CN114367846A - 一种压紧机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机加工技术领域，具体公开了一种压紧机构，包括定位块和压板，压板转动连接在定位块上，压板转动中心的两侧设有固定连接的触发段和勾型段，触发段位于靠近定位块的固定端一段，勾型段位于定位块的自由端一段，定位块上设有用于容纳勾型段的避空槽，触发段转动后能够使得压板的勾型段从避空槽内伸出而压紧在工件表面。本方案用以解决现有技术中对机加工中工件的高难度压夹带来的震刀问题或者带来的加工效率低、加工成本高、加工质量不稳定或加工质量达不到要求的问题。

Description

一种压紧机构

技术领域

本发明涉及机加工技术领域，具体是一种压紧机构。

背景技术

在对工件进行机加工中，为保证加工过程中实现稳定和高质量地完成加工，一般会将工件进行支撑并压紧(也称对工件的压夹)，对于一般简单加工的零件，对工件进行定位、支撑和压紧是很容易实现的，比如，直接在机床的夹具上设置定位块，通过定位块直接***到工件自带的设计孔内完成对工件的定位；设置支撑组件，从工件一侧(如工件的底面)进行支撑，再在工件的另一侧(如工件的顶面)设置压紧工件的压板，为方便压板的安装，需要将压板从压住的工件上延伸到工件的侧面外，方便通过压板延伸至工件侧面外的部分实现对压板的压紧动作。

但是对于机加工过程中对工件局部区域的压夹存在高难度而无法对工件完成应有的压夹时，会使得工件加工过程中容易产生震刀现象，而震刀情况一旦产生则会使得加工的表面出现颤纹，增加返工率和工件报废率。以需要对工件的多个侧面进行加工为例，因压板需要跨越工件侧面，导致工件侧面加工时，不能一次性完成一个侧面的连续加工，需要根据加工的侧面的位置调整压板的位置，尤其对于轮廓复杂的异形工件而言，其工件侧面数量多且侧面的投影形状均存在不同的情况，更是增加了工件侧面加工的难度，为保证侧面加工的质量，经常需要更换压夹的位置，以满足不同侧面的加工需求，但是这种做法虽然减小了震刀的情况，但是却使得加工时间长，加工成本高，且每次对工件的压夹位置不同、压夹的程度不同，导致对工件的加工质量不同，工件质量不稳定；而对于多个侧面机加工精度要求高的情况，这种方式依然难以保证机加工的表面质量。

发明内容

本发明意在提供一种压紧机构，以解决现有技术中对机加工中工件的高难度压夹带来的震刀问题或者带来的加工效率低、加工成本高、加工质量不稳定或加工质量达不到要求的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：

一种压紧机构，包括定位块和压板，压板转动连接在定位块上，压板转动中心的两侧设有固定连接的触发段和勾型段，触发段位于靠近定位块的固定端一段，勾型段位于定位块的自由端一段，定位块上设有用于容纳勾型段的避空槽，触发段转动后能够使得压板的勾型段从避空槽内伸出而压紧在工件表面。

相比于现有技术的有益效果：

采用本方案时，当工件***到定位块上时，因压板的触发段位于靠近定位块的固定端一段，进而使得触发段完全不影响工件***到定位块上；触发段未被触发时，压板的勾型段位于避空槽内而完全不会影响定位块对工件的定位，在工件完成定位后，也即定位块***到工件的设计孔内后，此时再触动触发段，使得触发段带动整个压板转动，转动后的压板的勾型段才从避空槽内伸出而压紧在工件表面，完成对工件的压紧工作；且该压紧工作不影响工件上任一侧面的加工，故而在对多个侧面的加工中仅需要完成该一次压紧即可，保证了工件侧面加工的连续性。

相比现有技术，本方案将对工件的定位和对工件的压紧进行了结合，且在不影响对工件的定位的基础上，能够完成对工件的高难度压夹工作中的压紧工作，而在对工件的高难度压夹中，因支撑组件支撑在工件无需加工的底部，故而对工件的支撑是非常容易设置的，故而完全解决了现有高难度压夹中的压紧工作，在工件通过本方案进行压紧并配合相应的支撑组件后，能够使得工件在一次压夹完成后即通过刀具对多个侧面进行依次加工，避免了现有技术中存在的因高难度压夹无法完成而带来的震刀问题，也避免了通过多次压夹工件带来的加工效率低、加工成本高、加工质量不稳定或者是多个侧面的加工精度无法同时满足要求的问题。

