CN104400051A - 一种用于切削加工的组合式变直径芯轴夹具 - Google Patents

Abstract

一种用于切削加工的组合式变直径芯轴夹具，包括两端开制螺纹的螺杆，螺杆中部套置待加工零件，螺杆的两端对称安装有左活动顶尖套和右活动顶尖套，左活动顶尖套的左端通过左O形组合垫圈和左螺母锁紧，右活动顶尖套的右端通过右O形组合垫圈和右螺母锁紧。本发明结构紧凑、合理，使用灵活方便，采用本发明的组合式变直径芯轴夹具，可用作特定型号切削加工机床的配套夹具，可装夹所有在该机床上需通过夹持内圆柱表面进行加工的待加工零件，无需再为某一种内圆柱表面零件定制专用芯轴；同时本发明的一套组合式变直径夹具也可用于不同种类的切削加工机床上，装夹需通过夹持内圆柱表面进行加工的待加工零件，无需为某一种切削加工机床定制专用芯轴。

Description

一种用于切削加工的组合式变直径芯轴夹具

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其是一种用于切削加工的组合式变直径芯轴夹具。

背景技术

机械加工中许多待切削加工零件需要先加工形成内圆柱表面并使之达到足够精度，然后根据其内圆柱表面的直径，定制与该直径匹配的芯轴夹具，用该芯轴夹具夹持内圆柱表面后，在切削机床上进行定位、装夹及切削加工，才能确保零件的端面切削加工、外圆柱表面切削加工、以及外圆柱表面上其它形状的切削加工达到规定的工艺技术要求。

目前采用的芯轴夹具只能夹持一种特定的直径尺寸，不同的待加工零件其零件长度和内圆柱表面直径一般不相等；即使是同一个待加工零件，在加工过程中其内圆柱表面直径也处于不断变化中，如果一个零件在加工过程中有N个工序需要采用芯轴夹具夹持后进行切削加工，而每个工序加工前待切削零件的内圆柱表面直径都与之前的直径不同，就需要定制N个芯轴夹具，才能完成这一个零件的全部切削加工，既推高了加工成本，又增加了芯轴夹具制造时间，降低了生产效率。

综上所述，目前尚无一种芯轴夹具可以实现对零件不同的内圆柱表面进行夹持与定位。当零件进行批量生产时，待加工零件的切削加工次数增加，一般情况下批量越大，切削加工次数越多，每一次切削加工前，只要待加工零件内圆柱表面直径与之前加工前不同，就需定制一个芯轴夹具，零件加工成本、加工周期、工艺过程管理成本等均被推高；当零件仅需加工一件或几件时，为一件或几件定制的N个芯轴夹具，所产生的定制费用只能由一件或几件来分摊，导致每一个零件的切削加工成本极高。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的一套芯轴夹具不能夹持不同内圆柱表面直径的待加工零件的缺点，提供一种用于切削加工的组合式变直径芯轴夹具，从而使得在一个较大有效范围内，不同长度不同内圆柱表面直径的零件，均可用本发明的一套芯轴夹具进行装夹和定位。

本发明所采用的技术方案如下：

一种用于切削加工的组合式变直径芯轴夹具，包括两端开制螺纹的螺杆，所述螺杆中部套置待加工零件，所述螺杆的两端对称安装有左活动顶尖套和右活动顶尖套，左活动顶尖套的左端通过左O形组合垫圈和左螺母锁紧，所述右活动顶尖套的右端通过右O形组合垫圈和右螺母锁紧。

其进一步技术方案在于： 

所述螺杆中部的左活动顶尖套和右活动顶尖套的外圆周面上套置有多瓣式涨紧夹持器，所述多瓣式涨紧夹持器的外圆周面上开有多道环形槽，所述环形槽内安装O形橡胶圈，所述多瓣式涨紧夹持器的外圆周面通过橡皮垫与待加工零件配合安装；

所述左活动顶尖套和右活动顶尖套的结构相同，均包括圆柱部分，所述圆柱部分的前端延伸有锥面部分，所述圆柱部分的外圆柱表面上均匀布置三个或四个螺纹孔，所述螺纹孔内安装带螺纹的限位销钉，所述螺杆上开有三条或四条直槽，所述限位销钉卡在直槽内；所述圆锥面部分均匀布置有三条或四条斜槽；

