CN101890515B - 立式精镗床刚性外包夹紧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种立式精镗床刚性外包夹紧装置，包括设有连接座的夹具筒，夹具筒外壁中下部位设有固定环，固定环经O形密封圈与长度小于夹具筒并且固定有上法兰盘和下法兰盘的套筒内壁配合，套筒上设有上通气孔和下通气孔，上法兰盘和下法兰盘的内端面均经O形密封圈与夹具筒的外壁配合；夹具筒内壁设有上定位圈和下定位圈，上定位圈上设有固定工件上端面的压圈，夹具筒外壁靠近顶端固定有支承圈，支承圈上均匀设置有三个支架，各支架均通过轴与压板活动连接，压板的一端与压圈的上端面对应，另一端与固定在套筒上法兰盘上的顶柱对应。本发明解决了大形号的加工件内孔长度较长时导致镗削时出现锥度大、平行度差、两口径出现喇叭口现象等精度问题，提高了夹具可换性和安装精度，提高了产品的质量。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种机械加工用的夹具，具体涉及汽缸套使用立式精镗床设备进行精镗内孔的刚性外包夹紧装置。
二、背景技术
内燃机气缸套等轴套类零部件的内孔加工，其尺寸公差和形位公差保证能力难的主要原因是夹具与工件的装夹配合间隙和夹具变形量等问题，对于长度130～250mm之间的圆柱筒，内外圆壁厚只有2.2mm，壁厚差只有0.06mm，内孔圆度为0.03mm，平行度为0.012mm。要同时满足这些要求，应当考虑到五大要素，一是机床保障；二是夹具保障；三是刀具保障；四是人员保障；五是工艺保障。在工艺设计时我们就充分考虑了五个要素，对于机床保障我们选择了芜湖重型机床厂的立式精镗床T716机型，刀具选用最好的CBN成型刀，人员培训工艺保障采用工序各道把关原则，而问题频出在夹具保障上。目前能选用的夹具为简单的上下压盖式、刚性锥体包容式、内镶橡胶套式等均未解决以上工序要求。采用简单的上下压盖式夹具，利用其上下压紧原理夹具生产，其缺点是这类夹具加工工件的合格率低，夹具精度低，更换调整频繁。
三、发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种精度高、能提高加工工件合格率的立式精镗床刚性外包夹紧装置。
为解决上述技术问题，本发明立式精镗床刚性外包夹紧装置，包括设有连接座的夹具筒，夹具筒外壁中下部位设有固定环，该固定环经O形密封圈与长度小于夹具筒并且固定有上法兰盘和下法兰盘的套筒内壁配合，套筒上设有上通气孔和下通气孔，所述上法兰盘和下法兰盘的内端面均经O形密封圈与夹具筒的外壁配合；所述夹具筒内壁设有上定位圈和下定位圈，上定位圈上设有固定工件上端面的压圈，夹具筒外壁靠近顶端固定有支承圈，所述支承圈上均匀设置有三个支架，每个支架均通过轴与压板活动连接，所述压板的一端与压圈的上端面对应，另一端与固定在套筒上法兰盘上的顶柱对应。
上述技术方案以夹具筒为基准里面设计了上定位圈和下定位圈与其配合，并利用夹具筒的外圆设计成气缸的活塞杆，活塞容量顶紧力可以推进套筒经顶柱使三个压板工作，从而把压力压在压圈上压紧工件，只要有0.4～0.70Mpa的压缩空气源就可以进行操作。本发明解决了大型号的加工件内孔长度较长时导致镗削时出现锥度大、平行度差、两口径出现喇叭口现象等精度问题，对于工件配合件在该机床上精加工可以确保机床夹具形位公差统一的效果，满足了使用精度要求。
采用本发明加工汽缸套，提高了夹具可换性和安装精度，提高了产品的质量。与现有夹具相比节约成本，其制造费用约为2.5万元。
四、附图说明
图1是本发明立式精镗床刚性外包夹紧装置的剖视图；
图2是图1所示实施方式的俯视图；
图3是图1所示实施方式中夹具筒的外形图。
