CN108080982A - 一种通用薄壁类零件柔性夹具 - Google Patents

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Abstract

一种通用薄壁类零件柔性夹具，主要由右压盘、轴向弹簧、支撑环、顶杆、弹簧、支撑扇、螺杆、螺母、间隔环、顶环、左压盘、调整垫圈、旋转螺母、支撑轴等组成；所述的右压盘的中心孔处加工出内螺纹；所述的支承轴的右端头加工有外螺纹，与右压盘通过螺纹固定连接；所述的左压盘套装在支撑轴的左端处；所述的调整垫圈装在螺母与左压盘之间；所述的支撑轴的轴向上设置两组径向支撑机构；所述的径向支撑机构设置在支撑轴和左压盘之间，主要由内限位螺母、T型连接槽、支撑件、螺杆帽、螺母、上拉弹簧挂件、支撑弹簧、下拉弹簧挂件、凹槽等组成；本发明结构简单，生产成本低，减小零件的装夹变形，提高了薄壁类零件加工的生产效率及质量稳定性。

Description

一种通用薄壁类零件柔性夹具
技术领域
本发明涉及夹具技术领域，尤其涉及一种通用薄壁类零件柔性夹具。
背景技术
金属薄壁件具有质量轻、占用空间小、结构紧凑、节省材料等优点，因此许多机械产品中都有这类零件。制造这类零件的方法很多，如：用板料进行冲压，滚压焊接，爆炸成型等，但是采用车削加工是最常用的方法。由于这类零件的壁薄、径向尺寸和轴向尺寸相差几十倍甚至几百倍，因此工件的刚度较弱，给车削加工和装夹带来了很大的困难。当工件装夹不当会产生变形，如用普通三爪卡盘装夹，会使工件的孔径产生变形; 用三爪卡盘的卡爪涨紧内孔，也会产生圆度或圆柱度或同轴度等误差。有时采用软卡爪来改进，或者根据工件的外径做一个开口套筒，通过开口套来夹紧工件。目前在薄壁类零件加工中，大多采用两端加紧方式，在轴向施加压应力，以提高薄壁零件的刚性，尽量减少薄壁处的受力变形，从而提高零件的加工精度。其他方式也有使用，如液性塑料涨紧或采用弹簧夹片涨紧方式，但这些夹紧方式都影响零件的加工精度，主要是零件夹紧过程中不可避免地产生了变形，从而使产生的废品增多，导致加工成本增加。因此，设计一种结构简单、自动定心找正、防止零件在切削加工中变形的夹具，改善零件加工精度，克服原有夹具的不足，能够较好地满足金属薄壁件的加工要求，对于提高我国薄壁件制造水平具有重大意义。
中国实用新型专利（申请号 201020245313.0 申请日 2010.06.29 ）公开了一种薄壁类零件的柔性快速夹具，包括基板、连接件、支架和夹头组成，基板通过螺纹紧固件与连接件下端固定连接；连接件上端有2～4个凸台与支架下端面上的凹槽过盈插配连接，支架上端面通过螺纹紧固件与夹头下端固定连接，夹头上端的夹持头与工件跟夹持部位相适配。
发明内容
针对现有设备及技术的不足，本发明在于提供一种通用薄壁类零件柔性夹具，其结构简单紧凑、装夹方便、运行平稳、成本低廉、适用性强。