进一步，还包括作用在触发段的触发器，触发器用于使得触发段转动。

有益效果：采用本方案时，可以通过触发器来带动触发段转动，进而使得压板上的勾型段从避空槽内伸出而将工件压紧，提高了本机构的自动化程度。

进一步，所述触发段上设有条形孔，触发器包括推杆和驱动器，推杆滑动连接在条形孔上，驱动器用于带动推杆沿着条形孔宽度方向移动。

有益效果：采用本方案时，驱动器带动推杆推出，则推杆作用在条形孔上，进而带动触发段转动，使得推杆的直线运动转化为触发杆的转动，结构简单易于实现。

进一步，所述驱动器采用单动油缸，单动油缸固定连接在机床的夹具上，夹具内设有油道，油道与单动油缸联通。

有益效果：因单动油缸结构简单，零部件少，故而一般的单动油缸尺寸小，可以在保证行程的基础上直接安装在夹具上。尤其在复杂工件的夹具上，因复杂工件需要的定位、夹紧和支撑均较多，故而会设置有多个支撑组件、压紧组件以及其他的辅助零件，而为使得这些夹具上的辅助结构能够更加方便、简单的控制和实现其该有其他功能，会在夹具上设置许多油道，如设有多个横纵交错、高低交错的油道，不同油道与不同的结构联通，但是这也使得夹具结构复杂，夹具上能够利用的空间有限，而夹具与工件之间的空间本来就小(要保证夹具上安装的工件的稳定性和刚性，夹具与工件之间的间距均较小)，使得压紧机构的设计难度更大，如因空间不够而需要贯穿夹具的情况，贯穿夹具稍有不慎便会穿破油道，且降低夹具的整体强度，这些都增加了对压紧结构的设计难度；而本方案中，采用尺寸小的单动油缸作为驱动器，既能兼顾在空间小的地方，又能将夹具现有油道进行利用，避免因驱动器行程问题需要贯穿夹具而带来的损坏油道或降低夹具强度的情况。

进一步，所述定位块包括定位柱和安装座，压板转动连接在安装座上，压板的勾型段能够位于定位柱内，避空槽设置在定位柱上，定位柱的硬度低于工件硬度。

有益效果：在现有的机加工中，有些工件本身硬度较差，如铝合金材质的工件，在工件***到定位柱的过程中，工件上的设计孔内壁很容易与定位柱发生碰撞而使得设计孔内壁遭到破坏；同样对于精加工设计孔也不允许存在碰撞而损伤孔内壁的情况；而本方案中，将定位柱的硬度设置地低于工件硬度，而压板在伸出定位柱而压住工件前也是隐藏在定位柱的避空槽内的，保证了定位完成前，压板不会伸出而碰伤工件的设计孔。

此外，压板是转动连接在安装座上而非定位柱上，使得压板转动的动作并不会影响到定位柱的定位工作，而定位柱的定位也不会影响压板的压紧动作，确保定位和压紧结合的同时定位功能和压紧功能互不影响。

进一步，所述定位柱的自由上设有导向面。

有益效果：导向面的存在，方便工件快速***到定位柱内完成定位。

进一步，所述安装座靠近定位柱的一端设有支撑拱，驱动器位于支撑拱与夹具之间。

有益效果：通过支撑拱的拱形结构提高安装座的支撑强度，同时利用支撑拱的拱形结构为驱动器的安装提供空间，进而使得整个压紧机构在保证定位和压紧兼具的同时，还能使得结构紧凑，占地面积小。

进一步，所述安装座远离支撑拱的一端设有倒T型的支撑墩，倒T型的支撑墩的肩部用于与夹具固定连接，支撑墩的两个肩部之间设有喇叭型的容纳槽，容纳槽位于支撑拱的拱形结构正下方。

有益效果：通过倒T型的支撑墩的设计，使得安装座的结构强度进一步增加，同时通过支撑墩的两个肩部方便了安装座与夹具的固定安装；此外两肩部之间的容纳槽为驱动器的安装提供了空间。

进一步，所述勾型段包括固定连接的连接部和压紧部，连接部和压紧部相交，连接部和压紧部相交的位置上设有内凹面。

有益效果：通过内凹面的设计，方便再勾型段转动后，能够避空工件设计孔的边缘部分，以方便勾型段的自由端能够按压的位置距离定位柱的中心更远；此外，内凹面的设计又能使得压紧部和连接部的连接过渡位置变得平滑，降低该处应力集中的情况，有利于提高勾型段的强度。

