CN106944637A - 用于塑料薄壁承插管件车加工的工装夹具及其装夹方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于塑料薄壁承插管件车加工的工装夹具，包括设置在车床上的卡盘，所述卡盘内设置有大锥齿轮，所述大锥齿轮的侧面上开设有阿基米德螺旋槽；所述卡盘的表面上开设有至少3条设置在不同方向上的滑槽，所述开设的至少3条滑槽内均滑动设置有滑块；所述滑块的底部开设有阿基米德螺旋槽，滑块上的阿基米德螺旋槽与大锥齿轮上的阿基米德螺旋槽啮合；所述工装夹具还包括有活动卡爪和固定夹紧块；所述每个滑块的顶部上设置有一活动卡爪，每个活动卡爪分别与一固定夹紧块固定连接。
Description
技术领域
本发明涉及夹具领域，更具体地，涉及一种用于塑料薄壁承插管件车加工的工装夹具及其装夹方法。
背景技术
DN400、DN500、DN600、DN700、DN800、DN900、DN1000、DN1100、DN1200、DN1400、DN1600、DN2000等以上大口径塑料薄壁承插管件，用注塑的方法进行生产时需要用到很大的注逆模具，材料成本和加工成本昂贵。而比较经济实惠的加工方法是用一定壁厚的空心塑料管道按一定长度分断切割，然后在车床上相应地加工外圆、内孔、外圆锥、内圆锥以及倒角等。
目前市场上用于加工薄壁承插管件的车床夹具，多数自带多连杆联动扩张机构。如若将它们的结构扩大尺寸后应用在大口径塑料薄壁承插管件车加工上，由于不同规格的管道口径相差太大，对每一种规格管道相应地要做一套夹具。所以应用在实际生产中，具有以下缺点：结构复杂、尺寸大且笨重、不能实现同一套夹具兼容多种规格管件车加工的需要等。
发明内容
本发明为解决以上夹具不能兼容多种规格管件的缺陷，提供了一种用于塑料薄壁承插管件车加工的工装夹具。
为实现以上发明目的，采用的技术方案是：
用于塑料薄壁承插管件车加工的工装夹具，包括设置在车床上的卡盘，所述卡盘内设置有大锥齿轮，所述大锥齿轮的侧面上开设有阿基米德螺旋槽；所述卡盘的表面上开设有至少3条设置在不同方向上的滑槽，所述开设的至少3条滑槽内均滑动设置有滑块；所述滑块的底部开设有阿基米德螺旋槽，滑块上的阿基米德螺旋槽与大锥齿轮上的阿基米德螺旋槽啮合；所述工装夹具还包括有活动卡爪和固定夹紧块；所述每个滑块的顶部上设置有一活动卡爪，每个活动卡爪分别与一固定夹紧块固定连接。
上述方案中，通过驱动小锥齿轮来带动大锥齿轮的转动，由于滑块是和大锥齿轮上的阿基米德螺旋槽啮合的，因此在大锥齿轮转动的情况下，滑块会在滑槽内发生位置的变动，而设置在滑块上的活动卡爪、固定夹紧块的位置也会发生变动，因此通过大锥齿轮的转动可以对固定夹紧块的位置进行调整，从而实现对管道的夹紧。方便塑料薄壁承插管件的车床加工。由于固定夹紧块的位置是可以进行调整的，因此该工装夹具可以实现对多种规格的管件的装夹。
优选地，卡盘上与大锥齿轮侧面圆心的对应点称之为点A，所述至少3条滑槽开设在以点A为圆心的圆周的不同径向方向上。
优选地，所述至少3条滑槽在圆周方向上均匀分布。
优选地，所述固定夹紧块的顶面上从下到上依次设置有N个扩展夹紧块，所述N为大于等于1的整数。设置扩展夹紧块可以实现工装夹具的扩展功能，在结构上进一步地兼容多种不同规格的管道插件的车加工。
优选地，所述固定夹紧块包括内圈弧状件、外圈弧状件和连接件，其中外圈弧状件通过筋板设置在内圈弧状件的上方，内圈弧状件、外圈弧状件之间留有间距，连接件的两端分别与内圈弧状件的两端连接；所述连接件的中部设置有一连接孔，活动卡爪通过连接孔与固定夹紧块连接；
