一種適用于多種形狀及尺寸的航天精密零部件的可調式夾具的制作方法

本發明設計一種適用于多種形狀及尺寸的航天精密零部件的可調式夾具，屬于機械加工領域。

背景技術：

隨著制造業在國民經濟中發揮的作用日益顯著，對制造業提出的要求也越來越高。產品夾具是制造系統、檢測系統中與工件直接接觸的部分，在解決系統的質量、可靠性檢測等問題中起到了重要作用。

產品夾具按照使用特點可分為很多種，如萬能通用型、專用性型、可調型、組合型等。其中萬能通用型具有很大的通用性，能較好地適應加工工序和加工對象的變換。

在航天精密零部件的實際機械加工過程中，由于刀痕、切削過程中切屑分離時的塑性變形、工藝系統中的高頻振動、刀具和被加工表面的摩擦等等原因，會使產品表面產生不同程度的損傷。如果不正視，使用的時候就會泛起失效，不能使用。而一方面，在一個系統中用到的工件的特點是大小不一，形狀各異，由于產品的獨特性，如果使用固定的產品夾具，無法適用于所有的產品的檢測；另一方面，在實際的質量、可靠性檢測中，如果使用固定的夾具，需要不斷的更換產品夾具，使得生產、檢查的時間增加，降低了生產、檢查效率。而且普通機械式夾具的夾緊力不好控制，如果對精密零部件的夾緊力過大，就會對精密零部件造成二次傷害。

技術實現要素：

本發明的目的是為了克服上述問題，提出了一種適用于多種形狀及尺寸的航天精密零部件的可調式夾具的設計方案。所發明的夾具通過調整側翼板的位置，與產品之間通過至少三個面施加夾緊力，使產品與夾具的接觸面積更大，在保證適應產品外觀形狀大小的條件下確保產品夾持的穩定性。

本發明適用于多種形狀及尺寸的航天精密零部件的可調式夾具，包括兩套夾持機構與一套支撐夾。所述兩套夾持機構左右設置，結構相同，均具有中間板，以及與中間板左右兩側鉸接的側翼板；且通過驅動機構驅動兩側翼板繞鉸接軸轉動。所述支撐夾為由兩根交叉桿構成，兩根交叉桿前段平行，且兩根交叉桿間通過彈簧相連；兩根交叉桿前段端部分別與兩套夾持機構中的中間板后側鉸接；使兩套夾持機構中的中間板內側相對。

由此，通過絲杠和控制板控制在中間板兩邊的側翼板轉動既可加緊產品；且根據不同尺寸的產品，具有三種夾持方式：當產品尺寸較小時，可通過單側夾持機構的中間板與兩側翼板接觸待夾持產品，共同配合夾持；當產品中等尺寸時，可通過單側夾持機構的中間板與兩側翼板，以及另一側夾持機構的中間板接觸待夾持產品，共同配合夾持；當產品尺寸較大時，可通過兩側夾持機構的中間板與兩側翼板接觸待夾持產品，共同配合夾持。

本發明的優點在于：

1、本發明適用于多種形狀及尺寸的航天精密零部件的可調式夾具，通過絲杠控制，可以隨意改變對產品的夾緊力；

2、本發明適用于多種形狀及尺寸的航天精密零部件的可調式夾具，通過至少3個面的接觸固定產品，這種固定方式可以增加產品與夾具的摩擦力，更好的防止了產品在生產、檢查調整過程中脫落；

3、本發明適用于多種形狀及尺寸的航天精密零部件的可調式夾具，兩側的夾持機構既可以單獨工作，也可以同時工作；兩側單獨工作時提高了生產、檢查調整的效率；

4、本發明適用于多種形狀及尺寸的航天精密零部件的可調式夾具，由于側翼板在一定范圍內的自由旋轉，使其生產、檢查調整的應用范圍變大，能夠適用于更多形狀各異、大小不一的產品。