五、具体实施方式
由图1、图2和图3可见，本发明立式精镗床刚性外包夹紧装置，包括夹具筒1，连接座与夹具筒1为一整体结构，连接座上设有连接孔，用于与镗床连接。夹具筒1外壁中下部位设有固定环2，固定环2经O形密封圈3与固定有上法兰盘4和下法兰盘5的套筒6内壁配合，套筒6长度小于夹具筒1的长度，套筒6上设有上通气孔7和下通气孔8，上法兰盘7和下法兰盘8的内端面均经O形密封圈9与夹具筒1的外壁配合，夹具筒1内壁设有上定位圈10和下定位圈11，上定位圈10上设有固定工件上端面的压圈12，夹具筒1外壁靠近顶端固定有支承圈13，支承圈13上均匀设置有三个支架14，每个支架14均通过轴15与压板16活动连接，压板16的一端与压圈12的上端面对应，压板16的另一端与固定在套筒6上法兰盘4上的顶柱17对应。
工件18安装在上定位圈10和下定位圈11内，工件18上端面放置压圈12，上定位圈10和下定位圈11可以根据不同形号的工件18更换不同的尺寸。上定位圈10和下定位圈11在加工时留有精加工余量，以便安装结束后用立式精镗床的主轴装刀具进行镗内孔和刮上端面，夹具筒1与整个底座为一体制造可以保障夹具的整体刚性。
套筒6和夹具筒1及固定环2的配合，类似气缸结构，套筒6相当于缸套，固定环2相当于活塞，夹具筒1相当于活塞杆。从上通气孔7送入压缩空气，可使套筒6上移，三个顶柱17使三个压板16压紧压圈12，从而夹紧工件18。从下通气孔8送入压缩空气，可使套筒6下移，三个顶柱17使三个压板16松开压圈12，从而可卸下工件18。
本发明中的固定连接方式为螺丝连接或者焊接，除O形密封圈外所用材料为钢或者铸铁。
本发明为刚性夹紧外包式夹具带小形气动夹紧缸夹紧，这样可以满足两个条件：1、上加压环压紧受力均匀，2、圆柱外径由刚性套(即上定位圈和下定位圈)外包夹紧。刚性外包夹具筒来自于四个方面的力，气缸套的外圆分上下段受力由配合间隙小的刚性夹具筒承载压力，工件支承肩下端面直接放在夹具筒上端面定位，上压紧力是由三个均布的气缸气动压紧，起固定压紧作用，这样在镗杆高速切削和行进过程中的两个力可以分解抵消，适应加工件是圆柱筒且壁薄的特点，满足各项尺寸形位公差要求。
本发明经本公司计量室检测技术指标如下：
1、工件最大长度：250mm
2、工件最大直径：220mm
3、加工工件锥度误差：+0.03mm max
4、加工工件圆度误差：+0.025mm OE
5、加工工件平行度误差：+0.015mm
6、立式精镗床刚性外包夹紧装置上、下定位圈圆柱度：0.0125mm
7、立式精镗床刚性外包夹紧装置止口跳动：0.02mm
8、三个均布的气缸气动压紧力0.45Mpa.
Claims (1)
1.一种立式精镗床刚性外包夹紧装置，其特征是：它包括设有连接座的夹具筒(1)，夹具筒(1)外壁中下部位设有固定环(2)，该固定环(2)经O形密封圈(3)与长度小于夹具筒(1)并且固定有上法兰盘(4)和下法兰盘(5)的套筒(6)内壁配合，套筒(6)上设有上通气孔(7)和下通气孔(8)，所述上法兰盘(4)和下法兰盘(5)的内端面均经O形密封圈(9)与夹具筒(1)的外壁配合；所述夹具筒(1)内壁设有上定位圈(10)和下定位圈(11)，上定位圈(10)上设有固定工件上端面的压圈(12)，夹具筒(1)外壁靠近顶端固定有支承圈(13)，所述支承圈(13)上均匀设置有三个支架(14)，每个支架(14)均通过轴(15)与压板(16)活动连接，所述压板(16)的一端与压圈(12)的上端面对应，压板(16)的另一端与固定在套筒(6)上法兰盘(4)上的顶柱(17)对应。
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