CN101700624A - 两端自动定心的夹紧机构 - Google Patents
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Abstract
一种两端自动定心的夹紧机构，夹紧机构的一个卡盘用大螺栓和挡垫通过薄头键安装在芯轴的左端，轴向调节套装在芯轴的螺柱上，它的小端靠在卡盘体上；另一个卡盘用它的中孔通过T形键装在芯轴右端。T形键钩住卡盘体T形槽里边大槽上面。推力球轴承和两个深沟球轴承装在芯轴右端卡盘体的中孔中，与卡盘体配合的推力球轴承轴承片靠在芯轴的右端，推力球轴承的另一轴承片和两个深沟球轴承内圈装在转轴左端的轴径上，转轴的右端有与安装轴承轴径同轴的中心孔。夹紧机构可以通过零件内腔方便可靠夹紧零件，加工其各级外圆和端面。以获得较高的位置精度。夹紧机构定位合理，能承受较大的切削力。夹紧机构结构简单，制造成本低。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工工艺装备，尤其是两端自动定心的夹紧机构。
背景技术
某些机械产品有较长的筒形零件，大多数筒形零件的外面有多个圆柱面，其中有的内腔为正多面筒。如稻谷加工设备中用量大的6NF系列喷风碾米机的米筛架。它由多个内腔为正6面筒的圆环和多个连接筋组成。这种零件的外表面的加工有一定的难度。特别是在零件外表面与内腔的位置精度要求高时，加工难度就更大了。
发明内容
本发明的目的是提供一种两端自动定心的夹紧机构，用于加工较长筒形零件的外表面。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用筒形零件的内腔装在两端都有自动定心卡盘的夹紧机构上，把零件的外表面一起加工完。
两端自动定心的夹紧机构由法兰盘、挡垫、卡盘、薄头键、轴向调节套、芯轴、T形键、推力轴承、垫、深沟轴承和转轴组成。其特征是：薄头键装在芯轴左端轴径的键槽中用螺钉和相应的弹簧垫圈压紧，一个卡盘用卡盘体的中孔安装在芯轴的这一轴径上用挡垫及大螺栓和相应的弹簧垫圈将卡盘体压紧在芯轴的轴肩上，卡盘体上一个安装卡盘爪的T形槽外边的小槽与薄头键配合，薄头键一端变薄的半圆头在卡盘体中孔压住的芯轴键槽内，变薄的半圆头上面的立面靠近卡盘体的T形槽里边的大槽底面，轴向调节套装在芯轴的螺柱上，它的小端端面压在卡盘体的T形槽端；另一个卡盘用卡盘体的中孔装在芯轴右端的轴径上，T形键装在芯轴右端的轴径键槽中用螺钉和相应的弹簧垫圈压紧，卡盘体上安装卡盘爪的T形槽外边的小槽与T形键的窄键部分配合，T形键的窄键部分与宽键部分的连接面靠在卡盘体上的T形槽里边大槽的上面；推力球轴承装在芯轴右端卡盘体的中孔中与卡盘体配合的轴承片靠在芯轴的右端，推力球轴承的另一轴承片装在转轴的左端轴径上，两个深沟球轴承也装在转轴的左端轴径上用两个垫将推力球轴承及两个深沟球轴承隔开，两个深沟球轴承的外圈装在卡盘体中孔中，右边的深沟球轴承靠在转轴的轴肩上，转轴的右端有与安装轴承轴径同轴的中心孔；安装在同一个卡盘体上的三个卡盘爪上距卡盘体的中孔轴线径向最远的外端面到卡盘体的中孔轴线的距离相同，在外端面靠近卡盘盘丝端，有距外端面一定距离的圆弧表面，卡盘体与法兰盘连接的内孔对卡盘体的中孔同轴，卡盘体与法兰盘连接的端面对卡盘体的中孔垂直。
本两端自动定心的夹紧机构的优点是：可以方便可靠的撑住筒形零件的内腔加工零件的各级外圆和端面以获得较高的位置精度。夹具定位合理，能承受较大的切削力。夹具结构简单，制造成本低。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
附图是两端自动定心的夹紧机构的装配图。
图1是主视图，是图2的A-A剖视图。
图2是图1的B-B剖视图。
图3是图1的C-C剖视图。
