CN111168447B - 一种工件孔全自动气动加工夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工件孔全自动气动加工夹具，包括夹具体、垂直于夹具体设置的定位侧板、设置在夹具体上表面的第三气缸、第一气缸；定位侧、第三气缸和第一气缸之间围成一可容纳工件的空间；第一气缸与第三气缸的伸缩方向在同一平面且相互垂直；第一气缸朝向定位侧板设置，可朝向定位侧板方向伸出；定位侧板的上部具有一可容纳定位柱穿过的夹持孔；定位柱可与工件上的定位孔相配合；第三气缸伸缩杆前部的定位件顶面设置有位置可移动的第二气缸，所述第二气缸可在垂直方向上伸缩；所述第三气缸的定位件朝向工件的定位面上设置有吸气孔。本发明的工件孔全自动气动加工夹具，既可以用于两个不同平面上相互垂直的孔的加工定位，又可以实现全自动装夹。

Description

一种工件孔全自动气动加工夹具
技术领域
本发明涉及一种夹具，属于机械技术领域。
背景技术
如图1、图2和图3所示形状的非标工件，需要在不同的两个平面上加工相互垂直的主体孔102、底座孔104（其他平面与孔均已加工完成）。为提高加工的精度，根据基准选用原则，以孔101作为定位基准，辅以定位孔101的一个端面D以及底面B为定位基准。
但由于待加工的主体孔102、底座孔104不在同一个平面上，在相同的定位基准方案的前提下，考虑到底座孔104如果直接由上而下加工的话，加工刀具因与工件的底座孔104所在的面发生干涉，而无法加工，故只能让底面B朝上。因此需要设计一个全自动夹具，使之既满足两个不同平面上相互垂直的孔的定位又满足全自动装夹的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种工件孔全自动气动加工夹具，既可以用于两个不同平面上相互垂直的孔的加工定位，又可以实现全自动装夹。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种工件孔全自动气动加工夹具，包括夹具体、垂直于夹具体设置的定位侧板、设置在夹具体上表面的第三气缸、第一气缸；定位侧、第三气缸和第一气缸之间围成一可容纳工件的空间；
第一气缸与第三气缸的伸缩方向在同一平面且相互垂直；第一气缸朝向定位侧板设置，可朝向定位侧板方向伸出；
所述定位侧板的上部具有一可容纳定位柱穿过的夹持孔；所述定位柱可与工件上的定位孔相配合；
所述第三气缸伸缩杆前部的定位件顶面设置有位置可移动的第二气缸，所述第二气缸可在垂直方向上伸缩；
所述第三气缸的定位件朝向工件的定位面上设置有吸气孔。
进一步地，所述夹具体侧面为台阶面，下方的第一台阶侧面连接挡块，上方的第二台阶侧面通过挡块的配合对定位侧板进行定位。
进一步地，挡块上设置有可与紧固螺栓螺纹连接的螺纹通孔；上方的第二台阶侧面具有盲孔；螺纹通孔、定位侧板下部设置的通孔、盲孔的位置对应同轴。
进一步地，盲孔、定位侧板下部的通孔均与一柱销相配合，可容纳柱销的柱杆穿入；
通过紧固螺栓穿过挡块上的螺纹孔压紧柱销，由柱销的柱头将定位侧板卡在夹具体上。
进一步地，所述夹具体上表面还设置一高度可调的支撑钉。
进一步地，所述支撑钉支撑在倒置的工件底座与夹具体之间。
本发明所达到的有益效果：
本发明的工件孔全自动气动加工夹具，既可以用于两个不同平面上相互垂直的孔的加工定位，又可以实现全自动装夹。定位侧板及其上的孔与柱销的尺寸及形位精度保证了定位侧板在夹具体上的安装精度，从而保证了定位柱对工件的定位。可调支撑钉增加了夹具的刚性，减小孔加工时产生的颤振。
附图说明
图1是本发明的夹具用于夹持的工件主视图；
图2是图1的右视图；
图3是图2的A-A剖面图；
图4是本发明的夹具在夹持工件状态一示意图；
图5是本发明的夹具在夹持工件状态二示意图；
图6是定位侧板示意图；
图7是夹具体与挡块配合图；
图8是柱销示意图；
图9是气缸12的示意图；
图10是定位柱示意图；
图中，100、工件，101、定位孔，102、主体孔、103、底座，104、底座孔，B、底面，D、端面，E、侧面，2、定位侧板，21、夹持孔，22、通孔，3、定位柱螺母，4、定位柱，41、大柱面，42、长柱体，43、螺纹柱，5、柱销，51、柱杆，52、柱头，6、紧固螺栓，7、挡块，71、螺纹孔，8、夹具体，81、第一台阶侧面，82、第二台阶侧面，821、盲孔，9、可调支撑钉，10、11、12、气缸，121、定位件， 122、定位面，123、顶面，1221、吸气孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明的工件孔全自动气动加工夹具，如图4、图5、图6、图7和图8所示，用于加工如图1－图3所示的工件100上的主体孔102和底座孔104。工件孔全自动气动加工夹具包括设置在夹具体8上表面的气缸12、10，气缸12的伸缩方向与气缸10的伸缩方向在同一平面中但相互垂直地作用在工件100上。夹具体8侧面为两阶的台阶面，第一台阶侧面81连接挡块7，挡块7上设置有螺纹孔71。第二台阶侧面82具有盲孔821。盲孔821、定位侧板2下部的通孔22、螺纹孔71位置对应，各孔中心线同轴。盲孔821、定位侧板2下部的通孔22均与柱销5相配合，可以容纳柱销5的柱杆51穿入。
