CN105904362A - 一种自定心圆柱夹紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自定心圆柱夹紧装置，包括调整套，调整套上安装有工装主轴，工装主轴包括上部的主轴部分和下部与调整套固定安装的安装底盘；主轴部分的下部轴段、中间轴段和上部轴段分别套装顶紧螺母、密珠轴套和二级加紧套；上部轴段开设两圈交错贯穿用于安放加紧钢球的贯穿孔，且位于二级加紧套的内侧。本发明装夹过程中由于工装主轴上端均匀分布的钢球同时受力，工件受到均匀的向内挤压力，使得工件中心线不至偏斜，保证了工件在测量设备上的对中性；本发明可以很好地保证被测工件的装夹精度，避免了装夹后在测量设备上再进行工件的找正，提高了装夹效率及测量的准确性，适用于具有圆柱特征的工件的精密自定心快速装夹。

Description

一种自定心圆柱夹紧装置

【技术领域】

本发明属于精密测量领域，具体涉及一种自定心圆柱夹紧装置。

【背景技术】

随着机械制造业的不断发展，零件的加工精度要求越来越高，以零件精度的实际检测结果为依据进行加工工艺的改进是提高零件加工精度的一种高效、广泛应用的方法。目前，一般采用精密测量仪器对零件精度进行测量，但测量过程中如果没有一套完整的、配套的柔性夹具，就不能对零件进行准确装夹，会引起较大的装夹误差。

对圆柱类零件(以小型凸轮轴工件为例)进行测量时，虽然可以利用三爪卡盘等夹具进行定位夹紧，但凸轮轴的几何中心与测量仪器回转中心存在偏差会引入位置误差，也很难保证凸轮轴安装的水平精度，这样不仅无法进行准确的测量，也会增加测量难度。由于凸轮轴是发动机中必需的零件，需要进行大批量的生产，所以必须利用测量仪器进行精度检测以改善加工工艺、保证加工精度。

【发明内容】

本发明的目的在于解决上述现有技术中的问题，提供一种自定心圆柱夹紧装置，该装置在测量时能快捷、准确地进行凸轮轴的装夹，减小装夹误差对测量精度的影响。

为了达到以上目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种自定心圆柱夹紧装置，包括调整套，调整套上安装有工装主轴，工装主轴包括上部的主轴部分和下部与调整套固定安装的安装底盘；主轴部分的下部轴段、中间轴段和上部轴段分别套装顶紧螺母、密珠轴套和二级加紧套；上部轴段开设两圈交错贯穿用于安放加紧钢球的贯穿孔。

本发明进一步的改进在于：

所述工装主轴上端开有2圈共20个交错分布的贯穿孔。

所述密珠轴套包括套装在中间轴段外侧的保持套，保持套上开设有通孔，通孔内设置钢球；保持套外侧安装有夹紧套。

所述夹紧套上端内圈和二级加紧套内圈为内锥面，两者尺寸相同并同轴安装，安装后两内锥面对应位置间距与工装主轴上段交错分布的两圈贯穿孔的间距相等。

所述保持套的上、下端各均布有两圈平行贯穿孔，每圈开设六个。

所述主轴部分的下部轴段外侧设置有外螺纹，顶紧螺母的内侧设置有内螺纹，并与下部轴段外侧的外螺纹形成螺纹副配合。

所述调整套的外表面有两圈均布螺纹孔，其中旋入用于夹紧、调整调整套的螺钉。

所述工装主轴的顶端套设用于防止零件松脱的卡箍。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明在使用时，将工装主轴安装在调整套或任何有配合固定螺孔的可调平面上，其水平精度由其安装平面保证、同轴精度可再次调整至最佳，由保持套、钢球和夹紧套组成的密珠轴套可保证夹具上下运动过程中同轴精度不走失，从而实现了安装在工装主轴上的工件的定位，并且能达到很高的定位精度。装夹过程中由于工装主轴上端均匀交错分布的钢球同时受力，工件受到均匀的向内挤压力，使得工件中心线不至偏斜，保证了工件在测量设备上的对中性，同时，钢球交错分布有利于保证圆柱工件两受力截面中心连线与加紧装置回转中心的同轴度；夹紧套上端内圈、二级加紧套内圈为尺寸相同的内锥面，并同轴安装，安装后两内锥面对应位置间距与工装主轴上段交错分布的两圈贯穿孔的间距相等，被测工件在夹紧时受到垂直于轴向两个平行界面的力，使被测工件在夹紧时受到垂直于轴向两个平行界面的力保证了装夹精度，本发明可以较好地保证被测工件的装夹精度，预计工件装夹精度≤0.01mm；同时，避免了装夹后在测量设备上再进行工件的找正，提高了装夹效率及测量的准确性。

进一步地，本发明适用于具有圆柱特征的工件的精密自定心快速装夹，具有较好的自定心作用，装夹后工件中心线相对于测量仪器主轴(Z轴)回转轴线倾斜度小，减小了由两者中心存在偏心而引入的位置误差及主轴(Z轴)与X(Y)轴的垂直度误差，可以适当地提高仪器的测量精度；工件装夹后只需要进行简单的调整就能进行测量，减少了装夹工作量，极大地提高了装夹效率。

