柔性定位刚性夹紧重复定位连接装置制造方法及图纸

一种柔性定位刚性夹紧重复定位连接装置，属精密机械制造中机床与工件间的定位夹持的技术领域。该装置由卡盘、工件托板和拉钉组成，卡盘上含四个定位齿，以径向走向，均匀布列在卡盘的顶面的圆周上，相邻的定位齿之间有四个以径向走向的Ｚ向止动面，工件托板上含凸台、通槽和盲槽，四条通槽以径向走向，均匀布列在工件托板的顶面的圆周上，把凸台分割成四部分，每条通槽的两边有盲槽，通槽与盲槽之间为薄壁，使用时，四个定位齿与四条通槽接插在一起，四个凸台顶面与四个Ｚ向止动面紧贴，盲槽壁柔性变形，使固定在工件托板上的工件得到Ｘ、Ｙ和Ｚ向的柔性定位和刚性夹紧，有定位精度高、重复定位性好、接触面磨损少和重切削力耐受能力强等优点。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种柔性定位刚性夹紧重复定位连接装置，属精 密机械制造中机床与工件间的定位夹持的

技术介绍
连接装置最常用于夹紧带有一个或多个工伴的连接件，工件位于 机床加工区的精确位置，带有工件的连接件为工件的载体或托板，固 定到机床加工区的连接件为卡盘。中国专利CN1443620A公开了 一种连接装置。该装置包括卡盘和 连接在卡盘上的可拆卸的工件架夹具。将具有夹紧销的工件架固定在 卡盘的夹具中，卡盘设有中心孔和夹紧机构，前者用于容纳夹紧销， 后者将夹紧销牢固地保持在中心孔中。中心孔具有锥形插入部分，夹 紧销具有与所述的锥形插入部分贴合的对准表面，用于对工件架的X或Y向定位。卡盘顶面上设有Z向止动面，用于对工件架的Z向定 位。该连接装置存在的问题在于，只能对X或Y向中的一个向进行 定位，如需X、 Y向同时定位，就必需组合两个或两个以上的连接装 置一起使用，且组合装置的安装要求高。其次由于上述的定位是刚性 定位，夹紧销与中心孔磨损大，没有自适应功能，故定位精度不高， 使该装置不适合用作精密机械加工。中国专利200410090540-X公开一种连接装置。该装置包括卡盘 和工件托板，卡盘上至少设有三个中心销，工件托板上设有与中心销 接合的槽。工件托板以可脱卸的方式与卡盘连接，定位机构和夹紧机 构均是刚性的，可承受一定的负荷。当工件托板与卡盘连接时，两者 可互相配合从而确定前者相对于后者的Z向位置。卡盘的中心销的宽 度小于工件托板的槽宽。因此当工件托板与卡盘连接，进行定位时， 卡盘上的中心销仅与对应槽的单个侧面接触，中心销与另一侧面之间 有间隙，因此四个槽的八个侧面中只有四个贴合，这种定位属于刚性定位，将导致定位的不确定。此外，中心销和与其贴合的槽侧面之间 的摩擦力极大，在使用过程中将导致中心销及槽侧面的不均匀磨损， 最终影响定位的精度，使该装置不适合做精确的重复定位装置。综上，已有的连接装置的缺点是，其刚性支撑是在卡盘和工件托 板之一的柔性挤压变形上实现的，在重切削力的作用下，柔性挤压变 形会产生震动颤抖，使工件托板上的被加工物的加工精度失控。
技术实现思路
本技术的目的在于克服已有技术的缺陷，提出一种柔性定位 刚性夹紧重复定位连接装置，该装置可同时实现精确重复定位和刚性 夹紧，确保机械加工过程安全可靠和被加工物的高制造精度和高制造 效率。为了达到上述目的，本技术采用以下的技术方案。 