CN105171020B - 异形零件数车机加工装 - Google Patents

Abstract

本发明属于数控车床异形件加工领域，具体提供了一种异形零件数车机加工装，包括工装主体、滑块、拉力杆、内涨拉杆、内涨芯子。所述工装主体设置有供所述滑块上下滑动的滑动腔体，所述滑块设置于所述滑动腔体中，所述拉力杆的一端连接于所述滑块的底端，另一端从所述工装主体的底部伸出并与数车机相连，所述内涨芯子设置于所述工装主体的顶部，所述内涨芯子的外表面与异形零件的固定孔匹配，所述内涨拉杆的一端穿过所述内涨芯子且可拆卸连接于所述滑块，另一端抵住所述内涨芯子的顶部。将异形零件加工应用于数控车床，改善了现有的数控加工中心进行加工存在的成本较高、周期较久，不适用于大批量生产的缺点。

Description

异形零件数车机加工装

技术领域

本发明涉及数控车床异形件加工领域，具体而言，涉及一种异形零件数车机加工装。

背景技术

异形件一般体积都较小，外形较复杂，零件加工较复杂，机械加工中一般采用组合夹具的夹紧方式。目前国内加工异形零件主要采用数控加工中心进行加工，但数控加工中心加工成本较高、周期较久，不适用余大批量生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种异形零件数车机加工装，使得异形零件可以很好的通过数控车床进行加工，以达到改善上述数控加工中心进行加工存在的问题。

本发明是这样实现的：

一种异形零件数车机加工装，包括工装主体、滑块、拉力杆、内涨拉杆、内涨芯子，所述工装主体设置有供所述滑块上下滑动的滑动腔体，所述滑块设置于所述滑动腔体中，所述拉力杆的一端连接于所述滑块的底端，另一端从所述工装主体的底部伸出并与数车机相连，所述内涨芯子设置于所述工装主体的顶部，所述内涨芯子的外表面与异形零件的固定孔匹配，所述内涨拉杆的一端穿过所述内涨芯子且可拆卸连接于所述滑块，另一端抵住所述内涨芯子的顶部；

所述滑块往下滑动至所述滑动腔体的底部时，所述内涨拉杆挤压所述内涨芯子，所述内涨芯子扩张抵住所述异形零件的固定孔的内壁，所述异形零件处于被锁紧状态；所述滑块往上滑动至所述滑动腔体的顶部时，所述内涨芯子收缩，所述异形零件处于松动状态。

上述所述异形零件数车机加工装，优选地，所述工装主体设置有两个导向定位杆，所述滑块设置有两个第一通孔，所述两个第一通孔与所述两个导向定位杆分别间隙配合。

拉力杆固定在数车机上，作用拉力杆使滑块在滑动腔体内上下运动时，可能会发生偏移，滑块也可能会在滑动腔体内左右移动，从而影响工装的正常使用以及对工件的夹紧效果。因此，工装主体设置的两个导向定位杆可以使滑块仅沿导向定位杆的方向运动，并且对滑块具有限位作用，使滑块滑动腔体的水平方向不会滑动，使得夹紧工件的操作更方便准确地完成。

上述所述异形零件数车机加工装，优选地，所述内涨拉杆与所述滑块螺纹连接，所述滑块设置有第一螺纹孔，所述内涨拉杆的一端设置有与所述第一螺纹孔配合的第一外螺纹。

在对异性零件的加工过程中，首先要将异形零件套在内涨芯子上，再将内涨拉杆穿过内涨芯子与滑块连接，再通过拉杆作用滑块移动，滑块再作用内涨拉杆移动，从而内涨拉杆挤压内涨芯子，使异形零件锁紧。因此，内涨拉杆与滑块之间应当为可拆卸连接，螺纹连接的方式既简单方便，同时也不容易松动。并且在加工的过程中，整个工装会旋转，旋转方向与螺纹设置方向相反更有利于锁紧，使内涨拉杆不容易脱落，从而便于异形零件的加工。

上述所述异形零件数车机加工装，优选地，还包括两个工件定位杆，所述工装主体的顶部设置有两个定位孔，所述两个工件定位杆的底端分别与所述两个定位孔过盈配合。

工件在锁紧的状态下也可能会在转动的加工过程中出现松动，因此在需要加工的孔的两端的工装主体上设置两个工件定位杆，对工件的位置进行固定和限位，防止工件在转动的时候的位移，使得加工更加稳定，加工的效果更好。同时，工件定位杆与定位孔的过盈配合，使得工件定位杆固定稳定，不易脱落。