【附图说明】

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的半剖图；

图3为本发明工装主轴上端的剖视图；

图4为本发明工装主轴的结构示意图；

图5为本发明上旋螺母时的示意图；

图6为本发明下旋螺母时的示意图。

其中，1-调整套；2-工装主轴；3-顶紧螺母；4-钢球；5-保持套；6-夹紧套；7-二级加紧套；8-卡箍。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1～图6，本发明由调整套1、工装主轴2、顶紧螺母3、密珠轴套、二级加紧套7、卡箍8构成，卡箍8安装在工装主轴2的上端，防止各零件松脱。调整套1的外表面有两圈均布螺纹孔，其中旋入用于夹紧、调整调整套的螺钉；工装主轴2安装在调整套或任何有配合固定螺孔的可调平面上，工装主轴2上端开有2圈共20个交错分布的贯穿孔，用于安放钢球4，交错分布有利于保证圆柱工件两受力截面中心连线与加紧装置回转中心的同轴度；密珠轴套由钢球4、保持套5及夹紧套6组成，保证装置上下运动过程中同轴精度不走失；保持套5上开有通孔并与铆在通孔中的钢球一起安装在工装主轴的中间轴段，其外套装有夹紧套6，保持套5上、下端各均布有两圈(六个/圈)平行贯穿孔，与铆在孔中的钢球一起安装在工装主轴的中间轴段上，保持套外套装有夹紧套，其向内铆压钢球可防止钢球脱落。夹紧套6上端内圈为内锥面，二级加紧套内圈亦为内锥面，两者尺寸相同并同轴安装，安装后两内锥面对应位置间距与工装主轴上端交错分布的两圈贯穿孔的间距相等，使被测工件在夹紧时受到垂直于轴向两个平行界面的力。加紧作用位置在工装主轴上端，由向内铆压装在工装主轴2上段交错分布的贯穿孔中的钢球4以夹紧工件。工装主轴2上端开有两圈交错分布的贯穿孔用于安放钢球，二级加紧套7在此处向内铆压钢球4以夹紧工件，工装主轴2下端有螺纹，顶紧螺母3与螺纹轴段形成螺纹副配合，将顶紧螺母向上旋推动密珠轴套、二级加紧套7向上移动时将通过夹紧钢球夹紧被测工件，卡箍8装夹在工装主轴顶端可防止各零件松脱。工装主轴上段开有2圈共20个交错分布的贯穿孔，用于安放夹紧钢球，交错分布有利于保证圆柱工件两受力截面中心连线与加紧装置回转中心的同轴度，二级加紧套装在工装主轴上段，通过二级加紧套、夹紧钢球及工装主轴在此处配合夹紧工件。

本发明的工作原理如下：

对于配有下顶尖的设备，先将调整套安装于下顶尖圆柱面上，由螺钉夹紧并调整调整套相对于回转轴系的水平和同轴精度，工装主轴可安装在调整套或任何有配合固定螺孔的可调平面上，安装平面可以保证装置水平精度、再次将装置同轴精度调整至最佳，然后下旋顶紧螺母，保持套、夹紧套及二级加紧套会一起向下运动(参见图5)，将工件装夹在工装主轴上孔中，最后上旋顶紧螺母使密珠轴套、二级加紧套向上运动(参见图6)，通过钢球夹紧工件，密珠轴套可以保证夹具上下运动过程中同轴精度不走失，同时工装轴上端装的卡箍可防止各零件松脱，这样就对工件进行了快速、准确地定位、夹紧，工件装夹示意图如图1。

测量结束后，先下旋顶紧螺母取出装在工装主轴上的工件，然后松开螺钉取下装在下顶尖或可调平面上的夹紧装置即可。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自定心圆柱夹紧装置，其特征在于，包括调整套(1)，调整套(1)上安装有工装主轴(2)，工装主轴(2)包括上部的主轴部分和下部与调整套(1)固定安装的安装底盘；主轴部分的下部轴段、中间轴段和上部轴段分别套装顶紧螺母(3)、密珠轴套和二级加紧套(7)；上部轴段开设两圈交错贯穿用于安放加紧钢球的贯穿孔。

2.根据权利要求1所述的自定心圆柱夹紧装置，其特征在于，所述工装主轴(2)上端开有2圈共20个交错分布的贯穿孔。

3.根据权利要求1所述的自定心圆柱夹紧装置，其特征在于，所述密珠轴套包括套装在中间轴段外侧的保持套(5)，保持套(5)上开设有通孔，通孔内设置钢球(4)；保持套(5)外侧安装有夹紧套(6)。

4.根据权利要求3所述的自定心圆柱夹紧装置，其特征在于，所述夹紧套(6)上端内圈和二级加紧套(7)内圈为内锥面，两者尺寸相同并同轴安装，安装后两内锥面对应位置间距与工装主轴(2)上段交错分布的两圈贯穿孔的间距相等。

5.根据权利要求1或3所述的自定心圆柱夹紧装置，其特征在于，所述保持套(5)的上、下端各均布有两圈平行贯穿孔，每圈开设六个。

6.根据权利要求1所述的自定心圆柱夹紧装置，其特征在于，所述主轴部分的下部轴段外侧设置有外螺纹，顶紧螺母(3)的内侧设置有内螺纹，并与下部轴段外侧的外螺纹形成螺纹副配合。

7.根据权利要求1所述的自定心圆柱夹紧装置，其特征在于，所述调整套(1)的外表面有两圈均布螺纹孔，其中旋入用于夹紧、调整调整套(1)的螺钉。

8.根据权利要求1所述的自定心圆柱夹紧装置，其特征在于，所述工装主轴(2)的顶端套设用于防止零件松脱的卡箍(8)。