申请/专利权人：中钢集团西安重机有限公司

申请日：2019-03-19

公开（公告）日：2021-02-09

公开（公告）号：CN109894889B

主分类号：B23Q3/06(20060101)

分类号：B23Q3/06(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.02.09#授权;2019.07.12#实质审查的生效;2019.06.18#公开

摘要：本发明提供了一种适用于薄型工件的夹紧装置，包括定位件和夹紧工装，所述定位件与夹紧工装放置在工件的相对两侧；所述夹紧工装包括钩头座、用于顶紧工件的顶轴，所述工件放置在带有T型槽的工作台上，该工件的一侧定位；所述钩头座的钩头放置在T型槽内，所述顶轴穿过钩头座并顶紧工件的另一侧，所述工件给钩头座的反作用力使钩头与工作台连接更紧密。本发明的一种适用于薄型工件的夹紧方法，依赖于上述夹紧装置。本发明在工件的一侧定位，相对的另一侧通过顶轴顶紧，从而夹紧工件，具有夹紧方便的优点。

主权项：1.一种适用于薄型工件的夹紧方法，其特征在于，包括以下步骤：将工件放置在带有T型槽的工作台（5）上；在工件的一侧放置定位件（200），将工件的一侧壁紧贴定位件（200），定位件（200）实现对工件的一侧定位；在工件的另一侧就近固定钩头座（1），顶轴穿过钩头座（1）顶紧工件的另一相对的侧壁，通过定位件（200）和顶轴（2）夹紧工件；所述钩头座（1）由钩头（12）和座体（11）组成，所述座体（11）位于钩头（12）的上方，所述座体（11）的底面与工作台（5）的台面接触，所述钩头（12）的头部置于T型槽的槽底，所述头部的上表面与T型槽的台阶面接触；所述钩头（12）的上表面与T型槽内的阳角之间形成一个支点，所述钩头（12）与座体（11）的交界处抵持在T型槽的槽口的凸棱处，形成另一个支点；工件（4）给座体（11）施加反作用力后，两个支点使钩头（12）与工作台（5）连接更紧密。

