[发明专利]一种圆棒夹紧方法及其相应的Macro/Mini转换夹具及夹具应用方法

说明书

本发明公开了一种圆棒夹紧方法及其相应的Macro/Mini转换夹具及夹具应用方法。通过机械外力使夹具的夹持孔沿轴向产生多段微米级的孔径缩小来夹紧圆棒；Macro/Mini转换夹具，包括夹具头和连接紧固于夹具头一端的转换片，夹具头为复合结构，包括有轴向中心孔的外套体和固定于轴向中心孔中的管套，管套的材质耐磨且硬度大于圆棒和外套体的硬度，圆棒以微米级间隙安装于管套的光滑内孔中，转换片与标准Macro定位片连接紧固；通过给外套体施加机械外力传递给管套使其产生微米级变形夹紧圆棒，转换夹具应用时，夹紧稳定性好，夹持内孔耐磨，可满足高精度的加工要求，保证加工出的模具零件精度更高。夹持内孔耐磨，所以转换夹具的更新率低，维护费用低，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及一种机械加工机床通用的高精度夹具，具体为一种圆棒夹紧方法及其相应的Macro/Mini转换夹具及夹具应用方法。

背景技术

将硬质合金粉末混合料加工成具有一定形状和尺寸以及一定密度和强度的坯块的过程称为成形。不同的成形方法需要有不同类型的压机和模具。随着硬质合金行业不断向高、精、尖方向发展，对压坯成形的模具要求精度越来越高，尤其是在几何形状、配合间隙、平行度、垂直度、同心度等方面。如何制作出优良的模具，需要严格把控模具制作生产过程，除了员工责任心外，对于高精机床最重要的是匹配精密夹具。夹具是指机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置，从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为夹具。

长期以来，在精密模具机加工行业，装夹定位用的夹具通常为瑞典SYSTEM 3R公司生产的机床通用高精度夹具，它包含有火花机、慢走丝、加工中心，数控车床、磨床等，重复定位精度在0.002mm以下。在瑞典SYSTEM 3R定位夹具中，有Macro和Mini两种系列的夹具。为了使产能充分发挥，无论是Macro系列还是Mini系列机床在实际生产中都应能做到通用。此时就需要一种Macro/Mini 3R转换夹具，此夹具瑞典SYSTEM 3R公司在华有售，其采用内孔油压薄弹簧环变形夹紧3R棒的原理，其结构如图7所示，需配套复杂的液压设备，操作复杂，投入成本高。由于生产的日积月累，标准3R棒需要在瑞典SYSTEM Macro/Mini 3R转换夹具内被频繁装夹和拆卸，使得转换夹具的内孔被磨损，精度下降无法满足高精度的加工要求，更新率高，维护费用高，大大增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种无需配套复杂施力设备即可改变夹具夹持孔孔径来夹紧圆棒的方法。

本发明提供的这种圆棒夹紧方法，通过机械外力使夹具的夹持孔沿轴向产生多段微米级的孔径缩小来夹紧圆棒。

上述方案的一种实施方式中，将夹具外壁交替划分可变径段和不可变径段，在变径段的两端设置径向槽，在两径向槽之间设置轴向槽，通过机械外力拉紧轴向槽两侧的实体来实现该段夹持孔的孔径缩小。

进一步的，通过手持式工具施加机械外力。

本发明的目的之二在于提供一种装配稳定性好、夹持部位不易磨损、可满足高精度加工要求、且无需配套复杂施力设备即可改变夹持孔孔径来夹紧圆棒的Macro/Mini转换夹具。

本发明提供的这种夹紧圆棒的Macro/Mini转换夹具，包括夹具头和连接紧固于夹具头一端的转换片，夹具头为复合结构，包括有轴向中心孔的外套体和固定于轴向中心孔中的管套，管套的材质耐磨且硬度大于圆棒和外套体的硬度，圆棒以微米级间隙安装于管套的光滑内孔中，转换片与标准Macro定位片连接紧固；通过给外套体施加机械外力传递给管套，使管套产生微米级变形夹紧圆棒。

上述技术方案的一种实施方式中，所述管套的材质为钨钢，其壁厚为δ，1.5mm≤δ≤2.0mm，内孔直径为Φd，公差为0～0.005mm，内孔的表面粗糙度Ra≤0.1；所述外套体为碳钢材质的T形圆棒，其轴向中心孔孔径小于所述管套外径0.02～0.03mm。