由于柱销5表面没有螺纹特征，故定位侧板2无法通过柱销5紧固在夹具体8上，而是使用紧固螺栓6穿过挡块7上的螺纹孔71压紧柱销5，柱销5的柱杆51穿过定位侧板2下部的通孔22进入第二台阶面82侧面的盲孔821，柱销5的柱头52卡在定位侧板2上，使定位侧板2可以牢牢地安装在夹具体8上。这种设计的主要原因是由于夹具体8的第二台阶侧面82及第二台阶侧面82上的盲孔821可以通过普通的机床同时加工，能够确保其尺寸及形位精度；同样对于柱销5的柱杆51和定位侧板2的侧面及其上的孔特征也是一样，这么做的目的是更能保证定位侧板2在夹具体8上的安装精度。
定位侧板2的上部具有一可容纳定位柱4穿过的夹持孔21。气缸10朝向定位侧板2的一侧面设置，可朝向定位侧板2方向伸出。
定位柱4穿过定位侧板2上的夹持孔21后，与工件100上的定位孔101相配合，可以穿过工件100上的定位孔101做为工件100的定位基准。当工件100放置在气缸10与定位侧板2之间时，由定位柱4对工件100进行定位，再由气缸10的伸出将工件100夹紧，再由与定位柱4螺纹配合的定位柱螺母3在定位侧板2的另一侧面紧固。气缸10既可以推动工件100的端面D紧贴在定位侧板2上，又能进一步提高定位柱4的刚性。
结合图9所示，气缸12伸缩杆前部的定位件121顶面123设置有位置可移动的气缸11，气缸11可在垂直方向上伸缩。
加工工件100上的底座孔104时，工件100处于图4所示的状态一，底面B朝上，气缸11移动至气缸12的定位件121最前端，并向下运动施加压力作用于底面B上进行定位。加工工件100上的主体孔102时，工件100处于图5所示的状态二，气缸11移动到气缸12的定位件121后端以避免加工时对刀具的干涉。
由于定位孔101的基本尺寸较小，为增加定位柱4的强度，也为了能使定位柱更稳定地固定在定位侧板2上，设计定位柱4为阶梯轴，结合图10所示，包括依次的长柱体42、大柱面41和螺纹柱43，其中的较长的长柱体42用于对工件进行定位。对应定位侧板2的夹持孔21设计为大孔，用于容纳定位柱4的大柱面41，并且夹持孔21深比之定位柱4的大柱面41稍长，使工件可以与定位侧板2完全贴合而不受大柱面41的阻碍。定位柱4一端的螺纹柱43用于与定位柱螺母3螺纹连接，由定位柱螺母3调节紧固定位柱4。
在工件100处于如图4所示的状态一加工其上的底座孔104时，夹具体8上表面还设置可调支撑钉9。可调支撑钉9支撑在底座孔104所在的底座103与夹具体8之间，用于支撑底座103，以提高夹具的刚性，减小加工底座孔104时产生的颤振。
当工件100由状态一转为状态二时，气缸10先收缩放松工件100，气缸11退到气缸12的定位件后端（如图5的状态二所示），由于需要一个力使得工件100可实现自动地绕定位柱4转动倒向气缸12，在气缸12的定位件121朝向工件100的定位面122上设置有吸气孔1221，结合图9所示，通过吸气孔进行吸气对工件100施加一个拖拽力，使得工件100转动，底面B倒向气缸12的定位面122，达到由定位面122对工件进行定位的目的。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种工件孔全自动气动加工夹具，其特征是，包括夹具体、垂直于夹具体设置的定位侧板、设置在夹具体上表面的第三气缸、第一气缸；定位侧板、第三气缸和第一气缸之间围成一可容纳工件的空间；
第一气缸与第三气缸的伸缩方向在同一平面且相互垂直；第一气缸朝向定位侧板设置，可朝向定位侧板方向伸出；
所述定位侧板的上部具有一可容纳定位柱穿过的夹持孔；所述定位柱可与工件上的定位孔相配合；
所述第三气缸伸缩杆前部的定位件顶面设置有位置可移动的第二气缸，所述第二气缸可在垂直方向上伸缩；
所述第三气缸的定位件朝向工件的定位面上设置有吸气孔。
2.根据权利要求1所述的种工件孔全自动气动加工夹具，其特征是，所述夹具体侧面为台阶面，下方的第一台阶侧面连接挡块，上方的第二台阶侧面通过挡块的配合对定位侧板进行定位。
3.根据权利要求2所述的种工件孔全自动气动加工夹具，其特征是，挡块上设置有可与紧固螺栓螺纹连接的螺纹通孔；上方的第二台阶侧面具有盲孔；螺纹通孔、定位侧板下部设置的通孔、盲孔的位置对应同轴。
4.根据权利要求3所述的种工件孔全自动气动加工夹具，其特征是，盲孔、定位侧板下部的通孔均与一柱销相配合，可容纳柱销的柱杆穿入；
通过紧固螺栓穿过挡块上的螺纹孔压紧柱销，由柱销的柱头将定位侧板卡在夹具体上。
5.根据权利要求1所述的种工件孔全自动气动加工夹具，其特征是，所述夹具体上表面还设置一高度可调的支撑钉。
6.根据权利要求5所述的种工件孔全自动气动加工夹具，其特征是，所述支撑钉支撑在倒置的工件底座与夹具体之间。
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