CN103551895B - 车削专用夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车削专用夹具，包括法兰盘和固定安装在所述法兰盘上的装夹座，装夹座内设有端面装夹机构和用于夹紧工件的夹紧机构。本发明的车削专用夹具，通过设置端面装夹机构，能够有效装夹定位工件的端面，通过设置夹紧机构，在夹紧头移动和转动动作的作用下，能够夹紧工件的外周壁；如此，在端面装夹机构和夹紧机构的配合下，能够有效装夹固定工件，便于工件车削加工，且端面装夹机构和夹紧机构均采用液压提供装夹力，能够有效防止松动，可靠性更高。使用时，先利用车窗尾座上的顶尖定位工件，然后驱动推力头，利用端面装夹机构装夹工件的端面，最后驱动中心推杆向前移动，即将夹紧头推出，利用径向滑块驱动夹紧头旋转，夹紧工件外周壁。

Description

车削专用夹具

技术领域

本发明属于机械工装夹具技术领域，具体的为一种在车削加工过程中用于装夹工件的车削专用夹具。

背景技术

在现有的机械加工过程中，对于工件的装夹一般采用三爪卡盘或类似的装夹结构。虽然三爪卡盘也能够在一定程度上满足工件的装夹需求，但是由于三爪卡盘在装夹时需要占用一定的工件长度，使得工件的该段无法进行机加工，要么将该段工件作为余量切削掉，但会造成材料浪费，要么就将工件拆卸后头尾置换重新装夹，这样则会浪费大量的时间，导致加工效率低下。

另外，由于三爪卡盘一般采用螺纹紧固力夹紧工件，在工件的车削加工过程中，螺纹紧固力会由于振动而松动，并导致工件装夹不牢固。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种车削专用夹具，该车削专用夹具能够实现工件的装夹定位，且装夹牢固。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种车削专用夹具，包括法兰盘和固定安装在所述法兰盘上的装夹座，所述装夹座内设有端面装夹机构和用于夹紧工件的夹紧机构；

所述装夹座内设有延伸穿过所述法兰盘的中心推杆和与所述中心推杆滑动配合并位于所述中心推杆前端的端面装夹座，所述中心推杆与所述端面装夹座之间设有推力头，所述推力头密闭盖装在所述中心推杆上，且所述中心推杆内设有通向所述推力头的中心油孔，所述端面装夹机构安装在所述端面装夹座上；

所述夹紧机构包括环形均布在所述端面装夹座外的夹紧单元，所述夹紧单元包括夹紧头，所述夹紧头上套装设有与其滑动配合的球面套，所述装夹座上设有与所述球面套配合的球面安装座；所述夹紧头与所述中心推杆之间设有用于推动其滑动的推动机构和用于驱动其绕着所述球面套旋转的驱动机构I；

所述推动机构包括套装在所述中心推杆上的夹头推动套，所述夹头推动套与所述夹紧头之间设有嵌合结构；所述驱动机构I包括套装在所述夹头推动套上的夹头驱动套，所述夹头驱动套的外周壁上与所述夹紧头一一对应设有径向滑块，所述中心推杆上还套装设有用于驱动所述夹头驱动套与其同步滑动的轴套，所述径向滑块的前后两端面分别与所述夹头驱动套和轴套之间密闭配合，且所述夹头驱动套和轴套构成一个用于所述径向滑块移动的缸体结构，所述装夹座内设有通向所述径向滑块与所述夹头驱动套之间并用于驱动所述径向滑块径向移动的油路；所述径向滑块与所述夹紧头之间设有配合面。

进一步，所述端面装夹机构包括固定安装在所述端面装夹座上的安装座，所述安装座的前端设有心轴，所述心轴上与其同轴设有用于定位工件的顶尖，所述安装座的前端与其滑动配合套装设有驱动头，所述驱动头的前端设有用于与工件端面配合并防止工件转动的定位头，所述安装座内还设有用于驱动所述驱动头滑动并提供装夹紧固力的驱动机构II；

所述驱动机构II包括主顶杆和副顶杆，所述安装座内设有与主顶杆配合并与所述心轴同轴的安装孔和与副顶杆配合并以所述心轴的轴线为中心环形均布设置的安装副孔，所述安装副孔与所述安装孔相通，所述主顶杆滑动配合安装在所述安装孔内，副顶杆滑动配合安装在所述安装副孔内，且所述副顶杆的一端与主顶杆接触配合，另一端与所述驱动头接触配合，所述端面装夹座上与所述安装孔对应设有用于所述推力头伸入的通孔。

