CN104607980A - 高精度同步自动定心机动夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高精度同步自动定心机动夹具，包括夹具体、并排安装在夹具体上的两套滚动导轨、安装在滚动导轨上的两对导轨滑块、安装在导轨滑块上的第一推力块和第二推力块、分别安装在第一推力块和第二推力块上的第一夹爪和第二夹爪、安装在夹具体上的第一驱动机构和第二驱动机构，第一驱动机构和第二驱动机构的一端分别与第一推力块和第二推力块连接，第一齿条、第二齿条以及分别与第一齿条和第二齿条相啮合的第一齿轮和第二齿轮。本发明的夹具采用两个相互啮合的齿轮作为同步机构，两个齿条作为直线移动机构，使得两个齿条的直线运动与两个齿轮的旋转运动相互变换，两个夹爪的同步相对运动可以实现夹紧，进而同步自动定心夹紧工件。

Description

高精度同步自动定心机动夹具
技术领域
本发明涉及机械加工领域，具体涉及一种高精度同步自动定心机动夹具。
背景技术
目前，现有技术中的机械加工定心夹具结构一般是弹簧夹头、连杆机构、凸轮机构、楔块机构等或组合而成，夹具形式各式各样，样式繁多。但是，目前还少有在受力很大、高负载的情况下使用的高精度自动同心夹具。例如：弹簧夹头主要是采用液压拉或推的方式通过斜面将轴向力转换成径向力，一般适用于旋转场合，轴向占用空间较长，松夹时，直径开口余量小，不便于装卸直径变化大的工件；再有连杆或凸轮同心机构间隙较大，强度不足、精度低，不适于精加工；楔块机构夹具形式同样是通过斜面将力转换或放大，这种方式加工困难，难于保证精度，更换夹爪不便。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种夹持力大，精度高，开口尺寸大，更换夹爪方便，磨损影响小的高精度同步自动定心机动夹具。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高精度同步自动定心机动夹具，包括夹具体和并排安装在所述夹具体上的两套滚动导轨，其中，
所述每套滚动导轨上对称安装有与其滑动配合的两个导轨滑块；
所述滚动导轨一端的第一对导轨滑块上安装有第一推力块，所述滚动导轨另一端的第二对导轨滑块上安装有第二推力块；
所述第一推力块上安装有第一夹爪，所述第二推力块上安装有第二夹爪，所述第一夹爪和第二夹爪形成夹持工件的工位；
所述第一推力块与安装在所述夹具体上的第一驱动机构连接，所述第二推力块与安装在所述夹具体上的第二驱动机构连接；
所述夹具体上沿所述滚动导轨方向设置有用于安装齿条的长槽，所述长槽设置在所述推力块的下方，所述第一推力块与第一齿条连接，所述第二推力块与第二齿条连接；
所述夹具体内安装有与所述第一齿条相啮合的第一齿轮，所述夹具体内安装有与所述第二齿条相啮合的第二齿轮，所述第一齿轮绕第一转轴旋转，所述第二齿轮绕第二转轴旋转，所述第一齿轮与第二齿轮相啮合。
进一步地，所述第一夹爪可拆卸地安装在所述第一推力块上，所述第二夹爪可拆卸地安装在所述第二推力块上。
进一步地，所述第一驱动机构为第一油缸或气缸或电机，所述第二驱动机构为第二油缸或气缸或电机。
进一步地，所述第一油缸的第一活塞杆与所述第一推力块连接，所述第二油缸的第二活塞杆与所述第二推力块连接。
进一步地，所述第一油缸的固定端通过第一受力键安装在所述夹具体上，所述第二油缸的固定端通过第二受力键安装在所述夹具体上。
进一步地，所述第一转轴和第二转轴的两端分别安装有轴承。
进一步地，所述夹具体为卧式整体铸钢夹具体。
与现有技术相比，本发明的高精度同步自动定心机动夹具的有益效果为：
(1)本发明的夹具采用液压(或气动、机械、电机等)驱动，并采用齿轮齿条副和滚动导轨副(或滑动导轨、导杆等)实现高精度同步自动定心功能，进而该夹具实现机械加工的夹紧工作；
(2)本发明采用的齿轮齿条便于制造，承载力高；
(3)本发明的滚动导轨采用标准购置件，精度高；
(4)本发明的夹爪可拆卸地安装在推力块上部，更换方便；
(5)本发明的两个夹爪所形成的夹持工件的工位为对开方式，开口尺寸大，便于装卸不同直径的工件；
(6)本发明的两个夹爪作同步相对移动，因而受磨损影响较小。
附图说明
图1是本发明的高精度同步自动定心机动夹具的结构示意图。
附图标记说明
1夹具体、2滚动导轨、3第一推力块、4第二推力块、5第一夹爪、6第二夹爪、7第一油缸、8第二油缸、10第一齿条、11第二齿条、12第一齿轮、13第二齿轮、14第一转轴、15第二转轴、16第一活塞杆、17第二活塞杆、18第一受力键、19第二受力键。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例及附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明的高精度同步自动定心机动夹具包括夹具体1和并排安装在夹具体1上的两套滚动导轨2，于本实施例中，夹具体1采用卧式整体铸钢夹具体。其中，每套滚动导轨2上对称安装有与其滑动配合的两个导轨滑块，两套滚动导轨2一端的第一对导轨滑块上安装有第一推力块3，两套滚动导轨2另一端的第二对导轨滑块上安装有第二推力块4。本领域技术人员应当理解的是本发明的滚动导轨还可替换为滑动导轨或导杆等精度控制运动部件。