图中1.法兰盘，2.小螺栓，3.大螺栓，4.挡垫，5.卡盘盖，6.卡盘体，7.卡盘盘丝，8.卡盘爪，9.螺钉，10.薄头键，11.卡盘拨爪，12.轴向调节套，13.芯轴，14.零件，15.T形键，16.推力球轴承，17.垫，18.深沟球轴承，19.转轴。
具体实施方式
附图是加工6NF系列喷风碾米机的米筛架的两端自动定心的夹紧机构。米筛架是多面筒形零件，米筛架由多个内腔为正6面筒的圆环和多个连接筋组成且长度较长、刚性差。很难夹住一端加工另一端和外圆。即便能勉强加工，则两次加工形成的位置精度低。使用两端自动定心的夹紧机构后，能一次装夹把米筛架的全部外圆和端面加工出来，就能保证所有加工表面对内腔的位置精度。两端自动定心的夹紧机构采用两个普通自动定心三爪卡盘组装在一根轴上，有两卡盘之间距离的调整机构和可旋转的辅助支撑。详细结构如附图1所示：薄头键(10)装在芯轴(13)左端轴径的键槽中用螺钉(9)和相应的弹簧垫圈进一步压紧，这是防止薄头键(10)长期使用松动后在离心力的作用下脱落的保险措施。薄头键(10)的形状是，把它的一端半圆头直径以外在厚度方向去掉一部分，装在轴的键槽后变薄部分在该轴铣键槽前的圆柱面内。一个卡盘的卡盘体(6)用它的中孔安装在芯轴(13)的这一轴径上用挡垫(4)及大螺栓(3)和相应的弹簧垫圈将卡盘体(6)压紧在芯轴(13)的轴肩上，卡盘体(6)上一个安装卡盘爪(8)的T形槽外边的小槽与薄头键(10)配合，薄头键(10)一端变薄的半圆头在卡盘体(6)中孔压住的芯轴(13)键槽内，变薄的半圆头上面的立面靠近卡盘体(6)的T形槽里边的大槽底面，轴向调节套(12)装在芯轴(13)的螺柱上，它的小端端面压在卡盘体(6)的T形槽端。当需要调节两个卡盘的距离时松开大螺栓(3)，卡盘体(6)在轴向调节套(12)的推动下向左移动到需要位置，再用大螺栓(3)把卡盘体(6)压紧。薄头键(10)能传递扭矩的长度从T形槽里边的大槽底面向右开始。键头变薄的结构，在薄头键(10)传递扭矩有足够长度的情况下，可调节距离增大。如果不采用薄头键，不能可靠传递扭矩的半圆部分长度减少了可调节的距离。
把另一个卡盘的卡盘体(6)用它的中孔装在芯轴(13)右端的轴径上靠紧轴肩，将卡盘体(6)上的T形槽外边的小槽与芯轴(13)右端轴径上的键槽对齐。T形键(15)从卡盘体(6)的T形槽外边进入装在芯轴(13)右端的轴径键槽中用螺钉(9)和相应的弹簧垫圈压紧，达到T形键(15)的窄键部分与卡盘体(6)上的T形槽外边的小槽配合的目的。T形键(15)的窄键部分与宽键部分长度方向的连接面靠在卡盘体(6)的T形槽里边大槽的上面实现了卡盘体(6)在芯轴(13)上的轴向定位。见附图3。T形键(15)的宽键部分下边是窄键部分。
推力球轴承(16)装在芯轴(13)右端卡盘体(6)的中孔中，与卡盘体(6)配合的轴承片靠在芯轴(13)的右端端面，推力球轴承(16)的另一轴承片装在转轴(19)的左端轴径上，两个深沟球轴承(18)也装在转轴(19)的左端轴径上用两个垫(17)将推力球轴承(16)及两个深沟球轴承(18)隔开，两个深沟球轴承(18)的外圈装在卡盘体(6)中孔中，右边的深沟球轴承(18)靠在转轴(19)的轴肩上，转轴(19)的右端有与安装轴承轴径同轴的中心孔；
两端自动定心的夹紧机构采用的都是普通自动定心三爪卡盘，由卡盘盖(5)、卡盘体(6)、卡盘盘丝(7)、卡盘爪(8)、卡盘拨爪(11)组成。安装在同一个卡盘体(6)上的三个卡盘爪(8)上距卡盘体(6)的中孔轴线径向最远的外端面到卡盘体(6)的中孔轴线的距离相同，在外端面靠近卡盘盘丝(7)端，有距外端面一定距离的圆弧表面。它的作用一方面是为加工零件端面留有一定的空间，另一方面是在夹紧机构的制造时，可以撑住一个工艺圆环，加工卡盘的三个卡盘爪(8)的外端面，能容易地达到三个卡盘爪(8)的外端面到卡盘体(6)的中孔轴线的距离相同的要求。为了保证两端自动定心的夹紧机构组装后的精度，要求卡盘体(6)与法兰盘(1)连接的内孔对卡盘体(6)的中孔同轴，卡盘体(6)与法兰盘(1)连接的端面对卡盘体(6)的中孔垂直。可在重新加工卡盘体(6)中孔时达到这一要求。因为两个卡盘体(6)的中孔都是配合孔，右边的卡盘体(6)中孔要安装轴承，一般两个卡盘体(6)的中孔尺寸相同，都按安装轴承的配合要求加工。
