[发明专利]一种新型高效的自锁性夹具设计方法

说明书

一种新型高效的自锁性夹具的设计主要由八个零件组成：一个带有螺纹孔和把手的偏心圆曲柄，一个带有螺纹的阶梯轴，一个带有轴肩和螺纹孔以及键槽的轴套，一个平键，一个角接触球轴承，一个端盖，一个带有把手的轴套，一个底板。偏心圆曲柄与阶梯轴螺纹配合，旋转曲柄，调整夹具与被夹紧工件之间的距离。使偏心圆的外圆周与被夹紧工件接触并产生一定的预紧力。通过旋转与阶梯轴螺纹配合的锁紧构件，使其与曲柄接触并产生一定作用力，固定曲柄位置。当绕阶梯轴旋转偏心圆夹紧工件时，会受到工件的反作用力使偏心圆回转上升。当其有回升趋势时，会给上部的螺纹配合部分产生竖直向上的轴向力，从而构成自锁以防止曲柄运动，夹紧工件。

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，具体涉及一种机械加工夹具的设计方法。

背景技术

机械加工夹具主要在机械加工过程中起固定夹紧待加工工件的作用，在车床、铣床、钻床等机床加工制造中以及其他需要固定加持物体的过程中得到广泛应用。然而，现有的传统机械加工夹具存在一定的不足，主要表现在传统的螺旋夹紧机构自锁性能好但动作慢、效率低，而传统的偏心夹紧机构动作迅速操作方便但自锁性能较差。近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的大规模运用，对机床夹具提出了如下新的要求：

1、能迅速而方便地装夹工件，以提高生产效率，降低生产成本；

2、能装夹一组具有相似性特征的工件；

3、自锁性能好，安全性高；

4、精度要求高；

5、能适用于多种制造场合的新型机床夹具；

6、提高机床夹具的标准化程度。

综上所述，为满足以上要求，提出了一种新型高效的自锁性夹具的设计方法。

发明内容

本发明的目的是：

针对现有技术的不足，进一步满足上述背景技术中对夹具所提出的新要求，本发明提出了一种新型高效自索性夹具，具有动作迅速、操作方便、自锁性能好、易于加工及标准化生产、成本低、适配性好、应用场景广泛等特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型高效自锁性夹具，主要由八个零部件组成。包括一个平键，一个带有轴肩和螺纹孔以及键槽的轴套，轴套与套在它上面的把手通过平键连接。一个开孔的端盖，端盖通过螺钉固定在把手顶端。一个角接触球轴承，轴承由轴套的轴肩和把手底部顶住轴承内圈从而将其固定。所有上述零件组装成一个构件。该构件通过轴套的螺纹孔与带有外螺纹的阶梯轴配合，一起运动，利用双螺纹防松原理将下述偏心圆曲柄固定。一个带有螺纹孔和把手的偏心圆曲柄，偏心圆曲柄与螺纹阶梯轴螺纹配合相互连接。偏心圆曲柄外圆周为工作面，用于控制工作面与机床待加工工件之间的距离，并将其固定。一个带有螺纹的阶梯轴，与前述带有轴套的构件和偏心圆曲柄螺纹配合连接。一个矩形底板，将上述阶梯轴通过螺钉固定在矩形底板上。底板与机床床身上面的滑轨相连。

优选的，轴套一端加工出与轴承内圈尺寸相符的轴肩，中间加工出键槽，中心钻出与带有外螺纹的阶梯轴相配合的螺纹孔。

优选的，端盖中间开有比阶梯轴外螺纹的外径大的中心孔，端盖顶部对称分布四个用于螺钉与把手固定的螺纹孔。

优选的，把手内部中心孔开有键槽，与轴套通过平键连接。

优选的，角接触球轴承选用标准件，可以承受较大的单向轴向力。

优选的，偏心圆曲柄在偏离圆心一定距离处，钻有与带有螺纹阶的阶梯轴外螺纹相配合的螺纹孔，圆周处连接一个把手，用于控制曲柄绕螺纹杆的旋转。

优选的，带有螺纹的阶梯轴，阶梯轴分两段，直径小的一段外圆周攻螺纹，与轴套和偏心圆曲柄的螺纹孔配合。直径大的一段底部同心等距分布三个螺纹孔，用于与底板连接固定。