CN103878606A - 车床加工偏心深孔夹具 - Google Patents

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郝利
黄一声
管延科
张文周
姚军
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Abstract

本发明涉及机械制造领域，具体地涉及一种车床加工偏心深孔夹具，包括夹持套筒，夹持套筒的中心线与车床主轴的中心线同轴，夹持套筒的前、后端部分别设有前、后偏心法兰，前偏心法兰上设有安装孔Ⅰ，后偏心法兰上设有安装孔Ⅱ，安装孔Ⅰ和安装孔Ⅱ的中心线同轴并与待加工工件的中心线同轴，夹持套筒外侧设有配重块。本发明具有装卸工件方便快捷、加工精度高、对工件损伤少并适合批量偏心深孔加工的优点。

Description

车床加工偏心深孔夹具
技术领域
本发明涉及机械制造领域，具体地涉及车床加工偏心深孔夹具。
背景技术
在机械加工领域，当孔的直径和孔的深度之比超过1:25时则属于深孔加工的范围，当深孔的位置与细长轴的中心线同心时，目前工艺方法均是采用深孔枪钻在车床上加工，或者采用专用深孔钻床等钻削加工；但当深孔的位置与细长轴的中心线偏心时，大多是采用在镗床上配合枪钻进行钻孔，但镗床转速较低，需要增设枪钻专用增速器以提高主轴的转速，与普通车床相比，镗床价值远远高于车床，如果使用镗床钻削细长轴上的偏心孔，则形成“大马拉小车”的局面，制造成本明显加大，很不经济，一般企业难以承受。
中国实用新型专利CN201168804Y“回转类零件异形分布深孔加工装置”中公开了一种钻床用深孔加工装置，如图4所示，包括莫氏锥座1和导套座12，莫氏锥座1与偏心盘A3连接，导套座12与偏心盘B11连接，在偏心盘上设置偏心孔用来安装待加工工件19，并在工件19的两端分别安装分度盘A5、配重块A6、分度盘B9和配重块B8。加工时需要先用螺钉分别将分度盘A、配重块A、分度盘B和配重块B固定到工件，钻孔完成后再将分度盘A、配重块A、分度盘B和配重块B固定到工件上的螺钉松开，如此反复实现对不同工件的加工，使得在实际使用时工序比较复杂，工作效率低；同时由于将分度盘和配重块直接固定在工件上，使得工件的定位精度难以保证，并可能对工件表面造成损伤。
发明内容
本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种装卸工件方便快捷、加工精度高、对工件损伤少并适合批量偏心深孔加工的车床加工偏心深孔夹具。
本发明的技术方案是：一种车床加工偏心深孔夹具，包括夹持套筒，夹持套筒的中心线与车床主轴的中心线同轴，夹持套筒的前、后端部分别设有前、后偏心法兰，前偏心法兰上设有安装孔Ⅰ，后偏心法兰上设有安装孔Ⅱ，安装孔Ⅰ和安装孔Ⅱ的中心线同轴并与待加工工件的中心线同轴，夹持套筒外侧设有配重块。
通过设置夹持套筒，并在夹持套筒的前后两端分别设置偏心法兰，在偏心法兰上设置安装孔用来安装待加工工件，在加工工件时只需要将工件装入夹持套筒中前后偏心法兰的安装孔即可完成工件的装夹，装卸工件方便快捷并能适合批量偏心深孔的加工；同时使夹持套筒的中心线与车床主轴的中心线同轴，安装孔的中心线同轴并与待加工工件的中心线同轴，可以使工件定位精准，保证工件的加工精度；由于将工件安装在夹持套筒内，使工件处于相对密闭安全的空间并不与其他部件直接接触，可以减少对工件表面造成损伤的可能性，提高工件加工合格率；此外，在夹持套筒外侧设有配重块，能够抵消工件在夹持套筒内的偏心所造成的巨大离心力，可保证工件在高速回转时能够处于平稳状态，确保工件加工精度。
