一种沟槽三通管加工夹具

技术领域

本发明涉及加工夹具的技术领域，尤其涉及一种沟槽三通管加工夹具。

背景技术

三通管加工夹具是一种用于加工三通管（也称为三通管件）的工具。三通管是一种管道连接件，通常由两个与主管道相连的分支管道和一个与之垂直相交的分支管道组成。三通管加工夹具的作用是固定和定位三通管，使其在机床加工过程中保持稳定。夹具通常具有特定的形状和夹持装置，可确保准确的加工尺寸和位置。通过使用三通管加工夹具，可以提高加工效率和加工质量。

在中国专利公开号为CN114193201A的专利中公开了包括有安装管，安装管的一端固定连接有上安装臂和下安装臂，上安装臂上安装有上夹持结构，下安装臂上安装有下夹持结构，上夹持结构和下夹持结构相同，其中上夹持结构包括有夹块和推块，夹块铰接在上安装臂上，夹块具有夹持面，夹块的一端具有上倾斜导向面，推块位于安装管内，推块的一端具有下倾斜导向面，上倾斜导向面和下倾斜导向面相互配合，安装管内设有顶块，顶块具有圆弧形顶推面，推块分别固定连接顶块，顶块由驱动装置驱动在安装管内移动。此发明的三通管定位夹具，能够对圆形三通管形成夹持、固定和定位作用，方便对三通管的各端进行攻丝等加工处理。

此发明单次夹持后只能加工三通管的一个端面，对其余端面进行加工时，需要将夹具打开，调整三通管的位置后再进行夹持，多次夹持具有以下缺陷：

1.加工误差累积：每次夹持都可能引入一定的定位误差，当夹具需要多次夹持工件进行不同操作时，这些误差可能会逐渐累积，导致最终产品的尺寸和位置偏差增加。

2.夹紧力不均：在多次夹持的过程中，由于无法完全消除夹具各部分的松动或变形，夹紧力可能不会均匀分布在工件上。这可能导致工件变形、扭曲或不稳定的加工。

3.生产效率下降：多次夹持需要额外的操作步骤，例如夹具的装夹和解夹，这些额外步骤会增加生产过程的时间和劳动力成本，降低生产效率。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有沟槽三通管加工夹具存在加工三通管不同端面时需要多次装夹的问题，提出了本发明。

因此，本发明目的是提供一种沟槽三通管加工夹具，其目的在于：一次装夹对三通管多个端面进行加工，换向方便，加工精度高。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种沟槽三通管加工夹具，包括夹持柱、设置在夹持柱上的夹持座，夹持座上设置有夹持组件，夹持组件用于夹持固定沟槽三通管；

夹持组件包括设置在夹持座上的上夹持板和下夹持板、设置在上夹持板上的上支撑柱、设置在下夹持板上的下支撑柱、设置在上支撑柱上的上夹持爪、设置在下支撑柱上的下夹持爪，以及设置于下夹持板上的紧固元件；

夹持柱通过三爪卡盘固定在机床主轴上，夹持座固定连接在夹持柱上，上夹持板和下夹持板固定连接在夹持座上；上夹持板上开设有孔，上支撑柱转动设置于上夹持板上，上夹持爪固定连接在上支撑柱上；下支撑柱转动设置在下夹持板上，下夹持爪固定连接在下支撑柱上，通过紧固元件可以控制下支撑柱的伸缩，进而控制下夹持爪的夹紧和放松，起到固定三通管的作用。

作为本发明所述沟槽三通管加工夹具的一种优选方案，其中：紧固元件包括设置于下夹持板上的调节腔、设置于调节腔内的调节轴、设置于调节轴上的调节螺纹、设置于下支撑柱上的螺纹腔，且调节螺纹和螺纹腔相啮合，以及设置于调节轴端部的六角槽；