上述所述异形零件数车机加工装，优选地，所述内涨芯子的上部为弹簧夹套，所述弹簧夹套为圆柱管状且顶部设置有多个切割口，所述多个切割口沿弹簧夹套的圆周方向间隔设置，所述弹簧夹套的内壁的顶部设置有倒角面，所述内涨拉杆包括上端圆柱、下端圆柱，所述上端圆柱的直径大于下端圆柱的直径，所述上端圆柱抵住所述弹簧夹套的倒角面。

拉力杆拉动滑块向下移动时，内涨拉杆的上端圆柱会沿弹簧夹套的倒角面向下运动，对弹簧夹套挤压，使得弹簧夹套向外扩张，弹簧夹套在给异形零件一个作用力，从而将异形零件锁紧。加工完成后要使异形零件松开，只需使滑块向上移动，滑块到达滑动腔体顶部时，弹簧夹套变为收缩状态，异形零件松动。通过上述内涨拉杆与内涨芯子的简单的结构的配合，使得很好地达到对工件锁紧的目的，同时操作方便。

上述所述异形零件数车机加工装，优选地，所述工装主体设置有内涨芯子容纳孔，所述内涨芯子的下部为圆形管，所述圆形管的内腔与所述弹簧夹套的内腔连通，所述圆形管与所述内涨芯子容纳孔匹配，所述圆形管设置有环形凸台，所述环形凸台位于所述工装主体的顶壁。

上述结构的设置使得内涨芯子可以很稳定地安装于工装主体上，圆形管与内涨芯子容纳孔的形状大小配合，使得内涨芯子不易左右晃动，结构更稳定。环形凸台的设置，使得，内涨芯子能够更平稳的安装于工装主体上。同时，环形凸台对需要加工的夹紧的异形零件有一定的支撑作用，避免异形零件与工装主体的顶部直接接触，因此，在加工异形零件时，刀片不易作用工装主体，进而不易损坏工装，并且使异形零件的加工更加方便。

上述所述异形零件数车机加工装，优选地，所述工装主体为圆柱形，所述工装主体沿轴线方向的四周设置有多个螺栓连接孔，所述多个螺栓连接孔均未贯穿所述滑动腔体。

在数车机对异性零件进行加工的过程中，刀片是不动的，是工装通过转动对夹紧在工装上的异形零件进行加工的，圆柱形的工装主体有利于整个工装的转动。通过设置的螺栓连接孔，可以将工装主体与数车机固定连接，避免在转动的过程中使工装发生晃动，造成结构不稳定，从而避免产生加工效果不好的情况。

上述所述异形零件数车机加工装，优选地，所述滑块的中心位置沿竖直方向设置有第二螺纹孔，所述拉力杆与所述滑块连接的一端设置有与所述第二螺纹孔配合的第二外螺纹。

拉力杆与滑块的螺纹连接便于整个工装的安装与拆卸，同时，螺纹连接比较稳定。拉力杆与滑块的中心位置连接，使得拉力杆在作用滑块时，受力更均匀，滑块的滑动更方便。

上述所述异形零件数车机加工装，优选地，所述拉力杆远离滑块的一端设置有第三外螺纹，所述数车机设置有与所述第三外螺纹配合的第三螺纹孔。通过将拉力杆与数车机螺纹连接，使得整个工装便于拆卸、维修等。

上述所述异形零件数车机加工装，优选地，所述工装主体、滑块、拉力杆、内涨拉杆均为45号钢材质。45号钢为优质碳素结构用钢，硬度不高易切削加工，模具中常用来做模板，梢子，导柱。调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。因此，整个工装的主要零件采用45号钢，便于加工成型，同时处理后的零件具有良好的综合机械性能，能够满足对异形零件加工的需求。

本发明的有益效果是：通过拉力杆带动滑块上下运动，滑块再带动内涨拉杆上下运动，内涨拉杆与内涨芯子的配合，实现对异形零件的锁紧以及松动的功能，使得异形零件可以很好的通过数控车床进行加工，改善了现有异形零件的加工方法不适合批量生产的缺点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的异形零件数车机加工装加工完成的异形零件的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的异形零件数车机加工装的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的异形零件数车机加工装的工装主体的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的异形零件数车机加工装的工装主体的底部的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的异形零件数车机加工装的滑块的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的异形零件数车机加工装的拉力杆的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的异形零件数车机加工装的内涨拉杆的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的异形零件数车机加工装的内涨芯子的正视图；