优选地，所述夹持套筒中部设有夹紧装置。
更近一步地，所述夹持套筒同一位置处径向上设有四个螺纹孔，螺纹孔上安装有夹紧螺钉。
优选地，所述夹持套筒的前端设有轴承。
优选地，所述配重块的数量是两块，分别通过螺栓固定或焊接在夹持套筒外侧的前部和后部。
优选地，所述前偏心法兰通过螺钉固定在夹持套筒前端孔内，后偏心法兰通过螺钉固定或焊接在夹持套筒后端孔内。
更近一步地，所述夹持套筒与前偏心法兰上设有定位孔，定位孔包括设在夹持套筒上的螺纹孔和设在前偏心法兰上的光孔，光孔的直径尺寸小于螺纹孔的内径尺寸，定位孔上安装有定位螺钉。
更近一步地，所述安装孔Ⅰ是通孔，安装孔Ⅱ是通孔或盲孔中的一种。
本发明的有益效果是：通过设置夹持套筒并将夹紧装置和配重块设在夹持套筒上，可以方便装夹工件，减少对工件的损伤，提高加工精度；同时本发明的车床加工偏心深孔夹具，可以利用各种普通车床对细长轴工件钻削偏心深孔，充分利用了车床资源，装夹工件方便快捷，偏心孔的位置能够自动对正车床主轴中线，不再需要对刀找正的辅助时间，减轻操作人员的劳动量，提高加工效率和制造精度，批量加工深孔时效果更佳。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中A-A截面的剖视图。
图3是图1中I的局部放大示意图。
图4是现有技术的结构示意图。
图中，1、定位螺钉，2、轴承，3、前偏心法兰，4、夹持套筒，5、夹紧螺钉，6、配重块，7、后偏心法兰，8、工件，9、钻头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案进行详细描述。
如图1至图3所示，本发明的车床加工偏心深孔夹具，包括夹持套筒4，夹持套筒4的中心线与车床主轴的中心线同轴，夹持套筒4的前、后端部分别设有前偏心法兰3和后偏心法兰7，前偏心法兰3上设有安装孔Ⅰ，后偏心法兰7上设有安装孔Ⅱ，安装孔Ⅰ和安装孔Ⅱ的中心线同轴并与待加工工件8的中心线同轴，夹持套筒4外侧设有配重块6。
通过设置夹持套筒，并在夹持套筒的前后两端分别设置偏心法兰，在偏心法兰上设置安装孔用来安装待加工工件，在加工工件时只需要将工件装入夹持套筒中前后偏心法兰的安装孔即可完成工件的装夹，装卸工件方便快捷并能适合批量偏心深孔的加工；同时使夹持套筒的中心线与车床主轴的中心线同轴，安装孔的中心线同轴并与待加工工件的中心线同轴，可以使工件定位精准，保证工件的加工精度；由于将工件安装在夹持套筒内，使工件处于相对密闭安全的空间并不与其他部件直接接触，可以减少对工件表面造成损伤的可能性，提高工件加工合格率；此外，在夹持套筒外侧设有配重块，能够抵消工件在夹持套筒内的偏心所造成的巨大离心力，可保证工件在高速回转时能够处于平稳状态，确保工件加工精度。
本发明的实施例中，为了为进一步固定好安装于夹持套筒4内的细长轴工件8，防止加工时细长轴工件8高速回转进而使工件中部剧烈振动造成加工偏差，在夹持套筒4中部设有夹紧装置，用以在径向方向上固定夹持套筒内的工件，安装夹紧装置的数量多少及其安装位置根据待加工工件的长度确定。具体地本实施例中是在夹持套筒4同一位置处径向上设有四个螺纹孔，并在螺纹孔上安装有夹紧螺钉5，利用四个夹紧螺钉5对工件8同一位置进行夹紧，可有效防止细长轴工件在加工时产生的剧烈振动，进而避免加工误差，提高工件加工合格率。
本发明的实施例中，为保持夹持套筒高速回转灵活，在夹持套筒4的前端即在夹持套筒4远离车床卡盘的一端外圆上设置了轴承2，并使轴承外圈与车床中心架接触，用以支撑夹持套筒高速旋转灵活。
本发明的实施例中，为提高配重块抵消工件偏心造成的离心力效果，将配重块的数量设成是两块，并分别通过螺栓固定或焊接在夹持套筒外侧的前部和后部，配重块6的重量可以通过精确计算获得，也可以根据平衡试验的实际数据确定。