一种弹性变形刚性夹持重复定位柔性连接装置，由卡盘、工件托 板和拉钉组成，卡盘包括卡盘基体，四个定位齿，四个Z向止动平面 和3 8个螺栓孔，卡盘基体l包括拉钉孔，卡盘基体呈圆柱形，拉 钉孔是圆孔，拉钉孔位于卡盘基体的顶面的中心部分，拉钉孔的中心 轴与卡盘基体的中心轴重合，四个定位齿是第一定位齿、第二定位齿、 第三定位齿和第四定位齿，四个定位齿以径向走向，均匀布列在卡盘 基体的顶面的圆周上，相邻的定位齿之间有以径向走向的Z向止动 面，Z向止动面共有四个，四个Z向止动面是第一Z向止动面、第二 Z向止动面、第三Z向止动面和第四Z向止动面，四个Z向止动面居 同一平面并与卡盘基体的顶面平行，在卡盘基体的顶面上靠近边缘处 均匀分布有3 8个螺栓孔，拉钉包括螺栓和拉钉基体，工件托板包 括工件托板基体，工件托板基体的中心部分开有螺纹孔，螺纹孔周围 开有四个螺栓沉孔，工件托板基体呈圆柱形，其特征在于，每个定位 齿的法向中心纵截面为等腰梯形，其底角和下底边分别介于80° 89 。和9 llmm之间，工件托板还包括凸台，凸台呈圆环柱状，凸台中 心轴与工件托板基体中心轴重合，在凸台上开有四条径向走向的通槽，四条通槽是第一通槽、第二通槽、第三通槽和第四通槽，四条通 槽把凸台的顶面分割成四个凸台顶面，四个凸台顶面是第一凸台顶 面、第二凸台顶面、第三凸台顶面和第四凸台顶面，相邻通槽间的夹 角为90°，每条通槽的法向中心纵截面为等腰梯形，每条通槽的法向 两端纵截面为矩形，每条通槽的法向中心纵截面的底角和下底边分别 介于81° 90°和8.5 10.5mm之间，每条通槽的法向中心纵截面的底 角和下底边分别略小于每个定位齿的法向中心纵截面的底角和下底 边，每条通槽的法向两端纵截面的底边等于每个定位齿的法向中心纵 截面的下底边，每条通槽的左、右侧各开有一个盲槽，盲槽呈曲边矩 形，盲槽共有八个，八个盲槽是第一盲槽23e、第二盲槽23f、第三 盲槽、第四盲槽、第五盲槽、第六盲槽、第七盲槽和第八盲槽，每条 通槽与其两边的盲槽之间的距离为0.5 3mm，使用时，通过固定于 工件托板的螺纹孔的拉钉，使卡盘的四个定位齿与工件托板的四条通 槽接插在一起，卡盘的四个Z向止动面与工件托板的四个凸台顶面紧 贴，每条通槽的法向中心纵截面的下底边等于每个定位齿的法向中心 纵截面的下底边，每条通槽的法向中心纵截面的底角等于每个定位齿 的法向中心纵截面的底角，每条通槽的法向两端纵截面的底边与每个 定位齿的法向中心纵截面的下底边完全重合，确保卡盘能以其中心轴 与工件托板中心轴重合和达到刚性夹持的方式与工件托板扣接在一 起。本技术的技术方案的进一步特征在于，在四条通槽的底面上 开有避让槽。本技术的技术方案的进一步特征在于，卡盘的四个定位齿两 侧倾斜面和四个Z向止动面上开有清洁气孔。本技术的技术方案的进一步特征在于，工件托板的凸台的顶 面上开有四条沿相邻通槽轴线夹角的平分线走向的槽，槽深为0.2 0. 8mmo本技术的技术方案的进一步特征在于，在卡盘的四个Z向止 动面和四个定位齿的两侧定位接触面以及卡盘基体的顶面上涂覆有耐磨涂层，耐磨涂层为PVD涂层。本技术的技术方案的进一步特征在于，在卡盘的四个定位齿 的每一个上有与其走向相同的导向键，第一定位齿 第四定位齿上的 导向键分别为第一导向键 第四导向键，每个导向键的两侧的斜面与 Z向止动面的交角为80°到85°，每个导向键分割为一到三段。与
技术介绍