附图说明

图1为本发明实施例的压紧机构与工件和夹具配合时的轴测图；

图2为本发明实施例的压紧机构安装在夹具上时夹具透视下的轴测图；

图3为图1中本发明实施例的压紧机构与夹具的连接关系轴测图；

图4为图3的A向视图；

图5为本发明实施例在另一视角下勾型段从定位柱内伸出时的三维结构示意图；

图6为图5的俯视图；

图7为图5的仰视图；

图8为本发明实施例工件未与定位柱接触时的三维结构示意图；

图9为本发明实施例对工件完成定位时的三维结构示意图；

图10为本发明实施例对工件完成定位时的结构剖示图；

图11为本发明实施例对工件完成压夹时的三维结构示意图；

图12为本发明实施例对工件完成压夹时的结构剖示图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：压板1、触发段11、勾型段12、内凹面121、定位柱2、避空槽21、安装座3、支撑墩31、支撑拱32、容纳槽33、推杆4、单动油缸5、工件10、夹具20、油道200、支撑组件30、刀具40。

实施例

实施例基本如附图1至图12所示，一种压紧机构，包括定位块和压板1，定位块包括定位柱2和安装座3，定位柱2呈圆柱形，定位柱2的自由端加工有弧形的导向面，定位柱2 的硬度低于工件10硬度,以方便工件10***到定位柱2上并保证工件10***过程中定位柱 2不会损伤到工件10的设计孔，比如本实施例定位柱2采用尼龙材质，工件10为金属材质。

安装座3包括一体成型的支撑墩31和支撑拱32，定位柱2通过螺栓固定连接在支撑拱 32上，支撑墩31呈倒T型，倒T型的支撑墩31的肩部用于通过螺栓与夹具20固定连接，支撑墩31的两个肩部之间一体成型有喇叭型的容纳槽33，容纳槽33位于支撑拱32的拱形结构正下方。

压板1转动连接在安装座3的支撑拱32上，压板1包括分布在压板1转动中心两侧的触发段11和勾型段12，触发段11和勾型段12一体成型，触发段11位于定位柱2下方，定位块和支撑拱32上均开有用于容纳勾型段12的避空槽21，触发段11转动后能够使得压板 1的勾型段12从定位柱2的避空槽21内伸出而压紧在工件10表面。

触发段11上连接有触发器，触发器用于使得触发段11转动，触发器包括推杆4和驱动器，驱动器采用单动油缸5，单动油缸5螺纹连接在机床的夹具20上，夹具20内开有油道200，油道200与单动油缸5联通，单动油缸5的输出端与推杆4固定连接；触发段11上开有条形孔，推杆4滑动连接在条形孔上，单动油缸5用于带动推杆4沿着条形孔宽度方向移动。

勾型段12包括一体成型的连接部和压紧部，连接部和压紧部相交，连接部和压紧部相交的位置上设有内凹面121。

具体实施过程如下：

采用本实施例对工件10进行压夹工作时，需要配合支撑组件30完成，支撑组件30可以采用现有技术中的支撑结构，支撑组件30固定在夹具20上，本实施例以对轮廓异形的工件10加工为例，该工件10通过立式的夹具20进行固定，工件10上需要对压紧机构附近区域的多个侧面进行机加工，如图1中所示的工件10的前侧面、轮廓侧面、以及轮廓上开设的方形设计孔的内壁的加工，具体的压紧机构的使用方法如下：

S1、定位工件10：工件10的设计孔***到定位柱2上完成对工件10的定位，也即如图 9和图10所示状态。

S2、压夹工件10：在步骤S1完成后，启动电动油缸，使得电动油缸带动推杆4移动，进而通过推杆4在压板1触发段11的条形孔的移动而带动触发段11实现转动，触发段11 转动过程带动压板1上的勾型段12从定位柱2的避空槽21内伸出并逐渐压向工件10表面，直到压板1的勾型段12压紧工件10，达到如图11和图12所示状态，该状态下时，支撑组件30从工件10的另一侧对工件10进行支撑，支撑组件10结合本压紧机构实现对工件10 的压夹，并在该压夹状态下保持直至工件10加工结束。

