基于双级驱动的轴类夹持机构及其夹持方法与流程

1.本发明涉及轴类技术领域，特别是涉及一种基于双级驱动的轴类夹持机构及其夹持方法。


背景技术：

2.轴类工件在加工过程中直线度不易保证，从而导致末端径向跳动超差，矫杠调直法是一种常用的调整加工方式，利用该方式时，通过施力设备在轴类工件的一端施加径向上的调直压力，在产生杠杆反馈力的位置利用夹持机构夹持轴类工件，现有的夹持机构大都为单级气缸驱动，材料较软时，一级驱动结构即可夹持住，如果过大的夹持力会使工件变形，而对于硬度较大的轴类工件而言，施加的径向压力也大，施加压力时在杠杆作用下，夹持机构会产生回退，需要反复调直，工作效率低下。


技术实现要素：

3.本发明的目的是针对现有技术中存在的单级夹持力度小、工作效率低的问题，而提供一种基于双级驱动的轴类夹持机构。
4.本发明的另一个目的是提供所述轴类夹持机构的夹持方法，两级驱动机构可同步动作也可分步动作，满足不同类型轴类工件的加工需求。
5.为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
6.一种基于双级驱动的轴类夹持机构，包括通过支架固定在底板上的上夹紧块和利用双级驱动结构驱动的下夹紧块，所述上夹紧块的底面形成压紧轴类工件的下压面，所述下夹紧块的顶面形成支撑所述轴类工件的支撑面，其中：
7.所述双级驱动结构包括固定于所述底板下部的第一气缸和受所述第一气缸驱动的带有导向的第二气缸，所述第二气缸的导杆的底部通过导杆连接板固定于所述第一气缸的气缸杆的顶部，所述下夹紧块固定于所述第二气缸的顶部。
8.在上述技术方案中，带有导向的第二气缸为双导杆气缸。
9.在上述技术方案中，所述第一气缸固定在下座板的底部，所述下座板通过位置调节组件固定在所述底板上，所述下座板上形成有供所述气缸杆穿过的通孔，所述底板上形成有方形孔以给所述导杆连接板提供活动空间。
10.在上述技术方案中，所述位置调节组件包括形成在所述底板上的多个可选择的固定孔位，多个所述固定孔位沿所述轴类工件的轴向方向均匀分布且对称设置在所述方形孔的左右两侧，所述下座板通过螺钉固定在所述固定孔位内。
11.在上述技术方案中，所述支撑面的长边方向对称面上设有v型槽，所述下压面为平面。
12.在上述技术方案中，所述上夹紧块的长边方向外侧形成有倒角。
13.在上述技术方案中，所述下夹紧块通过连接板固定在所述第二气缸的顶部；
14.所述导杆连接板的两端设有通孔，分别用于连接所述第二气缸的两个导杆，所述
导杆的端面设有螺纹孔，紧固螺钉穿过所述通孔后进入所述螺纹孔内，将导杆连接板固定于所述导杆的端面上。
15.在上述技术方案中，所述支架为倒立的l形板，所述上夹紧块的顶面固定于所述l形板的顶部水平板的下底面上，所述l形板的立板底部固定于所述底板上。
16.在上述技术方案中，所述立板与底板之间固定有直角三角形的加强筋。
17.本发明的另一方面，所述的基于双级驱动的轴类夹持机构的夹持方法，包括以下步骤：
18.步骤1，通过所述位置调节组件调整轴类夹持机构与调直力施力点的位置，使得所述施力点与夹持位置之间的间距与轴类工件的径向跳动量相匹配；
19.步骤2，将轴类工件的一端放置于所述支撑面上，使得轴类工件的跳动偏大处位于与调直力相反的方向；
20.步骤3，选择驱动方式使得夹持力大于调直力：
21.对于硬度较大的轴类工件，同时启动第一气缸和第二气缸，下夹紧块在双级驱动结构的同时施力下向上，配合上夹紧块夹紧轴类工件的一端；
22.对于硬度较小的轴类工件，启动第二气缸，下夹紧块在第二气缸的施力下向上，配合上夹紧块夹紧轴类工件的一端。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
24.1.双级驱动结构的设计，使得本发明既可以适用于不同硬度的轴类工件，对于硬度较小的轴类工件，启用单级动力机构，对于硬度较大的轴类工件，启用双级动力机构，保证输出的夹持力大于调直力，防止夹持部件回退，避免反复调直，提高工作效率。
25.2.位置调整组件的设置，可调整夹持机构在底板上的位置，从而调整夹持点与施力点之间的间距，适用于不同径向跳动量的轴类工件，可有针对性的进行夹持，使得夹持点位于调直力的反作用点上，提高调直效率。
26.3.适用范围广泛，既适用于光轴工件、阶梯轴工件和表面加工有其他结构的轴类工件，又适用于不同硬度材质的轴类工件。
附图说明
27.图1是轴类夹持机构的主视图。
28.图2是轴类夹持机构的剖面图。
29.图3是轴类夹持机构的侧视图。
30.图4是轴类夹持机构的轴测图。
31.图中：1-底板，2-上夹紧块，3-下夹紧块，4-第一气缸，5-导杆连接板，6-气缸杆，7-第二气缸，8-导杆，9-轴类工件，10-连接板，11-下座板，14-支架，15-加强筋，19-通孔，20-倒角，21-固定孔位。
具体实施方式
32.以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
