CN105436539A - 涨胎式双向车夹具 - Google Patents

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肖洪波
殷铭
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/40—Expansion mandrels
    • B23B31/404—Gripping the work or tool by jaws moving radially controlled by conical surfaces
    • B23B31/4053—Gripping the work or tool by jaws moving radially controlled by conical surfaces using fluid-pressure means to actuate the gripping means

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Abstract

本发明涉及一种涨胎式双向车夹具，包括：弹性夹筒，以及均套设在所述弹性夹筒内的锥套和芯轴，所述锥套和所述芯轴外周均带有锥度，其特征在于，所述锥套小头一端和所述芯轴小头一端分别设有相互匹配的嵌套头，所述锥套和所述芯轴的嵌套头分别从弹性夹筒的两端套入，并在弹性夹筒内相互嵌套在一起，所述弹性夹筒内壁靠近所述弹性夹筒两端处均的结构分别与所述锥套和所述芯轴外周的结构吻合，还包括套在所述锥套内腔的拉杆，所述拉杆贯穿所述锥套后可拆卸的连接在所述芯轴上。双扩张夹筒式车夹具与小锥度芯棒车夹具相比，具有操作方便高效、成品率高的优点。可以认为，该结构的成功使用，可有效推广于具有相似需求的套类零件的加工。