S3、工件10加工结束后，通过单动油缸5反方向带动推杆4移动，进而使得触发段11反方向移动，使得压板1的勾型段12恢复原位而在此容纳到定位柱2的避空槽21内，保证工件10取出时，压板1不会对工件10造成任何影响。

在上述过程中，当工件10***到定位柱2上时，因压板1的触发段11位于定位柱2下方，进而使得触发段11完全不影响工件10***到定位柱2上；触发段11未被触发时，压板1的勾型段12位于避空槽21内也不会影响定位柱2对工件10的定位；在工件10完成定位后，

此时再触动触发段11，使得触发段11带动整个压板1转动，转动后的压板1的勾型段 12才从避空槽21内伸出而压紧在工件10表面，完成对工件10的压紧工作；因该压紧功能位于工件10的设计孔旁，并不需要延伸出产品侧面，故而压紧机构配合支撑组件30对工件10的压夹工作不影响工件10上任一侧面的加工，故而在对多个侧面的加工中仅需要完成该一次压紧即可，保证了工件10侧面加工的连续性。

相比现有技术，本实施例将对工件10的定位和对工件10的压紧进行了结合，且在不影响对工件10的定位的基础上，能够完成对工件10的高难度压夹工作中的压紧工作，而在对工件10的高难度压夹中，因支撑组件30支撑在工件10无需加工的底部，故而对工件10的支撑是非常容易设置的，故而完全解决了现有高难度压夹中的压紧工作，在工件10通过本实施例进行压紧并配合相应的支撑组件30后，能够使得工件10在一次压夹完成后即通过刀具40对多个侧面进行依次加工，避免了因高难度压夹无法完成而带来的震刀问题，也避免了通过多次压夹工件10带来的加工效率低、加工成本高、加工质量不稳定或者是多个侧面的加工精度无法同时满足要求的问题。

除此之外，在本实施例中，将定位块分为定位柱2和安装座3，安装座3既安装定位柱 2又安装压板1，使得定位和压紧既有联系又能在功能上相互独立，保证了定位和压紧的顺畅进行；此外，对安装座3的拱形设计和倒T型设计，既保证了强度又为电动油缸的安装提供空间，使得整个压紧机构结构紧凑，解决了目前复杂工件10压紧机构设计难度大的问题，且还将目前夹具20的现有油道200进行共用，方便了对压紧机构的控制，达到了既解决高难度设计问题的又实现了对压紧机构的控制问题。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.一种压紧机构，包括定位块和压板，其特征在于：压板转动连接在定位块上，压板转动中心的两侧设有固定连接的触发段和勾型段，触发段位于靠近定位块的固定端一段，勾型段位于定位块的自由端一段，定位块上设有用于容纳勾型段的避空槽，触发段转动后能够使得压板的勾型段从避空槽内伸出而压紧在工件表面。

2.根据权利要求1所述的压紧机构，其特征在于：还包括作用在触发段的触发器，触发器用于使得触发段转动。

3.根据权利要求2所述的压紧机构，其特征在于：所述触发段上设有条形孔，触发器包括推杆和驱动器，推杆滑动连接在条形孔上，驱动器用于带动推杆沿着条形孔宽度方向移动。

4.根据权利要求3所述的压紧机构，其特征在于：所述驱动器采用单动油缸，单动油缸固定连接在机床的夹具上，夹具内设有油道，油道与单动油缸联通。

5.根据权利要求3所述的压紧机构，其特征在于：所述定位块包括定位柱和安装座，压板转动连接在安装座上，压板的勾型段能够位于定位柱内，避空槽设置在定位柱上，定位柱的硬度低于工件硬度。

6.根据权利要求5所述的压紧机构，其特征在于：所述定位柱的自由上设有导向面。

7.根据权利要求5所述的压紧机构，其特征在于：所述安装座靠近定位柱的一端设有支撑拱，驱动器位于支撑拱与夹具之间。

8.根据权利要求7所述的压紧机构，其特征在于：所述安装座远离支撑拱的一端设有倒T型的支撑墩，倒T型的支撑墩的肩部用于与夹具固定连接，支撑墩的两个肩部之间设有喇叭型的容纳槽，容纳槽位于支撑拱的拱形结构正下方。

9.根据权利要求1所述的压紧机构，其特征在于：所述勾型段包括固定连接的连接部和压紧部，连接部和压紧部相交，连接部和压紧部相交的位置上设有内凹面。

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