33.实施例1
34.一种基于双级驱动的轴类夹持机构，包括通过支架14固定在底板1上的上夹紧块2和利用双级驱动结构驱动的下夹紧块3，所述上夹紧块2的底面形成压紧轴类工件9的下压面，所述下夹紧块3的顶面形成支撑所述轴类工件9的支撑面，其中：
35.所述双级驱动结构包括固定于所述底板1下部的第一气缸4和受所述第一气缸4驱动的带有导向的第二气缸7，所述第二气缸7的导杆8的底部通过导杆连接板5固定于所述第一气缸4的气缸杆6的顶部，所述下夹紧块3固定于所述第二气缸7的顶部。
36.将轴类工件9的支撑位置(施加调直压力时，由于杠杆作用，产生的反馈力作用点即为支撑位置)放置于下夹紧块3的支撑面上，对于硬度较小的轴类工件9，启动第二气缸7即可，导杆8伸出，第二气缸7的底部向上，驱动下夹紧块3上，直至轴类工件9的顶端与下压面相抵。
37.对于硬度较大的轴类工件9，同时启动第一气缸4和第二气缸7，气缸杆6伸出，导杆连接板5向上，导杆8伸出，第二气缸7向上，下夹紧块3在双级驱动结构的同时施力下向上，输出力更大。因为当调直力较大时，在杠杆原理作用下，下夹紧块3会产生回退，第二气缸7所提供的托举力不足以完全抵消调直力，所述第二气缸7的导杆8的底部通过导杆连接板5固定于所述第一气缸4的气缸杆6的顶部，可使得第一气缸4的推力作用于导杆8，形成更大的止退力，改善调直效果并提高调直效率。
38.作为优选方式，带有导向的第二气缸7为双导杆气缸，双导杆气缸为标准通用气动元件，其双导杆结构，可避免其缸体伸出时产生环向转动，保证进给方向的单向性。提供轴类工件9径向上的夹紧力。除此之外，带有导向的第二气缸7可为普通的单杆气缸+轴向导向机构。
39.实施例2
40.本实施例在实施例1的基础上进一步扩大应用范围，可适应不同径向跳动量的轴类工件，所述第一气缸4通过位置调节组件固定于所述底板1上。
41.通过位置调节组件，可调节第一气缸4在底板1上的位置，从而调节夹持机构与施力机构之间的间距，使得施力点和反馈力作用点之间的间距可调，适用于不同大小径向跳动量的轴类工件9，比如径向跳动大时，需要的施力点和反馈力作用点之间的间距大，径向跳动小时，需要的施力点和反馈力作用点之间的间距小。施力点固定时，通过调整夹持机构在底板1上的位置即可调整施力点和反馈力作用点之间的间距。
42.作为优选方式，所述第一气缸4固定在所述下座板11的底部，所述下座板1通过所述位置调节组件固定在所述底板1上，所述下座板11上形成有供所述气缸杆6穿过的通孔19，所述底板1上形成有方形孔以给所述导杆连接板5提供活动空间。
43.气缸杆6回位时，导杆连接板5进入方形孔内，通过调节组件调节下座板11的位置时，导杆连接板5在方形孔内的位置发生相应的左右移动。
44.作为优选方式，所述位置调节组件包括形成在所述底板1上的多个可选择的固定孔位21，多个所述固定孔位21沿所述轴类工件9的轴向方向均匀分布且对称设置在所述方形孔的左右两侧，所述下座板11通过螺钉固定在所述固定孔位21内。所述下座板11为第一气缸4的承载部件，其上设有螺纹孔和通孔，用于连接第一气缸4和底板1。
45.实施例3
46.作为优选方式，所述支撑面的长边方向对称面上设有v型槽，所述下压面为平面。
使用时，将轴类工件9放置于v型槽内，结合上夹紧块2的平面结构的下压面，形成三点定位，夹持力更加稳定。
47.作为优选方式，所述上夹紧块2的长边方向外侧形成有倒角20。该倒角形成了取放轴类工件9的空间，便于取放，更加优选的，所述倒角为5
×
45
°
倒角。
48.作为优选方式，所述下夹紧块3通过连接板10固定在所述第二气缸7的顶部。所述下夹紧块3的下端面上设有螺纹孔，通过螺钉固定在所述连接板10上，连接板10通过螺钉固定于第二气缸7的顶部。
49.作为优选方式，所述导杆连接板5的两端设有通孔，分别用于连接所述第二气缸7的两个导杆8，所述导杆8的端面设有螺纹孔，紧固螺钉穿过所述通孔后进入所述螺纹孔内，将导杆连接板5固定于所述导杆8的端面上。导杆连接板5为第一气缸4作用力的承载部件。
50.作为优选方式，所述支架14为倒立的l形板，所述上夹紧块2的顶面固定于所述l形板的顶部水平板的下底面上，所述l形板的立板底部固定于所述底板1上。倒立的l形板为所述上夹紧块2提供支撑和定位。
51.作为优选方式，所述立板与底板1之间固定有直角三角形的加强筋15。加强筋15的两个直角边分别通过螺钉固定在底板1和所述立板上，为支架14提供更大的支撑力，防止所述立板发生变形。从而为夹紧定位结构提供更大的支撑力。
52.为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
53.而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
54.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。