下夹持板上开设有圆柱形调节腔，下支撑柱转动设置在调节腔内，调节腔内开设有孔，调节轴转动设置于孔内，且调节轴上开设有槽，下夹持板的凸环嵌合在调节轴的槽内，使调节轴只能转动；调节轴上段开设有调节螺纹，下支撑柱下端面开设有螺纹腔，调节螺纹啮合在螺纹腔内，通过转动螺纹柱，可以控制下夹持爪的夹紧和放松。

作为本发明所述沟槽三通管加工夹具的一种优选方案，其中：上夹持爪和下夹持爪上设置有夹持槽；夹持槽由横向圆弧通槽和纵向圆弧通槽组成，与三通管的外表面相贴合，用来夹持固定三通管，也可以夹持固定四通管。

作为本发明所述沟槽三通管加工夹具的一种优选方案，其中：夹持组件上设置有换向组件，换向组件用于改变夹持组件的方向；夹持组件包括设置于上夹持板上的换向元件、设置在换向元件上的限位元件，以及设置于换向元件上的操作元件。

作为本发明所述沟槽三通管加工夹具的一种优选方案，其中：换向元件包括设置于上支撑柱上的换向轴、设置于上夹持板上的星形槽、设置于星形槽内的星形块，且星形块和星形槽相贴合，星形块套设在换向轴上、设置于换向轴上端面的端盖、设置于换向轴上的弹簧，且弹簧两端和端盖和星形块相抵，以及设置于星形块上的换向槽；星形块和星形槽的底部为圆弧形；

上夹持板上开设有通孔，换向轴转动设置在孔内，换向轴下端和上支撑柱固定连接，上端和端盖固定连接；上夹持板上开设有四角星形槽，星形槽中心处在换向轴的轴线上；星形块有四个角，星形块上开设有孔，星形块套设在换向轴上，星形块上表面和上夹持板平齐，下表面为圆弧形，与星形槽相贴合；弹簧套设在换向杆上，弹簧两端分别与星形块的上表面和端盖的下表面相抵，星形块在自然状态下受到弹簧的压力紧贴在星形槽内；星形块的四个角上开设有换向槽。

作为本发明所述沟槽三通管加工夹具的一种优选方案，其中：限位元件包括设置于换向轴上的限位槽，以及设置于星形块上的限位柱，且限位柱在限位槽内滑动；

限位槽和限位柱相配合，使星形块与换向轴同步转动，同时星形块可以在换向轴上下滑动；星形块转动90°可以重新卡合在星形槽内，同时带动夹持组件旋转90°，起到调整加工三通管加工面的作用。

作为本发明所述沟槽三通管加工夹具的一种优选方案，其中：操作元件包括设置于上夹持板上的圆槽，且圆槽边缘和换向槽相切、设置于圆槽底部的环形槽、设置于圆槽中心的固定柱、设置于固定柱上的转动杆，且转动杆一端卡合在环形槽内，以及设置在转动杆上的操作柄，且操作柄直径小于换向槽的宽度；

上夹持板上端面开设有圆槽，圆槽的直径与换向槽较远的一条边相切，圆槽底部侧壁开设有一圈环形槽，环形槽的直径大于圆槽的直径；圆槽的中心固定有固定柱，转动杆的一端转动连接在固定柱上，另一端卡合在环形槽内，使转动杆只能紧贴圆槽底部做圆周运动；转动杆靠近圆槽边缘的一端开设有孔，操作柄可插入转动杆的孔内，在完成操作后操作柄可以从转动杆内拔下，顺时针转动操作柄，操作柄穿入换向槽内，带动星形块抬起旋转90°后重新卡合在星形槽内。

作为本发明所述沟槽三通管加工夹具的一种优选方案，其中：换向组件上设置有锁定组件，锁定组件用来在非操作状态下限制换向组件运动；锁定组件包括设置在上夹持板上的锁定槽、设置在锁定槽内的锁定杆，以及设置在锁定槽内的弹片，且弹片和锁定杆相抵。