第一推力块3上安装有第一夹爪5，第二推力块4上安装有第二夹爪6，第一夹爪5和第二夹爪6形成夹持工件的工位，于本实施例中，第一夹爪5和第二夹爪6为对开的方式，开口尺寸大，便于装卸直径变化大的工件。另外，为了方便更换夹爪，第一夹爪5可拆卸地安装在第一推力块3的上部，第二夹爪6可拆卸地安装在第二推力块4的上部。
第一推力块3与安装在夹具体1上的第一驱动机构连接，第二推力块4与安装在夹具体1上的第二驱动机构连接，驱动机构可以是油缸、气缸或电机等本领域常用的驱动机构，于本实施例中，第一驱动机构为第一油缸7，第二驱动机构为第二油缸8。第一油缸7的第一活塞杆16与第一推力块3连接，第二油缸8的第二活塞杆17与第二推力块4连接，第一活塞杆16和第二活塞杆17在液压作用下分别推动安装有第一夹爪5的第一推力块3和安装有第二夹爪6的第二推力块4沿着滚动导轨2运动。第一油缸7的固定端通过第一受力键18安装在夹具体1上，第二油缸8的固定端通过第二受力键19安装在夹具体1上。
夹具体1上沿滚动导轨2的方向设置有用于安装齿条的长槽，长槽设置在推力块的下方，第一推力块3与第一齿条10连接，第二推力块4与第二齿条11连接。
夹具体1内安装有与第一齿条10相啮合的第一齿轮12，夹具体1内安装有与第二齿条11相啮合的第二齿轮13，第一齿轮12绕第一转轴14的轴线旋转，第二齿轮13绕第二转轴15的轴线旋转，第一齿轮12与第二齿轮13相啮合，第一齿轮12与第二齿轮13的紧密啮合形成了一套精密的同步相对运动机构。于本实施例中，第一转轴14和第二转轴15的两端分别由轴承支撑。
本发明的高精度同步自动定心机动夹具的动作方式为：未夹持工件时，第一油缸7和第二油缸8的前端同时通液压油(前端回油)，在液压油的作用下，第一活塞杆16和第二活塞杆17分别拉动第一推力块3和第二推力块4以及各自的第一夹爪5和第二夹爪6沿滚动导轨2相背离移动至原始位置；夹持工件时，第一油缸7和第二油缸8的后端同时通液压油(后端回油)，第一活塞杆16和第二活塞杆17分别推动第一推力块3和第二推力块4以及各自的第一夹爪5和第二夹爪6沿滚动导轨2相向向中心被夹持工件移动，此时，由于与第一推力块3连接的第一齿条10与第一齿轮12相啮合，以及与第二推力块4连接的第二齿条11与第二齿轮13相啮合，在相对运动时第一齿轮12与第二齿轮13啮合并同步相对旋转，由于第一齿轮12与第二齿轮13的啮合，使得第一齿轮12和第二齿轮13的旋转保持旋向相反但角度相同的状态，因此使得分别与第一齿轮12和第二齿轮13相啮合的第一齿条10和第二齿条11能够相对移动相同的距离，从而第一推力块3和第二推力块4以及各自的第一夹爪5和第二夹爪6随之时刻相向移动相同的距离，这样就可以消除工件直径尺寸的变化，使工件始终被夹紧在中心位置。
本发明的高精度同步自动定心机动夹具采用第一齿轮12和第二齿轮13两个相互啮合的齿轮作为同步机构，采用与第一齿轮12相啮合的第一齿条10、以及与第二齿轮13相啮合的第二齿条11作为直线移动机构，从而使得两个齿条的直线运动与两个齿轮的旋转运动相互变换，直线运动能够互相约束，这样第一夹爪5和第二夹爪6的同步相对运动可以实现夹紧，进而能够同步自动定心夹紧工件。本发明的高精度同步自动定心机动夹具可用于高负载高精度自动定心机械加工场合。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种高精度同步自动定心机动夹具，其特征在于，包括夹具体和并排安装在所述夹具体上的两套滚动导轨，其中，
所述每套滚动导轨上对称安装有与其滑动配合的两个导轨滑块；
所述滚动导轨一端的第一对导轨滑块上安装有第一推力块，所述滚动导轨另一端的第二对导轨滑块上安装有第二推力块；
所述第一推力块上安装有第一夹爪，所述第二推力块上安装有第二夹爪，所述第一夹爪和第二夹爪形成夹持工件的工位；
所述第一推力块与安装在所述夹具体上的第一驱动机构连接，所述第二推力块与安装在所述夹具体上的第二驱动机构连接；
所述夹具体上沿所述滚动导轨方向设置有用于安装齿条的长槽，所述长槽设置在所述推力块的下方，所述第一推力块与第一齿条连接，所述第二推力块与第二齿条连接；
所述夹具体内安装有与所述第一齿条相啮合的第一齿轮，所述夹具体内安装有与所述第二齿条相啮合的第二齿轮，所述第一齿轮绕第一转轴旋转，所述第二齿轮绕第二转轴旋转，所述第一齿轮与第二齿轮相啮合。
2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述第一夹爪可拆卸地安装在所述第一推力块上，所述第二夹爪可拆卸地安装在所述第二推力块上。
3.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述第一驱动机构为第一油缸或气缸或电机，所述第二驱动机构为第二油缸或气缸或电机。
4.根据权利要求3所述的夹具，其特征在于，所述第一油缸的第一活塞杆与所述第一推力块连接，所述第二油缸的第二活塞杆与所述第二推力块连接。
5.根据权利要求4所述的夹具，其特征在于，所述第一油缸的固定端通过第一受力键安装在所述夹具体上，所述第二油缸的固定端通过第二受力键安装在所述夹具体上。
6.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述第一转轴和第二转轴的两端分别安装有轴承。
7.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述夹具体为卧式整体铸钢夹具体。
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