图9为本发明实施例提供的异形零件数车机加工装的内涨芯子的俯视图。

附图标记汇总：异形零件100；固定孔110；需加工位置孔120；工装主体200；滑动腔体210；导向定位杆固定孔220；定位孔230；螺栓连接孔240；内涨芯子容纳孔250；第二通孔260；滑块300；第一通孔310；第一螺纹孔320；第二螺纹孔330；拉力杆400；第二外螺纹410；第三外螺纹420；内涨拉杆500；上端圆柱510；下端圆柱520；第一外螺纹530；内涨芯子600；弹簧夹套610；圆形管620；环形凸台621；切割口611；导向定位杆700；工件定位杆800。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

本发明的实施例提供的异形零件数车机加工装所要加工的异形零件100的结构如图1所示，异形零件100具有一个固定孔110，固定孔110为一通孔，通过固定孔110将异形零件100固定在工装上。异形零件100的需加工位置孔120位于异形零件100的侧端。

参考附图2，本发明的实施例所提供的一种异形零件数车机加工装，包括工装主体200、滑块300、拉力杆400、内涨拉杆500、内涨芯子600。其中，数车机指的是数控车床。

工装主体200为圆柱形，在数车机对异性零件进行加工的过程中，刀片是不动的，通过工装的转动对夹紧在工装上的异形零件100进行加工的，圆柱形的工装主体200在转动时阻力小，有利于整个工装的转动。

工装主体200的中部开有供滑块300上下滑动的滑动腔体210，滑动腔体210为贯穿工装主体200的圆柱面的通槽，滑动腔体210的截面为长方形，所述截面为垂直于工装主体200径向的平面，滑动腔体210的顶壁与底面与工装主体200的轴线垂直。工装主体200沿轴线方向的四周设置有多个螺栓连接孔240，多个螺栓连接孔240均未贯穿所述滑动腔体210，即螺栓连接孔240设置在工装主体200的位置避开滑动腔体210。本实施例中，螺栓连接孔240沿工装主体200的轴线方向贯通工装主体，其数量为4个，4个螺栓连接孔240沿圆周方向均匀间隔设置于工装主体200四周的边缘。通过设置的螺栓连接孔240，可以将工装主体200与数车机固定连接，避免在转动的过程中发生工装晃动，造成结构不稳定，从而避免产生加工效果不好的情况。

滑块300设置于滑动腔体210中，参考附图5，滑块300的整体形状为长方体，长度方向的两侧面为弧面，所述弧面与工装主体200的圆柱面匹配，滑块300的宽度略小于滑动腔体210的宽度，即滑块300在工装主体200的轴线方向与滑动腔体210的竖直壁间隙配合。滑块300的厚度小于滑动腔体210的厚度，使得滑块300可以在滑动腔体210内上下滑动。

拉力杆400的一端连接于滑块300的底端，参考附图4，工装主体200的底部开有第二通孔260，拉力杆400的另一端从第二通孔260伸出与数车机相连。本实施例中，拉力杆400与滑块300螺纹连接，滑块300的中心位置沿竖直方向设置有第二螺纹孔330，拉力杆400与滑块300连接的一端设置有与第二螺纹孔330配合的第二外螺纹410。拉力杆400与滑块300的螺纹连接便于整个工装的安装与拆卸，同时，螺纹连接比较稳定。并且，拉力杆400与滑块300的中心位置连接，使得拉力杆400在对滑块300施加作用力时，受力更均匀，滑块300的滑动更方便。

进一步地，本实施例中，拉力杆400远离滑块300的一端设置有第三外螺纹420，所述数车机设置有与第三外螺纹420配合的第三螺纹孔。通过将拉力杆400与数车机螺纹连接，使得整个工装便于拆卸、维修等。

参考附图1，内涨芯子600设置于所述工装主体200的顶部，内涨芯子600的外表面与异形零件100的固定孔110匹配。参考附图8，附图9，内涨芯子600的上部为弹簧夹套610，弹簧夹套610为圆柱管状且顶部设置有多个切割口，切割口为长条状，且其长度方向与弹簧夹套610的长度方向一致，多个切割口沿弹簧夹套610的圆周方向间隔设置，本实施例中，切割口的数量为4个，弹簧夹套610的内壁的顶部设置有倒角面。参考附图4，工装主体200设置有内涨芯子容纳孔250，内涨芯子600的下部为圆形管620，圆形管620的内腔与弹簧夹套610的内腔连通，圆形管620与内涨芯子容纳孔250匹配，圆形管620设置有环形凸台621，环形凸台621位于工装主体200的顶壁。