作为本发明所述沟槽三通管加工夹具的一种优选方案，其中：锁定杆包括上横杆、设置在上横杆上的上圆弧块、设置在上横杆上的竖杆、设置在竖杆上的下横杆，以及设置在下横杆上的下圆弧块；

上圆弧块、上横杆、竖杆、下横杆和下圆弧块按顺序固定连接；锁定杆滑动设置在锁定槽内，锁定槽左侧壁固定连接有弹片，弹片和锁定杆相抵；在自然状态下，上圆弧块卡合住星形块上端面，使星形块无法向上移动，同时下圆弧块设置在环形槽内，下圆弧块在受到挤压时，会带动上圆弧块同步向左移动，使星形块解除限制能够向上移动。

本发明还提供一种沟槽三通管加工夹具的使用方法，其目的在于：一次装夹对三通管多个端面进行加工，换向方便，加工精度高。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种沟槽三通管加工夹具的使用方法，包括以下步骤：

S1：将三通管放置在上夹持爪和下夹持爪之间，使三通管的表面与上夹持爪和下夹持爪的夹持槽相贴合，使用六角扳手旋动六角槽，使调节轴转动，螺纹腔相对于螺纹柱向上移动，推动下夹持爪向上移动，起到夹持固定三通管的作用；

S2：三通槽加工完一个管口后，用六角扳手旋松调节轴，使夹持组件可以相对于上夹持板转动，手持操作柄顺时针转动，操作柄紧贴圆槽侧壁滑入换向槽内，由于星形槽和星形块的接触面为圆弧面，且星形块可以相对于换向轴上下移动，操作柄顺时针转动一圈，带动星形块抬起后逆时针转动90°，在弹簧的挤压下重新嵌合在星形槽内；多次旋转操作柄可以使三通管任意面旋转到加工位，然后旋紧调节轴；

S3：转动操作柄时，操作柄滑入换向槽内时，转动杆在环形槽内的一端挤压下圆弧块，使下圆弧块向左移动，下圆弧块带动上圆弧块同步向左移动，解除星形块的限制，使星形块可以向上移动并旋转90°，星形块相邻的角挤压上圆弧块，使圆弧块左移，待星形块重新嵌合在星形槽内后，锁定杆在弹片的作用下右移，使星形块回到被锁定状态。

本发明的有益效果：

将三通管放置在上夹持爪和下夹持爪之间，使三通管的表面与上夹持爪和下夹持爪的夹持槽相贴合，使用六角扳手旋动六角槽，使调节轴转动，螺纹腔相对于螺纹柱向上移动，推动下夹持爪向上移动，起到夹持固定三通管的作用；通过旋动调节轴，可以转换不同的管口与机床主轴同轴，起到一次夹持，对三通管不同管口加工的作用。

三通槽加工完一个管口后，用六角扳手旋松调节轴，使夹持组件可以相对于上夹持板转动，手持操作柄顺时针转动，操作柄紧贴圆槽侧壁滑入换向槽内，由于星形槽和星形块的接触面为圆弧面，且星形块可以相对于换向轴上下移动，操作柄顺时针转动一圈，带动星形块抬起后逆时针转动90°，在弹簧的挤压下重新嵌合在星形槽内；多次旋转操作柄可以使三通管任意面旋转到加工位，然后旋紧调节轴；通过换向组件使三通管加工时换向简单，换向角度精准确定，一次夹持可以加工完所有管口和端面。

转动操作柄时，操作柄滑入换向槽内时，转动杆在环形槽内的一端挤压下圆弧块，使下圆弧块向左移动，下圆弧块带动上圆弧块同步向左移动，解除星形块的限制，使星形块可以向上移动并旋转90°，星形块相邻的角挤压上圆弧块，使圆弧块左移，待星形块重新嵌合在星形槽内后，锁定杆在弹片的作用下右移，使星形块回到被锁定状态；通过锁定组件，使在操作三通管换向时，换向元件被解除锁定，在完成换向后，换向元件被锁定，使三通管的夹持更加安全和稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明沟槽三通管加工夹具的整体结构示意图。