所述多瓣式涨紧夹持器的瓣数与活动顶尖套圆锥面部分所开斜槽的数目相同，所述多瓣式涨紧夹持器上的卡钩卡在斜槽内；

所述螺杆、左活动顶尖套和右活动顶尖套位于同一中心线位置。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，使用灵活方便，采用本发明所述的组合式变直径芯轴夹具，可用作特定型号切削加工机床的配套夹具，可装夹所有在该机床上需通过夹持内圆柱表面进行加工的待加工零件，无需再为某一种内圆柱表面零件定制专用芯轴。

本发明用于一个加工单位的各道加工工位上，可针对各道加工工位上夹持零件的内圆柱表面直径范围，配套一至二种规格的本发明所述的芯轴夹具，即可完全替代专用的定制芯轴夹具，大幅缩减了加工准备用时，减少了零件加工成本，特别是大幅减少了加工小数量的零件加工成本，有助于提高生产效率。

附图说明

图1为本发明的爆炸图。

图2为本发明的结构示意图（待加工零件内径大于活动顶尖套的外径）。

图3为本发明的结构示意图（待加工零件内径小于活动顶尖套的外径）。

图4为本发明的结构示意图（待加工零件内径不等，且左右两端均小于活动顶尖套的外径，）。

其中：1、待加工零件；2、橡皮垫；3、多瓣式涨紧夹持器；4、O形橡胶圈；5、左螺母；6、左O形组合垫圈；7、左活动顶尖套；8、左带螺纹限位销钉；9、螺杆；10、右活动顶尖套；11、右带螺纹限位销钉；12、右O形组合垫圈；13、右螺母。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1、图2、图3和图4所示，本实施例的用于切削加工的组合式变直径芯轴夹具，包括两端开制螺纹的螺杆9，螺杆9中部套置待加工零件1，螺杆9的两端对称安装有左活动顶尖套7和右活动顶尖套10，左活动顶尖套7的左端通过左O形组合垫圈6和左螺母5锁紧，右活动顶尖套10的右端通过右O形组合垫圈12和右螺母13锁紧。

如图2所示，螺杆9中部的左活动顶尖套7和右活动顶尖套10的外圆周面上套置有多瓣式涨紧夹持器3，多瓣式涨紧夹持器3的外圆周面上开有多道环形槽，环形槽内安装O形橡胶圈4，多瓣式涨紧夹持器3的外圆周面通过橡皮垫2与待加工零件1配合安装。

左活动顶尖套7和右活动顶尖套10的结构相同，均包括圆柱部分，圆柱部分的前端延伸有锥面部分，圆柱部分的外圆柱表面上均匀布置三个或四个螺纹孔，螺纹孔内安装带螺纹的限位销钉，左活动顶尖套7上安装左带螺纹限位销钉8，右活动顶尖套10上安装右带螺纹限位销钉11；螺杆9上开有三条或四条直槽，限位销钉卡在直槽内，有效的防止左活动顶尖套7和右活动顶尖套10在装配和调节过程中发生转动。在要求活动顶尖套和和螺杆9中心线高同轴精度时，通过微调节活动顶尖套上的三个或四个调整销钉，实现活动顶尖套和螺杆9中心线之间的高同轴精度。圆锥面部分开均匀布置有三条或四条斜槽。

多瓣式涨紧夹持器3的瓣数与活动顶尖套圆锥面部分所开斜槽的数目相同，多瓣式涨紧夹持器3上的卡钩卡在斜槽内。使每一瓣涨紧夹持器元件沿活动顶尖套上的斜槽运动。多瓣式涨紧夹持器3由多瓣涨紧元件组成，多瓣元件组成的外圆柱表面上开制由多道环形槽，内装有弹性橡胶“O”形圈或用拉簧捆扎，以实现多瓣元件沿直径方向的同步伸展与同步收缩，每一瓣元件上贴有橡皮垫2，使多瓣式涨紧夹持器3的外圆柱表面与被夹持零件的内圆柱表面之间为柔性接触。

螺杆9、左活动顶尖套7和右活动顶尖套10位于同一中心线位置。

实施例一：

待加工零件1的内圆柱表面直径大于活动顶尖套的外圆表面直径的装夹：

见图2，在一套的多瓣式涨紧夹持器3中选择一个外径适合的多瓣式涨紧夹持器3，装配在左活动顶尖套7和右活动顶尖套10之间，将待加工零件1套装在多瓣式涨紧夹持器3上，旋动左螺母5沿两端带螺纹的螺杆9向右运动及旋动右螺母13沿两端带螺纹的螺杆9向左运动，多瓣式涨紧夹持器3直径扩张直至夹紧待加工零件1的内圆柱表面，利用螺杆9两个端面上的顶尖孔配合机床上鸡心夹或拔盘，即可对待加工零件1的外圆柱表面及端面进行切削加工。

