手自一体式多用途夹具的制作方法
1.本实用新型涉及一种手自一体式多用途夹具，属于机械加工的工装夹具领域。
背景技术：
2.随着自动化技术的蓬勃发展，在机械加工领域工件的装夹定位多使用气动或液动方式，特别是大规模生产的柔性自动线更是如此。然而气动液动方式也有自身缺点，例如液压传动所需各类阀体、管线、缸体等成本较高，气动方式夹紧力较小不适用于大型工件的重切削场合，另外气动液压系统很难直接转为手动操作方式，当单件小批量生产时切换灵活度较差且一旦出现故障则整条生产线停车。
技术实现要素：
3.本实用新型提供一种手自一体式多用途夹具，实现手动自动切换，该夹具运用空间凸轮导向原理，内外花键及齿轮传动方式，安全可靠、用途广泛、不仅提高了生产效率，同时节约了大量的人力物力，从而节省加工成本。
4.为解决上述问题，本实用新型的具体技术方案如下：手自一体式多用途夹具，包括主传动系统，主传动系统上滑动连接有定位装置和夹紧装置，主传动系统由溜板、花键轴和驱动结构组成，花键轴贯穿定位装置和夹紧装置的侧表面，定位装置和夹紧装置上均设有锁紧手柄，花键轴两端分别连接有自动驱动机构和手动驱动机构。
5.所述的夹紧装置包括夹紧底座，夹紧底座上设置有锁紧手柄，夹紧底座与溜板滑动连接，夹紧底座内部为圆形空腔，位于夹紧底座内部的夹紧杆的外圆周螺纹连接有伞齿轮传动结构，伞齿轮传动结构内部为内花键结构，与主传动系统中花键轴配合，随花键轴圆周旋转并可沿其轴向运动。
6.所述的定位装置包括定位底座，夹紧底座上设置有锁紧手柄，定位底座与溜板滑动连接，定位底座内部为圆形空腔，定位底座内部安装有啮合的齿轮轴ii和齿轮轴i，齿轮轴i与齿轮轴ii传动比为2:3，花键轴贯穿齿轮轴ii，齿轮轴i位于齿轮轴ii上方，一端通过圆螺母ii固定在定位底座的侧表面上，定位杆与齿轮轴i螺纹连接，齿轮轴i外圆周套装有深沟球轴承ii，定位杆贯穿定位底座相对侧壁，定位杆与齿轮轴i内螺纹连接后通过调整螺母锁紧，另一端通过定位销连接有弹性卡板，齿轮轴i通过圆螺母ii轴向固定，齿轮轴ii与齿轮轴i啮合，齿轮轴ii内部为内花键结构，与主传动系统中花键轴配合，随花键轴圆周旋转并沿其轴向运动。
7.所述的溜板上端面设置有滑动导轨，花键轴位于两平行设置的滑动导轨之间。
8.所述的定位底座底部开设有矩形槽，矩形槽与滑动导轨配合滑动。
9.所述的夹紧底座底部开有矩形槽，与溜板上部滑动导轨滑动配合；夹紧底座上方固定连接有轴承压盖i，轴承压盖i上方连接有防尘罩，防尘罩内壁设置有导向套，导向套含有导向槽，导向槽为沿导向套外圆法向投影呈
°
v形相交的两直槽，夹紧杆外圆固定连接有导向销，导向销在导向套内沿其导向槽运动，夹紧杆依次穿过防尘罩顶部、导向套和轴承压
盖i后进入到夹紧底座内部。
10.所述的伞齿轮传动结构包括伞轮轴i，伞轮轴i外圆周套装有隔套，隔套的外圆周面套装有深沟球轴承和角接触球轴承，夹紧杆上部通过螺栓固定连接有卡爪，伞轮轴i配合连接有伞轮轴ii，伞轮轴ii轴线与伞轮轴i轴线正交，伞轮轴ii外圆周套装有深沟球轴承和隔套，伞轮轴ii贯穿夹紧底座的侧表面，并在夹紧底座的侧表面固定连接有轴承压盖ii，伞轮轴ii左侧与伞轮轴i呈
°
交错啮合，右侧由圆螺母i固定其轴向位置。
11.所述的定位底座上部设置有定位模块，二者通过零点定位销固定连接，定位模块上安装有卡板座，所述的弹性卡板上部与待加工件贴合，弹性卡板中部设有通孔，与卡板座销孔配合。