图2为本发明沟槽三通管加工夹具的紧固元件局部剖视图。

图3为图2中A处结构示意图。

图4为本发明沟槽三通管加工夹具的换向组件整体结构示意图。

图5为本发明沟槽三通管加工夹具的换向组件爆炸图。

图6为图5中B处结构示意图。

图7为本发明沟槽三通管加工夹具的换向组件局部剖视图。

图8为本发明沟槽三通管加工夹具的锁定组件整体结构示意图。

图9为图8中C处结构示意图。

图10为本发明沟槽三通管加工夹具的锁定组件局部剖视图。

图11为图10中D处结构示意图。

图中：

1、夹持柱；2、夹持座；3、夹持组件；4、上夹持板；5、下夹持板；6、上支撑柱；7、下支撑柱；8、上夹持爪；9、下夹持爪；10、紧固元件；11、调节腔；12、调节轴；13、调节螺纹；14、螺纹腔；15、六角槽；16、夹持槽；17、换向组件；18、换向元件；19、限位元件；20、操作元件；21、换向轴；22、星形槽；23、星形块；24、端盖；25、弹簧；26、换向槽；27、限位槽；28、限位柱；29、圆槽；30、环形槽；31、固定柱；32、转动杆；33、操作柄；34、锁定组件；35、锁定槽；36、锁定杆；37、弹片；38、上横杆；39、上圆弧块；40、竖杆；41、下横杆；42、下圆弧块。

实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

实施例1，参照图1-图3，为本发明第一个实施例，提供了一种沟槽三通管加工夹具，此装置包括夹持柱1、设置在夹持柱1上的夹持座2，夹持座2上设置有夹持组件3，夹持组件3用于夹持固定沟槽三通管；

夹持组件3包括设置在夹持座2上的上夹持板4和下夹持板5、设置在上夹持板4上的上支撑柱6、设置在下夹持板5上的下支撑柱7、设置在上支撑柱6上的上夹持爪8、设置在下支撑柱7上的下夹持爪9，以及设置于下夹持板5上的紧固元件10；上夹持爪8和下夹持爪9上设置有夹持槽16。

具体的，夹持柱1通过三爪卡盘固定在机床主轴上，夹持座2固定连接在夹持柱1上，上夹持板4和下夹持板5固定连接在夹持座2上；上夹持板4上开设有孔，上支撑柱6转动设置于上夹持板4上，上夹持爪8固定连接在上支撑柱6上；下支撑柱7转动设置在下夹持板5上，下夹持爪9固定连接在下支撑柱7上，通过紧固元件10可以控制下支撑柱7的伸缩，进而控制下夹持爪9的夹紧和放松，起到固定三通管的作用；上夹持爪8和下夹持爪9上开设有夹持槽16，夹持槽16由横向圆弧通槽和纵向圆弧通槽组成，与三通管的外表面相贴合，用来夹持固定三通管，也可以夹持固定四通管。

紧固元件10包括设置于下夹持板5上的调节腔11、设置于调节腔11内的调节轴12、设置于调节轴12上的调节螺纹13、设置于下支撑柱7上的螺纹腔14，且调节螺纹13和螺纹腔14相啮合，以及设置于调节轴12端部的六角槽15。

具体的，下夹持板5上开设有圆柱形调节腔11，下支撑柱7转动设置在调节腔11内，调节腔11内开设有孔，调节轴12转动设置于孔内，且调节轴12上开设有槽，下夹持板5的凸环嵌合在调节轴12的槽内，使调节轴12只能转动；调节轴12上段开设有调节螺纹13，下支撑柱7下端面开设有螺纹腔14，调节螺纹13啮合在螺纹腔14内，通过转动螺纹柱，可以控制下夹持爪9的夹紧和放松。