进一步，所述安装座上设有与所述副顶杆配合的定位螺钉，且所述副顶杆的外周壁上设有与所述定位螺钉配合的环形凹槽。

进一步，所述安装座的前端设有用于安装所述心轴的锥孔，所述心轴上设有与所述锥孔配合的锥形段。

进一步，所述驱动头与所述心轴之间设有定位套。

进一步，所述夹紧头上采用螺钉安装有夹紧片，所述夹紧片上设有弧形夹紧面，安装在所有所述夹紧头上的夹紧片的弧形夹紧面均位于同一个圆柱面上。

进一步，所述径向滑块与所述夹紧头之间设有锥形配合面，且所述夹紧头的锥形配合面上设有用于减小摩擦阻力的滚动体。

进一步，所述中心推杆上设有位于所述轴套后端的固定套组件，且所述轴套与所述中心推杆之间套装有两端分别抵靠在所述固定套组件和夹头推动套上的弹簧。

进一步，所述球面套与所述球面安装座之间设有转动限位机构，所述转动限位机构包括设置在所述球面安装座上的限位槽和设置在所述球面套上并与所述限位槽配合的限位销。

进一步，所述嵌合结构包括设置在所述夹紧头上的嵌入槽和设置在所述夹头推动套上并与所述嵌入槽配合的嵌入头。

本发明的有益效果在于：

本发明的车削专用夹具，通过设置端面装夹机构，能够有效装夹定位工件的端面，通过设置夹紧机构，在夹紧头移动和转动动作的作用下，能够夹紧工件的外周壁；如此，在端面装夹机构和夹紧机构的配合下，能够有效装夹固定工件，便于工件车削加工，且端面装夹机构和夹紧机构均采用液压提供装夹力，能够有效防止松动，可靠性更高。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明车削专用夹具实施例的结构示意图；

图2为端面装夹机构的结构示意图。

附图标记说明：

1-端面装夹座；2-安装座；3-心轴；4-顶尖；5-驱动头；7-定位头；8-主顶杆；9-副顶杆；10-顶轴；11-通孔；12-定位螺钉；13-密封圈；14-锥孔；15-定位套；20-法兰盘；21-装夹座；22-中心推杆；23-中心油孔；24-夹紧头；24a-嵌入槽；25-球面套；25a-限位销；26-球面安装座；26a-限位槽；27-夹头推动套；27a-嵌入头；28-夹头驱动套；29-径向滑块；30-轴套；31-滚动体；32-螺钉；33-固定套组件；34-弹簧。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图1所示，为本发明车削专用夹具实施例的结构示意图。本实施例的车削专用夹具，包括法兰盘20和固定安装在法兰盘20上的装夹座21，装夹座21内设有端面装夹机构和用于夹紧工件的夹紧机构。

装夹座21内设有延伸穿过法兰盘20的中心推杆22和与中心推杆22滑动配合并位于中心推杆22前端的端面装夹座1，中心推杆22与端面装夹座1之间设有推力头10，推力头10密闭盖装在中心推杆22上，且中心推杆22内设有通向推力头10的中心油孔23，端面装夹机构安装在端面装夹座1上，通过在中心油孔23内通入压力油，能够驱动推力头10前进，进而驱动端面装夹机构动作并装夹定位工件端面。

本实施例的端面装夹机构包括固定安装在端面装夹座1上的安装座2，安装座2的前端设有心轴3，心轴3上与其同轴设有用于定位工件的顶尖4，安装座2的前端与其滑动配合套装设有驱动头5，驱动头5的前端设有用于与工件端面配合并防止工件转动的定位头7，安装座2内还设有用于驱动该驱动头5滑动并提供装夹紧固力的驱动机构II。本实施例的驱动机构II包括主顶杆8和副顶杆9，安装座2内设有与主顶杆8配合并与心轴3同轴的安装孔和与副顶杆9配合并以心轴3的轴线为中心环形均布设置的安装副孔，安装副孔与安装孔相通，主顶杆8滑动配合安装在安装孔内，副顶杆9滑动配合安装在安装副孔内，且副顶杆9的一端与主顶杆8接触配合，另一端与驱动头5接触配合，安装法兰1上与安装孔对应设有用于推力头10伸入的通孔11，在推力头10的作用下，推动主顶杆8向前移动，由于主顶杆8和副顶杆9接触配合，副顶杆9向前移动，并推动驱动头5向前移动，使得驱动头5的定位头7与工件6配合，并向驱动头5施加装夹固定工件6的装夹紧固力。

夹紧机构包括环形均布在端面装夹座1外的夹紧单元，夹紧单元包括夹紧头24，夹紧头24上套装设有与其滑动配合的球面套25，装夹座21上设有与球面套25配合的球面安装座26，通过设置球面套25和球面安装座26，使得夹紧头24具有转动运动的能力。夹紧头24与中心推杆22之间设有用于推动其滑动的推动机构和用于驱动其绕着球面套25旋转的驱动机构I。