12.所述的卡爪上螺纹连接有调整螺栓，调整螺栓贯穿卡爪的上下端面，调整螺栓下半部外圆周套装有碟簧，碟簧底部与待加工件贴合。工作时调整螺栓穿过通孔、碟簧下部与待加工件贴合。通过旋转螺母限制其上下位置，同时起消除间隙和调节夹紧力作用，卡爪转角范围为0-90
°
。
13.所述的花键轴一端通过联轴节连接有电机，另一端通过平键连接有手轮，电机通过电机座固定在溜板上，手轮通过轴承座固定在溜板上。手动操作时拆除电机或脱开联轴节，相反，自动操作时应卸下手轮。
14.本实用新型带来的有益效果为：手自一体式多用途夹具适用于不方便采用液动气动的场合，同时实现了手动操作自动操作的自由切换，同时由于可更换定位元件、各装置相对位置可调，从而摆脱了单一型号，单一夹具的问题，适用于各类电机座、轴承座、刀库支架及其它板类、小箱体类工件的镗孔铣面加工，可以大幅度的降低产前准备时间，简化机加工流程，降低生产成本，提高工件精度一致性。
附图说明
15.图1为申请夹具的整体结构示意图。
16.图2为主传动系统的轴测图。
17.图3为夹紧装置轴测图。
18.图4为夹紧装置剖视图。
19.图5为导向套轴测图。
20.图6为定位装置侧视图。
21.图7为定位装置半剖视图。
22.图8为本技术夹具的工作状态示意图。
23.其中，1-主传动系统，1.1-电机，1.2-联轴节，1.3-电机座，1.4-花键轴，1.5-手轮，1.6-溜板，2-夹紧装置，2.1-卡爪，2.2-夹紧杆，2.3-防尘罩，2.4-轴承压盖ii，2.5-矩形槽，2.6-调整螺栓，2.7-碟簧，2.8-轴承压盖i，2.9-夹紧底座，2.10-锁紧手柄，2.11-导向销，2.12-角接触球轴承，2.13-深沟球轴承，2.14-圆螺母i，2.15-伞轮轴ii，2.16-隔套，2.17-伞轮轴i，2.18-导向套，2.19-导向槽，3-滑动导轨，4-定位装置，4.1-定位模块，4.2-定位销钉，4.3-定位底座，4.4-矩形槽，4.5-卡板座，4.6-调整螺母，4.7-齿轮轴i，4.8-定位杆，4.9-圆螺母ii，4.10-齿轮轴ii，4.11-弹性卡板。
具体实施方式
24.如图1所示，手自一体式多用途夹具，包括主传动系统1，主传动系统1由溜板1.6、花键轴1.4和驱动结构组成，溜板1.6上端面设置有滑动导轨3，花键轴1.4位于两平行设置的滑动导轨3之间，花键轴1.4贯穿定位装置4和夹紧装置2的侧表面，一端通过联轴节1.2连接有电机1.1，另一端通过平键连接有手轮1.5；定位装置4和夹紧装置2均在滑动导轨3上做滑动运动，定位装置4和夹紧装置2上设置有锁紧手柄5，锁紧手柄5为了锁紧定位4和夹紧装置2在滑动导轨3上的位置，避免加工过程中发生窜动，造成工件加工精度不符合要求，定位装置4上方用于放置待装夹工件，两侧对称设置的夹紧装置2对工件进行夹紧，三个装置配合使用，完成工件装夹，适用于各类电机座、轴承座、刀库支架及其它板类、小箱体类工件的镗孔铣面加工。
25.如图2所示，所述的电机1.1通过电机座1.3固定在溜板1.6上，手轮1.5通过轴承座1.7固定在溜板1.6上。
26.所述的主传动系统1中电机1.1与手轮1.5为互斥结构，手动操作时拆除电机1.1或脱开联轴节1.2，相反，自动操作时卸下手轮1.5。
