CN220407917U - 一种cnc滑轨式内撑夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及夹具技术领域，具体公开了一种压紧力可控、不易损坏工件、定位效率和加工效率高的CNC滑轨式内撑夹具，包括顶面放射状设有多个导向槽的安装座、收容于安装座内且具有可升降活动杆的驱动体及内撑治具，动杆顶部设有顶针，顶针上至少与活动杆连接部位的宽度大于活动杆宽度；内撑治具包括滑动设于安装座顶面的多个活动件，各活动件顶部分别设有定位块，各活动件共同围合形成用于穿设活动杆和顶针的插槽；每个活动件的底部对应***一导向槽内，且每个活动件的底部分别固定有一拉杆，拉杆一端通过弹簧与导向槽内侧面弹性连接，各拉杆的另一端共同围成插接通道，插接通道在弹簧自然伸长时的宽度介于顶针底部的宽度与活动杆的宽度之间。

Description

一种CNC滑轨式内撑夹具

技术领域

本实用新型涉及夹具技术领域，特别是涉及一种CNC滑轨式内撑夹具。

背景技术

工件在CNC(Computer number control，计算机数字控制)铣床上加工前，需要对工件进行定位，防止工件在加工过程中因移位造成的加工不良问题。目前，CNC铣床上的工件定位大多采用入卡盘、虎钳、T型螺钉以及压板一类的通用夹具，由于这类通用夹具的适用范围较大，夹具的结构并不能与工件的轮廓完全适应，每次加工之前都需要花费较长时间进行工件基准找正和调整，延长了CNC铣床辅助加工的时间，使得CNC铣床的生产效率不足，此类夹具主要适用于单件和小批量零件的数控加工。针对大批量底面和侧面基准为平面且具有凹孔的零件的数控加工，工件底面常采用支撑钉或定位平面进行定位，并借助磁力底座或真空吸盘进一步拉紧；工件侧面则采用支撑板或支撑钉定位，利用螺钉进行直接夹紧固定。上述方式虽然能快速完成工件的定位，但采用螺钉直接夹紧固定时，工件受到的压紧力大小全靠工人的经验，压紧力过大可能导致工件变形和定位误差增大，提高了工件加工的不良率；夹紧过程中工件的调整也将增加铣床辅助加工时间，降低工件加工效率。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述不足，提供一种压紧力可控、不易损坏工件、定位效率和加工效率高的CNC滑轨式内撑夹具。

一种CNC滑轨式内撑夹具，包括：

安装座，所述安装座的顶面开设有呈放射状设置并连通的多个导向槽，多个导向槽的连通部位为放射中心；

驱动体，所述驱动体收容于安装座的内部且具有穿出安装座的顶面并沿竖直方向升降的活动杆，所述活动杆的顶部连接有顶针，顶针上至少与活动杆连接部位的宽度大于活动杆的宽度；以及

内撑治具，所述内撑治具包括滑动设置于安装座顶面并与导向槽数量对应的多个活动件，各活动件的顶部分别设有定位块以共同形成用于支撑待加工工件的定位部；各活动件共同围合形成从内撑治具底面向内撑治具顶部延伸并用于穿设活动杆和顶针的插槽；每个活动件的底部对应***一导向槽内，且每个活动件的底部分别固定有一拉杆，所述拉杆的一端通过弹簧与导向槽内远离放射中心的侧面弹性连接，拉杆的另一端位于所述放射中心，且各拉杆位于放射中心的一端共同围成插接通道，插接通道在弹簧自然伸长时的宽度介于顶针底部的宽度与活动杆的宽度之间。

在其中一个实施例中，所述安装座包括底板、相对设置在底板顶面上的两块支撑板、位于底板上方并分别与两块支撑板的顶部固定连接的固定板，所述底板、支撑板以及固定板共同围合形成用于收容驱动体的容置空间。