本实施例的推动机构包括套装在中心推杆22上的夹头推动套27，夹头推动套27与所述夹紧头24之间设有嵌合结构，本实施例的嵌合结构包括设置在夹紧头24上的嵌入槽24a和设置在夹头推动套27上并与嵌入槽24a配合的嵌入头27a，通过嵌入槽24a和嵌入头27a的相互作用，能够驱动夹紧头24随着中心推杆22同步移动。驱动机构I包括套装在夹头推动套27上的夹头驱动套28，夹头驱动套28的外周壁上与夹紧头24一一对应设有径向滑块29，中心推杆22上还套装设有用于驱动夹头驱动套28与其同步滑动的轴套30，径向滑块29的前后两端面分别与夹头驱动套28和轴套30之间密闭配合，且所述夹头驱动套和轴套构成一个用于所述径向滑块移动的缸体结构，装夹座21内设有通向径向滑块29与夹头驱动套28之间并用于驱动径向滑块29径向移动的油路，即径向滑块29和夹头驱动套28形成一个液压缸结构，通过压力油的作用，能够驱动径向滑块29做径向移动。径向滑块29与夹紧头24之间设有配合面，本实施例的径向滑块29与夹紧头24之间设有锥形配合面，且夹紧头29的锥形配合面上设有用于减小摩擦阻力的滚动体31，在径向滑块29的径向移动作用下，能够驱动夹紧头24绕着球面套25旋转，进而实现夹紧头24的旋转功能。

本实施例的车削专用夹具，通过设置端面装夹机构，能够有效装夹定位工件的端面，通过设置夹紧机构，在夹紧头移动和转动动作的作用下，能够夹紧工件的外周壁；如此，在端面装夹机构和夹紧机构的配合下，能够有效装夹固定工件，便于工件车削加工，且端面装夹机构和夹紧机构均采用液压提供装夹力，能够有效防止松动，可靠性更高。使用时，先利用车窗尾座上的顶尖定位工件，然后驱动推力头，利用端面装夹机构装夹工位工件的端面，最终驱动中心推杆22向前移动，即将夹紧头24推出装夹座21，利用径向滑块29驱动夹紧头24旋转，夹紧工件外周壁。

优选的，安装座2上设有与副顶杆9配合的定位螺钉12，且副顶杆9的外周壁上设有与定位螺钉12配合的环形凹槽，通过设置定位螺钉12，能够便于定位和锁紧副顶杆9的位置，且定位螺钉12可根据需要与副顶杆9配合或脱离，不会干扰副顶杆9的移动。

优选的，主顶杆10与安装孔之间、副顶杆9与安装副孔之间以及驱动头5与安装座2之间均设有密封圈13，防止润滑油泄露。

优选的，安装座2的前端设有用于安装心轴2的锥孔14，心轴3上设有与锥孔14配合的锥形段3a，采用锥形面配合定位，既能够保证心轴3的位置精度，又能够防止心轴3在工件6加工过程中由于装配间隙而导致的振动。

优选的，驱动头5与心轴3之间设有定位套15，既支撑驱动头5，又能够对驱动头5的滑动方向进行导向，防止驱动头5与心轴3之间的接触磨损。

优选的，、驱动头5也为可拆卸地安装在底座2上，根据工件大小的不同，可以更换驱动头5，保证工件装夹的效果。

优选的，夹紧头24上采用螺钉32安装有夹紧片，夹紧片上设有弧形夹紧面，安装在所有夹紧头24上的夹紧片的弧形夹紧面均位于同一个圆柱面上，即通过更改夹紧片，使夹紧片的弧形夹紧面的内径等于工件的外径，能够实现不同直径的工件的装夹，即可改变适用于本实施例车削专用夹具装夹工件的直径范围，使得本实施例的车削专用夹具能够适用于不同直径的工件的装夹。

优选的，中心推杆22上设有位于轴套30后端的固定套组件33，且轴套30与中心推杆22之间套装有两端分别抵靠在固定套组件33和夹头推动套27上的弹簧34，通过设置弹簧34，当径向滑块29驱动夹紧头24旋转时，嵌入槽24a作用在嵌入头27a上，驱动嵌入头27a向后端移动，能够有效防止嵌入槽24a和嵌入头27a对夹紧头24旋转运动的干涉。