实施例二：

待加工零件1的内圆柱直径小于活动顶尖套外径但大于螺杆9外径时的装夹：

见图3，根据待加工零件1内圆柱表面直径分别选择合适的相同规格左活动顶尖套7和右活动顶尖套10，通过左螺母5、右螺母13、O型组合垫圈将待加工零件1内圆柱表面夹紧于左活动顶尖套7和右活动顶尖套10的圆锥面上，采用上述实施例一中的相同的方法在机床上对待加工零件1的外圆柱表面和端面进行切削加工。

实施例三：

待加工零件1的左右端内圆柱表面直径不等但左右端均小于活动顶尖套外径大于螺杆9外径时实现装夹：

见图4，根据待加工零件1左端内圆柱表面直径和右端内圆柱表面直径，分别选择不同规格的左活动顶尖套7和右活动顶尖套10，通过左螺母5、右螺母13、O型组合垫圈将待加工零件1左内圆柱表面夹紧于左活动顶尖套7的圆锥面上，同时将待加工零件1的右内圆柱表面同时夹紧在右活动顶尖套10的圆锥面上；采用上述实施例一中的相同的方法在机床上对待加工零件1的外圆柱表面和端面进行切削加工。

本发明所述的芯轴夹具的名称中“组合式”称谓是指芯轴夹具中存在按一定的尺寸系列配制的左活动顶尖套7、右活动顶尖套10、多瓣式涨紧夹持器3（一般为三瓣或四瓣，以三瓣式居多）、O形组合垫圈等，针对零件不同的内圆柱表面直径，分别从左活动顶尖套7、右活动顶尖套10、多瓣式涨紧夹持器3中，各选择一个合适的元件进行组合装配，形成针对一个特定内圆柱表面直径的芯轴夹具，从而实现在有效范围内对各种不同直径的内圆柱表面的夹持与定位。

本发明的芯轴夹具的名称中的“变直径”称谓是指一个多瓣式涨紧夹持器3上的每一瓣夹持元件均可沿直径方向同步伸展与同步收缩，其构成的外圆表面直径随之变化，以实现对零件内圆柱表面的夹紧，一个多瓣式涨紧夹持器3有效的内圆柱表面直径有效夹持范围较大。使用本发明的芯轴夹具，可实现在一个较大的有效范围内，用一套芯轴夹具对零件的不同内圆柱表面进行夹持与定位，降低零件切削加工成本和加工周期。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。 

Claims (5)

1.一种用于切削加工的组合式变直径芯轴夹具，其特征在于：包括两端开制螺纹的螺杆（9），所述螺杆（9）中部套置待加工零件（1），所述螺杆（9）的两端对称安装有左活动顶尖套（7）和右活动顶尖套（10），左活动顶尖套（7）的左端通过左O形组合垫圈（6）和左螺母（5）锁紧，所述右活动顶尖套（10）的右端通过右O形组合垫圈（12）和右螺母（13）锁紧。

2.如权利要求1所述的一种用于切削加工的组合式变直径芯轴夹具，其特征在于：所述螺杆（9）中部的左活动顶尖套（7）和右活动顶尖套（10）的外圆周面上套置有多瓣式涨紧夹持器（3），所述多瓣式涨紧夹持器（3）的外圆周面上开有多道环形槽，所述环形槽内安装O形橡胶圈（4），所述多瓣式涨紧夹持器（3）的外圆周面通过橡皮垫（2）与待加工零件（1）配合安装。

3.如权利要求1所述的一种用于切削加工的组合式变直径芯轴夹具，其特征在于：所述左活动顶尖套（7）和右活动顶尖套（10）的结构相同，均包括圆柱部分，所述圆柱部分的前端延伸有锥面部分，所述圆柱部分的外圆柱表面上均匀布置三个或四个螺纹孔，所述螺纹孔内安装带螺纹的限位销钉，所述螺杆（9）上开有三条或四条直槽，所述限位销钉卡在直槽内；所述圆锥面部分均匀布置有三条或四条斜槽。

4.如权利要求2或3所述的一种用于切削加工的组合式变直径芯轴夹具，其特征在于：所述多瓣式涨紧夹持器（3）的瓣数与活动顶尖套圆锥面部分所开斜槽的数目相同，所述多瓣式涨紧夹持器（3）上的卡钩卡在斜槽内。

5.如权利要求1所述的一种用于切削加工的组合式变直径芯轴夹具，其特征在于：所述螺杆（9）、左活动顶尖套（7）和右活动顶尖套（10）位于同一中心线位置。