一种夹具组件以及包含该组件的CNC加工设备的制作方法

一种夹具组件以及包含该组件的cnc加工设备
技术领域
1.本实用新型涉及机械零部件生产加工设备领域，具体为一种夹具组件以及包含该组件的cnc加工设备。


背景技术：

2.在各种不同的机械设备中所利用到的零部件在生产制造时，都需要对其进行夹持固定后进行加工处理，而如何优化零部件的夹持固定方式，是目前广大研发设计人员进行研究以及各类设备结构的进行持续改进的方向。在目前常用的各种加工设备中需要对工件进行夹持时，通常采用活动安装的支顶件直接抵止工件的外壁面并传递夹持力实现夹持效果。
3.如授权公告号为cn207326466u的中国实用新型专利文件中公开的一种适用于数控铣床圆柱形工件实用夹具，包括底板、第一挡板、伺服电机、螺杆、导槽第一滑块、第一v形块、第二挡板、导槽第二滑块、第二v形块，其中所述底板两端固定连接有第一挡板和第二挡板；所述底板中部设有导向槽；所述螺杆位于导向槽中，且两端分别与第一挡板和第二挡板转动连接，所述伺服电机安装在第一挡板上，其输出轴和螺杆连接，螺杆分别螺接导槽第一滑块和导槽第二滑块，并在螺杆带动下，导槽第一滑块和导槽第二滑块沿导向槽做反向往复运动，所述导槽第一滑块固定连接第一v 形块，导槽第二滑块固定连接第二v形块，第一v形块，和第二v形块的v 形开口相对设置，构成夹持圆柱形工件的夹持部。
4.在该方案中，设备通过伺服电机为夹持部分提供驱动力，在工作过程中夹持不同尺寸形状的工件时，对于调节施加于工件表面的夹持力大小的控制较为困难，容易出现夹持力不足工件松脱或是夹持力过大造成工件表面变形损坏的情况发生；又或是实现控制的结构方式较为复杂，造成设备的成本上升。
5.针对上述问题，本实用新型提供了一种结构简单，操作便捷，能够对施加于工件表面的夹持力大小进行精确控制调节的夹具组件以及包含该组件的cnc加工设备。