全文数据：一种适用于薄型工件的夹紧方法及装置技术领域本发明涉及机械加工等工艺装备领域，尤其涉及一种适用于薄型工件的夹紧方法及装置。背景技术对较大薄板型工件上下平面（或者曲面形状）的机械加工，一般是利用工作台上的T型槽，通过定位柱、垫铁、斜铁等辅助装备将工件夹紧。在使用时需要人工敲击斜铁才能夹紧工件，人工敲击会导致夹紧力不一致，容易引起工件变形等问题的产生。有鉴于此，有必要提供一种新的夹紧方法及装置，以解决上述问题。发明内容本发明提供了一种适用于薄型工件的夹紧方法及装置，将工件的一侧壁紧贴定位件，钩头座置于T型槽内，用顶轴顶紧工件的另一侧。实现本发明目的的技术方案如下：一种适用于薄型工件的夹紧方法，包括以下步骤：将工件放置在带有T型槽的工作台上；在工件的一侧放置定位件，将工件的一侧壁紧贴定位件，定位件实现对工件的一侧定位；在工件的另一侧就近固定钩头座，顶轴穿过钩头座顶紧工件的另一相对的侧壁，通过定位件和顶轴夹紧工件。作为本发明的进一步改进，所述钩头座固定的方式是为：把钩头座插入T型槽内。一种适用于薄型工件的夹紧装置，包括定位件和夹紧工装，所述定位件与夹紧工装放置在工件的相对两侧；所述夹紧工装包括钩头座、用于顶紧工件的顶轴，所述工件放置在带有T型槽的工作台上，该工件的一侧定位；所述钩头座的钩头放置在T型槽内，所述顶轴穿过钩头座并顶紧工件的另一侧，所述工件给钩头座的反作用力使钩头与工作台连接更紧密。本发明在工件的一侧定位，相对的另一侧通过顶轴顶紧，从而夹紧工件，具有夹紧方便的优点。作为本发明的进一步改进，所述钩头座与工作台利用杠杆原理相对固定。作为本发明的进一步改进，所述钩头座由钩头和座体组成，所述座体位于钩头的上方，所述座体的底面与工作台的台面接触，所述钩头的头部置于T型槽的槽底，所述头部的上表面与T型槽的台阶面接触。作为本发明的进一步改进，所述钩头的上表面与T型槽内的阳角之间形成一个支点，所述钩头与座体的交界处抵持在T型槽的槽口的凸棱处，形成另一个支点；工件给座体施加反作用力后，两个支点使钩头与工作台连接更紧密。本发明的阳角是指T型槽内凸出来的角（例如图中的A点所在的角）。本发明的一个支点指的是图1中的A点，另一个支点指的是图1中的B点，当工件给钩头座一个反作用力，A点和B点同时产生作用力，利用杠杆原理，工件给钩头座的反作用力越大，A点和B点的作用力也就越大，钩头座与工作台固定的也就越紧密。作为本发明的进一步改进，所述钩头和座体一体成型。作为本发明的进一步改进，所述顶轴上设有顶丝，所述钩头座上设有与顶丝配合的螺纹孔，所述顶丝拧紧顶住工件。作为本发明的进一步改进，所述螺纹孔的轴线与工作台上表面的夹角为15°~25°。本发明螺纹孔与工作台平面呈15°~25°的夹角，使顶丝在拧紧的过程中产生一个向下的分力，保证工件不会向上弹起而影响装夹效果。作为本发明的进一步改进，所述螺纹孔开设在钩头座的座体上。作为本发明的进一步改进，所述工件与钩头座之间具有一定距离，工件和钩头座之间放置有顶块，顶轴穿过钩头座顶住顶块，进而夹紧工件。当工件与钩头座之间有一定距离时，顶块位于工件和钩头座之间，顶轴通过顶丝顶紧顶块，由于工件的一侧定位，相对的另一侧与顶块接触，顶块通过顶丝顶紧，进而工件的另一侧也被顶紧，此时工件一侧定位，另一侧被顶紧，实现了工件的夹紧。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过一定位一顶紧的方式固定薄壁零件，既方便可靠又快捷，避免了夹紧力不均匀引起的薄型工件变形。附图说明图1为适用于薄型工件的夹紧装置示意图；图2为夹紧工装的示意图；图3为钩头座结构示意图；图4为钩头座的产品设计图；图5为图4的俯视图；图6为压板组件的示意图；图7为鸟型压板的示意图。图中，100、夹紧工装；200、定位件；1、钩头座；11、座体；111、通槽；12、钩头；121、头部；122、颈部；2、顶轴；3、顶块；4、工件；5、工作台；a、头部的凸出方向；b、座体的凸出方向；c、正面；d、背面；e、座体的厚度方向；10、T型螺座；20、鸟型压板；21、空腔；30、螺杆；40、半球形垫圈；50、螺母。具体实施方式下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。实施例1：本实施例公开了一种适用于薄型工件的夹紧方法，包括以下步骤：将工件4放置在带有T型槽的工作台5上；在工件4的一侧放置定位件200，将工件4的一侧壁紧贴定位件200，定位件200实现对工件4的一侧定位；在工件4的另一侧就近固定钩头座1，顶轴2穿过钩头座1顶紧工件4的另一相对的侧壁，通过定位件200和顶轴2夹紧工件。钩头座1固定的方式是为：把钩头座1插入T型槽内。如图1和图2所示，一种适用于薄型工件的夹紧装置，包括定位件200和夹紧工装100，定位件200与夹紧工装100放置在工件4的相对两侧；夹紧工装100包括钩头座1、用于顶紧工件4的顶轴2，工件4放置在带有T型槽的工作台5上，该工件4的一侧定位；钩头座1的钩头12放置在T型槽内，顶轴2穿过钩头座1并顶紧工件4的另一侧，工件4给钩头座1的反作用力使钩头12与工作台5连接更紧密。