优选的，球面套25与球面安装座26之间设有转动限位机构，转动限位机构包括设置在球面安装座26上的限位槽26a和设置在球面套25上并与限位槽26a配合的限位销25a，通过设置限位机构，能够有效限定夹紧头24转动角度范围。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种车削专用夹具，其特征在于：包括法兰盘和固定安装在所述法兰盘上的装夹座，所述装夹座内设有端面装夹机构和用于夹紧工件的夹紧机构；

所述装夹座内设有延伸穿过所述法兰盘的中心推杆和与所述中心推杆滑动配合并位于所述中心推杆前端的端面装夹座，所述中心推杆与所述端面装夹座之间设有推力头，所述推力头密闭盖装在所述中心推杆上，且所述中心推杆内设有通向所述推力头的中心油孔，所述端面装夹机构安装在所述端面装夹座上；

所述夹紧机构包括环形均布在所述端面装夹座外的夹紧单元，所述夹紧单元包括夹紧头，所述夹紧头上套装设有与其滑动配合的球面套，所述装夹座上设有与所述球面套配合的球面安装座；所述夹紧头与所述中心推杆之间设有用于推动其滑动的推动机构和用于驱动其绕着所述球面套旋转的驱动机构I；

所述推动机构包括套装在所述中心推杆上的夹头推动套，所述夹头推动套与所述夹紧头之间设有嵌合结构；所述驱动机构I包括套装在所述夹头推动套上的夹头驱动套，所述夹头驱动套的外周壁上与所述夹紧头一一对应设有径向滑块，所述中心推杆上还套装设有用于驱动所述夹头驱动套与其同步滑动的轴套，所述径向滑块的前后两端面分别与所述夹头驱动套和轴套之间密闭配合，且所述夹头驱动套和轴套构成一个用于所述径向滑块移动的缸体结构，所述装夹座内设有通向所述径向滑块与所述夹头驱动套之间并用于驱动所述径向滑块径向移动的油路；所述径向滑块与所述夹紧头之间设有配合面。

2.根据权利要求1所述的车削专用夹具，其特征在于：所述端面装夹机构包括固定安装在所述端面装夹座上的安装座，所述安装座的前端设有心轴，所述心轴上与其同轴设有用于定位工件的顶尖，所述安装座的前端与其滑动配合套装设有驱动头，所述驱动头的前端设有用于与工件端面配合并防止工件转动的定位头，所述安装座内还设有用于驱动所述驱动头滑动并提供装夹紧固力的驱动机构II；

所述驱动机构II包括主顶杆和副顶杆，所述安装座内设有与主顶杆配合并与所述心轴同轴的安装孔和与副顶杆配合并以所述心轴的轴线为中心环形均布设置的安装副孔，所述安装副孔与所述安装孔相通，所述主顶杆滑动配合安装在所述安装孔内，副顶杆滑动配合安装在所述安装副孔内，且所述副顶杆的一端与主顶杆接触配合，另一端与所述驱动头接触配合，所述端面装夹座上与所述安装孔对应设有用于所述推力头伸入的通孔。

3.根据权利要求2所述的车削专用夹具，其特征在于：所述安装座上设有与所述副顶杆配合的定位螺钉，且所述副顶杆的外周壁上设有与所述定位螺钉配合的环形凹槽。

4.根据权利要求2所述的车削专用夹具，其特征在于：所述安装座的前端设有用于安装所述心轴的锥孔，所述心轴上设有与所述锥孔配合的锥形段。

5.根据权利要求2所述的车削专用夹具，其特征在于：所述驱动头与所述心轴之间设有定位套。

6.根据权利要求1所述的车削专用夹具，其特征在于：所述夹紧头上采用螺钉安装有夹紧片，所述夹紧片上设有弧形夹紧面，安装在所有所述夹紧头上的夹紧片的弧形夹紧面均位于同一个圆柱面上。

7.根据权利要求1所述的车削专用夹具，其特征在于：所述径向滑块与所述夹紧头之间设有锥形配合面，且所述夹紧头的锥形配合面上设有用于减小摩擦阻力的滚动体。

8.根据权利要求1所述的车削专用夹具，其特征在于：所述中心推杆上设有位于所述轴套后端的固定套组件，且所述轴套与所述中心推杆之间套装有两端分别抵靠在所述固定套组件和夹头推动套上的弹簧。

9.根据权利要求1所述的车削专用夹具，其特征在于：所述球面套与所述球面安装座之间设有转动限位机构，所述转动限位机构包括设置在所述球面安装座上的限位槽和设置在所述球面套上并与所述限位槽配合的限位销。

10.根据权利要求1所述的车削专用夹具，其特征在于：所述嵌合结构包括设置在所述夹紧头上的嵌入槽和设置在所述夹头推动套上并与所述嵌入槽配合的嵌入头。