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种通用薄壁类零件柔性夹具，主要由右压盘、轴向弹簧、支撑环、顶杆、弹簧、支撑扇、螺杆、螺母、间隔环、顶环、左压盘、调整垫圈、旋转螺母、支撑轴等组成；所述的右压盘的中心孔处加工出内螺纹；所述的顶杆的上端头还加工有外螺纹与限位螺母连接；所述的支承轴的右端头加工有外螺纹，与右压盘通过螺纹固定连接；所述的左压盘套装在支撑轴的左端处；所述的支撑轴的左端还加工有外螺纹并通过外螺纹连接有螺母；所述的调整垫圈装在螺母与左压盘之间；所述的支撑轴的轴向上设置两组径向支撑机构；所述的径向支撑机构设置在支撑轴和左压盘之间，主要由内限位螺母、T型连接槽、支撑件、螺杆帽、螺母、上拉弹簧挂件、支撑弹簧、下拉弹簧挂件、凹槽等组成；所述的内限位螺母安装在顶杆上位于支撑环的内侧螺纹上；所述的T型连接槽位于顶杆外端头上；所述的螺杆帽连接螺杆，位于连接槽内；所述的上拉弹簧挂件和下拉弹簧挂件连接在支撑扇上对称螺纹上；所述的外限位螺母安装在支撑环的外侧螺纹上；所述的凹槽加工在支撑扇上，螺母刚好位于凹槽内。
作为本发明的一种优选方案，所述的支撑环套装在支撑轴上，其圆周上均匀加工有4个径向孔，并在该孔上装有顶杆，顶杆的内端头加工有顶杆内锥面，使顶杆的内端头呈链体形状，其锥面与支撑轴上加工的轴锥面配合。
作为本发明的一种优选方案，所述的限位螺母可防止连接螺杆的连接螺杆帽滑出脱落。
作为本发明的一种优选方案，所述的每组支撑环之间设有间隔环，在左边的支撑环与螺母之间支撑轴上套装有锥形的顶环。
作为本发明的一种优选方案，所述的连接螺杆自支撑扇上的孔伸出，并和螺母连接在一起。
作为本发明的一种优选方案，所述的支撑弹簧套装在连接螺杆上位于顶杆和支撑扇之间的位置。
本发明的有益效果是：结构简单，布置合理，便于安装，生产成本较低，运行平稳，操作简便，具有显著的技术经济优势，能够较好地满足金属薄壁件的加工要求，对于提高我国薄壁件制造水平具有重大意义。通过径向支撑结构，可以柔性装夹内径不同大小的薄壁类零件，减小零件的装夹变形，提高了薄壁类零件加工的生产效率及质量稳定性，且具有装夹方便、自动定心精度高、使用寿命长等特点。因此，该夹具不仅适用于大批量零件加工，而且适合小批量薄壁类零件的加工。
附图说明
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。
图1是本发明结构简图。
图中1-右压盘，2-轴向弹簧，3-支撑环，4-顶杆，5-弹簧，6-支撑扇，7-螺杆，8-螺母，9-间隔环，10-薄壁零件，11-顶环，12-左压盘，13-调整垫圈，14-旋转螺母，15-支撑轴。
图2是径向支撑机构结构简图。
图中16-轴锥面，17-顶杆锥面，18-内限位螺母，19-T型连接槽，20-支撑件，21-螺杆帽，22-螺母，23-凹槽，24-上拉弹簧挂件，25-支撑弹簧，26-下拉弹簧挂件。
具体实施方式
图1中通用薄壁类零件柔性夹具，主要由右压盘、轴向弹簧、支撑环、顶杆、弹簧、支撑扇、螺杆、螺母、间隔环、顶环、左压盘、调整垫圈、旋转螺母、支撑轴等组成；所述的右压盘的中心孔处加工出内螺纹；所述的顶杆的上端头还加工有外螺纹与限位螺母连接；所述的支承轴的右端头加工有外螺纹，与右压盘通过螺纹固定连接；所述的左压盘套装在支撑轴的左端处；所述的支撑轴的左端还加工有外螺纹并通过外螺纹连接有螺母；所述的调整垫圈装在螺母与左压盘之间；所述的支撑轴的轴向上设置两组径向支撑机构。
