專利名稱：高精度夾具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及夾具領域，具體為一種主要應用在箱體、支架類零件的定位夾 緊一體化的高精度夾具。
技術背景在加工箱體、支架類零件時，常用工件的一個平面及其上的兩孔作為定位基 準，以使基準統(tǒng)一，即一面兩孔定位。如圖l(a)-(b)所示，傳統(tǒng)的一面兩孔定位裝夾結構包括壓板11、工件12、圓 柱銷13、定位孔(0)14、工件底面15、支撐板16、菱形銷17、定位孔(O2) 18，具體如 下工件12設置于支撐板16上，在工件12上開設有兩個定位孔定位孔(O1) 14和定 位孔(O2) 18。置于定位孔(O1) 14中的圓柱銷13安裝于支撐板16上，作為工件12的一 個定位，置于定位孔(O2) 18中的菱形銷17安裝于支撐板16上，作為工件12的另一個定 位，工件底面15作為第一定位基準，工件12頂部兩端通過壓板11壓住。采用一面兩孔定位易于作到工藝過程中的基準統(tǒng)一，保證工件的相對位置精 度，且具有支承面大、支承剛性好、結構簡單、可靠、裝卸工件方便等特點。工件在夾 具中定位，作為第一定位基準的工件底面沒有基準位置誤差，但作為第二、第三定位基 準孔O” O2與定位銷的配合基準位置誤差必須考慮。如圖2(a)-(b)所示，配合基準位置誤差分為基準位移誤差和轉角誤差兩種，
δ D1-定位孔O1的公差；δ dl-圓柱銷的公差；X1-O1孔和圓柱銷的配合間隙；δ D2-定位 孔O2的公差；δ d2-菱形銷的公差；X2-O2孔和菱形銷的配合間隙；L-Op O2兩孔之間 的距離。要想減小基準位移誤差和最大轉角誤差，關鍵是要減小工件定位孔O1的公 差SD1、夾具上圓柱銷的公差Sdl、工件定位孔O1和圓柱銷的配合間隙Xp工件定位孔 O2的公差SD2、夾具上菱形銷的公差Sd2、工件定位孔O2和菱形銷的配合間隙X2及增加 O1, O2兩孔之間的距離L。但是減小定位孔的公差和銷的公差受到加工精度的限制，很 困難；減小配合間隙X1和X2會給裝卸工件帶來困難，也不可行，而增加L受到工件或 夾具結構的限制。綜上所述，傳統(tǒng)一面兩孔組合定位存在以下缺點第一，間隙配合引起定位誤差；第二，定位元件和夾緊元件分離，結構不緊湊，元件多；第三，定位和夾緊先后進行，即先定位后夾緊
實用新型內容
本實用新型的目的在于提供一種高精度夾具，解決現有技術中存在的基準不統(tǒng) 一引起的定位誤差、定位元件和夾緊元件結構不緊湊等問題。本實用新型的技術方案是一種高精度夾具，該夾具設有支撐板、圓柱彈性開口套和削邊彈性開口套，支撐板上設置有工件，工件上開有設兩個定位孔，在支撐板上開設有兩個與工件上定位孔 對應的孔；圓柱彈性開口套的一端插入支撐板的一個孔中，圓柱彈性開口套的另一端置 于工件的一個定位孔中；削邊彈性開口套的一端插入支撐板的另一個孔中，削邊彈性開 口套的另一端置于工件的另一個定位孔中。所述的夾具，圓柱彈性開口套的上部為三片以上同心的彈性片構成，彈性片的 內側為內錐面，圓柱彈性開口套的下部為圓柱，圓柱彈性開口套中插裝有拉桿，拉桿上 部外表面為與彈性片內錐面配合、錐度相同的外錐面，拉桿的下部伸至支撐板外，拉桿 的伸出端連接動力部分。所述的夾具，削邊彈性開口套的上部為兩片對稱的彈性片構成，彈性片的內側 為內錐面，削邊彈性開口套的下部為圓柱，削邊彈性開口套中插裝有拉桿，拉桿上部外 表面為與彈性片內錐面配合、錐度相同的外錐面，拉桿的下部伸至支撐板外，拉桿的伸 出端連接動力部分。