在其中一个实施例中，所述驱动体为与外部气泵连通的气缸，或驱动体为与外部电源电连接的电缸。

在其中一个实施例中，所述活动件与定位块一体式成型。

在其中一个实施例中，所述活动件与定位块螺钉连接或卡扣连接。

在其中一个实施例中，所述顶针的底部为球面，或为上宽下窄的圆锥面或棱锥面。

在其中一个实施例中，拉杆上位于放射中心的一端设有膨胀头，所述膨胀头的一侧与活动件的底部侧面抵接，膨胀头的另一侧设有与顶针底部形状相适应的斜面或圆弧面。

在其中一个实施例中，所述顶针与活动杆一体式成型。

在其中一个实施例中，所述顶针与活动杆的顶部螺纹连接、螺钉连接、卡扣连接、粘接或焊接。

在其中一个实施例中，所述内撑治具包括相对设置的两个活动件，或包括沿圆周方向间隔设置的三个或三个以上活动件。

实施本实用新型的CNC滑轨式内撑夹具，通过驱动体提供顶针升降的动力，在装夹工件的过程中，调节驱动体活动端的活动杆的行程，即可精准控制顶针的升降距离，通过顶针升降时对拉杆的推动力，使得拉杆带动活动件远离插接通道以使得定位部打开，或在顶针对拉杆推动力解除时，通过弹簧带动拉杆复位，使得拉杆带动活动件靠近插接通道以使得定位部收缩，从而精准控制定位部对工件的压紧力，避免了工件因受力过大造成的变形或损坏，有利于降低工件不良率；具有可升降的活动杆的驱动体的选择，实现了对具有凹孔的工件的快速定位，提高了工件定位效率，有助于缩短工件加工时间，进而提高工件加工效率。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例中CNC滑轨式内撑夹具的结构示意图；

图2为本实用新型的一个实施例中CNC滑轨式内撑夹具一状态下的剖面结构示意图；

图3为本实用新型的一个实施例中CNC滑轨式内撑夹具另一状态下的剖面结构示意图；

图4为本实用新型的一个实施例中固定板的结构示意图；

图5为本实用新型的一个实施例中单个活动件的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

请结合图1-3，本实用新型公开了一种压紧力可控、不易损坏工件、定位效率和加工效率高的CNC滑轨式内撑夹具10，该CNC滑轨式内撑夹具10包括安装座100、驱动体200以及内撑治具300，其中，安装座100用于为其余各部件提供支撑，并实现对驱动体200的限位。本实施例中，安装座100采用机械强度大的金属材料支撑，例如，安装座100采用铝合金、铸铁或不锈钢材料制成。进一步的，安装座100包括底板110、相对设置在底板110顶面上的两块支撑板120、位于底板110上方并分别与两块支撑板120的顶部固定连接的固定板130，底板110、支撑板120以及固定板130共同围合形成用于收容驱动体200的容置空间。底板110、支撑板120以及固定板130可一体式成型，支撑板120也可分别通过螺栓或螺钉与底板110及固定板130连接，以便在部分部件损坏时，单独对受损部件进行更换。

本实施例中，安装座100的顶面开设有呈放射状设置并连通的多个导向槽140，多个导向槽140的连通部位为放射中心，放射中心处开设有供活动杆和顶针穿过的通孔150。也就是说，固定板130上放射状设置多个导向槽140，当导向槽140的数量为四时，各导向槽140在固定板130上呈“X”形设置，当导向槽140的数量为六时，各导向槽140在固定板130上呈“*”形设置，当导向槽140的数量为八时，各导向槽140在固定板130上呈“米”形设置。导向槽140用于限定活动件在固定板130上的移动路径，以避免各活动件在移动过程中产生碰撞，保证活动件移动的可靠性。

驱动体200用于提供顶针升降的动力，换言之，驱动体200用于间接提供活动件在固定板130上移动的动力。具体的，驱动体200收容于安装座100的内部且具有穿出安装座100的顶面并沿竖直方向升降的活动杆210，本实施例中，驱动体200为与外部气泵连通的气缸，或驱动体200为与外部电源电连接的电缸。优选的，驱动体200为气缸。驱动体200通过螺栓固定在底板110上或固定在固定板130的底部。活动杆210的顶部连接有顶针220，顶针220上至少与活动杆210连接部位的宽度大于活动杆210的宽度，以保证活动杆210带动顶针220升降时，仅顶针220提供用于驱动活动件移动的动力，如此，通过控制顶针220上与活动杆210连接部位的形状和尺寸，即可精准控制活动件的移动距离。