上述结构的设置使得内涨芯子600可以很稳定地安装于工装主体200上，圆形管620的外径略小于内涨芯子容纳孔250的内径，使得内涨芯子600安装在工装主体200时，不易左右晃动，其结构更稳定。环形凸台621的设置，使得内涨芯子600能够更稳定的安装于工装主体200上。同时，环形凸台621对需要加工的夹紧的异形零件100有一定的支撑作用，避免异形零件100与工装主体200的顶部直接接触，因此，在加工异形零件100时，刀片不易作用工装主体200，进而不易损坏工装，并且使异形零件100的加工更加方便。

参考附图2，内涨拉杆500的一端穿过所述内涨芯子600且可拆卸连接于滑块300，另一端抵住内涨芯子600的顶部，参考附图7，内涨拉杆500包括上端圆柱510、下端圆柱520，即内涨拉杆500呈阶梯轴状。上端圆柱510的直径大于下端圆柱520的直径，上端圆柱510的底部圆形棱边抵住弹簧夹套610的倒角面。

弹簧夹套610的顶部由于切割口形成多个可扩展和收缩的叶片，拉力杆400拉动滑块300向下移动时，内涨拉杆500的上端圆柱510会沿弹簧夹套610的倒角面向下运动，对弹簧夹套610挤压，使得弹簧夹套610的顶部的多个叶片同时向外扩张，从而使得叶片抵紧异形零件100的固定孔110的内壁，从而将异形零件100锁紧。加工完成后要使异形零件100松开，只需使滑块300向上移动，滑块300到达滑动腔体210顶部时，弹簧夹套610变为收缩状态，异形零件100松动。通过上述内涨拉杆500与内涨芯子600的简单的结构的配合，使得很好地达到对工件锁紧的目的，同时操作方便。

进一步地，参考附图2，本实施例中，工装主体200设置有两个导向定位杆700，参考附图5，滑块300设置有两个第一通孔310，两个第一通孔310与两个导向定位杆700分别间隙配合。参考附图3，工装主体200上下部分分别设置有与滑动腔体210连通的导向定位杆固定孔220，两个导向定位杆固定孔220和滑块300的第一通孔310的轴线重合，且形状相同。导向定位杆700与导向定位杆固定孔220之间过盈配合。两个导向定位杆700沿工装主体200的轴线对称设置。

拉力杆400固定在数车机上，通过作用拉力杆400使滑块300在滑动腔体210内上下运动时，滑块300可能会发生偏移，也可能会在滑动腔体210内的水平方向发生移动，从而影响工装的正常使用以及对异形零件100的夹紧效果。因此，工装主体200设置的两个导向定位杆700可有效地控制滑块300滑动的方向，使之仅沿导向定位杆700的轴线方向运动，并且对滑块300具有限位作用，使滑块300于滑动腔体210的水平方向不会滑动，使得夹紧异形零件100的操作更方便准确地完成。

进一步地，内涨拉杆500与滑块300螺纹连接，参考附图5，滑块300设置有第一螺纹孔320，参考附图7，内涨拉杆500的一端设置有与第一螺纹孔320配合的第一外螺纹530。

在对异形零件100的加工过程中，首先要将异形零件100套在内涨芯子600上，再将内涨拉杆500穿过内涨芯子600与滑块300连接，再通过拉力杆400作用滑块300向下移动，滑块300再作用内涨拉杆500向下移动，从而内涨拉杆500的上端挤压内涨芯子600，内涨芯子600的扩张作用异形零件100，最终使异形零件100锁紧。因此，内涨拉杆500与滑块300之间应当为可拆卸连接，螺纹连接的方式既简单方便，同时也不容易松动。并且在加工的过程中，整个工装会旋转，旋转方向与螺纹设置方向相反更有利于锁紧，使内涨拉杆500不容易脱落，从而便于异形零件100的加工。

进一步地，工装主体200上还设置有两个工件定位杆800，参考附图3，工装主体200的顶部设置有两个定位孔230，两个工件定位杆800的底端分别与两个定位孔230过盈配合。