所述的夾具，動力部分采用液壓傳動或氣動傳動結構。所述的夾具，氣動傳動結構包括氣缸、杠桿，氣缸設置于氣缸固定板上，氣缸 頂端連接杠桿，彈性開口套的拉桿連接于杠桿上。所述的夾具，氣動傳動結構的氣動回路包括氣源、過濾減壓閥、油霧器、兩 位五通電氣換向閥、單向節(jié)流閥I、氣缸和單向節(jié)流閥II，在回路上依次設置氣源、過濾 減壓閥、油霧器、兩位五通電氣換向閥，兩位五通電氣換向閥的兩個出口分別通過管路 連接氣缸的兩個腔，在所述兩位五通電氣換向閥與氣缸連通的管路上分別設置單向節(jié)流 閥I和單向節(jié)流閥II。所述的夾具，過濾減壓閥為過濾器、減壓閥和壓力表通過管路串聯(lián)構成。本實用新型的有益效果是本實用新型采用一面兩孔定位，將傳統(tǒng)的定位圓柱銷和菱形銷均換成自定心彈 性開口套，其定位精度高、夾緊力均勻、結構緊湊、裝夾方便、縮短裝夾時間、夾具壽 命長，適于做生產線的隨行夾具。

圖1:傳統(tǒng)一面兩孔定位裝夾示意圖，(a)圖為主視圖，(b)圖為俯視圖；其 中，11-壓板；12-工件；13-圓柱銷；14-定位孔(O1); 15-工件底面；16-支撐板； 17-菱形銷；18-定位孔(O2)。圖2:傳統(tǒng)一面兩孔定位誤差分析圖，(a)圖為基準位移誤差，(b)圖為轉角誤差。圖3:本實用新型中彈性開口套的結構，(a)圖為圓柱彈性開口套的主視圖， (b)圖為圓柱彈性開口套的俯視圖，(c)圖為削邊彈性開口套的主視圖，(d)圖為削邊彈 性開口套的俯視圖；其中，21-工件；22-工件定位孔I; 23-圓柱彈性開口套；24-拉 桿；25-工件定位孔II; 26-削邊彈性開口套；27-彈性片I; 28-彈性片II。圖4:本實用新型中氣動回路圖；其中，31-氣源；32-過濾器；33-減壓閥； 34-壓力表；35-油霧器；36-兩位五通電氣換向閥；37-單向節(jié)流閥I; 38-氣缸；39單 向節(jié)流閥II。[0025]圖5:本實用新型的單級蝸輪蝸桿減速器箱體裝夾示意圖；其中，401-氣缸固 定板；402-氣缸；403-杠桿；404-拉桿；405-箱體底面；406-定位孔；407-圓柱彈性 開口套；408-箱體結合面；409-下箱體；410-箱體左右端面；411-削邊彈性開口套； 412-支撐板。
具體實施方式
本實用新型在加工箱體、支架類零件時，工件的定位方案仍然采用一面兩孔定 位，工件底面的定位支撐元件為支撐板，與現有技術不同之處在于，將定位銷(圓柱銷 和菱形銷)換成自定心彈性開口套。如圖3(a)_(d)所示，本實用新型分別采用了圓柱彈性開口套23和削邊彈性開口 套26，置于一個定位孔I 22中的圓柱彈性開口套23安裝于支撐板上，作為工件21的一 個定位，置于另一定位孔II 25中的削邊彈性開口套26安裝于支撐板上，作為工件21的 另一個定位。如圖3(a)_(b)所示，本實用新型將圓柱短銷換成圓柱彈性開口套23，開口套上 部由四片同心的彈性片I 27構成，彈性片I 27的內側為內錐面，角度為32°。彈性片根 部厚度為2mm，開口套下部結構為倒錐拉桿，可方便插入支撐板的孔中。圓柱彈性開口 套23中插入倒錐拉桿24，拉桿24上部外表面為與彈性片I 27內錐面配合、錐度相同的 外錐面，拉桿24的外錐面上可以加工出儲油環(huán)，以儲存潤滑黃油。通過氣壓傳動帶動拉 桿24沿開口套軸線上下移動。