使用过程中，将三通管放置在上夹持爪8和下夹持爪9之间，使三通管的表面与上夹持爪8和下夹持爪9的夹持槽16相贴合，使用六角扳手旋动六角槽15，使调节轴12转动，螺纹腔14相对于螺纹柱向上移动，推动下夹持爪9向上移动，起到夹持固定三通管的作用；通过旋动调节轴12，可以转换不同的管口与机床主轴同轴，起到一次夹持，对三通管不同管口加工的作用。

实施例2，参照图1-图7，为本发明的第二个实施例，该实施例不同于第一个实施例的是：

夹持组件3上设置有换向组件17，换向组件17用于改变夹持组件3的方向；夹持组件3包括设置于上夹持板4上的换向元件18、设置在换向元件18上的限位元件19，以及设置于换向元件18上的操作元件20。

换向元件18包括设置于上支撑柱6上的换向轴21、设置于上夹持板4上的星形槽22、设置于星形槽22内的星形块23，且星形块23和星形槽22相贴合，星形块23套设在换向轴21上、设置于换向轴21上端面的端盖24、设置于换向轴21上的弹簧25，且弹簧25两端和端盖24和星形块23相抵，以及设置于星形块23上的换向槽26；星形块23和星形槽22的底部为圆弧形。

具体的，上夹持板4上开设有通孔，换向轴21转动设置在孔内，换向轴21下端和上支撑柱6固定连接，上段和端盖24固定连接；上夹持板4上开设有四角星形槽22，星形槽22中心处在换向轴21的轴线上；星形块23有四个角，星形块23上开设有孔，星形块23套设在换向轴21上，星形块23上表面和上夹持板4平齐，下表面为圆弧形，与星形槽22相贴合；弹簧25套设在换向杆上，弹簧25两端分别与星形块23的上表面和端盖24的下表面相抵，星形块23在自然状态下受到弹簧25的压力紧贴在星形槽22内；星形块23的四个角上开设有换向槽26。

限位元件19包括设置于换向轴21上的限位槽27，以及设置于星形块23上的限位柱28，且限位柱28在限位槽27内滑动。

具体的，限位槽27和限位柱28相配合，使星形块23与换向轴21同步转动，同时星形块23可以在换向轴21上下滑动；星形块23转动90°可以重新卡合在星形槽22内，同时带动夹持组件3旋转90°，起到调整加工三通管加工面的作用。

操作元件20包括设置于上夹持板4上的圆槽29，且圆槽29边缘和换向槽26相切、设置于圆槽29底部的环形槽30、设置于圆槽29中心的固定柱31、设置于固定柱31上的转动杆32，且转动杆32一端卡合在环形槽30内，以及设置在转动杆32上的操作柄33，且操作柄33直径小于换向槽26的宽度。

具体的，上夹持板4上端面开设有圆槽29，圆槽29的直径与换向槽26较远的一条边相切，圆槽29底部侧壁开设有一圈环形槽30，环形槽30的直径大于圆槽29的直径；圆槽29的中心固定有固定柱31，转动杆32的一端转动连接在固定柱31上，另一端卡合在环形槽30内，使转动杆32只能紧贴圆槽29底部做圆周运动；转动杆32靠近圆槽29边缘的一端开设有孔，操作柄33可插入转动杆32的孔内，在完成操作后操作柄33可以从转动杆32内拔下，顺时针转动操作柄33，操作柄33穿入换向槽26内，带动星形块23抬起旋转90°后重新卡合在星形槽22内。