因为6NF系列喷风碾米机的米筛架的内腔为六面筒，所以加工米筛架的两端自动定心的夹紧机构用的卡盘爪(8)上距卡盘体(6)的中孔轴线径向最远的外端面是平面，这个平面与通过卡盘体(6)中孔轴线的卡盘体(6)上T形槽外边小槽的中心平面垂直，与卡盘体(6)中孔轴线平行。芯轴(13)上安装薄头键(10)与安装T形键(15)的键槽宽度相等，两个键槽的中心平面在同一个平面内，这个平面通过芯轴(13)上安装两个卡盘体(6)的轴径的公共轴线。
芯轴(13)上安装两个卡盘体(6)的轴径同轴，芯轴(13)上靠近推力轴承(16)的端面与安装两个卡盘体(6)的轴径的公共轴线垂直。
两端自动定心的夹紧机构的使用，把夹紧机构通过左端卡盘体(6)的大内孔及其端面用小螺栓(2)安装在机床主轴的法兰盘(1)上。把米筛架安装在夹紧机构上用两端自动定三爪卡盘夹紧，用顶尖顶住转轴(19)的中心孔，就可以把米筛架的两级外圆及其端面一并加工出来。这样所有加工面与米筛架内腔轴线的跳动精度高。
Claims (4)
1.一种两端自动定心的夹紧机构，由法兰盘、挡垫、卡盘、薄头键、轴向调节套、芯轴、T形键、推力轴承、垫、深沟轴承和转轴组成，其特征是：薄头键装在芯轴左端轴径的键槽中用螺钉和相应的弹簧垫圈压紧，一个卡盘用卡盘体的中孔安装在芯轴的这一轴径上用挡垫及大螺栓和相应的弹簧垫圈将卡盘体压紧在芯轴的轴肩上，卡盘体上一个安装卡盘爪的T形槽外边的小槽与薄头键配合，薄头键一端变薄的半圆头在卡盘体中孔压住的芯轴键槽内，变薄的半圆头上面的立面靠近卡盘体的T形槽里边的大槽底面，轴向调节套装在芯轴的螺柱上，它的小端端面压在卡盘体的T形槽端；另一个卡盘用卡盘体的中孔装在芯轴右端的轴径上，T形键装在芯轴右端的轴径键槽中用螺钉和相应的弹簧垫圈压紧，卡盘体上安装卡盘爪的T形槽外边的小槽与T形键的窄键部分配合，T形键的窄键部分与宽键部分的连接面靠在卡盘体上的T形槽里边大槽的上面；推力球轴承装在芯轴右端卡盘体的中孔中与卡盘体配合的轴承片靠在芯轴的右端，推力球轴承的另一轴承片装在转轴的左端轴径上，两个深沟球轴承也装在转轴的左端轴径上用两个垫将推力球轴承及两个深沟球轴承隔开，两个深沟球轴承的外圈装在卡盘体中孔中，右边的深沟球轴承靠在转轴的轴肩上，转轴的右端有与安装轴承轴径同轴的中心孔；安装在同一个卡盘体上的三个卡盘爪上距卡盘体的中孔轴线径向最远的外端面到卡盘体的中孔轴线的距离相同，在外端面靠近卡盘盘丝端，有距外端面一定距离的圆弧表面，卡盘体与法兰盘连接的内孔对卡盘体的中孔同轴，卡盘体与法兰盘连接的端面对卡盘体的中孔垂直。
2.根据权利要求1所述的两端自动定心的夹紧机构，其特征是：卡盘爪上距卡盘体的中孔轴线径向最远的外端面是平面，这个平面与通过卡盘体中孔轴线的卡盘体上T形槽外边小槽的中心平面垂直，与卡盘体中孔轴线平行。
3.根据权利要求1所述的两端自动定心的夹紧机构具，其特征是：芯轴上安装薄头键与安装T形键的键槽宽度相等，两个键槽的中心平面在同一个平面内，这个平面通过芯轴上安装两个卡盘体的轴径的公共轴线。
4.根据权利要求1所述的两端自动定心的夹紧机构，其特征是：芯轴上安装两个卡盘体的轴径同轴，芯轴上靠近推力轴承的端面与安装两个卡盘体的轴径的公共轴线垂直。
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