Description

涨胎式双向车夹具
技术领域
本发明涉及一种电机定子铁芯的夹装装置，尤其涉及一种涨胎式双向车夹具。
背景技术
低速永磁同步电动机无需机械减速机构可直接获得60r/min以上的较低转速，且具有较高的扭矩(3000mN·m)和较好的自锁能力。作为电动机核心部件的定子是获得这些优秀技术指标的关键，因而保证定子铁芯和定子外壳止口车削后的质量尤显重要。
定子铁芯是由多片定子冲片以铆钉叠压而成，将铆压好的定子铁芯以热套法过盈配合于机壳内（此时机壳的两端端止口仅预留0.5mm的精车余量，即粗车至Φ72.5）。
完成叠压后的定子铁芯需压入机壳，以铁芯内孔定位车出机壳两端的止口，可有效保证铁芯内孔与机壳两端的止口的同轴度。但若用三爪卡盘装夹，则在车第二个止口时势必要掉头，这将会产生很大的的装夹误差，当批量生产时，Φ0.02mm的同轴度是无法保证的，因此一套行之有效的车夹具是成功的关键。
如附图6所示，锥度芯轴车夹具是传统的夹装结构，该夹具利用锥度度仅为1∶1200的小锥度芯轴，当套入定子后，即具备较高的自锁性，以确保车削时芯棒和定子之间无相对滑动，仅一次装夹便可实现二止口的车削。但是上述技术方案有以下技术缺陷：该夹具虽然产品质量较为理想，但芯轴外锥面与定子内孔配合后产生强大的自锁力，导致车削后取件困难，须多次掷击芯棒的小端端面方可松动脱模。这样的操作既加重了操作者的劳动强度，又可能引发铁芯的齿部的片间松弛。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种兼备左右两侧双扩张定位、夹紧功能，可有效克服小锥度芯轴车夹具的缺陷的涨胎式双向车夹具。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种涨胎式双向车夹具，包括：弹性夹筒，以及均套设在所述弹性夹筒内的锥套和芯轴，所述锥套和所述芯轴外周均带有锥度，其特征在于，所述锥套小头一端和所述芯轴小头一端分别设有相互匹配的嵌套头，所述锥套和所述芯轴的嵌套头分别从弹性夹筒的两端套入，并在弹性夹筒内相互嵌套在一起，所述弹性夹筒内壁靠近所述弹性夹筒两端处的结构分别与所述锥套和所述芯轴外周的结构吻合，
还包括套在所述锥套内腔的拉杆，所述拉杆贯穿所述锥套后可拆卸的连接在所述芯轴上。
本发明一个较佳实施例中，所述锥套和所述拉杆均设置在架体上，所述拉杆自由端还连接有气缸，所述气缸能够沿所述拉杆轴向驱动所述拉杆。
本发明一个较佳实施例中，所述弹性锥筒两端筒壁上均设有若干条缝隙，每一端的所述缝隙均将所述弹性锥筒的端部分为若干瓣。
本发明一个较佳实施例中，所述锥套上的嵌套头为圆柱内孔，所述芯轴上的嵌套头为圆柱体，所述圆柱体能够间隙配合的嵌套入所述圆柱内孔。
本发明一个较佳实施例中，所述锥套和所述芯轴之间设置橡皮垫或橡皮圈，以方便完成车削后的脱模。
本发明一个较佳实施例中，所述芯轴的嵌套头上设置螺纹孔，所述拉杆端部通过螺纹连接所述螺纹孔。
本发明一个较佳实施例中，所述拉杆、所述锥套、所述芯轴和所述弹性套筒均同轴设置。
本发明一个较佳实施例中，所述芯轴自由端还设有中心孔，所述中心孔能够与活动顶尖衔接。
本发明一个较佳实施例中，所述气缸内设置活塞，所述活塞固定连接所述拉杆，所述活塞密封的将气缸分隔成第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体均设置有气道。
本发明一个较佳实施例中，还包括至少一个外圆车刀。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
（1）装夹方便，且夹紧力的大小可通过气缸的气压调整来获得。
（2）作为核心零件的弹性夹筒兼备定位与夹紧功能；为获得优良的弹性和回复刚性，可采用65Mn，淬火至50-55HRC再精磨内外圆；最后分别在弹性夹筒的两端以线切割分别各割出等分的4条长36cm宽1cm的缝隙，以期在弹性夹筒的外缘获得良好的扩张和回复功能。
（3）为防止尾座活动顶尖支承时锥度的芯轴的中心线与夹具回转中心线出现偏离，将锥度的芯轴和锥套在Φ16cm处采用H7/g6的间隙配合，这是夹具获得成功的关键。实践表明，内外圆锥面采用12o配合可使它们分合较为顺畅。
应该看到工艺装备技术的提高是产品产量、质量提高的根本保证。双扩张夹筒式车夹具与小锥度芯棒车夹具相比，具有操作方便高效、成品率高的优点。可以认为，该结构的成功使用，可有效推广于具有相似需求的套类零件的加工。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的优选实施例的结构示意图；
图2是本发明的优选实施例的弹性夹筒的结构示意图；
图3是图3中A-A线的剖面图；
图4是本发明的优选实施例的芯轴的结构示意图；
图5是本发明的优选实施例的锥套的结构示意图；
图6是现有技术的夹具的结构示意图；
图中：1、锁紧螺钉，2、夹具体，3、锥套，4、拉杆，5、弹性夹筒，6、定子，7、复位橡皮圈，8、橡皮圈，9、芯轴，10、活动顶尖，11、外圆车刀，12、车床床头箱，13、气缸盖，14、气道，15、气缸，16、活塞，17、锁紧螺母，18、台阶，19、止口，20、堵塞，21、传动轴，22、固定顶尖，23、三爪卡盘,24、缝隙。
具体实施方式
现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-5所示，一种涨胎式双向车夹具，包括：弹性夹筒5，以及均套设在弹性夹筒5内的锥套3和芯轴9，锥套3和芯轴9外周均带有锥度，锥套3小头一端和芯轴9小头一端分别设有相互匹配的嵌套头，锥套3和芯轴9的嵌套头分别从弹性夹筒5的两端套入，并在弹性夹筒5内相互嵌套在一起，弹性夹筒5内壁靠近弹性夹筒5两端处的结构分别与锥套3和芯轴9外周的结构吻合，拉杆4、锥套3、芯轴9和弹性套筒均同轴设置。
涨胎式双向车夹具还包括套在锥套3内腔的拉杆4，拉杆4贯穿锥套3后可拆卸的连接在芯轴9上。
锥套3上的嵌套头为圆柱内孔，芯轴9上的嵌套头为圆柱体，圆柱体能够间隙配合的嵌套入圆柱内孔。锥套3和拉杆4均设置在架体上，拉杆4自由端还连接有气缸15，气缸15能够沿拉杆4轴向驱动拉杆4。芯轴9的嵌套头上设置螺纹孔，拉杆4端部通过螺纹连接螺纹孔。锥套3和芯轴9之间设置橡皮垫或橡皮圈8。
架体包括固定锥套3的夹具体2和连接气缸15和拉杆4的车床车头箱12。
弹性锥筒两端筒壁上均设有四条缝隙24，每一端的四条缝隙24均将弹性锥筒的端部分为四瓣。
芯轴9自由端还设有中心孔，中心孔能够与活动顶尖10衔接。
气缸15内设置活塞16，活塞16固定连接拉杆4，活塞16密封的将气缸15分隔成第一腔体和第二腔体，第一腔体和第二腔体均设置有气道14。
涨胎式双向车夹具还包括两个外圆车刀11，外圆车刀11车刀设置在定子6止口19对应位置外周，当夹装后，外圆车刀11进刀对定子6进行止口19加工。
本夹具兼备左右两侧双扩张定位、夹紧功能，可有效克服小锥度的芯轴9车夹具的缺陷。该夹具使用前，应在未通过气缸15施力状态下，以百分表校调锥套3在Φ0.02mm跳动量后方可先锁紧夹具，最后锁紧螺母17锁紧，活塞16的轴向串动量仅需3-4mm即可满足正常工作。
本发明在使用时，
（1）定子6的装夹如图1所示，将带铁芯定子6套入与其间隙配合的弹性夹筒5的外缘，直至限位台阶18；当气缸15右侧腔体进气时，活塞16左移，并带动拉杆4及与其螺纹连接的锥度的芯轴9左移。由此，橡皮圈8因轴向受压而借助台阶18推动弹夹筒，并沿着锥套3的锥面左移，弹性夹筒5左右两端的四瓣开口同时扩张，将带铁芯定子6的内缘涨紧锁住；
（2）车削先以活动顶尖10顶紧锥度的芯轴9的中心孔，开动机床，仅需一次装夹即借助左、右偏刀完成两侧止口19的车削。
（3）脱模取件当气缸15体左侧腔体进气，活塞16右移，由此推动气缸15拉杆4及与其螺纹连接的活动锥度的芯轴9右移，复位橡皮圈7在回复过程中同时推动弹性夹筒5右移，从而导致弹性夹筒5的二侧锥面与相配锥体脱离，被车定子6内孔的径向夹紧力随之消失，并恢复至先前的间隙配合状态，取下车削完毕的定子6，即完成了一个车削周期。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (10)