相比，本技术有以下优点-1、 定位精度高，定位重复性好工件托板与卡盘连接时，通槽和盲槽的柔性变形，使工件托板可 以准确地依附在高精度地定位齿上，从而使工件托板的中心轴与卡盘 的中心轴重合，确保定位精度高，定位重复性好。2、 定位齿和Z向止动面磨损少，使用寿命长 定位齿与通槽之间的柔性变形部分为面接触，Z向止动面与凸台顶面的接触面积大，加上定位齿和Z向止动面上涂有耐磨涂层，使定 位过程中定位齿和Z向止动面产生的磨损小，将磨损对精度的影响减 小到最低限度，还有助于延长卡盘的使用寿命。3、 重切削力耐受能力强由于卡盘和工件托板在夹紧后的刚性夹持和柔性接触部分的面 接触，赋予工件托板在受到大侧向力和集聚力的作用时具有较强的夹 紧工件的力，从而减少了侧向力和集聚力的力矩对切削加工的影响， 防止工件托板震动，使工件托板能承受更大的水平扭矩，使零件加工 过程更平稳、安全，定位精度的保持性好。4、 减少异物对接触面的损坏，对定位精度的影响 凸台顶面的浅槽减少工件托板在存放、堆叠时凸台顶面定位部分与异物接触的概率，同时卡盘的Z向止动面和定位齿两侧倾斜面上开 有清洁气孔，可喷出高压气体，清除接触面间所有异物，减少异物对 接触面的损伤，和对定位精度的影响。附图说明图1是本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弹性变形刚性夹持重复定位柔性连接装置，由卡盘、工件托板和拉钉组成，卡盘包括卡盘基体（１），四个定位齿（６、７、８、９），四个Ｚ向止动平面（２、３、４、５）和三～八个螺栓孔，卡盘基体（１）包括拉钉孔，卡盘基体（１）呈圆柱形，拉钉孔是圆孔，拉钉孔位于卡盘基体（１）的顶面的中心部分，拉钉孔的中心轴与卡盘基体（１）的中心轴重合，四个定位齿（６、７、８、９）是第一定位齿（６）、第二定位齿（７）、第三定位齿（８）和第四定位齿（９），四个定位齿（６、７、８、９）以径向走向，均匀布列在卡盘基体（１）的顶面的圆周上，相邻的定位齿之间有以径向走向的Ｚ向止动面，Ｚ向止动面共有四个，四个Ｚ向止动面（２、３、４、５）是第一Ｚ向止动面（２）、第二Ｚ向止动面（３）、第三Ｚ向止动面（４）和第四Ｚ向止动面（５），四个Ｚ向止动面（２、３、４、５）居同一平面并与卡盘基体（１）的顶面平行，在卡盘基体（１）的顶面上靠近边缘处均匀分布有三～八个螺栓孔，拉钉包括螺栓和拉钉基体，工件托板包括工件托板基体（３２），工件托板基体（３２）的中心部分开有螺纹孔（１８），螺纹孔（１８）周围开有四个螺栓沉孔（１９、２０、２１、２２），工件托板基体（３２）呈圆柱形，其特征在于，每个定位齿的法向中心纵截面为等腰梯形，其底角和下底边分别介于８０°～８９°和９～１１ｍｍ之间，工件托板还包括凸台，凸台呈圆环柱状，凸台中心轴与工件托板基体中心轴重合，在凸台上开有四条径向走向的通槽，四条通槽（２３、２４、２５、２６）是第一通槽（２３）、第二通槽（２４）、第三通槽（２５）和第四通槽（２６），四条通槽（２３、２４、２５、２６）把凸台的顶面分割成四个凸台顶面，四个凸台顶面是第一凸台顶面、第二凸台顶面、第三凸台顶面和第四凸台顶面，相邻通槽间的夹角为９０°，每条通槽的法向中心纵截面为等腰梯形，每条通槽的法向两端纵截面为矩形，每条通槽的法向中心纵截面的底角和下底边分别介于８１°～９０°和８．５～１０．５ｍｍ之间，每条通槽的法向中心纵截面的底角和下底边分别略小于每个定位齿的法向中心纵截面的底角和下底边，每条通槽的法向两端纵截面的底边等于每个定位齿的法向中心纵截面的下底边，每条通槽的左、右侧各开有一个盲槽，盲槽呈曲边矩形，盲槽共有八个，八个盲槽（２３ｅ、２３ｆ、２４ｅ、２４ｆ、２５ｅ、２５ｆ、２６ｅ、２６ｆ）是第一盲槽（２３ｅ）、第二盲槽（２３ｆ）、第三盲槽（２４ｅ）、第四盲槽（２４ｆ）、第五盲...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：薛俊伦，
申请(专利权)人：上海麦迅机床工具技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]