本实施例在工件4的一侧定位，相对的另一侧通过顶轴2顶紧，从而夹紧工件4，具有夹紧方便的优点。需指出，在本实施例中，工件4的一侧定位，其定位方式可以采用本实施例的T型槽用夹紧工装定位，当然也可以用其他方式定位。其他方式定位可以采用挡块定位，当然也可以采用薄板下方加工T型块定位。本实施例的钩头座1与工作台5利用杠杆原理相对固定。钩头座1由钩头12和座体11组成，座体11位于钩头12的上方，座体11的底面与工作台5的台面接触，钩头12的头部置于T型槽的槽底，头部的上表面与T型槽的台阶面接触。本实施例的台阶面指的是图2中的D面。优选钩头12的上表面与T型槽内的阳角之间形成一个支点，钩头12与座体11的交界处抵持在T型槽的槽口的凸棱处，形成另一个支点；两个支点使工件4给座体11施加反作用力后，钩头12与工作台5连接更紧密。本实施例的阳角是指T型槽内凸出来的角（例如图2中的A点所在的角）。本实施例的一个支点指的是图2中的A点，另一个支点指的是图2中的B点，当工件4给钩头座1一个反作用力，A点和B点同时产生作用力，利用杠杆原理，工件4给钩头座1的反作用力越大，A点和B点的作用力也就越大，钩头座1与工作台5固定的也就越紧密。为了保证钩头12和座体11的刚性以及强度，本实施例的钩头12和座体11一体成型。如图1和图2所示，优选顶轴2上设有顶丝，钩头座1上设有与顶丝配合的螺纹孔，顶丝拧紧顶住工件4。螺纹孔的轴线与工作台5上表面的夹角为15°~25°。优选螺纹孔开设在钩头座1的座体11上。本实施例螺纹孔与工作台5平面呈15°~25°的夹角，使顶丝在拧紧的过程中产生一个向下的分力，保证工件4不会向上弹起而影响装夹效果。当螺纹孔与工作台5平面的夹角小于15°，不便于顶轴2在螺纹孔内的旋进和旋出，当螺纹孔与工作平面的夹角大于25°，顶丝在拧紧的过程中产生的向下分力减小，工件4在夹紧后有可能向上弹起，导致装夹效果不好。当工件4与钩头座1之间具有一定距离，工件4和钩头座1之间放置有顶块3，顶轴2穿过钩头座1顶住顶块3，进而夹紧工件4。当工件4与钩头座1之间有一定距离时，顶块3位于工件4和钩头座1之间，顶轴2通过顶丝顶紧顶块3，由于工件4的一侧定位，相对的另一侧与顶块3接触，顶块3通过顶丝顶紧，进而工件4的另一侧也被顶紧，此时工件4一侧定位，另一侧被顶紧，实现了工件4的夹紧。如图2所示，本实施例的夹紧工装是利用杠杆原理，钩头座11的钩头部分勾住T型槽，钩头座1的下平面与工作台5贴合，使钩头座1稳定置于T型槽位置，用顶丝拧紧顶住工件4或者顶块3。顶丝与钩头座1的通过螺纹连接，螺纹直径一般在M20左右。钩头座1上的螺纹孔与工作台5平面呈15度至25度夹角，使顶丝在拧紧的过程中产生一个向下的分力，保证工件4或者顶块3不会向上弹起而影响装夹效果。工件4置于工作台5上，一侧以适当方法定位，另一侧用上述方法固定。钩头座1装与离工件4最近的T型槽内，利用钩头座1上斜螺纹孔，通过顶丝夹紧工件4或者通过顶块3夹紧工件4（工件4与钩头座1之间有一定距离时），顶丝头与工作台5之间距离尽可能小，更加适合超薄型工件装夹。薄型工件置于工作台5上，钩头座1置于靠近的T型槽内，用顶丝通过顶块3夹紧工件4，即可加工上平面（曲面）。如果工件4与钩头座1距离较近，则可以省去顶块3，直接用顶丝顶紧工件4即可。这种夹紧工装结构简单、装夹方便快捷、夹紧后可靠性高，避免了用斜铁敲击夹紧导致的夹紧力不匀所带来的工件4变形的可能，提高了工作效率。实施例2：在实施例1公开方案的基础上，本实施例主要公开了钩头座1的结构。如图3、图4和图5所示，钩头座1包括钩头12、自钩头12端部向上延伸的座体11，钩头12放置在下宽上窄的T型槽内，该T型槽由宽部和窄部组成，T型槽开设在工作台5上，座体11的下表面与工作台5的台面接触；宽部与窄部的交界处为台阶面，台阶面与窄部的侧面形成第一阳角，窄部的侧面与工作台5的台面形成第二阳角；钩头12由头部和颈部组成，颈部位于头部和座体11之间，头部位于宽部的空腔内，颈部位于窄部的空腔内；头部的上表面与第一阳角之间形成一个支点，颈部的背面抵持在第二阳角处，形成另一个支点；工件4给座体11一个作用力，两个支点利用杠杆原理使钩头座1与工作台5连接更紧密。本实施例的钩头座1直接插入T型槽内，工件4抵持在座体11上，便能实现对工件4一侧的定位，钩头座1具有结构简单、使用方便的优点。本实施例的阳角是指T型槽内凸出来的角，本实施例中一个支点指的是图2中的A点，另一个支点指的是图2中的B点，当工件4给座体11一个反作用力，A点和B点同时产生作用力，利用杠杆原理，工件4给座体11的反作用力越大，A点和B点的作用力也就越大，钩头座1与工作台5固定的也就越紧密。本实施例的T型槽内凸出来的角，进而说明T型槽内具有台阶，头部的上表面与台阶的下表面接触。