技术实现要素：

6.本实用新型提供了一种结构简单，操作便捷，能够对施加于工件表面的夹持力大小进行精确控制调节的夹具组件以及包含该组件的cnc加工设备。
7.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
8.一种夹具组件，包含有用于对需要进行夹持固定的工件的一侧面进行承载抵靠的承托抵靠件，对工件的另一侧面进行抵靠以实现对工件固定效果的活动支顶模块，所述活动支顶模块中包含有用于直接与所述工件表面相抵靠的支顶夹持件，用于引导所述支顶夹持件靠近或远离工件的导向连接件，以及用于驱动所述支顶夹持件沿所述导向连接件延伸方向移动并对工件施加夹持作用力的锁紧调节件；所述锁紧调节件与所述支顶夹持件之间还形成有能够对支顶夹持件作用于工件上夹持作用力大小进行限制的控制驱动结构。
9.作为对本实用新型的优选，所述支顶夹持件和锁紧调节件上均开设有供所述导向
连接件穿过的贯通孔；所述支顶夹持件以及锁紧调节件安装于所述导向连接件上，支顶夹持件以及锁紧调节件能够绕导向连接件的中心轴线进行转动，还能够沿导向连接件中心轴线的延伸方向进行移动。
10.作为对本实用新型的优选，在所述导向连接件上形成有螺纹段，所述支顶夹持件上所开设的贯通孔为与所述螺纹段相对应的螺纹孔。
11.作为对本实用新型的优选，所述锁紧调节件与支顶夹持件安装于所述导向连接件上时，位于锁紧调节件下侧的第一贴合端面与位于支顶夹持件上表面的第二贴合端面能够互相贴合；所述控制驱动结构包含有形成于第一贴合端面上的第一抵接部以及形成于第二贴合端面上的第二抵接部，所述第一抵接部或第二抵接部上形成有传动导向面，用于实现连结，使锁紧调节件能够驱动支顶夹持件转动并沿导向连接件中心轴线的延伸方向进行移动；或是分离，使锁紧调节件能够相对于支顶夹持件进行转动，这两种状态之间的转换。
12.作为对本实用新型的优选，所述传动导向面呈与第一贴合端面或第二贴合端面之间成夹角的斜面。
13.作为对本实用新型的优选，还包含有用于维持第一贴合端面与第二贴合端面之间互相贴合状态的弹性连接件。
14.作为对本实用新型的优选，环绕所述工件的周向外侧设置有多个活动支顶模块。
15.作为对本实用新型的优选，所述支顶夹持件用于与工件表面相接触的表面呈圆弧形曲面。
16.一种cnc加工设备，包含有上述的夹具组件，还包含有用于安装所述夹具组件的基座部以及用于对夹具组件所夹持的工件进行切削处理的复合刀头。
17.作为对本实用新型的优选，还包含有安装于外部起到防护作用的罩体。
18.综上所述，本实用新型能够实现以下多项有益效果：
19.1.本实用新型所述的夹具组件对所需固定的工件通过夹持进行固定过程中，能够对施加于工件表面的夹持作用力进行控制，在针对一些形状结构较为脆弱或是表面处理要求较高的工件进行夹持时避免其发生变形或是损坏。
20.2.本实用新型所述的夹具组件包含有用于对工件直接进行夹持抵靠作用的支顶夹持件以及用于驱动该支顶夹持件沿作为导向连接件的螺杆转动的锁紧调节件，通过在两部件之间设置一种带有斜面的凸起部，使两部件之间相对转矩过大时，通过带有倾斜传动导向面的凸起部引导，使两部件发生分离，锁紧调节件无法再带动支顶夹持件进行转动，因此支顶夹持件不再具有继续向下移动的趋势，从而实现了对作用于工件上的夹持力实现了有效的控制。
21.3.本实用新型所述的夹具组件中控制驱动结构所包含有用于将锁紧调节件压紧支顶夹持件上的弹性连接件，通过对作为弹性连接件的弹簧的尺寸以及强度进行调节，从而对作用于工件上的夹持力进行进一步精确的控制。
附图说明
22.图1为本实用新型所述的夹具组件主要部件安装关系示意图；
23.图2为本实用新型所述的夹具组件内部剖视结构示意图；
24.图3为本实用新型所述的夹具组件中的支顶夹持件和锁紧调节件之间配合关系示
意图；
25.图4为本实用新型所述的夹具组件中的控制驱动结构局部放大示意图；
26.图5为本实用新型所述的夹具组件应用于对圆柱形工件进行夹持固定时的状态示意图。
27.图中：
28.1——承托抵靠件；
