一种支顶式平面定位夹装设备的制作方法

1.本实用新型涉及工件夹装定位用具领域，具体为一种支顶式平面定位夹装设备。


背景技术：

2.作为一种被广泛应用的工件形状，常见的传动轴、支承杆等各种机械设备的零部件产品都采用了圆柱形，针对不同使用领域例如铣扁、打孔、开槽又或是表面喷涂、蚀刻，对于圆柱形管件的加工工艺方法和需求也会产生各种不同的需求。为了实现高效、精确的加工处理效果，圆柱形管件在各道加工工序中都需要考虑到的一个重要的问题，就是如何对工件进行稳定可靠的定位固定。在当前各种实际应用场景中，已经出现了一些比较可靠的固定定位方式以及相对应的用于圆柱形管件的定位加工工装。
3.例如申请号为cn201821088744.3的中国实用新型专利文件中公开的一种圆柱形管件钻孔加工工装，属于机械加工技术领域，包括底座，底座上设有两个双v形块夹持机构和一个三爪卡盘，双v形块夹持机构包括上v形块和下v形块，下v形块下端设有安装座，双v形块夹持机构通过安装座螺栓安装在底座上，下v形块上端设有门形框，门形框的两内侧面上均开设有t形导轨二，上v形块的两侧设有t形滑块二，上v形块通过t形滑块二安装在两个t形导轨二之间，穿过门形框和上v形块设有螺杆，螺杆顶端设有把手二，上v形块和下v形块的内侧面上各设有两个支撑块。该工装针对不同尺寸的圆柱形管件的转动加工，且单人即可完成，操作方便，限位可靠、准确，钻孔精度高。
4.又如申请号为cn201520663250.3的中国实用新型专利申请文件中公开的一种高精度圆柱形管件的装夹工装，包括与磨床尾座相连的连接板，所述连接板上设置有水平的尾座顶尖，还包括与磨床头架相连的水平设置的头架顶尖，所述头架顶尖上设置有第一力传感器，所述尾座顶尖上设置有第二力传感器，所述第一力传感器、第二力传感器分别与单片机相连，所述单片机与显示器相连，所述头架顶尖和尾座顶尖之间用于装夹圆柱形管件。该装夹工装能够保证加工过程中装夹效果误差小，以满足高精度的加工要求，同时便于及时发现在切削力的作用下圆柱形管件是否发生位移。
5.上述的技术方案中，都实现的了圆柱形管件稳定的夹装效果，但是考虑到加工效率，对圆柱形管件进行单独的装夹和拆卸往往会费时费力，同时由于反复拆装会带来较大的加工误差，因此在实际生产加工的过程中，往往是采用多个圆柱形管件同时并排夹装固定的形式。此外，一般的铣槽打孔用刀头受限于自身机械结构的布置，往往只能对工件的一侧面进行加工处理，需要解除对工件的锁止固定后进行翻转，以便于对圆柱形管件的另一侧面继续进行加工处理。此时由于翻转动作的介入，不仅对于单独的圆柱形管件转动角度位置难以控制，而且容易造成需要进行同步转动的多个圆柱形管件互相之间发生偏转误差，从而导致工件之间相对加工误差的产生，进而使得工件质量下降甚至是发生损坏。
6.针对该问题，本实用新型提供了一种能够对多个圆柱形管件同时实现稳定可靠的同步加工处理的支顶式平面定位夹装设备。


技术实现要素：

7.本实用新型提供了一种能够对多个圆柱形管件同时实现稳定可靠的同步加工处理的支顶式平面定位夹装设备。
8.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
9.一种支顶式平面定位夹装设备，包含有用于将两根圆柱形管件并排连接固定形成一个工件组整体的夹装组件，还包含有第一定位基准块和第二定位基准块，所述第一定位基准块的一侧设置有用于与所述圆柱形管件的一端相抵靠贴合的第一支顶限位件，所述第二定位基准块的另一侧设置有用于与所述圆柱形管件的另一端相抵靠贴合的第二支顶限位件，所述第二支顶限位件能够沿水平方向进行往复平移运动，位于两侧的第一支顶限位件和第二支顶限位件上的各支顶部与所述工件组整体上的定位部相对应，并且能够确定一个用于对所述工件组整体进行定位的定位平面。
10.作为对本实用新型的优选，还包含有相对于两根圆柱形管件以相对应的形式并排设置的两对锥形支顶组，同一对锥形支顶组中包含有分别设置于所述第一支顶限位件和第二支顶限位件上的两个锥形支顶部，这两个所述锥形支顶部以相反的朝向沿水平方向向圆柱形管件一侧凸起。
