一种滚筒类工件专用装夹装置的制作方法

本发明涉及机械加工工装夹具，具体为一种滚筒类工件专用装夹装置。

背景技术：

1、在机械加工过程中，滚筒类工件的装夹定位是确保加工精度的关键环节，传统的滚筒类工件装夹通常采用标准的v型铁配合刚性压板进行固定，这种传统的装夹方式在实际应用中存在明显的局限性。

2、传统的刚性压板在施加夹紧力时，通常只能与工件的外圆柱面形成局部的线接触或点接触，由于接触面积狭小，向下施加的夹紧力会在局部区域高度集中，极易导致滚筒工件因局部受压过大而产生结构形变，同时，现有的专用装夹工装多针对单一尺寸的工件进行设计，其底部的支撑结构和上方的压紧固定端通常是固定的。

3、当生产中面临不同长度和直径规格的滚筒工件时，此类夹具无法进行灵活的间距调整以进行直接匹配，导致夹具通用性较差，生产过程中需要频繁更换不同规格的夹具，此外，现有的装夹结构在切削等加工受力过程中，往往难以兼顾位置稳定性和形位公差的保持，单纯依靠刚性结构施加较大的压迫力极易破坏工件加工后的圆度与圆柱度，而若减小夹紧力，则无法有效抵抗加工时的外力，容易造成工件在加工过程中发生位置偏移，进而难以保障最终的加工精度。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种滚筒类工件专用装夹装置，解决了局部的线接触或点接触，由于接触面积狭小，向下施加的夹紧力会在局部区域高度集中，极易导致滚筒工件因局部受压过大而产生结构形变的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种滚筒类工件专用装夹装置，包括：底座、v形铁组件、链带固定座组件、金属软链以及紧链机构；

3、所述底座作为安装基准，用于安装并支撑所述v形铁组件、所述链带固定座组件及所述紧链机构；

4、所述v形铁组件安装于所述底座上，用于对滚筒类工件提供径向支撑与定位；

5、所述链带固定座组件安装于所述底座上，所述链带固定座组件包括链带固定座一和链带固定座二；

6、所述金属软链的一端连接于所述链带固定座一，所述金属软链的带体适于绕过并贴合所述滚筒类工件的外圆柱面，所述金属软链的另一端穿过所述链带固定座二；

7、所述紧链机构安装于所述底座上，所述紧链机构适于固定所述金属软链的另一端，并对所述金属软链施加拉力，用于使所述金属软链与所述滚筒类工件的外圆柱面紧密贴合。

8、优选的，所述底座的上表面沿其长度方向开设有燕尾槽；

9、所述v形铁组件包括两个v形铁，两个所述v形铁的底部均设有导向滑块；

10、两个所述导向滑块分别与所述燕尾槽滑动配合，用于使得两个所述v形铁适于沿所述燕尾槽滑动调节间距，并通过锁紧螺栓固定于所述底座。

11、优选的，所述链带固定座一的底部设有适于沿所述底座滑动的滑块结构，所述链带固定座一的侧部设有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓用于锁定所述链带固定座一的位置；

12、所述链带固定座一的上部设有横向的连接销轴；

13、所述金属软链的一端通过所述连接销轴与所述链带固定座一转动铰接。

14、优选的，所述链带固定座二固定设置于所述底座上；

15、所述链带固定座二的内部设有横向的导向销轴；

16、所述金属软链穿过所述链带固定座二时支撑于所述导向销轴上，所述导向销轴用于限制所述金属软链的横向偏移并改变所述金属软链的受力方向。

17、优选的，所述紧链机构包括紧链座和链带夹紧座；

18、所述紧链座和所述链带夹紧座沿所述金属软链的延伸方向依次固定设置于所述底座上；

19、所述金属软链依次穿过所述紧链座与所述链带夹紧座，所述金属软链的尾端由所述链带夹紧座固定锁定；

20、所述紧链座上设有下压组件，所述下压组件用于向下压迫所述金属软链，以缩短所述金属软链在所述滚筒类工件上方的有效长度。

21、优选的，所述紧链座呈倒u型支架结构并横跨在所述金属软链的上方，所述紧链座的顶部水平板上开设有螺纹孔；

22、所述下压组件包括压紧螺栓和u形压板；

23、所述压紧螺栓配合旋接于所述螺纹孔内，所述压紧螺栓的下端与所述u形压板相连接。

24、优选的，所述u形压板的凹槽朝下设置并骑跨在所述金属软链的背部上方；

25、所述压紧螺栓适于在旋进时驱动所述u形压板向下位移，用于迫使所述金属软链在所述紧链座内部产生垂直向下的挠度形变，进而对贴合在所述滚筒类工件外圆柱面上的所述金属软链产生张紧力。