29.2——活动支顶模块；
30.3——支顶夹持件，3a——第二贴合端面；
31.4——导向连接件；
32.5——锁紧调节件，5a——第一贴合端面；
33.6——控制驱动结构，6a——第一抵接部，6b——第二抵接部，61——传动导向面；
34.7——弹性连接件；
35.8——工件。
具体实施方式
36.以下具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
37.本方案是通过以下技术手段实现的：
38.实施例：对工件8进行夹持固定时，先将工件8放置于作为承托抵靠件1的基座平台上，使工件8的下表面与承托抵靠件1的上表面相贴合。在工件8的上方设置有一个活动支顶模块2，该活动支顶模块2又包含有支顶夹持件3和锁紧调节件5两部分。具体的，支顶夹持件3和锁紧调节件5的主体均呈一种圆柱状，位于锁紧调节件5上端的第一贴合端面5a与位于支顶夹持件3下端的第二贴合端面3a能够互相抵靠贴合。活动支顶模块2中还包含有一个用于将支顶夹持件3和锁紧调节件5进行连接的导向连接件4。具体的，导向连接件4为一根表面形成有螺纹并与外部机架相固定的螺杆，将螺杆依次穿过支顶夹持件3和锁紧调节件5中心轴线的贯通孔。锁紧调节件上所开设的贯通孔的径向尺寸略大于螺杆的径向尺寸，使锁紧调节件能够绕螺杆的中心轴线进行自由转动，还能够沿螺杆的轴线方形进行移动；而支顶夹持件3中所开设的贯通孔为一种与螺杆上的螺纹段相对应的螺纹孔，使支顶夹持件3安装于螺杆上进行转动时能够同步沿螺杆的轴向进行移动。
39.在支顶夹持件3与锁紧调节件之间形成有一种实现锁紧调节件5带动支顶夹持件3进行转动的控制驱动结构6。具体的，控制驱动结构6包含有由锁紧调节件上第一贴合端面5a向下凸起形成的第一抵接部6a以及由支顶夹持件3上第二贴合端面3a向下凸起形成的第二抵接部。第一抵接部6a和第二抵接部至少其中一者的侧向面呈一种与水平面之间成夹角状态倾斜的传动导向面61。在锁紧调节件5的上侧还安装有一个压缩弹簧作为用于向锁紧调节件5施加作用力使其保持贴合于支顶夹持件3上的弹性连接件7，该弹簧的一端与锁紧调节件5的上表面相抵靠，另一端固定于外部机架上或是与一个相对于机架固定的端面相抵靠。优选的，还可以将在第一贴合端面5a或是第二贴合端面3a上环绕重心轴线形成多个均匀间隔一定距离排布的第一抵接部6a与第二抵接部，使两部件之间传递作用力时受力分
布更为均匀，避免出现抵接部断裂或是磨损不均的情况发生。
40.当转动锁紧调节件时，由于第一贴合端面5a上的第一抵接部6a与支顶夹持件3第二贴合端面3a上的第二抵接部之间的互相的抵靠作用，驱使支顶夹持件3同步进行转动并沿螺杆向下移动靠近所需进行夹持的工件8直至与工件8的表面相紧密贴合。继续沿同一方向转动锁紧调节件，使支顶夹持件3具有继续旋转并向下移动的趋势，从而使对工件8的紧固夹持力升高，完成对工件8的锁止固定。由于该夹具组件的结构简洁，不具有夹持力传感或是反馈装置，因此无法确定对工件8的夹紧固定力度是否处于较为理想状态，可能出现旋转不到位紧程度不足或是旋转过度使工件8变形的情况发生。为避免上述问题，可以持续转动锁紧调节件，由于该夹具机构所包含的控制驱动结构6的存在，当对工件8施加的挤压作用力达到一定程度时，传动导向面61上所产生的作用力会驱使锁紧调节件5向上移动并与支顶夹持件3发生分离，不再具有驱动支顶夹持件3旋转继续挤压工件8的作用，限制了紧固作用力并且对工件8起到了保护作用。进一步的，通过对传动导向面61倾斜角度、材料以及粗糙程度的控制，可以实现对紧固作用力的更为精确的控制。
41.进一步的，将上述夹具组件实际应用于的适用于加工各种形状工件8的cnc加工设备时，需要在工件8的各个方向面上均施加持续稳定的夹持作用力。此时可以通过将夹具组件中的活动支顶模块2设计为多个并且环绕工件8外侧的设置的布置形式，并且将支顶夹持件3下端用于抵靠工件8的端部表面设计为圆弧形曲面，进一步促进其与工件8表面的紧密稳定贴合。在该cnc加工设备中还包含有用于安装所述夹具组件的基座部以及用于对夹具组件所夹持的工件8进行切削处理的复合刀头，以及安装于外侧用于防止切削碎屑飞溅或是人员与刀头部分误接触的罩体。