图2中径向支撑机构设置在支撑轴和左压盘之间，主要由内限位螺母、T型连接槽、支撑件、螺杆帽、螺母、上拉弹簧挂件、支撑弹簧、下拉弹簧挂件、凹槽等组成；所述的内限位螺母安装在顶杆上位于支撑环的内侧螺纹上；所述的T型连接槽位于顶杆外端头上；所述的螺杆帽连接螺杆，位于连接槽内；所述的上拉弹簧挂件和下拉弹簧挂件连接在支撑扇上对称螺纹上；所述的外限位螺母安装在支撑环的外侧螺纹上；所述的凹槽加工在支撑扇上，螺母刚好位于凹槽内。
该通用薄壁类零件柔性夹具的工作方式为：将薄壁零件轴向支撑在左压盘和右压盘之间，薄壁零件的右边与右压盘之间可用螺钉固定；通过右压盘的右侧台阶可将该装置装夹固定在车床的卡盘上；旋转螺母通过顶环向右侧挤压支撑环，此时轴向弹簧被压缩；顶杆的内端头顶杆锥面沿轴锥面滑动，使顶杆沿支撑轴的径向向外侧移动，通过连接螺杆和支撑弹簧推动支撑扇向外侧移动，并使支撑扇的外侧表面靠在薄壁零件的内侧壁上，此时弹簧被拉伸，对薄壁零件起径向支撑作用；调整外限位螺母和内限位螺母在顶杆上的位置，可起到上下限位作用，防止顶杆上下移动距离过量；加工完毕，向相反方向旋转螺母，顶杆在拉簧作用下可自动向内侧移动，脱离对薄壁零件的径向支撑，拆下薄壁零件即可。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种通用薄壁类零件柔性夹具，主要由右压盘、轴向弹簧、支撑环、顶杆、弹簧、支撑扇、螺杆、螺母、间隔环、顶环、左压盘、调整垫圈、旋转螺母、支撑轴等组成；所述的右压盘的中心孔处加工出内螺纹；所述的顶杆的上端头还加工有外螺纹与限位螺母连接；所述的支承轴的右端头加工有外螺纹，与右压盘通过螺纹固定连接；所述的左压盘套装在支撑轴的左端处；所述的支撑轴的左端还加工有外螺纹并通过外螺纹连接有螺母；所述的调整垫圈装在螺母与左压盘之间；所述的支撑轴的轴向上设置两组径向支撑机构；所述的径向支撑机构设置在支撑轴和左压盘之间，主要由内限位螺母、T型连接槽、支撑件、螺杆帽、螺母、上拉弹簧挂件、支撑弹簧、下拉弹簧挂件、凹槽等组成；所述的内限位螺母安装在顶杆上位于支撑环的内侧螺纹上；所述的T型连接槽位于顶杆外端头上；所述的螺杆帽连接螺杆，位于连接槽内；所述的上拉弹簧挂件和下拉弹簧挂件连接在支撑扇上对称螺纹上；所述的外限位螺母安装在支撑环的外侧螺纹上；所述的凹槽加工在支撑扇上，螺母刚好位于凹槽内。
2.根据权利要求1所述的通用薄壁类零件柔性夹具，其特征是：所述的支撑环套装在支撑轴上，其圆周上均匀加工有4个径向孔，并在该孔上装有顶杆，顶杆的内端头加工有顶杆内锥面，使顶杆的内端头呈链体形状，其锥面与支撑轴上加工的轴锥面配合。
3.根据权利要求1所述的通用薄壁类零件柔性夹具，其特征是：所述的限位螺母可防止连接螺杆的连接螺杆帽滑出脱落。
4.根据权利要求1所述的通用薄壁类零件柔性夹具，其特征是：所述的每组支撑环之间设有间隔环，在左边的支撑环与螺母之间支撑轴上套装有锥形的顶环。
5.根据权利要求1所述的通用薄壁类零件柔性夹具，其特征是：所述的连接螺杆自支撑扇上的孔伸出，并和螺母连接在一起。
6.根据权利要求1所述的通用薄壁类零件柔性夹具，其特征是：所述的支撑弹簧套装在连接螺杆上位于顶杆和支撑扇之间的位置。
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