[实用新型]夹具柔性重复定位装置

说明书

本实用新型涉及机械制造中机床与被加工件间的定位夹紧装置，尤其是一种夹具柔性重复定位装置。

在精密机械切削加工中，夹持的被加工件与切削刀具间存在扭矩和颠覆力矩，如果夹具的精度有限则会引起扭转位移，从而影响到被加工件的精度。特别是在多工位转换加工的过程中，这一问题就显得尤为重要，由此对工夹具的定位精度和定位刚度就具有相当的要求。

目前在本行业中应用先进的现有技术，有瑞士EROWA公司1983年发明的ITS柔性定位装置，和瑞典SYSTEM3R公司1987年发明的MaPH柔性重复定位装置。他们都采用了柔性重复定位技术，整个定位装置的切削扭矩是与定位接触面受力点的大小、材质的选用以及材料的厚薄有关。如果夹持器和夹头的定位刚性不足，将使工件在扭矩作用下出现位移。由于上述两家公司产品的柔性重复定位装置的柔性部位在定位后处于一种柔性支承状态，故在侧向切削力的机械加工中能承受的扭矩较小，因此这些产品它们虽然具有精确的定位功能，但是其定位刚性不足。

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，设计一种通过柔性变形既能达到精确的重复定位，又能保证足够的定位刚性的夹具定位装置。

为达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案，夹具柔性重复定位装置，由卡座及夹持器所构成，该卡座上置有凸出的定位棱，夹持器上置有与定位棱相对应的定位槽，该夹持器的中心还置有一凸出的锁定拉钉，该锁定拉钉可以插入卡座上相对应的拉钉孔。在夹持器上定位槽的边缘设有重复定位柔性片，和具有消除弹性变形力功能的间隙型变形间槽。本实用新型所述的夹具柔性重复定位装置，在机械制造中，特别是在精密机械切削过程中对多工位的转换加工尤为适宜。充分发挥了柔性重复定位的特点，并解决了因柔性支承，承载切削扭矩和颠覆力矩有限的问题，真正实现刚性精确定位。

以下结合附图及实施例，对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型初定位剖面示意图；

图3为本实用新型锁紧定位剖面示意图。

参照图1所示，本实用新型包括卡座1及夹持器4。该卡座1上置有凸出的定位棱3，夹持器4上置有与定位棱3相对应的定位槽6。该夹持器4的中心还置有一凸出的锁定拉钉5，该锁定拉钉5可以插入卡座1上相对应的拉钉孔10。如此，带定位棱3的卡座1，和带定位槽6的夹持器4配对组成夹具定位装置，并且整个夹具定位装置为金属材质所构成。

在夹持器4上定位槽6的边缘设有重复定位柔性片9和间隙型变形间槽8。该重复定位柔性片9垂直于夹持器4与卡座1的接触平面2，并平行于定位槽6的两侧，且成为定位槽6边缘的一部分。间隙型变形间槽8平行设置于重复定位柔性片9的一侧。该间隙型变形槽8的顶部7设置成能消除弹性变形力的圆弧曲面状。

本实用新型在切削加工时工件装在夹持器4上，并通过定位棱3与定位槽6的啮合实现定位，如果两者啮合连接的刚性不足，则在加工中由于扭矩的作用发生位移，影响加工的精度和质量。为此在定位槽6的两侧对称平行设置柔性片9和相对应的间隙型变形槽8，该柔性片9与变形槽8同时垂直于夹持器4与卡座1的接触平面2，其间隙量为槽宽n₁。

参照图2，夹持器4与卡座1定位接触即进入初始定位状态，此时柔性片9尚未变形，变形槽8的间隙量n₁保持不变，即为原始间隙状态。

参照图3，当用力锁紧夹持器拉钉5，定位棱3与定位槽6互啮，接触平面2重合时，柔性片9分别被定位棱3边缘挤压向两侧变形，重复定位。此时，变形槽8的间隙量n₀趋于零，柔性片9与夹持器4刚性接触，产生定位刚性。该定位刚性能承受侧向切削产生的扭矩，不置产生位移。

柔性片9被压迫后，会产生向上的弹性变形力，对此在变形槽8的顶部7设计成圆弧曲面状，根据应力集中的原理，弹性变形力分解消化在具有一定曲率的圆弧面上。

当锁紧力消除时，夹持器4回复到初始的接触性定位状态，柔性片9与变形槽8复原。

本实用新型通过柔性片9、变形槽8以及槽顶部7的圆弧曲面，做到精确重复定位，消除弹性变形力，由柔性最终实现精确的刚性定位。