27.如图3、图4所示，所述的夹紧装置2包括夹紧底座2.9，夹紧底座2.9底部开有矩形槽2.5，与溜板1.6上部滑动导轨3滑动配合；夹紧底座2.9上方固定连接有轴承压盖i2.8，轴承压盖i2.8上方连接有防尘罩2.3，防尘罩2.3内壁设置有导向套2.18，夹紧底座2.9内部为圆形空腔，夹紧杆2.2依次穿过防尘罩2.3顶部、导向套2.18和轴承压盖i2.8后进入到夹紧底座2.9内部，位于夹紧底座2.9内部的夹紧杆2.2的外圆周螺纹连接有伞轮轴i2.17，伞轮轴i2.17外圆周套装有隔套2.16，隔套2.16的外圆周面套装有深沟球轴承2.13和角接触球轴承2.12，夹紧杆2.2上部通过螺栓固定连接有卡爪2.1，伞轮轴i2.17配合连接有伞轮轴ii2.15，伞轮轴ii2.15轴线与伞轮轴i2.17轴线正交，伞轮轴ii2.15外圆周套装有深沟球轴承2.13和隔套2.16，伞轮轴ii2.15贯穿夹紧底座2.9的侧表面，并在夹紧底座2.9的侧表面固定连接有轴承压盖ii2.4，伞轮轴ii2.15左侧与伞轮轴i2.17呈90
°
交错啮合，右侧由圆螺母i2.14固定其轴向位置，伞轮轴ii2.15内部为内花键结构与主传动系统1中花键轴1.4配合随花键轴1.4圆周旋转并可沿其轴向运动。
28.所述卡爪2.1上螺纹连接有调整螺栓2.6，通过螺母锁紧调整螺栓2.6，调整螺栓2.6贯穿卡爪2.1的上下端面，调整螺栓2.6下半部外圆周套装有碟簧2.7，碟簧2.7底部与待加工件贴合；通过旋转螺母限制调整螺栓2.6上下位置，同时起消除间隙和调节夹紧力作用。
29.如图5所示，所述导向套2.18设有导向槽2.19，其外形为沿导向套2.18外圆法向投影呈120
°
v形相交的两直槽，夹紧杆2.2外圆固定连接有导向销2.11，导向销2.11在导向套2.18内沿其导向槽2.19运动。
30.如图6和图7所示，所述的定位装置4包括定位底座4.3，底部开设有矩形槽4.4，矩形槽4.4与滑动导轨3配合滑动，定位底座4.3内部为圆形空腔，安装有啮合的齿轮轴ii4.10和齿轮轴i4.7，花键轴1.4贯穿齿轮轴ii4.10，齿轮轴i4.7位于齿轮轴ii4.10上方，一端通过圆螺母ii4.9固定在定位底座4.3的侧表面上，定位底座4.3的相对侧表面贯穿连接有定位杆4.8，定位杆4.8与齿轮轴i4.7螺纹连接，齿轮轴i4.7外圆周套装有深沟球轴承ii4.14。定位杆4.8贯穿定位底座4.3相对侧壁，定位杆4.8一端通过调整螺母4.6锁紧，另一端通过
定位销4.13与弹性卡板4.11下部固定连接，右端与齿轮轴i4.7内螺纹连接，在其内部沿轴向运动。齿轮轴i4.7通过圆螺母ii4.9轴向固定，齿轮轴ii4.10穿过轴承压盖、隔套、轴承，右侧与齿轮轴i4.7啮合。齿轮轴ii4.10内部为内花键结构与主传动系统1中花键轴1.4配合随花键轴1.4圆周旋转并可沿其轴向运动。弹性卡板4.11上部与待加工件贴合，其中部设有通孔与卡板座4.5销孔配合。卡板座4.5安装在定位模块4.1中部，定位模块4.1通过零点定位销钉4.2固定在定位底座4.3上部。工作时齿轮轴i4.7旋转带动定位杆4.8左右运动同时弹性卡板4.11沿卡板座4.5圆周杠杆运动推动待加工件紧贴定位模块4.1侧基准面。
31.所述的定位装置中齿轮轴i4.7与齿轮轴ii4.10传动比为2:3。
32.夹具的使用方法:
33.1手动操作：
34.1.1手动操作前脱开联轴节1.2,调整定位装置4和夹紧装置2相对间距至合适加工位置,旋紧锁紧扳手5；
35.1.2逆时针转动手轮1.8，花键轴带动各装置中齿轮轴、伞轮轴旋转的同时定位杆4.8，夹紧杆2.2轴向运动，弹性卡板4.11松开，卡爪2.1依次旋转上升复位；