11.作为对本实用新型的优选，由并排设置的两对所述锥形支顶部组中包含的两道中心轴线所形成的定位加工平面与水平面相平行。
12.作为对本实用新型的优选，所述锥形支顶部上开设有用于避免与加工刀具发生接触干涉的避让槽口。
13.作为对本实用新型的优选，所述夹装组件包含有用于分别设置于所述圆柱形管件上方的上夹板和所述圆柱形管件下方的下夹板，还包含有用于将所述上夹板和下夹板相对于圆柱形管件进行锁紧固定形成一个工件组整体的螺纹紧固件。
14.作为对本实用新型的优选，述第二支顶限位件还活动连接安装有用于控制所述第二支顶限位件进行往复移动并实现对所述圆柱形管件夹紧固定的驱动组件，所述驱动组件包含有与所述第二定位基准块相固定连接的基座部，以及通过铰接的方式将一端与所述基座部活动连接的驱动杆，所述驱动杆的中部段与所述第二支顶限位件之间还活动安装有连接杆，所述连接杆的两端分别与所述第二支顶限位件和驱动杆的以铰接的方式相连接，使所述驱动杆在绕其端部的铰接中心进行正反向转动时能够带动所述第二支顶限位件进行往复平移运动。
15.作为对本实用新型的优选，所述第二支顶限位件与所述第二定位基准块之间还设置有防松锁止组件，用于防止加工过程中所述第二支顶限位件发生松动从而导致失去对于所述圆柱形管件约束固定效果。
16.作为对本实用新型的优选，所述防松锁止组件包含有由所述第二支顶限位件上凸起形成且表面带有螺纹的锁止连接段以及与所述锁止连接段相对应的锁止螺母，所述第二定位基准块上开设有供所述锁止连接段穿过的贯通孔，所述锁止螺母的径向尺寸大于所述贯通孔；所述锁止连接段穿过所述贯通孔后将所述锁止螺母旋合安装于锁止连接段上，从而通过锁止螺母与述第二支顶限位件端面之间的抵止作用实现防止所述圆柱形管件松动的效果。
17.作为对本实用新型的优选，所述防松锁止组件还包含有一个带有斜面的锁止块，
所述锁止块开设有由下向上延伸的卡合槽，使所述锁止块能够由上向下套接安装于所述锁止连接段上并且在所述锁止螺母进行旋合固定时被夹紧于锁止螺母和第二定位基准块之间，所述第二定位基准块上还形成有与该斜面相对应的导向面。
18.综上所述，本实用新型能够实现以下多项有益效果：
19.1.本实用新型所述的支顶式平面定位夹装设备通过一种夹装组件将两个圆柱形管件夹装形成一个整体，能够同时对两个圆柱形管件的上侧面进行切削或是打孔处理后将该包含有两个圆柱形管件的整体进行翻转，从而将前一固定状态下切削刀头组件无法触及到的下侧面重新翻转至上方，在该程中还能够稳定可靠地保持两个工件在相对位置不发生变化的情况下进行反复的多阶段加工。
20.2.本实用新型所述的支顶式平面定位夹装设备利用了圆柱形管件自身内部沿轴向开设的中心孔，通过锥形支顶部与中心孔之间的支顶配合效果，多种内部孔径大小的工件都可以进行夹装定位不会受到工件形状尺寸的限制，能够实现稳定可靠的中心定位效果，具有极为广泛的应用前景。
21.3.本实用新型所述的支顶式平面定位夹装设备在同时对两个独立的圆柱形管件中心定位的基础上，将两个管件的中心轴线进行了联系，从而形成了一个由两条中心轴线限定得到的加工定位平面，这种两轴线确定平面定位打工的形式，尤其针对于金属工件的铣扁加工处理，有效地保证了正反两个加工面之间具有极高的平行度；除此之外，该工装还能够通过控制两对锥形支顶组之间的相对高度差，实现对前述的加工定位平面相对于水平面所形成的夹角大小进行精确控制，使两个圆柱形管件在在同一时刻进行差异化加工时具有更高的适应性和灵活性。
22.4.本实用新型所述的支顶式平面定位夹装设备在将圆柱管件放置于两个锥形支顶部之间时，只需要控制驱动组件带动缩短两个锥形支顶部之间的间距直至将圆柱形管件夹紧，便能够利用锥形支顶部与管件中心孔之间的配合效果，便捷地将圆柱形管件抬升至目标高度位置并进行锁紧固定，十分省力地实现了对圆柱形管件在夹装固定和解锁分离两种状态之间进行切换，高效便捷。
