CN101905425B - 偏心曲轴的专用夹具及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种偏心曲轴的专用夹具及其使用方法。本发明包括爪盘固定端、轴端固定圈、轴端紧固螺钉、轴端固定套筒、套筒紧固螺钉、套筒紧固螺母、定位销、上定位板、下定位板、定位滑块、定位板紧固螺钉。本发明适用于加工多轴偏心，且偏心距一致，圆心呈一定角度，精度要求不高的偏心轴。在加工时，加工完一段偏心轴，需加工另一段偏心方向与之相反的轴时，只需将工件卸下，翻转一定角度，即可通过轴端固定圈和定位销定位工件。本发明所示的夹具加工简单，成本低，且使用简单，不需高的技术水平，在确保一定精度的情况下具有较高的加工效率。本发明以圆心夹角呈180°为例说明夹具的使用方法。

Description

偏心曲轴的专用夹具及其使用方法

技术领域

本发明涉及夹具，特别是一种偏心曲轴的专用夹具及其使用方法。

背景技术

现有机械加工中在加工偏心零件时仍普遍采用三爪或四爪卡盘，传统的加工方法加工偏心轴定位困难，可采用四爪卡盘偏心定位，但由于需要两次定位，则精度难以保证。可采用专用夹具，但分度头分度容易出错，因而存在技术要求高、操作复杂、工效低的问题。在加工多轴偏心轴特别是偏心距一致，但圆心位置呈一定角度的轴时，需要将轴翻转一定角度以加工另一段偏心轴，这样需要再一次定位，延长加工时间，降低效率，且精度难以保证。传统的偏心轴夹具虽通用性强，但使用步骤复杂，安装复杂，难以拆卸，反而降低了生产效率，同时也对操作人员的技术水平要求提高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种偏心曲轴的专用夹具。

偏心曲轴的专用夹具包括爪盘固定端、轴端固定圈、轴端紧固螺钉、定位销、定位板紧固螺钉、上定位板、下定位板、工件固定轴、工件固定轴轴套、定位滑块、套筒紧固螺钉、轴端固定套筒、工件、车床轴、三爪卡盘、套筒紧固螺母和顶尖轴；爪盘固定端通过焊接方式安装于三爪卡盘上，轴端固定圈通过轴端紧固螺钉固定于工件，轴端固定圈置于爪盘固定端内，工件固定轴与工件固定轴轴套采用焊接方式连接，工件固定轴轴套与顶尖轴之间为轴承连接，下定位板通过焊接方式固定于工件固定轴轴套上，定位滑块卡于上定位板和下定位板之间，上定位板和下定位板之间通过定位板紧固螺钉连接，轴端固定套筒连接工件和顶尖轴，套筒紧固螺钉和套筒紧固螺母将工件固定于顶尖轴上，定位销穿过上定位板的孔至轴端固定套筒上的孔，在车床运转时，定位销将被取下。

所述的轴端固定圈设有2-4个L型定位杆，L型定位杆分别成180°、120°、90°。若翻转90°，则轴端固定圈需设置四杆，互成90°角，需在三爪卡盘上开槽，否则轴端固定圈会与三爪卡盘干涉；若翻转120°，则轴端固定圈需设置三杆，互成120°角。

偏心曲轴的专用夹具使用方法包括以下步骤：

1)定位车床轴与工件固定轴，使之纵向偏离车床旋转主轴的距离即为所加工轴的偏心距；

2)通过车床轴与顶尖轴上的顶尖确保两者位于同一直线。转动三爪卡盘，使位于三爪卡盘上的爪盘固定端纵向为竖直；

3)调节上定位板的位置，插入定位销，使定位销的轴线与爪盘固定端的中心线位于同一竖直平面上；

4)用轴端紧固螺钉将轴端固定圈固定于工件的一端，轴端固定圈置于爪盘固定端中，工件顶住车床轴端部的顶尖，拧紧三爪卡盘，固定工件，工件的另一端顶住顶尖轴的顶尖，使用套筒紧固螺钉和套筒紧固螺母将工件固定在顶尖轴上；

5)加工完该段偏心轴后，将工件取下，将轴端固定圈的另一侧的杆放入爪盘固定端，再次转动三爪卡盘，使位于三爪卡盘上的爪盘固定端纵向为竖直；

6)调节上定位板的位置，插入定位销，使定位销的轴线与爪盘固定端的中心线位于同一竖直平面上；

7)工件的另一端顶住顶尖轴的顶尖，使用套筒紧固螺钉和套筒紧固螺母将工件固定在顶尖轴上；此时，工件已翻转180°度角，即可加工另一段偏心轴。

传统的偏心轴加工时每一次翻转都需要一次定位，不仅耗时耗力，且精度不高，效度低；本发明采用轴端定位圈来确定轴的翻转角度，操作简单可行，且只要夹具的精度提高，即可提高其定位精度，加工精度也得以提高。