使用过程中，三通槽加工完一个管口后，用六角扳手旋松调节轴12，使夹持组件3可以相对于上夹持板4转动，手持操作柄33顺时针转动，操作柄33紧贴圆槽29侧壁滑入换向槽26内，由于星形槽22和星形块23的接触面为圆弧面，且星形块23可以相对于换向轴21上下移动，操作柄33顺时针转动一圈，带动星形块23抬起后逆时针转动90°，在弹簧25的挤压下重新嵌合在星形槽22内；多次旋转操作柄33可以使三通管任意面旋转到加工位，然后旋紧调节轴12；通过换向组件17使三通管加工时换向简单，换向角度精准确定，一次夹持可以加工完所有管口和端面。

其余结构与实施例1的结构相同。

实施例3，参照图1-图11，为本发明的第三个实施例，该实施例不同于第二个实施例的是：

换向组件17上设置有锁定组件34，锁定组件34用来在非操作状态下限制换向组件17运动；锁定组件34包括设置在上夹持板4上的锁定槽35、设置在锁定槽35内的锁定杆36，以及设置在锁定槽35内的弹片37，且弹片37和锁定杆36相抵；

锁定杆36包括上横杆38、设置在上横杆38上的上圆弧块39、设置在上横杆38上的竖杆40、设置在竖杆40上的下横杆41，以及设置在下横杆41上的下圆弧块42。

具体的，上圆弧块39、上横杆38、竖杆40、下横杆41和下圆弧块42按顺序固定连接；锁定杆36滑动设置在锁定槽35内，锁定槽35左侧壁固定连接有弹片37，弹片37和锁定杆36相抵；在自然状态下，上圆弧块39卡合住星形块23上端面，使星形块23无法向上移动，同时下圆弧块42设置在环形槽30内，下圆弧块42在受到挤压时，会带动上圆弧块39同步向左移动，使星形块23解除限制能够向上移动。

使用过程中，转动操作柄33时，操作柄33滑入换向槽26内时，转动杆32在环形槽30内的一端挤压下圆弧块42，使下圆弧块42向左移动，下圆弧块42带动上圆弧块39同步向左移动，解除星形块23的限制，使星形块23可以向上移动并旋转90°，星形块23相邻的角挤压上圆弧块39，使圆弧块左移，待星形块23重新嵌合在星形槽22内后，锁定杆36在弹片37的作用下右移，使星形块23回到被锁定状态；通过锁定组件34，使在操作三通管换向时，换向元件18被解除锁定，在完成换向后，换向元件18被锁定，使三通管的夹持更加安全和稳定。

其余结构与实施例2的结构相同。

实施例

参照图1-图11，为本发明的第四个实施例，提供了一种沟槽三通管加工夹具的使用方法，包括以下步骤：

S1：将三通管放置在上夹持爪8和下夹持爪9之间，使三通管的表面与上夹持爪8和下夹持爪9的夹持槽16相贴合，使用六角扳手旋动六角槽15，使调节轴12转动，螺纹腔14相对于螺纹柱向上移动，推动下夹持爪9向上移动，起到夹持固定三通管的作用；

S2：三通槽加工完一个管口后，用六角扳手旋松调节轴12，使夹持组件3可以相对于上夹持板4转动，手持操作柄33顺时针转动，操作柄33紧贴圆槽29侧壁滑入换向槽26内，由于星形槽22和星形块23的接触面为圆弧面，且星形块23可以相对于换向轴21上下移动，操作柄33顺时针转动一圈，带动星形块23抬起后逆时针转动90°，在弹簧25的挤压下重新嵌合在星形槽22内；多次旋转操作柄33可以使三通管任意面旋转到加工位，然后旋紧调节轴12；

S3：转动操作柄33时，操作柄33滑入换向槽26内时，转动杆32在环形槽30内的一端挤压下圆弧块42，使下圆弧块42向左移动，下圆弧块42带动上圆弧块39同步向左移动，解除星形块23的限制，使星形块23可以向上移动并旋转90°，星形块23相邻的角挤压上圆弧块39，使圆弧块左移，待星形块23重新嵌合在星形槽22内后，锁定杆36在弹片37的作用下右移，使星形块23回到被锁定状态。