23.5.本实用新型所述的支顶式平面定位夹装设备中包含有用于在对圆柱形管件完成锁止固定后，避免在铣扁、打孔或是表面打磨处理时由于振动导致失去对于工件的锁止效果，确保整个加工过程的安全可靠。
24.6.本实用新型所述的支顶式平面定位夹装设备中的防松锁止组件还包含有一个安装于锁止螺母和第二定位基准块之间的楔形滑块，通过对该楔形滑块与第二定位基准块之间相抵接斜面的形状以及表面粗糙度的控制，能够在不影响锁止螺母转动锁紧的情况下，在拆卸的快速将楔形滑块拔出立即使第二支顶限位件获得向外侧移动空间间隙，便于迅速将圆柱形管件取下更换安装。
附图说明
25.图1为支顶式平面定位夹装设备夹装工件时的整体结构示意图；
26.图2为支顶式平面定位夹装设备夹装工件时的侧面视角结构示意图；
27.图3为夹装组件与圆柱形管件之间的连接关系示意图；
28.图4为第二定位基准块以及与其相连的第二支顶限位件、驱动组件的和防松锁止
组件之间的整体结构关系示意图；
29.图5为第二定位基准块以及与其相连的第二支顶限位件、驱动组件的和防松锁止组件之间的侧面视角结构关系示意图。
30.图中：
31.1——圆柱形管件；
32.2——夹装组件，2a——上夹板，2b——下夹板，2c——螺纹紧固件；
33.3——承载基台，3a——调节导向槽；
34.4——第一定位基准块，4a——第一支顶限位件；
35.5——第二定位基准块，5a——第二支顶限位件；
36.6——锥形支顶部，6a——避让槽口；
37.7——驱动组件，7a——基座部，7b——驱动杆，7c——连接杆；
38.8——防松锁止组件，8a——锁止连接段，8b——锁止螺母，8c——锁止块，801——卡合槽。
具体实施方式
39.以下具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
40.本方案是通过以下技术手段实现的：
41.实施例：在本实施例中，给出了一种专圆柱形管件1的支顶式平面夹装设备，能够对多个圆柱形管件1同时实现稳定可靠的同步加工处理。
42.具体的，该支顶式平面夹装设备中首先包含有一个用于对多个圆柱形管件1进行并排固定的夹装组件2。该夹装组件2主要包含有一块设置于管件上方的上夹板2a以及设置于管件下方的下夹板2b以及用于将上夹板2a、下夹板2b与两个圆柱形管件1相连接固定的螺纹紧固件2c。在上夹板2a或下夹板2b上开设有凹陷的v字型槽口，当圆柱形管件1设置于上夹板2a与下夹板2b之间时，圆柱形管件1的外壁面与上夹板2a和下夹板2b至少在三点位置处相抵靠贴合实现固定；而当分列于两侧的圆柱形管件1同时被上夹板2a和下夹板2b相抵接固定后，同时利用螺栓和螺母的组合作为螺纹紧固件2c，将螺栓由上向下依次穿过上夹板2a和下夹板2b后利用螺母进行旋转锁紧固定，便实现了将两个圆柱形管件1锁紧固定为一个整体。
43.作为整个支顶式平面夹装设备的安装基础，其中包含了一个起到承托作用的钢制承载基台3，在该承载基台3上固定安装有向上凸起的第一定位基准块4和第二定位基准块5。这里需要注意的时，两个定位基准块之间的间距必须大于所需进行夹持固定的圆柱形管件1的长度尺寸，以便于将固定为一个整体的两根圆柱形管件1置入两个定位基准块之间。而在第一定位基准块4靠圆柱形管件1一侧设置有用于与所述圆柱形管件1的一端相抵靠贴合的第一支顶限位件4a，第二定位基准块5靠圆柱形管件1一侧设置有用于与所述圆柱形管件1的另一端相抵靠贴合的第二支顶限位件5a。这里的第一支顶限位件4a时与第二定位基准块5完全固定一条连接的，而第二支顶限位件5a能够相对于所述第二定位基准块5沿水平方向进行往复移动以实现对于圆柱形管件1的夹紧或是放松动作。