传统的偏心轴夹具需要特制，不仅加工成本高，使用也多不方便；而本发明加工成本低，可采用焊接直接固定夹具，虽针对特定的偏心轴加工，但使用方便，适用于大批量的生产，大幅度提高加工效率和加工精度。

对于本发明，采用轴端固定圈定位可以改变轴端固定圈两杆之间的角度，可以生产偏心轴圆心夹角90°、120°和180°的偏心距一致的偏心轴，虽通用性受到限制，但是使用步骤简单，对操作人员技术水平要求低，大大提高了生产效率。同时通过定位销钉的双重定位，防止工件发生扭转，方便可行，且只要夹具的精度提高，即可提高定位精度，提高工件精度，夹具的大小及安装方式都适用于现用的三爪或四爪卡盘。

附图说明

图1为本发明偏心曲轴的专用夹具正面示意图；

图2为本发明偏心曲轴的专用夹具反面示意图；

图3为本发明偏心曲轴的专用夹具的爪盘固定端示意图；

图4为本发明偏心曲轴的专用夹具的定位板示意图

图5为本发明偏心曲轴的专用夹具的定位板剖面示意图；

图6为本发明偏心曲轴的专用夹具采用180°度角定位加工后的工件示意图；

图7为本发明偏心曲轴的专用夹具中三杆夹角互为90°的轴端固定圈示意图；

图8为本发明偏心曲轴的专用夹具中三杆夹角互为120°的轴端固定圈示意图；

图中，爪盘固定端1、轴端固定圈2、轴端紧固螺钉3、定位销4、定位板紧固螺钉5、上定位板6、下定位板7、工件固定轴8、工件固定轴轴套9、定位滑块10、套筒紧固螺钉11、轴端固定套筒12、工件13、车床轴14、三爪卡盘15、套筒紧固螺母16、顶尖轴17。

具体实施方式

如图1、3、4所示，偏心曲轴的专用夹具包括爪盘固定端1、轴端固定圈2、轴端紧固螺钉3、定位销4、定位板紧固螺钉5、上定位板6、下定位板7、工件固定轴8、工件固定轴轴套9、定位滑块10、套筒紧固螺钉11、轴端固定套筒12、工件13、车床轴14、三爪卡盘15、套筒紧固螺母16和顶尖轴17；爪盘固定端1通过焊接方式安装于三爪卡盘15上，轴端固定圈2通过轴端紧固螺钉3固定于工件13，轴端固定圈2置于爪盘固定端1内，工件固定轴8与工件固定轴轴套10采用焊接方式连接，工件固定轴轴套9与顶尖轴17之间为轴承连接，下定位板7通过焊接方式固定于工件固定轴轴套10上，定位滑块10卡于上定位板6和下定位板7之间，上定位板6和下定位板7之间通过定位板紧固螺钉5连接，轴端固定套筒12连接工件13和顶尖轴17，套筒紧固螺钉11和套筒紧固螺母16将工件13固定于顶尖轴17，定位销4穿过上定位板6的孔至轴端固定套筒上的孔，在车床运转时，定位销4将被取下；所述的工件固定轴8、工件固定轴轴套9、车床轴14和三爪卡盘15属于车床的一部分；所述的轴端固定圈2设有2-4个L型定位杆，L型定位杆分别成180°、120°、90°。当轴端固定圈2的两杆位于同一直线，以确保工件翻转180°。可改变两杆的角度，以确保工件翻转90°或120°；所述的爪盘固定端1用于确保轴端固定圈2的竖直，并与定位销4配合定位工件13；

如图2所示，套筒紧固螺钉11和套筒紧固螺母16配合使用，将工件13紧固在顶尖轴17上；

如图5所示，定位滑块10安装于上定位板6和下定位板7之间的卡槽中，以确保上定位板6可以横向滑动，以调节定位销4的位置，确保定位销4和爪盘固定端1位于同一平面；顶尖轴17与工件固定轴轴套9之间为轴承连接，而工件固定轴轴套与工件固定轴之间为焊接连接，则当加工时，工件固定轴轴套9固定不转动，而顶尖轴17将随工件13转动；

如图6所示，轴端固定圈2的两杆呈180°度角，使用该夹具定位加工后的工件13即如图；

如图7所示，轴端固定圈2的四杆互成90°度角，适用于所加工的偏心轴的圆心角呈90°度角的工件，此时轴端固定圈2会与三爪卡盘15相干涉，故需在三爪卡盘15上开设槽，以避免干涉；