所述扩展夹紧块包括内圈弧状件、外圈弧状件，其中外圈弧状件通过筋板设置在内圈弧状件的上方，内圈弧状件、外圈弧状件之间留有间距，内圈弧状件与固定夹紧块或另一扩展夹紧块的外圈弧状件连接。
上述方案中，所述固定夹紧块、扩展夹紧块进行装夹时，都是利用外圈弧状件对管件的外圆或内圆进行装夹的，弧状件进行装夹具有定位夹紧效果好的优点。
优选地，所述扩展夹紧块的内圈弧状件留有用于与固定夹紧块或其他扩展夹紧块连接的安装螺孔，所述扩展夹紧块的外圈弧状件留有用于与其他扩展夹紧块连接的安装螺孔；所述固定夹紧块的外圈弧状件留有用于与其他扩展夹紧块连接的安装螺孔。通过安装螺孔，可以将扩展夹紧块固定在扩展夹紧块或其他的扩展夹紧块上。
优选地，活动卡爪的一端通过螺杆安装在滑块上，活动卡爪的另一端通过连接孔后利用螺杆、弹簧垫圈和压块进行锁紧。
优选地，所述扩展夹紧块、固定夹紧块的外圈弧状件用于装夹的一侧设置有倒角。方便装入进行车床加工的管件。
优选地，所述工装夹具还包括有设置在卡盘内的小锥齿轮，所述小锥齿轮与大锥齿轮啮合，所述卡盘上与小锥齿轮对应的位置开设有通孔。
同时，本发明还提供了一种应用以上工装夹具的装夹方法，其具体的方案如下：通过驱动小锥齿轮来带动大锥齿轮的转动，使得滑块带动活动卡爪、固定夹紧块发生位置上的变动，然后利用固定夹紧块对塑料管道进行夹紧。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的工装夹具通过在卡盘上安装至少3块位置可调整的固定夹紧块，然后在装夹管件的过程中通过调整各个固定夹紧块的位置从而实现对管件的夹紧。与现有技术相比，这种结构的夹具能够对多种规格的管件进行夹紧。并且在增设扩展夹紧块的情况下，该夹具能够实现对更多规格管件的装夹，其应用情况与现有技术提供的夹具相比得到了扩展。
附图说明
图1为工装夹具的结构示意图（不包括扩展夹紧块）。
图2为工装夹具的结构示意图（包括扩展夹紧块）。
图3为工装夹具的侧面示意图（包括扩展夹紧块）。
图4为工装夹具的拆分示意图（包括扩展夹紧块）。
图5为活动卡爪的结构示意图。
图6为固定夹紧块的结构示意图。
图7为扩展夹紧块的结构示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
实施例1
如图1~7所示，所述工装夹具包括设置在车床101上的卡盘1，所述卡盘1的内部设置有大锥齿轮，大锥齿轮的侧面上开设有阿基米德螺旋槽。设卡盘1上与大锥齿轮侧面圆心的对应点称之为点A，卡盘1上以点A为圆心的圆周的不同径向方向上设置有3条滑槽2，所述3条滑槽2在圆周方向上均匀分布。
如图1~7所示，所述3条滑槽2内均滑动设置有滑块3，所述各个滑块3的底部开设有阿基米德螺旋槽，滑块3上的阿基米德螺旋槽与大锥齿轮上的阿基米德螺旋槽啮合；所述每个滑块3的顶部上设置有一活动卡爪4，每个活动卡爪4分别与一固定夹紧块5固定连接。
上述方案中，通过驱动小锥齿轮来带动大锥齿轮的转动，由于滑块3是和大锥齿轮上的阿基米德螺旋槽啮合的，因此在大锥齿轮转动的情况下，滑块3会在滑槽2内发生位置的变动，而设置在滑块3上的活动卡爪4、固定夹紧块5的位置也会发生变动，因此通过大锥齿轮的转动可以对固定夹紧块5的位置进行调整，从而实现对管道的夹紧。方便塑料薄壁承插管件的车床101加工。由于固定夹紧块5的位置是可以进行调整的，因此该工装夹具可以实现对多种规格的管件的装夹。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上，增设了N个扩展夹紧块6，所述扩展夹紧块6设置在固定夹紧块5的顶面上。通过设置扩展夹紧块6可以实现工装夹具的扩展功能，在结构上进一步地兼容多种不同规格的管道插件的车加工。