一实施例中，顶针220与活动杆210一体式成型。另一实施例中，顶针220与活动杆210的顶部螺纹连接、螺钉连接、卡扣连接、粘接或焊接。顶针220与活动杆210螺纹连接包括两种形式，其一是活动杆210的顶部设有外螺纹，顶针220的底部开设有与活动杆210螺纹连接的螺纹孔；其二是活动杆210的顶部开设有螺纹槽，顶针220的底部设有与该螺纹槽螺纹连接的螺柱。顶针220与活动杆210粘接适用于二者均由塑胶材料制成的情况，顶针220与活动杆210焊接适用于二者均由金属材料制成的情况。进一步的，顶针220的底部为球面，或为上宽下窄的圆锥面或棱锥面；相应的，当顶针220的底部为球面时，即顶针220的底部为圆头，拉杆上与顶针220配合的部位也为球面；当顶针220的底部为上宽下窄的圆锥面或棱锥面，拉杆上与顶针220配合的部位同样为圆锥面或棱锥面，以便通过顶针220的下压推动拉杆向远离顶针220中心的方向移动。

内撑治具300用于在顶针220的作用下张开或收缩，以夹紧或松开待加工工件20。具体的，内撑治具300包括滑动设置于安装座100顶面并与导向槽140数量对应的多个活动件310，各活动件310的顶部分别设有定位块320以共同形成用于支撑待加工工件20的定位部。一实施例中，内撑治具300包括相对设置的两个活动件310，或包括沿圆周方向间隔设置的三个或三个以上活动件310，各活动件310在固定板130的顶部沿圆周方向均匀设置，且各活动件310上位于放射中心部位的横截面呈扇形结构，各活动件310扇形结构的圆心角之和为360°，各活动件310上远离放射中心的部位可以为圆弧结构，也可以为连续折面结构。一实施例中，活动件310与定位块320一体式成型。另一实施例中，活动件310与定位块320螺钉连接或卡扣连接，也就是说，定位块320可拆卸安装在活动件310的顶部，如此，根据待加工工件20上定位孔的内轮廓形状，可更换形状与之适应的定位块320进行安装，以确保工件定位的稳定性。

请结合图1-5，各活动件310共同围合形成从内撑治具300底面向内撑治具300顶部延伸并用于穿设活动杆210和顶针220的插槽330，本实施例中，插槽330为上下等宽结构。另外，定位块320设置在活动件310顶部上邻近放射中心的部位，且定位块320边缘至放射中心的距离小于活动件310边缘至放射中心的距离，换言之，定位块320凸出于活动件310的顶部，如此，当各个活动件310顶部的定位块320抵接时，各活动件310之间始终形成用于插设活动杆210和顶针220的插槽330，以保证顶针220的顺利升降。每个活动件310的底部对应***一导向槽140内，且每个活动件310的底部分别固定有一拉杆340，拉杆340可通过螺钉固定在活动件310的底部，也可通过卡扣方式固定在活动件310的底部。优选的，活动件310的底部向远离插槽330的方向折弯并形成安装部311，该安装部311上开设有用于穿接螺钉的螺纹孔，以实现活动件310与拉杆340的螺钉连接。

拉杆340的一端通过弹簧350与导向槽140内远离放射中心的侧面弹性连接，拉杆340的另一端位于放射中心，且各拉杆340位于放射中心的一端共同围成插接通道360，插接通道360在弹簧350自然伸长时的宽度介于顶针220底部的宽度与活动杆210的宽度之间。本实施例中，弹簧350用于在顶针220对拉杆340压力解除时，提供拉杆340复位的回复力。为了避免弹簧350在受到导向槽140内壁以及拉杆340的共同挤压时从导向槽140内脱落，导向槽140内远离放射中心的侧面凸起并形成定位销，弹簧350的一端套设于定位销上，弹簧350的另一端套设在拉杆340上，当然，也可以将弹簧350的两端分别通过挂钩固定在导向槽140的内壁以及拉杆340上，或在导向槽140的内壁开设凹孔，从而实现对弹簧350的定位。在另一个实施例中，拉杆340在固定于活动件310底部的同时，拉杆340上远离放射中心的一端插装于导向槽140内壁的孔洞141内，弹簧350套设于拉杆340，且弹簧350的两端分别与导向槽140的内壁和拉杆340的侧边缘抵接。通过设定插接通道360在弹簧350自然伸长时的宽度介于顶针220底部的宽度与活动杆210的宽度之间，保证了当顶针220离开拉杆340时，活动杆210对拉杆340无挤压；当顶针220靠近并挤压拉杆340时，拉杆340在顶针220的作用下带动活动件310移动，从而实现仅通过顶针220的升降控制拉杆340及活动件310的运动，保证了活动件310运动控制的可靠性。