36.1.3将要加工的工件dtc500钻攻中心电机座吊运到本专用夹具上方位置，缓慢落下工件直至结合面与定位模块4.1正向基准贴合，撤除吊钩，控制机床定位刀杆推动工件至适合位置；
37.1.4顺时针转动手轮1.8，弹性卡板4.11推动工件与定位模块4.1侧向基准压紧，继续顺时针方向转动手轮1.8，卡爪2.1旋转向下夹紧工件；
38.1.5更换加工不同型号工件时，拔出零点定位销钉4.2，更换相应定位模块4.1。
39.2自动操作：
40.2.1卸下手轮1.8；
41.2.2脱开联轴节1.2,调整定位装置4和夹紧装置2相对间距至合适加工位置,旋紧锁紧扳手5；
42.2.3顺时针驱动电机1.1，花键轴带动各装置中齿轮轴、伞轮轴旋转的同时定位杆4.8，夹紧杆2.2轴向运动，弹性卡板4.11松开，卡爪2.1依次旋转上升复位；
43.2.4将要加工的工件dtc500钻攻中心电机座吊运到本专用夹具上方位置，缓慢落下工件直至结合面与定位模块4.1正向基准贴合，撤除吊钩，控制机床定位刀杆推动工件至适合位置；
44.2.5顺时针转动手轮1.8，弹性卡板4.11推动工件与定位模块4.1侧向基准压紧，继续顺时针方向转动手轮1.8，卡爪2.1旋转向下夹紧工件；
45.2.6更换加工不同型号工件时，拔出零点定位销钉4.2，更换相应定位模块4.1。
技术特征：
1.手自一体式多用途夹具，其特征在于：包括主传动系统（1），主传动系统（1）上滑动连接有定位装置（4）和夹紧装置（2），主传动系统（1）由溜板（1.6）、花键轴（1.4）和驱动结构组成，花键轴（1.4）贯穿定位装置（4）和夹紧装置（2）的侧表面，定位装置（4）和夹紧装置（2）上均设有锁紧手柄（2.10），花键轴（1.4）两端分别连接有自动驱动机构和手动驱动机构。2.如权利要求1所述的手自一体式多用途夹具，其特征在于：所述的夹紧装置（2）包括夹紧底座（2.9），夹紧底座（2.9）上设置有锁紧手柄（5），夹紧底座（2.9）与溜板（1.6）滑动连接，夹紧底座（2.9）内部为圆形空腔，位于夹紧底座（2.9）内部的夹紧杆（2.2）的外圆周螺纹连接有伞齿轮传动结构，伞齿轮传动结构内部为内花键结构，与主传动系统（1）中花键轴（1.4）配合，随花键轴（1.4）圆周旋转并可沿其轴向运动。3.如权利要求1所述的手自一体式多用途夹具，其特征在于：所述的定位装置（4）包括定位底座（4.3），夹紧底座（2.9）上设置有锁紧手柄（5），定位底座（4.3）与溜板（1.6）滑动连接，定位底座（4.3）内部为圆形空腔，定位底座（4.3）内部安装有啮合的齿轮轴ii（4.10）和齿轮轴i（4.7），齿轮轴i（4.7）与齿轮轴ii（4.10）传动比为2:3，花键轴（1.4）贯穿齿轮轴ii（4.10），齿轮轴i（4.7）位于齿轮轴ii（4.10）上方，一端通过圆螺母ii（4.9）固定在定位底座（4.3）的侧表面上，定位杆（4.8）与齿轮轴i（4.7）螺纹连接，齿轮轴i（4.7）外圆周套装有深沟球轴承ii（4.14），定位杆（4.8）贯穿定位底座（4.3）相对侧壁，定位杆（4.8）与齿轮轴i（4.7）内螺纹连接后通过调整螺母（4.6）锁紧，另一端通过定位销（4.13）连接有弹性卡板（4.11），齿轮轴i（4.7）通过圆螺母ii（4.9）轴向固定，齿轮轴ii（4.10）与齿轮轴i（4.7）啮合，齿轮轴ii（4.10）内部为内花键结构，与主传动系统（1）中花键轴（1.4）配合，随花键轴（1.4）圆周旋转并沿其轴向运动。4.