26、优选的，所述链带夹紧座的内部设有夹紧螺栓和固定底板；

27、穿过所述紧链座的所述金属软链尾端平置于所述固定底板上；

28、所述夹紧螺栓适于向下旋进，用于将所述金属软链尾端压紧抵接于所述固定底板上。

29、优选的，所述金属软链由多个金属链节顺次铰接而成，所述金属软链具备沿单向弯曲的柔性；

30、在受拉力张紧状态下，多个所述金属链节的内侧平面适于连续顺应所述滚筒类工件的外圆柱面轮廓发生角度偏转，用于与工件表面形成面接触支撑。

31、优选的，每个所述v形铁的顶部均开设有v型槽；

32、所述v型槽具有两个对称设置的斜面；

33、两个所述斜面适于与所述滚筒类工件的外圆柱面相抵接，用于对所述滚筒类工件提供自定心及底部支撑定位。

34、工作原理：在工作时首先根据待加工滚筒类工件的直径和长度规格进行适应性调整，操作人员松开v形铁组件及链带固定座一侧部的锁紧螺栓，利用底部导向滑块与底座燕尾槽的配合，使两个v形铁以及链带固定座一沿底座滑动，调整至合适的支撑间距与包覆起点位置后，旋紧锁紧螺栓将各部件锁定在底座上，以此满足不同规格工件的装夹需求，位置调整完成后，将滚筒类工件放置在v形铁组件上方，工件底部的外圆柱面与两个v形铁顶部的对称v型槽斜面相抵接，依靠v型槽的几何结构实现工件底部的刚性支撑与径向自定心定位，随后进行工件的柔性压紧操作，将一端铰接在链带固定座一上的金属软链绕过工件上方，使其内侧连续顺应工件的外圆柱面，金属软链的另一端穿过链带固定座二的导向销轴，延伸至紧链机构中，由链带夹紧座内的夹紧螺栓将软链尾端压紧锁定在固定底板上，此时，金属软链已完成对工件的初步包覆，最后，操作人员向下旋进紧链座顶部的压紧螺栓，驱动下方的u形压板向下位移并压迫金属软链的背部，这一机械动作迫使金属软链在紧链座内部产生垂直向下的挠度形变，进而缩短了金属软链在工件上方包覆路径的有效长度，链带几何长度的缩短转化为沿工件外圆柱面分布的张紧拉力，促使多个金属链节偏转并紧密贴合工件表面，通过底部v型刚性定位与上方金属软链柔性张紧的协同作用，将夹紧力均匀分散为大面积的面接触支撑，从而在保障工件加工位置稳定性的同时，有效避免了局部应力集中造成的结构形变。

35、本发明提供了一种滚筒类工件专用装夹装置。具备以下有益效果：

36、1、本发明通过采用由多个金属链节顺次铰接而成的金属软链作为压紧介质，并通过紧链座内的压紧螺栓驱动u形压板对金属软链施加向下的挠度形变以产生张紧力，该结构使得金属软链在受拉力状态下能够连续顺应滚筒类工件的外圆柱面轮廓发生角度偏转，将压紧力均匀分布在工件表面形成大面积的面接触支撑，降低了滚筒工件因局部受压过大而产生的结构形变。

37、2、本发明v形铁组件与链带固定座一的底部均设有与底座燕尾槽滑动配合的导向滑块，且均配合有锁紧螺栓，通过沿燕尾槽滑动并调整两个v形铁之间的间距以及链带固定座一的固定位置，该装置能够直接匹配不同长度和直径规格的滚筒类工件，提高了工装夹具的通用性，降低了不同规格工件生产时的夹具更换频率。

38、3、本发明利用v形铁顶部的对称v型槽对工件提供底部支撑与径向自定心定位，同时配合紧链机构中的链带夹紧座将穿过链带固定座二的金属软链尾端压紧抵接于固定底板上，这种底部刚性v型定位与上方金属软链柔性张紧相结合的装夹结构，保障了工件在加工受力过程中的位置稳定性，有利于维持工件加工后的圆度与圆柱度等形位公差。