机构1的中间板101中间间距时，待夹持产品置于两套夹持机构1的中间板101的过程中，会拉伸弹簧，此时通过一侧夹持机构1对待夹持产品夹持后，通过调整另一侧夹持机构1的中间板与待夹持产品间的夹持角度后，通过弹簧的回弹力，压紧待夹持产品，防止仅通过一侧夹紧机构1无法将待夹持产品夹紧固定；若夹持产品尺寸较大时，可进一步调节另一侧夹持机构1的两侧翼板进一步将待夹持产品夹紧固定，如图8所示。