本实施例将头部的上表面与T型槽内台阶的下表面接触，由于头部与T型槽的接触面变大，当工件4给座体11施加一个作用力，头部与T型槽的作用力大小不变，由于头部与T型槽台阶处的受力面积变大，压强变小。压强变小使得均摊到第一阳角处的压力值变小，在使用过程中第一阳角不易损坏，工作台5使用更长久。在本实施例中，钩头12与座体11一体成型。本实施例的钩头12和座体11采用一体成型工艺制作出毛坯，具有整体性好、强度高的优点。在本实施例中，优选颈部的背面为斜面，该斜面与头部的底面成60°~80°的夹角。优选斜面与头部的底面呈75°的夹角。本实施例的颈部背面为斜面，这样就便于在斜面与第二阳角之间形成支点。以颈部为基准，头部的凸出方向与座体11的凸出方向相反。颈部的正面为倾斜面，该倾斜面与竖直平面呈10°~15°的夹角。优选倾斜面与竖直平面之间的夹角为10°。在本实施例中，座体11的底面上设有通槽，该通槽的开口朝下，通槽沿座体11的厚度方向设置，通槽的下方为第二阳角。当工件4给座体11施加作用力，整个钩头座1会以第二阳角处的支点为中心略微转动，本实施例在座体11上设置通槽的目的，是为了确保整个钩头座1以第二阳角处的支点为中心旋转时，座体11的底面与工作台5的台面不发生干涉，保证钩头座1的正常转动。实施例3：在实施例1和实施例2公开方案的基础上，如图6所示，在工件的两个相对的边上分别设置一个压板组件，两个压板组件相对设置，两个压板组件的结构相同，压板组件压紧薄型工件的顶面，压板组件位于薄型工件长度方向上的中部。每个压板组件均包括：鸟型压板20、螺杆30、与螺杆30配合的螺母50，螺杆30固定在工作台上，螺杆30从下至上贯穿鸟型压板20的中部，鸟型压板20的嘴部压住工件，鸟型压板20的尾部直接抵持在工作台的台面上，通过旋紧螺母50从而压紧工件。鸟型压板20的嘴部压住工件，鸟型压板20的尾部直接抵持在工作台的台面上，螺杆30固定在工作台上，通过旋紧螺母50从而压紧工件。需指出，本实施例中螺母50压紧鸟型压板20，进而夹紧工件的方式，可以在鸟形压板的顶面切削一个水平面，不断旋紧螺母50直至螺母50的底面与水平面紧贴，在螺纹作用下压紧工件，当然也可以在螺母50与鸟形压板之间设置中间压紧件，中间压紧件套在螺杆30上，螺母50压紧中间压紧件、中间压紧件再压紧鸟型压板20。本实施例的螺母50压紧鸟型压板20有多种方式，原则上来说，只要能实现螺母50压紧鸟型压板20的任何方式，都可以在本实施例中使用。需要说明的是，本实施例的螺杆30固定在工作台上的方式，可以是现有的任何固定方式，只要能实现螺杆30和工作台的固定即可。为了便于压板组件使用完之后螺杆30与工作台的拆卸，本实施例的压板组件除了包括鸟型压板20、螺杆30、与螺杆30配合的螺母50之外，还包括T型螺座10，工作台上设有下宽上窄的T型槽，该T型槽内固设有T型螺座10，该T型螺座10的中部设有螺纹孔，螺杆30的底端插入T型螺座10内，并与螺纹孔螺纹连接。如图7所示，鸟型压板20的中部为空腔21，螺杆30上的螺纹段穿过空腔21，螺母50压紧工件后，螺母50全部或部分位于空腔21内。本实施例在鸟型压板20的中部设置空腔21，可以有效降低螺杆30的长度，通过在鸟形压板的中部设置空腔21，螺母50压紧后鸟型压板20上的受力点下移，压紧效果更好。在本实施例中，优选压板组件包括：鸟型压板20、螺杆30、与螺杆30配合的螺母50、放置在空腔21内的半球形垫圈40，螺杆30贯穿半球形垫圈40，半球形垫圈40的周壁与空腔21的内壁接触，螺母50位于半球形垫圈40的上方，螺母50的下表面与半球形垫圈40的上表面接触。本实施例设置半球形垫圈40的目的，是保证鸟型压板20自由调整高度，适合不同高度工件的装夹。如图6所示，半球形垫圈40上设有螺孔，螺孔与螺杆30螺纹配合。优选半球形垫圈40的上表面距离球心的距离为20mm。本实施例控制半球形垫圈40的上表面距离球心的距离，一方面是控制内腔的深度，保证鸟型压板20的强度和刚性；另一方面是在确保半球形垫圈40与内腔配合的前提下，螺母50施加的压力中心作用在鸟型压板20上，鸟型压板20的重心下移。在本实施例中，半球形垫圈40的上表面为平面，螺母50与半球形垫圈40的上表面接触。本实施例将半球形垫圈40的上表面设置成平面，平面加大了螺母50下表面与半球形垫圈40的接触面积，压紧的稳定性更好。内腔的部分周壁为弧形面，该弧形面与半球形垫圈40的球面相适配。本实施例在内腔的周壁上设置弧形面，弧形面用来容纳半球形垫圈40，使半球形垫圈40与内腔的接触更紧密。在实际使用中，本实施例的螺母50在拧紧前加装适当厚度的平垫圈，以免在拧紧螺母50过程中螺母50与鸟型压板20发生干涉。因此，优选螺母50与半球形垫圈40之间还设有垫圈，垫圈套设在螺杆30上。上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