44.当然，这里的第一支顶限位件4a和第二支顶限位件5a上可以加工形成向管件一侧凸起的球形曲面，也可以形成背离圆柱形管件1一侧的内凹弧形面，以实现与圆柱形管件1端部进行抵接后的中心定位固定。在本方案中，考虑到所需进行夹装的工件为圆柱形的管件，可以对其内部所开设中心孔进行充分利用，因此采用了一种呈尖顶圆锥形的锥形支顶部6分别设置于第一支顶限位件4a和第二支顶限位件5a上的结构形式。从而使第二支顶限位件5a向第一支顶限位件4a一侧移动时，与两根圆柱形管件1相对应的两组锥形支顶部6能够分别嵌入两根圆柱形管件1的两端内部，利用中心定位实现完全的锁止固定。在这里，以将由两个圆柱形管件1的两条中心轴线所确定的平面布置为呈水平状态为例，那么应当将分列于两侧的两对锥形支顶部6上均设置为相同的高度，同一组中的一对锥形支顶部6的中心轴线相重合。相类似的，若是需要将该确定的平面设计为与水平面之间形成有一定夹角的状态，只要对分列于两侧的两对锥形支顶部6之间的高度差进行调整控制即可。
45.考虑到在实际夹装过程中，铣刀需要对管状工件的一部分完全进行除去，或是打孔钻头需要完全贯穿管壁，因此在锥形支顶部6的上侧还可以进行部分除料形成向下凹陷的避让槽口6a，避免与加工刀具发生干涉。这里需要指出的是，所形成的避让槽口6a在截面形状上不得超出该位置锥形支顶部6整体截面形状的一半，否则将会破坏锥形支顶部6与圆柱形管件1之间的支顶夹持稳定性，甚至是使工装失去夹装固定效果。
46.在第二支顶限位件5a的外侧还安装这只有用于控制第二支顶限位件5a进行往复移动并实现对所述圆柱形管件1夹紧固定的驱动组件7。该驱动组件7包含有与所述第二定位基准块5相固定连接的基座部7a，以及通过铰接的方式将一端与所述基座部7a活动连接的驱动杆7b，所述驱动杆7b的中部段与所述第二支顶限位件5a之间还活动安装有连接杆7c，所述连接杆7c的两端分别与所述第二支顶限位件5a和驱动杆7b的以铰接的方式相连接，使所述驱动杆7b在绕其端部的铰接中心进行正反向转动时能够带动所述第二支顶限位件5a进行往复平移运动。
47.进一步的，所述第二支顶限位件5a与所述第二定位基准块5之间还设置有防松锁止组件8，用于防止加工过程中所述第二支顶限位件5a发生松动从而导致失去对于所述圆柱形管件1约束固定效果。具体的，防松锁止组件8包含有由所述第二支顶限位件5a上凸起形成且表面带有螺纹的锁止连接段8a以及与所述锁止连接段8a相对应的锁止螺母8b，所述第二定位基准块5上开设有供所述锁止连接段8a穿过的贯通孔，所述锁止螺母8b的径向尺寸大于所述贯通孔；所述锁止连接段8a穿过所述贯通孔后将所述锁止螺母8b旋合安装于锁止连接段8a上，从而通过锁止螺母8b与述第二支顶限位件5a端面之间的抵止作用实现防止所述圆柱形管件1松动的效果。在防松锁止组件8还包含有一个带有斜面的锁止块8c，锁止块8c开设有由下向上延伸的卡合槽801，使所述锁止块8c能够由上向下套接安装于所述锁止连接段8a上并且在所述锁止螺母8b进行旋合固定时被夹紧于锁止螺母8b和第二定位基准块5之间，所述第二定位基准块5上还形成有与该斜面相对应的导向面。
48.在对圆柱形管件1进行夹装固定时，在利用驱动组件7带动第二支顶限位件5a移动夹装固定工件后，保持该状态下将锁止块8c由上向下套接安装于锁止连接段8a上，再旋转锁止螺母8b直至其与锁止块8c的表面相抵接贴合。这里需要指出，锁止块8c的重量较大，锁止块8c上所形成的斜面与第二定位基准块5上的导向面之间的抵接关系满足在远大于夹持作用力的状态下仍然能够保持自锁，即用足够大的驱动力使第二支顶限位件5a对工件进行
挤压夹装时，也不会出现锁止块8c向上滑动脱离的情况发生。
49.由于需要进行夹装定位的圆柱形管件1长度尺寸各异，而第二支顶限位件5a的移动形成范围是有限的，这就对工装的应用产生了限制。因此，还可以在调节导向槽3a承载基台3上开设与管件同方向延伸的调节导向槽3a，将第一定位基准块4或第二定位基准块5设计为一种相对于能够沿调节导向槽3a方向进行平移的活动式结构，再利用插销或是螺栓实现第一定位基准块4或第二定位基准块5在某一特定位置的锁死固定，从而显著扩大该支顶式平面夹装设备的应用范围。
50.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。