如权利要求2所述的手自一体式多用途夹具，其特征在于：所述的溜板（1.6）上端面设置有滑动导轨（3），花键轴（1.4）位于两平行设置的滑动导轨（3）之间。5.如权利要求3所述的手自一体式多用途夹具，其特征在于：所述的定位底座（4.3）底部开设有矩形槽（4.4），矩形槽（4.4）与滑动导轨（3）配合滑动。6.如权利要求4所述的手自一体式多用途夹具，其特征在于：所述的夹紧底座（2.9）底部开有矩形槽（2.5），与溜板（1.6）上部滑动导轨（3）滑动配合；夹紧底座（2.9）上方固定连接有轴承压盖i（2.8），轴承压盖i（2.8）上方连接有防尘罩（2.3），防尘罩（2.3）内壁设置有导向套（2.18），导向套（2.18）含有导向槽（2.19），导向槽（2.19）为沿导向套（2.18）外圆法向投影呈（120）
°
v形相交的两直槽，夹紧杆（2.2）外圆固定连接有导向销（2.11），导向销（2.11）在导向套（2.18）内沿其导向槽（2.19）运动，夹紧杆（2.2）依次穿过防尘罩（2.3）顶部、导向套（2.18）和轴承压盖i（2.8）后进入到夹紧底座（2.9）内部。7.如权利要求2所述的手自一体式多用途夹具，其特征在于：所述的伞齿轮传动结构包括伞轮轴i（2.17），伞轮轴i（2.17）外圆周套装有隔套（2.16），隔套（2.16）的外圆周面套装有深沟球轴承（2.13）和角接触球轴承（2.12），夹紧杆（2.2）上部通过螺栓固定连接有卡爪（2.1），伞轮轴i（2.17）配合连接有伞轮轴ii（2.15），伞轮轴ii（2.15）轴线与伞轮轴i（2.17）轴线正交，伞轮轴ii（2.15）外圆周套装有深沟球轴承（2.13）和隔套（2.16），伞轮轴ii（2.15）贯穿夹紧底座（2.9）的侧表面，并在夹紧底座（2.9）的侧表面固定连接有轴承压盖ii（2.4），伞轮轴ii（2.15）左侧与伞轮轴i（2.17）呈（90）
°
交错啮合，右侧由圆螺母i（2.14）固定其轴向位置。
8.如权利要求3所述的手自一体式多用途夹具，其特征在于：所述的定位底座（4.3）上部设置有定位模块（4.1），二者通过零点定位销（4.2）固定连接，定位模块（4.1）上安装有卡板座（4.5），所述的弹性卡板（4.11）上部与待加工件贴合，弹性卡板（4.11）中部设有通孔，与卡板座（4.5）销孔配合。9.如权利要求7所述的手自一体式多用途夹具，其特征在于：所述的卡爪（2.1）上螺纹连接有调整螺栓（2.6），调整螺栓（2.6）贯穿卡爪（2.1）的上下端面，调整螺栓（2.6）下半部外圆周套装有碟簧（2.7），碟簧（2.7）底部与待加工件贴合。10.如权利要求1所述的手自一体式多用途夹具，其特征在于：所述的花键轴（1.4）一端通过联轴节（1.2）连接有电机（1.1），另一端通过平键连接有手轮（1.5），电机（1.1）通过电机座（1.3）固定在溜板（1.6）上，手轮（1.5）通过轴承座（1.7）固定在溜板（1.6）上，电机（1.1）和手轮（1.5）为互斥结构。
技术总结
本实用新型涉及一种手自一体式多用途夹具，属于机械加工的工装夹具领域。手自一体式多用途夹具，包括主传动系统，主传动系统上滑动连接有定位装置和夹紧装置，主传动系统由溜板、花键轴和驱动结构组成，花键轴贯穿定位装置和夹紧装置的侧表面，定位装置和夹紧装置上均设有锁紧手柄，花键轴两端分别连接有自动驱动机构和手动驱动机构。本夹具适用于不方便采用液动或气动装夹的工作环境，既可采用手动操作又能快速切换为自动操作方式，实现了单件小批量生产与大规模自动化加工线之间的自由转换。换。换。