5、本發明適用于多種形狀及尺寸的航天精密零部件的可調式夾具，每塊側翼板可自由拆裝，根據不同物體可更換不同尺寸的翼板，提高了夾具的適應性。

附圖說明

圖1為本發明適用于多種形狀及尺寸的航天精密零部件的可調式夾具整體機構示意圖；

圖2為本發明適用于多種形狀及尺寸的航天精密零部件中，夾持機構示意圖；

圖3為本發明適用于多種形狀及尺寸的航天精密零部件中，中間板鉸接件結構示意圖；

圖4為本發明適用于多種形狀及尺寸的航天精密零部件中，側翼板側邊鉸接件結構示意圖；

圖5為本發明適用于多種形狀及尺寸的航天精密零部件中，絲杠安裝方式示意圖；

圖6為本發明適用于多種形狀及尺寸的航天精密零部件對小尺寸產品夾持方式示意圖；

圖7為本發明適用于多種形狀及尺寸的航天精密零部件對中等尺寸產品夾持方式示意圖；

圖8為本發明適用于多種形狀及尺寸的航天精密零部件對大尺寸產品夾持方式示意圖；

圖中：

1-夾持機構2-支撐夾3-支撐臺

101-中間板102-側翼板103-絲杠

104-控制板105-連接軸101a-中間板鉸接件

102a-側翼板側邊鉸接件103a-深溝球軸承103b-前蓋板

103c-后蓋板103d-滑塊103e-旋轉手柄

201-左支桿202-右支桿203-拉伸彈簧

301-立桿

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細說明。

一種適用于多種形狀及尺寸的航天精密零部件的可調式夾具，包括兩套夾持機構1與一套支撐夾2，如圖1所示。

所述兩套夾持機構1結構相同，均包括中間板101、側翼板102、絲杠103、控制板104、連接軸105，如圖2所示。

所述中間板101豎直設置，左右兩側邊分別與兩個同樣豎直設置的側翼板102側邊間鉸接；具體鉸接方式為：如圖3、圖4所示，中間板101側邊中部設計有中間板鉸接件101a，側翼板102側邊中部設計有側翼板側邊鉸接件102a。其中，中間板鉸接件101a為上下兩層圓心角90度的扇形板，與中間板101垂直設置，一條直邊與中間板側邊間相接與，且中部開孔。側翼板側邊鉸接件102a為一層圓心角90度的扇形板，與側翼板102垂直設置，一條直邊與側翼板102側邊間相接，且中部開孔。由此將側翼板側邊鉸接件102a插入上下兩層中間板鉸接件101a間，通過螺栓穿過中間板鉸接件101a與側翼板側邊鉸接件102a的中部開孔后，使中間板鉸接件101a與側翼板側邊鉸接件102a間過渡配合連接。由此，使兩側翼板102能自由旋轉，且中間板鉸接件101a與側翼板側邊鉸接件102a的設計，限制了側翼板102的轉動角度，使側翼板102與中間板101夾角僅可在60°～180°度范圍內可調，保證側翼板102與中間板101夾角不會小于60度或大于180度，造成器件的損傷。上述夾持機構1中兩塊側翼板102與中間板101間可自由拆裝，根據不同的待夾持產品，可更換不同尺寸的翼板。

如圖5所示，所述絲杠103與中間板101垂直設置，位于中間板101外側。絲杠103頂端過渡配合安裝有深溝球軸承103a，通過深溝球軸承103a安裝于中間板101中心通孔處，使絲杠103可自由旋轉。絲杠103頂端端部安裝有外徑小于深溝球軸承103a外徑的螺母，保證絲杠103在旋轉過程中不會脫離深溝球軸承103a。絲杠103上還套有前蓋板103b與后蓋板103c，分別位于深溝球軸承103a兩側，通過螺釘將前蓋板103b與后蓋板103c分別固定于中間板101兩側，進而實現絲杠103與中間板101間的定位，以及深溝球軸承103a的軸向定位。