如图8所示，轴端固定圈2的三杆互成120°度角适用于所加工的偏心轴的圆心角呈120°度角的工件。

偏心曲轴的专用夹具方法包括以下步骤：

1)定位车床轴14与工件固定轴8，使之纵向偏离车床旋转主轴的距离即为所加工轴的偏心距；

2)通过车床轴14与顶尖轴17上的顶尖确保两者位于同一直线。转动三爪卡盘15，使位于三爪卡盘15上的爪盘固定端1纵向为竖直；

3)调节上定位板6的位置，插入定位销4，使定位销4的轴线与爪盘固定端1的中心线位于同一竖直平面上；

4)用轴端紧固螺钉3将轴端固定圈2固定于工件13的一端，轴端固定圈2置于爪盘固定端1中，工件13顶住车床轴14端部的顶尖，拧紧三爪卡盘15，固定工件13，工件13的另一端顶住顶尖轴17的顶尖，使用套筒紧固螺钉11和套筒紧固螺母16将工件13固定在顶尖轴17上；

5)加工完该段偏心轴后，将工件13取下，将轴端固定圈2的另一侧的杆放入爪盘固定端1，再次转动三爪卡盘15，使位于三爪卡盘15上的爪盘固定端1纵向为竖直；

6)调节上定位板6的位置，插入定位销4，使定位销4的轴线与爪盘固定端1的中心线位于同一竖直平面上；

7)工件的另一端顶住顶尖轴17的顶尖，使用套筒紧固螺钉11和套筒紧固螺母16将工件13固定在顶尖轴17上；此时，工件已翻转180°度角，即可加工另一段偏心轴。

Claims (2)

1.一种偏心曲轴的专用夹具，其特征在于包括爪盘固定端(1)、轴端固定圈(2)、轴端紧固螺钉(3)、定位销(4)、定位板紧固螺钉(5)、上定位板(6)、下定位板(7)、工件固定轴(8)、工件固定轴轴套(9)、定位滑块(10)、套筒紧固螺钉(11)、轴端固定套筒(12)、工件(13)、车床轴(14)、三爪卡盘(15)、套筒紧固螺母(16)和顶尖轴(17)；爪盘固定端(1)通过焊接方式安装于三爪卡盘(15)上，轴端固定圈(2)通过轴端紧固螺钉(3)固定于工件(13)，轴端固定圈(2)置于爪盘固定端(1)内，工件固定轴(8)与工件固定轴轴套(9)采用焊接方式连接，工件固定轴轴套(9)与顶尖轴(17)之间为轴承连接，下定位板(7)通过焊接方式固定于工件固定轴轴套(9)上，定位滑块(10)卡于上定位板(6)和下定位板(7)之间，上定位板(6)和下定位板(7)之间通过定位板紧固螺钉(5)连接，轴端固定套筒(12)连接工件(13)和顶尖轴(17)，套筒紧固螺钉(11)和套筒紧固螺母(16)将工件(13)固定于顶尖轴(17)，定位销(4)穿过上定位板(6)的孔至轴端固定套筒上的孔，在车床运转时，定位销(4)将被取下；所述的轴端固定圈(2)设有2-4个L型定位杆，L型定位杆分别成180°、120°、90°。

2.一种如权利要求1所述的偏心曲轴的专用夹具的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)定位车床轴(14)与工件固定轴(8)，使之纵向偏离车床旋转主轴的距离即为所加工轴的偏心距；

2)通过车床轴(14)与顶尖轴(17)上的顶尖确保两者位于同一直线，转动三爪卡盘(15)，使位于三爪卡盘(15)上的爪盘固定端(1)纵向为竖直；

3)调节上定位板(6)的位置，插入定位销(4)，使定位销(4)的轴线与爪盘固定端(1)的中心线位于同一竖直平面上；

4)用轴端紧固螺钉(3)将轴端固定圈(2)固定于工件(13)的一端，轴端固定圈(2)置于爪盘固定端(1)中，工件(13)顶住车床轴(14)端部的顶尖，拧紧三爪卡盘，固定工件(13)，工件(13)的另一端顶住顶尖轴(17)的顶尖，使用套筒紧固螺钉(11)和套筒紧固螺母(16)将工件(13)固定在顶尖轴(17)上；

5)加工完该段偏心轴后，将工件(13)取下，将轴端固定圈(2)的另一侧的杆放入爪盘固定端(1)，再次转动三爪卡盘(15)，使位于三爪卡盘(15)上的爪盘固定端(1)纵向为竖直； 

6)调节上定位板(6)的位置，插入定位销(4)，使定位销(4)的轴线与爪盘固定端(1)的中心线位于同一竖直平面上；

7)工件(13)的另一端顶住顶尖轴(17)的顶尖，使用套筒紧固螺钉(11)和套筒紧固螺母(16)将工件(13)固定在顶尖轴(17)上；此时，工件已翻转180°度角，即可加工另一段偏心轴。 

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