由于開口套與拉桿倒錐的配合面均帶有錐度，拉桿移動的 同時會施加力使開口套彈性片產生徑向的脹開或收縮，對工件自定位的同時實現夾緊或 松開。如圖3(c)_(d)所示，本實用新型將菱形銷也換成削邊彈性開口套26，其基本結 構與圓柱彈性開口套一樣。由于其作為定位元件只限制工件的ζ軸轉動自由度，因此只 有前后兩個對稱的彈性片II 28，拉桿倒錐的寬度也和彈性片寬度一樣。本實用新型中，拉桿24的下部伸至支撐板外，拉桿24的伸出端連接動力部分， 拉桿的動力可采用氣動傳動，也可采用液壓傳動。由于氣動氣源方便、受力可調節(jié)、控制方便，且氣動方案已滿足夾緊力的要 求，故選用氣壓傳動作為拉桿的動力源。如圖4所示，氣動回路主要包括氣源31、過 濾減壓閥、油霧器35、兩位五通電氣換向閥36、單向節(jié)流閥I 37、氣缸38和單向節(jié)流閥 II 39等，在回路上依次設置氣源31、過濾減壓閥、油霧器35、兩位五通電氣換向閥36， 兩位五通電氣換向閥36的兩個出口分別通過管路連接氣缸38的兩個腔，在所述兩位五通 電氣換向閥36與氣缸38連通的管路上分別設置單向節(jié)流閥I 37和單向節(jié)流閥II 39。其 中，過濾減壓閥為過濾器32、減壓閥33和壓力表34通過管路串聯(lián)構成。工作時，壓縮空氣經過濾減壓閥、油霧器35、兩位五通電磁換向閥36、單向節(jié) 流閥(單向節(jié)流閥I 37和單向節(jié)流閥II 39)通入氣缸38，通過電動按鈕控制換向閥實現氣 缸活塞桿的伸縮，帶動拉桿移動實現兩個彈性開口套的脹開和收縮。所有氣動元件全部 采用國產元件，壓縮空氣壓力為0.16MPa，氣缸38的活塞桿運動速度可以通過單向節(jié)流 閥回氣節(jié)流調節(jié)。如圖5所示，單級蝸輪蝸桿減速器箱體裝夾結構主要包括氣缸固定板401、氣缸402、杠桿403、拉桿404、箱體底面405、定位孔406、圓柱彈性開口套407、箱體結 合面408、下箱體409、箱體左右端面410、削邊彈性開口套411和支撐板412等，單級蝸 輪蝸桿減速器下箱體409的頂面為箱體結合面408，箱體底面405設置于支撐板412上， 箱體底面405上開設有兩個定位孔406，在支撐板412上開設有兩個與定位孔406對應的 圓柱孔。圓柱彈性開口套407的一端插入支撐板412的一個圓柱孔中，圓柱彈性開口套 407的另一端置于箱體底面405的一個定位孔中；削邊彈性開口套411的一端插入支撐板 412的另一個圓柱孔中，削邊彈性開口套411的另一端置于箱體底面405的另一個定位孔 中。氣缸402設置于氣缸固定板401上，氣缸402頂端連接杠桿403，兩個拉桿404的倒 錐分別穿過圓柱彈性開口套407和削邊彈性開口套411，兩個拉桿404的伸出端連接于杠 桿403上。采用本實用新型夾具裝夾，以箱體底面405前后對稱線上兩定位孔定位兼夾 緊，銑箱體左右端面410及箱體對合面，箱體底面405的定位采用支撐板412，兩孔的定 位和夾緊采用彈性開口套(圓柱彈性開口套407和削邊彈性開口套411)。氣缸402的缸 體固定在氣缸固定板401上，氣缸402的活塞桿聯(lián)接杠桿403，杠桿403聯(lián)接兩彈性開口 套的倒錐拉桿404。