工件在锁紧的状态下也可能会在转动的加工过程中出现松动，因此在需加工位置孔120的两端的工装主体200上设置两个工件定位杆800，对工件的位置进行固定和限位，防止工件在转动的时候的位移，使得加工更加稳定，加工的效果更好。同时，工件定位杆800与定位孔230的过盈配合，使得工件定位杆800的固定非常稳定，不易脱落。

进一步地，本实施例中，工装主体200、滑块300、拉力杆400、内涨拉杆500均为45号钢材质。45号钢为优质碳素结构用钢，硬度不高易切削加工，模具中常用来做模板，梢子，导柱。调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。因此，整个工装的主要零件采用45号钢，便于加工成型，同时处理后的零件具有良好的综合机械性能，能够满足对异形零件100加工的需求。

综上所述，通过本发明提供的异形零件数车机加工装，简单方便的对异形零件100进行了夹紧，使得可以很好的在数车机上对异形件进行加工，改善了现有的加工方法不能批量生产的缺点。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，上面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和表示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以上对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (8)

1.一种异形零件数车机加工装，其特征在于，包括工装主体、滑块、拉力杆、内涨拉杆、内涨芯子，所述工装主体设置有供所述滑块上下滑动的滑动腔体，所述滑块设置于所述滑动腔体中，所述拉力杆的一端连接于所述滑块的底端，另一端从所述工装主体的底部伸出并与数车机相连，所述内涨芯子设置于所述工装主体的顶部，所述内涨芯子的外表面与异形零件的固定孔匹配；

所述内涨拉杆包括上端圆柱和下端圆柱，所述上端圆柱的直径大于所述下端圆柱的直径，所述下端圆柱穿过所述内涨芯子且可拆卸连接于所述滑块，所述上端圆柱抵住所述内涨芯子的顶部；

所述内涨芯子的上部为弹簧夹套，所述弹簧夹套为圆柱管状且顶部设置有多个切割口，所述多个切割口沿弹簧夹套的圆周方向间隔设置，所述弹簧夹套的内壁的顶部设置有倒角面，所述上端圆柱抵住所述弹簧夹套的倒角面；

所述工装主体设置有内涨芯子容纳孔，所述内涨芯子的下部为圆形管，所述圆形管的内腔与所述弹簧夹套的内腔连通，所述圆形管与所述内涨芯子容纳孔匹配，所述圆形管设置有环形凸台，所述环形凸台位于所述工装主体的顶壁；

所述滑块往下滑动至所述滑动腔体的底部时，所述内涨拉杆挤压所述内涨芯子，所述内涨芯子扩张抵住所述异形零件的固定孔的内壁，所述异形零件处于被锁紧状态；所述滑块往上滑动至所述滑动腔体的顶部时，所述内涨芯子收缩，所述异形零件处于松动状态。

2.根据权利要求1所述的异形零件数车机加工装，其特征在于，所述工装主体设置有两个导向定位杆，所述滑块设置有两个第一通孔，所述两个第一通孔与所述两个导向定位杆分别间隙配合。

3.根据权利要求1所述的异形零件数车机加工装，其特征在于，所述内涨拉杆与所述滑块螺纹连接，所述滑块设置有第一螺纹孔，所述内涨拉杆的一端设置有与所述第一螺纹孔配合的第一外螺纹。

4.根据权利要求1所述的异形零件数车机加工装，其特征在于，还包括两个工件定位杆，所述工装主体的顶部设置有两个定位孔，所述两个工件定位杆的底端分别与所述两个定位孔过盈配合。

5.根据权利要求1所述的异形零件数车机加工装，其特征在于，所述工装主体为圆柱形，所述工装主体沿轴线方向的四周设置有多个螺栓连接孔，所述多个螺栓连接孔均未贯穿所述滑动腔体。

6.根据权利要求5所述的异形零件数车机加工装，其特征在于，所述滑块的中心位置沿竖直方向设置有第二螺纹孔，所述拉力杆与所述滑块连接的一端设置有与所述第二螺纹孔配合的第二外螺纹。

7.根据权利要求6所述的异形零件数车机加工装，其特征在于，所述拉力杆远离滑块的一端设置有第三外螺纹，所述数车机设置有与所述第三外螺纹配合的第三螺纹孔。

8.根据权利要求1所述的异形零件数车机加工装，其特征在于，所述工装主体、滑块、拉力杆、内涨拉杆均为45号钢材质。