权利要求：1.一种适用于薄型工件的夹紧方法，其特征在于，包括以下步骤：将工件放置在带有T型槽的工作台（5）上；在工件的一侧放置定位件（200），将工件的一侧壁紧贴定位件（200），定位件（200）实现对工件的一侧定位；在工件的另一侧就近固定钩头座（1），顶轴穿过钩头座（1）顶紧工件的另一相对的侧壁，通过定位件（200）和顶轴（2）夹紧工件。2.根据权利要求1所述的夹紧方法，其特征在于，所述钩头座（1）固定的方式是为：把钩头座（1）插入T型槽内。3.一种适用于薄型工件的夹紧装置，包括定位件（200）和夹紧工装（100），所述定位件（200）固定在工作台上，所述定位件（200）与夹紧工装（100）放置在工件的相对两侧，所述工件紧贴定位件（200）放置；所述夹紧工装（100）包括钩头座（1）、用于顶紧工件（4）的顶轴（2），所述工件（4）放置在带有T型槽的工作台（5）上，该工件（4）的一侧定位；所述钩头座（1）的钩头（12）放置在T型槽内，所述顶轴（2）穿过钩头座（1）并顶紧工件（4）的另一侧，从而夹紧工件（4），所述工件（4）给钩头座（1）的反作用力使钩头（12）与工作台（5）连接更紧密。4.根据权利要求3所述的夹紧装置，其特征在于，所述钩头座（1）由钩头（12）和座体（11）组成，所述座体（11）位于钩头（12）的上方，所述座体（11）的底面与工作台（5）的台面接触，所述钩头（12）的头部置于T型槽的槽底，所述头部的上表面与T型槽的台阶面接触。5.根据权利要求4所述的夹紧装置，其特征在于，所述钩头（12）的上表面与T型槽内的阳角之间形成一个支点，所述钩头（12）与座体（11）的交界处抵持在T型槽的槽口的凸棱处，形成另一个支点；工件（4）给座体（11）施加反作用力后，两个支点使钩头（12）与工作台（5）连接更紧密。6.根据权利要求3所述的夹紧装置，其特征在于，所述顶轴（2）上设有顶丝，所述钩头座（1）上设有与顶丝配合的螺纹孔，所述顶丝拧紧顶住工件（4）。7.根据权利要求6所述的夹紧装置，其特征在于，所述螺纹孔的轴线与工作台（5）上表面的夹角为15°~25°。8.根据权利要求7所述的夹紧装置，其特征在于，所述螺纹孔开设在钩头座（1）的座体（11）上。9.根据权利要求6所述的夹紧装置，其特征在于，其特征在于，所述工件（4）与钩头座（1）之间具有一定距离，工件（4）和钩头座（1）之间放置有顶块（3），顶轴（2）穿过钩头座（1）顶住顶块（3），进而夹紧工件（4）。

百度查询： 中钢集团西安重机有限公司 一种适用于薄型工件的夹紧方法及装置

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