42.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种夹具组件，包含有用于对需要进行夹持固定的工件（8）的一侧面进行承载抵靠的承托抵靠件（1），对工件（8）的另一侧面进行抵靠以实现对工件（8）固定效果的活动支顶模块（2），其特征在于：所述活动支顶模块（2）中包含有用于直接与所述工件（8）表面相抵靠的支顶夹持件（3），用于引导所述支顶夹持件（3）靠近或远离工件（8）的导向连接件（4），以及用于驱动所述支顶夹持件（3）沿所述导向连接件（4）延伸方向移动并对工件（8）施加夹持作用力的锁紧调节件（5）；所述锁紧调节件（5）与所述支顶夹持件（3）之间还形成有能够对支顶夹持件（3）作用于工件（8）上夹持作用力大小进行限制的控制驱动结构（6）。2.根据权利要求1所述的夹具组件，其特征在于：所述支顶夹持件（3）和锁紧调节件上均开设有供所述导向连接件（4）穿过的贯通孔；所述支顶夹持件（3）以及锁紧调节件（5）安装于所述导向连接件（4）上，支顶夹持件（3）以及锁紧调节件（5）能够绕导向连接件（4）的中心轴线进行转动，还能够沿导向连接件（4）中心轴线的延伸方向进行移动。3.根据权利要求2所述的夹具组件，其特征在于：在所述导向连接件（4）上形成有螺纹段，所述支顶夹持件（3）上所开设的贯通孔为与所述螺纹段相对应的螺纹孔。4.根据权利要求3所述的夹具组件，其特征在于：所述锁紧调节件（5）与支顶夹持件（3）安装于所述导向连接件（4）上时，位于锁紧调节件（5）下侧的第一贴合端面（5a）与位于支顶夹持件（3）上表面的第二贴合端面（3a）能够互相贴合；所述控制驱动结构（6）包含有形成于第一贴合端面（5a）上的第一抵接部（6a）以及形成于第二贴合端面（3a）上的第二抵接部（6b），所述第一抵接部（6a）或第二抵接部（6b）上形成有传动导向面（61），用于实现连结，使锁紧调节件（5）能够驱动支顶夹持件（3）转动并沿导向连接件（4）中心轴线的延伸方向进行移动；或是分离，使锁紧调节件（5）能够相对于支顶夹持件（3）进行转动，这两种状态之间的转换。5.根据权利要求4所述的夹具组件，其特征在于：所述传动导向面（61）呈与第一贴合端面（5a）或第二贴合端面（3a）之间成夹角的斜面。6.根据权利要求4所述的夹具组件，其特征在于：还包含有用于维持第一贴合端面（5a）与第二贴合端面（3a）之间互相贴合状态的弹性连接件（7）。7.根据权利要求1所述的夹具组件，其特征在于：环绕所述工件（8）的周向外侧设置有多个活动支顶模块（2）。8.根据权利要求1所述的夹具组件，其特征在于：所述支顶夹持件（3）用于与工件（8）表面相接触的表面呈圆弧形曲面。9.一种cnc加工设备，其特征在于：包含有权利要求1-8任一所述的夹具组件，还包含有用于安装所述夹具组件的基座部以及用于对夹具组件所夹持的工件（8）进行切削处理的复合刀头。10.根据权利要求9所述的cnc加工设备，其特征在于：还包含有安装于外部起到防护作用的罩体。

技术总结
本实用新型的目的在于提供一种结构简单，操作便捷，能够对施加于工件表面的夹持力大小进行精确控制调节的夹具组件以及包含该组件的CNC加工设备。该设备包含有用于对需要进行夹持固定的工件的一侧面进行承载抵靠的承托抵靠件，对工件的另一侧面进行抵靠以实现对工件固定效果的活动支顶模块，活动支顶模块中包含有用于直接与所述工件表面相抵靠的支顶夹持件，用于引导所述支顶夹持件靠近或远离工件的导向连接件，以及用于驱动所述支顶夹持件沿所述导向连接件延伸方向移动并对工件施加夹持作用力的锁紧调节件；所述锁紧调节件与所述支顶夹持件之间还形成有能够对支顶夹持件作用于工件上夹持作用力大小进行限制的控制驱动结构。动结构。动结构。


技术研发人员：费彬 施宇敏 辛有维 唐柯 庄邹晖
受保护的技术使用者：浙江华力汽车配件科技有限公司
技术研发日：2021.11.19
技术公布日：2022/5/25