进一步的，拉杆340上位于放射中心的一端设有膨胀头341，膨胀头341的一侧与活动件310的底部侧面抵接，膨胀头341的另一侧设有与顶针220底部形状相适应的斜面或圆弧面。如此，在顶针220的升降过程中，顶针220仅与膨胀头341抵接和挤压，避免了顶针220因与活动件310表面接触造成的磨损，防止因顶针220尺寸变化造成的驱动件的行程与活动件310的运动距离关系发生改变，从而保证顶针220驱动拉杆340运动的精准性和可靠性，延长了顶针220的使用寿命。另外，本实施例中，主要通过顶针220驱动拉杆340和活动件310运动，使得各活动件310顶部的定位块320组成的定位部在固定板130上的投影面积变化，从而使得定位部的表面离开或抵紧工件定位孔的内表面，以便于取下或安装工件。

实施本实用新型的CNC滑轨式内撑夹具10，通过驱动体200提供顶针220升降的动力，在装夹工件的过程中，调节驱动体200活动端的活动杆210的行程，即可精准控制顶针220的升降距离，通过顶针220升降时对拉杆340的推动力，使得拉杆340带动活动件310远离插接通道360以使得定位部打开，或在顶针220对拉杆340推动力解除时，通过弹簧350带动拉杆340复位，使得拉杆340带动活动件310靠近插接通道360以使得定位部收缩，从而精准控制定位部对工件的压紧力，避免了工件因受力过大造成的变形或损坏，有利于降低工件不良率；具有可升降的活动杆210的驱动体200的选择，实现了对具有凹孔的工件的快速定位，提高了工件定位效率，有助于缩短工件加工时间，进而提高工件加工效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种CNC滑轨式内撑夹具，其特征在于，包括：

安装座，所述安装座的顶面开设有呈放射状设置并连通的多个导向槽，多个导向槽的连通部位为放射中心；

驱动体，所述驱动体收容于安装座的内部且具有穿出安装座的顶面并沿竖直方向升降的活动杆，所述活动杆的顶部连接有顶针，顶针上至少与活动杆连接部位的宽度大于活动杆的宽度；以及

内撑治具，所述内撑治具包括滑动设置于安装座顶面并与导向槽数量对应的多个活动件，各活动件的顶部分别设有定位块以共同形成用于支撑待加工工件的定位部；各活动件共同围合形成从内撑治具底面向内撑治具顶部延伸并用于穿设活动杆和顶针的插槽；每个活动件的底部对应***一导向槽内，且每个活动件的底部分别固定有一拉杆，所述拉杆的一端通过弹簧与导向槽内远离放射中心的侧面弹性连接，拉杆的另一端位于所述放射中心，且各拉杆位于放射中心的一端共同围成插接通道，插接通道在弹簧自然伸长时的宽度介于顶针底部的宽度与活动杆的宽度之间。

2.根据权利要求1所述的CNC滑轨式内撑夹具，其特征在于，所述安装座包括底板、相对设置在底板顶面上的两块支撑板、位于底板上方并分别与两块支撑板的顶部固定连接的固定板，所述底板、支撑板以及固定板共同围合形成用于收容驱动体的容置空间。

3.根据权利要求2所述的CNC滑轨式内撑夹具，其特征在于，所述驱动体为与外部气泵连通的气缸，或驱动体为与外部电源电连接的电缸。

4.根据权利要求3所述的CNC滑轨式内撑夹具，其特征在于，所述活动件与定位块一体式成型。

5.根据权利要求3所述的CNC滑轨式内撑夹具，其特征在于，所述活动件与定位块螺钉连接或卡扣连接。

6.根据权利要求4或5所述的CNC滑轨式内撑夹具，其特征在于，所述顶针的底部为球面，或为上宽下窄的圆锥面或棱锥面。

7.根据权利要求6所述的CNC滑轨式内撑夹具，其特征在于，拉杆上位于放射中心的一端设有膨胀头，所述膨胀头的一侧与活动件的底部侧面抵接，膨胀头的另一侧设有与顶针底部形状相适应的斜面或圆弧面。

8.根据权利要求7所述的CNC滑轨式内撑夹具，其特征在于，所述顶针与活动杆一体式成型。

9.根据权利要求8所述的CNC滑轨式内撑夹具，其特征在于，所述顶针与活动杆的顶部螺纹连接、螺钉连接、卡扣连接、粘接或焊接。

10.根据权利要求9所述的CNC滑轨式内撑夹具，其特征在于，所述内撑治具包括相对设置的两个活动件，或包括沿圆周方向间隔设置的三个或三个以上活动件。