本实施例中，所述固定夹紧块5包括内圈弧状件102、外圈弧状件103和连接件104，其中外圈弧状件103通过筋板105设置在内圈弧状件102的上方，内圈弧状件102、外圈弧状件103之间留有间距，连接件104的两端分别与内圈弧状件102的两端连接；所述连接件104的中部设置有一连接孔106，活动卡爪4通过连接孔106与固定夹紧块5连接；所述扩展夹紧块6包括内圈弧状件102、外圈弧状件103，其中外圈弧状件103通过筋板105设置在内圈弧状件102的上方，内圈弧状件102、外圈弧状件103之间留有间距，内圈弧状件102与固定夹紧块5或另一扩展夹紧块6的外圈弧状件103连接。
其中，固定夹紧块5、扩展夹紧块6进行装夹时，都是利用外圈弧状件103的外壁和内壁对管件的内圆或外圆进行装夹的，弧状件进行装夹具有定位夹紧效果好的优点。
本实施例中，所述扩展夹紧块6的内圈弧状件102留有用于与固定夹紧块5或其他扩展夹紧块6连接的安装螺孔107，所述扩展夹紧块6的外圈弧状件103留有用于与其他扩展夹紧块6连接的安装螺孔107；所述固定夹紧块5的外圈弧状件103留有用于与其他扩展夹紧块6连接的安装螺孔107。通过安装螺孔107，可以将扩展夹紧块6固定在扩展夹紧块6或其他的扩展夹紧块6上。
在具体的实施过程中，活动卡爪4的一端通过螺杆108安装在滑块3上，活动卡爪4的另一端通过连接孔106后利用螺杆108、弹簧垫圈109和压块110进行锁紧。所述扩展夹紧块6、固定夹紧块5的外圈弧状件103用于装夹的一侧设置有倒角111，方便装入进行车床101加工的管件。所述工装夹具还包括有设置在卡盘1内的小锥齿轮，所述小锥齿轮与大锥齿轮啮合，所述卡盘1上与小锥齿轮对应的位置开设有通孔112。
实施例3
本实施例对实施例2的工装夹具的夹装过程进行了介绍，具体包括：
一、管件夹装过程Ⅰ：
1、人工插入扳手到通孔112中顺时针旋转，此时固定夹紧块（或是固定夹紧块和扩展夹紧块的组合）沿径向收缩尺寸。
2、人工利用吊机等辅助设备将管件的内圆穿过3个固定夹紧块（或是固定夹紧块和扩展夹紧块的组合）组成的外壁，并使管件的端面紧靠在轴向定位面B或C上定位。
3、人工插入扳手到通孔112逆时针旋转，此时3个固定夹紧块（或是固定夹紧块和扩展夹紧块的组合）沿径向扩张尺寸，并将管件的内圆夹紧。
4、人工操作车床，使工装夹具连同管件旋转起来，使拖把上的车刀完成对管件外圆、外圆锥面、倒角等部分的加工。
5、管件加工完成后，人工插入扳手到通孔112中顺时针旋转，此时3个固定夹紧块（或是固定夹紧块和扩展夹紧块的组合）沿径向收缩尺寸。
6、人工或利用吊机取走加工好的管件。
二、管件夹装过程Ⅱ：
1、人工插入扳手到通孔112中逆时针旋转，此时3个固定夹紧块（或是固定夹紧块和扩展夹紧块的组合）沿径向扩张尺寸。
2、人工利用吊机等辅助设备将管件的外圆插入3个固定夹紧块（或是固定夹紧块和扩展夹紧块的组合）组成的内壁中，并使管件的端面紧靠在轴向定位面E或F上定位。
3、人工插入扳手到通孔112中顺时针旋转，此时3个固定夹紧块（或是固定夹紧块和扩展夹紧块的组合）沿径向缩小尺寸，并将管件的外圆夹紧。