裝夾時，首先將箱體底面405的定位孔套在兩個彈性開口套上，箱 體底面405和支撐板412貼緊，通過按鈕自動控制氣缸402同時拉動兩個拉桿404產生向 下移動，由于拉桿404倒錐與彈性開口套配合面帶有錐度，拉桿404倒錐產生徑向推力， 推動兩彈性開口套彈性片產生徑向的脹開，從而定位并同時夾緊工件；相反，通過按鈕 控制氣缸同時拉動兩個拉桿404產生向上的移動，彈性開口套彈性片回復變形-并松開工 件，即可從夾具上卸下加工工件，非常方便。結果表明，本實用新型采用一面兩孔定位，將傳統(tǒng)的定位圓柱銷和菱形銷均換 成自定心彈性開口套，使用本實用新型達到高精度(即夾具的定位精度高于傳統(tǒng)夾具) 要求，夾緊力均勻、結構緊湊裝夾方便、夾具壽命長。
權利要求1.一種高精度夾具，其特征在于，該夾具設有支撐板、圓柱彈性開口套和削邊彈性 開口套，支撐板上設置有工件，工件上開有設兩個定位孔，在支撐板上開設有兩個與工 件上定位孔對應的孔；圓柱彈性開口套的一端插入支撐板的一個孔中，圓柱彈性開口套 的另一端置于工件的一個定位孔中；削邊彈性開口套的一端插入支撐板的另一個孔中， 削邊彈性開口套的另一端置于工件的另一個定位孔中。
2.按照權利要求1所述的夾具，其特征在于，圓柱彈性開口套的上部為三片以上同心 的彈性片構成，彈性片的內側為內錐面，圓柱彈性開口套的下部為圓柱，圓柱彈性開口 套中插裝有拉桿，拉桿上部外表面為與彈性片內錐面配合、錐度相同的外錐面，拉桿的 下部伸至支撐板外，拉桿的伸出端連接動力部分。
3.按照權利要求1所述的夾具，其特征在于，削邊彈性開口套的上部為兩片對稱的彈 性片構成，彈性片的內側為內錐面，削邊彈性開口套的下部為圓柱，削邊彈性開口套中 插裝有拉桿，拉桿上部外表面為與彈性片內錐面配合、錐度相同的外錐面，拉桿的下部 伸至支撐板外，拉桿的伸出端連接動力部分。
4.按照權利要求2或3所述的夾具，其特征在于，動力部分采用液壓傳動或氣動傳動 結構。
5.按照權利要求4所述的夾具，其特征在于，氣動傳動結構包括氣缸、杠桿，氣缸設 置于氣缸固定板上，氣缸頂端連接杠桿，彈性開口套的拉桿連接于杠桿上。
6.按照權利要求5所述的夾具，其特征在于，氣動傳動結構的氣動回路包括氣 源、過濾減壓閥、油霧器、兩位五通電氣換向閥、單向節(jié)流閥I、氣缸和單向節(jié)流閥II， 在回路上依次設置氣源、過濾減壓閥、油霧器、兩位五通電氣換向閥，兩位五通電氣換 向閥的兩個出口分別通過管路連接氣缸的兩個腔，在所述兩位五通電氣換向閥與氣缸連 通的管路上分別設置單向節(jié)流閥I和單向節(jié)流閥II。
7.按照權利要求6所述的夾具，其特征在于，過濾減壓閥為過濾器、減壓閥和壓力表 通過管路串聯(lián)構成。
專利摘要本實用新型涉及夾具領域，具體為一種主要應用在箱體、支架類零件一面兩孔定位夾緊的高精度夾具，解決現有技術中基準不統(tǒng)一引起定位誤差，定位元件和夾緊元件結構不緊湊等問題。該夾具設有支撐板、圓柱彈性開口套和削邊彈性開口套，支撐板上設置有工件，工件上開有設兩個定位孔，在支撐板上開設有兩個與工件上定位孔對應的孔；圓柱彈性開口套的一端插入支撐板的一個孔中，圓柱彈性開口套的另一端置于工件的一個定位孔中；削邊彈性開口套的一端插入支撐板的另一個孔中，削邊彈性開口套的另一端置于工件的另一個定位孔中。本實用新型將傳統(tǒng)的定位圓柱銷和菱形銷均換成彈性開口套，其定位精度高，定位夾緊一體化，適于做生產線的隨行夾具。
文檔編號B25B11/00GK201799947SQ20102015418
公開日2011年4月20日 申請日期2010年4月9日 優(yōu)先權日2010年4月9日
發(fā)明者任玉珠 申請人:任玉珠