1.一种涨胎式双向车夹具，包括：弹性夹筒，以及均套设在所述弹性夹筒内的锥套和芯轴，所述锥套和所述芯轴外周均带有锥度，其特征在于，所述锥套小头一端和所述芯轴小头一端分别设有相互匹配的嵌套头，所述锥套和所述芯轴的嵌套头分别从弹性夹筒的两端套入，并在弹性夹筒内相互嵌套在一起，所述弹性夹筒内壁靠近所述弹性夹筒两端处的结构分别与所述锥套和所述芯轴外周的结构吻合，
还包括套在所述锥套内腔的拉杆，所述拉杆贯穿所述锥套后可拆卸的连接在所述芯轴上。
2.根据权利要求1所述的涨胎式双向车夹具，其特征在于：所述锥套和所述拉杆均设置在架体上，所述拉杆自由端还连接有气缸，所述气缸能够沿所述拉杆轴向驱动所述拉杆。
3.根据权利要求1所述的涨胎式双向车夹具，其特征在于：所述弹性锥筒两端筒壁上均设有若干条缝隙，每一端的所述缝隙均将所述弹性锥筒的端部分为若干瓣。
4.根据权利要求1所述的涨胎式双向车夹具，其特征在于：所述锥套上的嵌套头为圆柱内孔，所述芯轴上的嵌套头为圆柱体，所述圆柱体能够间隙配合的嵌套入所述圆柱内孔。
5.根据权利要求1或4所述的涨胎式双向车夹具，其特征在于：所述锥套和所述芯轴之间设置橡皮垫或橡皮圈。
6.根据权利要求1所述的涨胎式双向车夹具，其特征在于：所述芯轴的嵌套头上设置螺纹孔，所述拉杆端部通过螺纹连接所述螺纹孔。
7.根据权利要求1所述的涨胎式双向车夹具，其特征在于：所述拉杆、所述锥套、所述芯轴和所述弹性套筒均同轴设置。
8.根据权利要求1所述的涨胎式双向车夹具，其特征在于：所述芯轴自由端还设有中心孔，所述中心孔能够与活动顶尖衔接。
9.根据权利要求2所述的涨胎式双向车夹具，其特征在于：所述气缸内设置活塞，所述活塞固定连接所述拉杆，所述活塞密封的将气缸分隔成第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体均设置有气道。
10.根据权利要求1所述的涨胎式双向车夹具，其特征在于：还包括至少一个外圆车刀。
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