4、人工操作车床，使工装夹具连同管件旋转起来，使拖把上的车刀完成对管件内孔、内圆锥面、倒角等部分的加工。
5、管件加工完成后，人工插入扳手到通孔112中逆时针旋转，此时3个固定夹紧块（或是固定夹紧块和扩展夹紧块的组合）沿径向扩张尺寸。
6、人工或利用吊机取走加工好的管件。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.用于塑料薄壁承插管件车加工的工装夹具，其特征在于：包括设置在车床上的卡盘，所述卡盘内设置有大锥齿轮，所述大锥齿轮的侧面上开设有阿基米德螺旋槽；所述卡盘的表面上开设有至少3条设置在不同方向上的滑槽，所述开设的至少3条滑槽内均滑动设置有滑块；所述滑块的底部开设有阿基米德螺旋槽，滑块上的阿基米德螺旋槽与大锥齿轮上的阿基米德螺旋槽啮合；所述工装夹具还包括有活动卡爪和固定夹紧块；所述每个滑块的顶部上设置有一活动卡爪，每个活动卡爪分别与一固定夹紧块固定连接。
2.根据权利要求1所述的用于塑料薄壁承插管件车加工的工装夹具，其特征在于：卡盘上与大锥齿轮侧面圆心的对应点称之为点A，所述至少3条滑槽开设在以点A为圆心的圆周的不同径向方向上。
3.根据权利要求2所述的用于塑料薄壁承插管件车加工的工装夹具，其特征在于：所述至少3条滑槽在圆周方向上均匀分布。
4.根据权利要求1所述的用于塑料薄壁承插管件车加工的工装夹具，其特征在于：所述固定夹紧块的顶面上从下到上依次设置有N个扩展夹紧块，所述N为大于等于1的整数。
5.根据权利要求4所述的用于塑料薄壁承插管件车加工的工装夹具，其特征在于：所述固定夹紧块包括内圈弧状件、外圈弧状件和连接件，其中外圈弧状件通过筋板设置在内圈弧状件的上方，内圈弧状件、外圈弧状件之间留有间距，连接件的两端分别与内圈弧状件的两端连接；所述连接件的中部设置有一连接孔，活动卡爪通过连接孔与固定夹紧块连接；
所述扩展夹紧块包括内圈弧状件、外圈弧状件，其中外圈弧状件通过筋板设置在内圈弧状件的上方，内圈弧状件、外圈弧状件之间留有间距，内圈弧状件与固定夹紧块或另一扩展夹紧块的外圈弧状件连接。
6.根据权利要求5所述的用于塑料薄壁承插管件车加工的工装夹具，其特征在于：所述扩展夹紧块的内圈弧状件留有用于与固定夹紧块或其他扩展夹紧块连接的安装螺孔，所述扩展夹紧块的外圈弧状件留有用于与其他扩展夹紧块连接的安装螺孔；所述固定夹紧块的外圈弧状件留有用于与其他扩展夹紧块连接的安装螺孔。
7.根据权利要求5所述的用于塑料薄壁承插管件车加工的工装夹具，其特征在于：活动卡爪的一端通过螺杆安装在滑块上，活动卡爪的另一端通过连接孔后利用螺杆、弹簧垫圈和压块进行锁紧。
8.根据权利要求5所述的用于塑料薄壁承插管件车加工的工装夹具，其特征在于：所述扩展夹紧块、固定夹紧块的外圈弧状件用于装夹的一侧设置有倒角。
9.根据权利要求1~9任一项所述的用于塑料薄壁承插管件车加工的工装夹具，其特征在于：所述工装夹具还包括有设置在卡盘内的小锥齿轮，所述小锥齿轮与大锥齿轮啮合，所述卡盘上与小锥齿轮对应的位置开设有通孔。
10.一种根据权利要求1~9任一项工装夹具的装夹方法：其特征在于：通过驱动小锥齿轮来带动大锥齿轮的转动，使得滑块带动活动卡爪、固定夹紧块发生位置上的变动，然后利用固定夹紧块对塑料管道进行夹紧。
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