[发明专利]一种带有榫卯结构的菱形积木及其加工用夹具

说明书

一种带有榫卯结构的菱形积木及其加工用夹具，菱形积木包括大棱锥体、中棱锥体和小棱锥体；夹具包括第一夹持部和第二夹持部，第一夹持部和第二夹持部的底面均具有水平的第一工作面和倾斜的第二工作面，第二工作面与棱柱体的端面相平行，且第一工作面位于中间，两个第二工作面分别位于第一工作面的两侧；第一固定槽包括第一夹持面和第二夹持面，且第一夹持面和第二夹持面通过第一弧形面相连；第一固定槽的底部设有用于容纳凸隼的间隙，间隙的底面设有用于顶住凸隼前端面的定位面，定位面与凸隼的前端面相平行；第二固定槽包括第三夹持面和第四夹持面，第三夹持面和第四夹持面通过第二弧形面相连。

技术领域

本发明涉及一种带有榫卯结构的菱形积木及其加工用夹具。

背景技术

现有棱形积木的相邻棱柱体的连接方式为胶水粘合，存在安全风险和环保问题，不适宜儿童玩耍。

榫卯结构采用过盈配合连接，所以对加工精度要求较高，使用传统的三轴加工车床，加工工艺繁琐，不但导致加工时间长、成本高，而且多次装夹导致累计误差较大。

但是在加工榫卯结构时，需要对棱柱体进行有效固定。而在现代生产中，夹具已成为机械加工中不可或缺的工艺装备。为了大幅度提高生产效率，稳定加工质量，需要专门为棱柱体设计专用的夹具。

发明内容

为解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种带有榫卯结构的菱形积木及其加工用夹具。

本发明解决上述问题的技术方案是：

一种带有榫卯结构的菱形积木，所述菱形积木包括大棱锥体、中棱锥体和小棱锥体，所述大棱锥体上设有容纳中棱锥体的大空腔，所述中棱锥体上设有容纳小棱锥体的小空腔，所述大棱锥体、中棱锥体和小棱锥体组合成一个八面体棱锥；

所述大棱锥体和中棱柱体均包括若干组堆叠成棱锥状的棱柱体组，每个棱柱体组包括4根棱柱体，组内棱柱体长度相同，不同棱柱体组的棱柱体具有不同的长度；每个棱柱体的横截面的形状和大小均相同，所述棱柱体的两端面均为斜面，且所述端面上均设有外凸的凸隼和内陷的榫槽，端面相对的棱柱体通过凸隼和榫槽的榫卯连接相互固定。

进一步，所述棱柱体的横截面均呈菱形。

一种用于加工所述的带有榫卯结构的菱形积木的夹具，所述夹具包括用于从两侧夹持住单个所述棱柱体的第一夹持部和第二夹持部，所述第一夹持部和第二夹持部的底面均具有水平的第一工作面和倾斜的第二工作面，所述第二工作面与棱柱体的端面相平行，且第一工作面位于中间，两个第二工作面分别位于第一工作面的两侧；

所述第一夹持部和第二夹持部的对合面上分别设有第一固定凹槽和第二固定凹槽；

所述第一固定槽包括分别从两侧夹持住棱柱体相邻两外侧面的第一夹持面和第二夹持面，且所述第一夹持面和第二夹持面通过第一弧形面相连；所述第一固定槽的底部设有容纳所述凸隼的空腔，所述空腔的底面设有用于顶住凸隼前端面的定位面，所述定位面与所述凸隼的前端面相平行；

所述第二固定槽包括分别从两侧夹持住棱柱体相邻两外侧面的第三夹持面和第四夹持面，第三夹持面和第四夹持面通过第二弧形面相连。

进一步，所述第一夹持部和第二夹持部的高度相等，且所述第一夹持部和第二夹持部的高度均小于棱柱体的长度。

进一步，第一夹持部和第二夹持部的高度均为棱柱体长度的2/5。

进一步，所述凸隼呈直角三角形，且所述直角三角形的直角朝外。

进一步，所述定位面为水平面。

进一步，所述第二工作面和第一工作面的夹角为45°。

本发明的有益效果主要表现在：

本发明所述的菱形积木，采用榫卯连接，安全方便。