上述絲杠103上螺紋連接有滑塊103d，滑塊103d通過螺釘與套于絲杠103上的控制板104相連，控制板104兩端通過連接軸105與兩側翼板102外側相連，具體方式為：連接軸105一端端部設計的連接軸鉸接件105a與控制板104端部設計的控制板鉸接件104a鉸接，連接軸105另一端設計的連接軸鉸接件105a與兩側翼板102外側面中心處設計的側翼板中心鉸接件102b鉸接；且連接軸105與控制板104和側翼板102間的鉸接方式與中間板101和側翼板102間的交接方式相同；進而限制了連接軸105與側翼板102和控制板104間的夾角，進而進一步限制了兩側翼板102的轉動角度。

絲杠103末端設計有旋轉手柄103e，通過轉動旋轉手柄103e，使絲杠103轉動，滑塊103d沿絲杠103軸向移動，帶動控制板104移動，進而帶動兩側的連接軸105前后移動推動兩側翼板102同步等角度轉動。

上述結構的兩套夾持機構1，左右設置，中間板101內側相對，且兩套夾持機構1中的側翼板102反向轉動。

所述支撐夾2包括左支桿201、右支桿202與拉伸彈簧203。其中，左支桿201為中部具有135度的彎折桿；右支桿202為直桿。左支桿201與右支桿202前段平行設置，由于左支桿201為彎折桿，則左支桿201與右支桿202在末端處相交，且左支桿201末端厚度小于右支桿202末端厚度，進而將左支桿201末端插入右支桿202末端沿右支桿軸向開設的條形孔203內，并通過連接軸204將左支桿201末端與右支桿202末端間相連，使左支桿201與右支桿202間具有連接軸204轉動的自由度。拉伸彈簧203位于左支桿201與右支桿202前段之間，兩端分別與左支桿201與右支桿202相連。左支桿201與右支桿202的前端端部分別與左右兩側夾持機構1的中間板中心位置連接；其中，左支桿201與中間板101間過渡配合鉸接；而右支桿202與中間板101間過盈配合固定。進而使右支桿201上的中間板101位置固定，作為基準板；而左支桿202上的中間板102可左右擺動，作為活動板，保證本發明夾具能適應產品的外觀形狀。右支桿202末端設計有具有通孔的安裝件，使右支桿202可套在支撐臺3上的立桿301上，通過螺釘將右支桿202與立桿301緊固，實現整個可調式夾具與支撐臺3間的安裝固定。

本發明可調式夾具應用時，根據待夾持產品的大小，移動右支桿202在支撐臺3上的豎直位置，使待夾持產品位于兩套夾持機構1的中間板之間。隨后通過旋轉手柄103e轉動絲杠103調節兩套夾持機構1中側板與中間板101間的夾角，在轉動絲杠103的過程中使兩側翼板102與待夾持產品貼合，實現待夾持產品的夾持。在上述夾持過程中，如圖6所示，當待夾持產品寬度小于兩夾持機構1的中間板中心間距時，可僅采用一側的夾持機構1對待夾持產品進行夾持，將待夾持產品與該側夾持機構1的中間板101貼合，通過旋轉手柄103e轉動絲杠103，由控制板104帶動連接軸105前移，收緊側翼板102，通過中間板101、兩側翼板102共同實現對被夾持產品的夾緊固定。如圖7所示，當待被夾持產品寬度大于兩夾持機構1的中間板101中間間距時，待夾持產品置于兩套夾持機構1的中間板101的過程中，會拉伸彈簧，此時通過一側夾持機構1對待夾持產品夾持后，通過調整另一側夾持機構1的中間板與待夾持產品間的夾持角度后，通過彈簧的回彈力，壓緊待夾持產品，防止僅通過一側夾緊機構1無法將待夾持產品夾緊固定；若夾持產品尺寸較大時，可進一步調節另一側夾持機構1的兩側翼板進一步將待夾持產品夾緊固定，如圖8所示。