本发明的实施例中，定位螺钉1、轴承2和夹紧螺钉5属于标准件，使该夹具便于制作并可降低制作成本，夹持套筒4可采用钢管制作，其两端的内孔须进行机加工并保证两端内孔的同心度，以保证与前偏心法兰3和后偏心法兰7的外圆配合良好，并使前偏心法兰上的安装孔Ⅰ是通孔，后偏心法兰上的安装孔Ⅱ是通孔或盲孔中的一种，具体地，当安装孔Ⅱ设计成盲孔时，该安装孔Ⅱ在实现安装工件的同时可以同时对工件进行定位，使装夹工件快捷方便，安装轴承2的端部外径可按轴承内孔的配合需求加工。前偏心法兰3与后偏心法兰7需结合成一体后，同步加工其外圆和内孔，以保证这两个偏心法兰的外圆直径一致、安装孔偏心量一致，且该安装孔偏心量的大小，必须与待加工的细长轴上深孔的偏心量一致。
组装本夹具时，先把后偏心法兰7采用焊接或螺钉径向顶紧的方式固定在夹持套筒4的后端内孔中，然后安装前偏心法兰3，并精确调整和测定前、后两个偏心法兰3和7的安装孔同心度，确认后，在夹持套筒4的前端外圆与前偏心法兰3上一起加工定位孔，该定位孔在夹持套筒4上的部分为螺纹孔，在前偏心法兰3上的部分为具有一定深度的光孔，并且使光孔的直径尺寸小于螺纹孔的内径尺寸，这样在安装前偏心法兰3时，定位螺钉1首先拧入夹持套筒4上的螺纹孔内，再进入前偏心法兰3上的光孔中定位；接着再安装轴承2、夹紧螺钉5和配重块6，完成本夹具的组装。
使用时，可快速拆下前偏心法兰3，把待加工的细长轴工件安装在夹持套筒4内，再安装前偏心法兰3，接着将细长轴工件的两端部外圆装入前偏心法兰3和后偏心法兰7的安装孔中自动快速地定位，并使得细长轴工件上的偏心深孔位置正好与夹持套筒4的中心线一致，并一起对准车床主轴中心线，拧紧夹紧螺钉5后，钻头9即可沿着车床主轴中心线进给钻削。偏心深孔加工完毕，拆下前偏心法兰3，可方便地取出加工好的细长轴工件，然后装入后续待加工的其它细长轴工件，重复上述步骤即可完成另一个偏心深孔的加工。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种车床加工偏心深孔夹具，其特征在于：包括夹持套筒，夹持套筒的中心线与车床主轴的中心线同轴，夹持套筒的前、后端部分别设有前、后偏心法兰，前偏心法兰上设有安装孔Ⅰ，后偏心法兰上设有安装孔Ⅱ，安装孔Ⅰ和安装孔Ⅱ的中心线同轴并与待加工工件的中心线同轴，夹持套筒外侧设有配重块。
2.如权利要求1所述的车床加工偏心深孔夹具，其特征在于：所述夹持套筒中部设有夹紧装置。
3.如权利要求2所述的车床加工偏心深孔夹具，其特征在于：所述夹持套筒同一位置处径向上设有四个螺纹孔，螺纹孔上安装有夹紧螺钉。
4.如权利要求1所述的车床加工偏心深孔夹具，其特征在于：所述夹持套筒的前端设有轴承。
5.如权利要求1所述的车床加工偏心深孔夹具，其特征在于：所述配重块的数量是两块，分别通过螺栓固定或焊接在夹持套筒外侧的前部和后部。
6.如上述任一权利要求所述的车床加工偏心深孔夹具，其特征在于：所述前偏心法兰通过螺钉固定在夹持套筒前端孔内，后偏心法兰通过螺钉固定或焊接在夹持套筒后端孔内。
7.如权利要求6所述的车床加工偏心深孔夹具，其特征在于：所述夹持套筒与前偏心法兰上设有定位孔，定位孔包括设在夹持套筒上的螺纹孔和设在前偏心法兰上的光孔，光孔的直径尺寸小于螺纹孔的内径尺寸，定位孔上安装有定位螺钉。
8.如权利要求6所述的车床加工偏心深孔夹具，其特征在于：所述安装孔Ⅰ是通孔，安装孔Ⅱ是通孔或盲孔中的一种。
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