CN108436124A - 一种对称的三点式可胀心轴夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对称的三点式可胀心轴夹具，滑销座体上开有两个小口，滑销座体内设有可胀心轴，可胀心轴的一端为锥体，第一滑销穿过小口与可胀心轴的锥体面相配合连接，可胀心轴沿滑销座体轴线运动能够将第一滑销顶起，可胀心轴的另一端套有滑动锥套，滑动锥套一端为锥体，第二滑销穿过小口与滑动锥套的锥体面相配合连接，滑动锥套沿滑销座体轴线运动能够将第二滑销顶起，带肩螺母螺旋连接可胀心轴，带肩螺母的肩部连接滑动锥套，带肩螺母旋转时能够让可胀心轴和滑动锥套相对移动。本发明的有益效果是装夹工件的安装效率高，装夹效果好，可显著缩短生产的辅助时间。
Description
技术领域
本发明属于金属切削加工技术领域，涉及对于加工要求较高的套或套筒类零件、箱体类零件的加工方法。
背景技术
套筒类零件是机床、液压系统及工程机械等各个领域广泛使用的重要零件，为保证其工作性能，一般对其提出了较高的技术要求，如直线度、圆度、圆柱度及同轴度和表面质量等因使用场合不同都有相应技术要求。现有加工技术中，套筒类零件加工都要通过较长加工工艺过程，采用通用夹具夹紧，且逐步减小切削用量，减小切削力和夹紧力，从而减小夹紧变形误差来基本达到质量要求，而这样的工艺方法导致了制造成本的增加和加工效率的降低。而套筒类零件是属于薄壁件，加工中容易产生不均匀的变形误差，加工精度较难保证。如何合理地进行定位和夹紧，减少或消除定位误差及夹紧变形误差，是提高加工精度和效率的关键。
综上所述，现有技术存在的问题是：
(1)现有安装技术中的定位夹紧方法，对套筒类零件而言会引起夹紧变形，加工误差大、精度不容易保证；(2)工人在对套筒类零件进行加工前的安装时，定位基准不易找正，夹紧力大小不好合理控制。过大的夹紧力将引起夹紧变形，在后续工序中难以消除；过小的夹紧力将使工件在加工过程中产生松动，从而改变原始定位的准确性，产生定位误差，造成对加工精度的影响。这些技术问题不能有效解决的主要原因是：车削加工套筒的外圆时，自定心三爪卡盘的三个爪子夹紧使套筒产生夹紧变形，当车削完外圆或内孔松开爪子时，产生弹性恢复，造成圆度误差；对于粗基准定位，由于粗基准孔的几何形状误差和表面粗糙度较大，定位误差大；调头安装时，基准变化会产生基准不重合误差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对称的三点式可胀心轴夹具，本发明的有益效果是装夹工件的安装效率高，装夹效果好，可显著缩短生产的辅助时间。
本发明所采用的技术方案是包括夹具的滑销座体，滑销座体上开有两个小口，滑销座体内设有可胀心轴，可胀心轴的一端为锥体，第一滑销穿过小口与可胀心轴的锥体面相配合连接，可胀心轴沿滑销座体轴线运动能够将第一滑销顶起，可胀心轴的另一端套有滑动锥套，滑动锥套一端为锥体，第二滑销穿过小口与滑动锥套的锥体面相配合连接，滑动锥套沿滑销座体轴线运动能够将第二滑销顶起，带肩螺母螺旋连接可胀心轴，带肩螺母的肩部连接滑动锥套，带肩螺母旋转时能够让可胀心轴和滑动锥套相对移动。
进一步，可胀心轴的锥体和滑动锥套的锥体具有相同锥度。
进一步，第一滑销和第二滑销上均套有弹簧圈，弹簧圈安装在滑销座体上，弹簧挡圈的作用是当带肩螺母反转松开时，利用弹簧力迫使第一滑销或第二滑销缩回而让工件松开，以便卸下工件。
进一步，可胀心轴和滑动锥套分别连接导向销，导向销用来防止滑动锥套和可胀心轴转动，保证带肩螺母转动时滑动锥套和可胀心轴只作相对移动而不发生相对转动。
附图说明
图1是对称的三点式可胀心轴夹具结构示意图。
图中，1.滑销座体，2.小口，3.可胀心轴，4.第一滑销，5.滑动锥套，6.第二滑销，7.带肩螺母，8.弹簧圈，9.导向销。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明如图1所示，包括夹具的滑销座体1，滑销座体1上开有两个小口2，滑销座体1内设有可胀心轴3，可胀心轴3的一端为锥体，第一滑销4穿过小口2与可胀心轴3的锥体面相配合连接，可胀心轴3沿滑销座体1轴线运动能够将第一滑销4顶起，可胀心轴3的另一端套有滑动锥套5，滑动锥套5一端为锥体，第二滑销6穿过小口2与滑动锥套5的锥体面相配合连接，滑动锥套5沿滑销座体1轴线运动能够将第二滑销6顶起，可胀心轴3的锥体和滑动锥套5的锥体具有相同锥度。
带肩螺母7螺旋连接可胀心轴3，带肩螺母7的肩部连接滑动锥套5，带肩螺母7旋转时能够让可胀心轴3和滑动锥套5相对移动，第一滑销4和第二滑销6上均套有弹簧圈8，弹簧圈8安装在滑销座体1上，弹簧挡圈8的作用是当带肩螺母7反转松开时，利用弹簧力迫使第一滑销4或第二滑销6缩回而让工件松开，以便卸下工件。
导向销9安装在滑销座体1内，是起导向作用的元件，可胀心轴3和滑动锥套5分别连接导向销9，导向销9用来防止滑动锥套5和可胀心轴3转动，保证带肩螺母7转动时滑动锥套5和可胀心轴3只作相对移动而不发生相对转动；
本发明通过带肩螺母7转动使两个相同锥度的锥体相对移动，从而推动两套滑销作沿径向移动对工件内孔面实现自动定心夹紧。本夹具采用手动夹紧方式，当用扳手拧紧带肩螺母7时，滑动锥套5和可胀心轴3同时相对移动，则第一滑销4和第二滑销6同时向外伸出而压紧工件内孔，这时可实现工件的夹紧安装过程。当用扳手反向转动带肩螺母7时而使其松开时，滑动锥套5和可胀心轴3就向相反方向移动，第一滑销4和第二滑销6在弹簧圈8弹性力作用下沿径向向内滑动而使工件松开，这时可实现卸工件的过程。由于是径向对称布置的两排滑销，所以滑销同时具有定位元件和夹紧作用，能够实现自定心而确定工件的内孔中心线，有利于保证套筒零件的内、外圆的同轴度，本发明可用于各种加工性质的套筒类零件加工。
本发明用于粗基准圆孔定位的定位夹紧方式，在套类零件和箱体类零件第一道加工工序中的定位夹紧，可用作粗基准定位。采用三点式定心方式，通过螺母转动来带动锥套和锥度心轴沿轴向相对移动，再通过锥面推动三个沿圆周方向对称分布的定位销在径向同时外伸或缩进，这个定位夹紧过程在理论上相当于一个可胀缩的心轴，实现对工件圆内孔的定位和夹紧及松开，具有自定心作用。另外，还可通过增加辅助定心和夹紧点数来提高定位精度和夹紧刚度，可使夹紧变形误差大幅度减小，提高定位精度，使该夹具适用于精加工情况。
对于长套筒零件的加工安装，用两套滑销完全可以实现工件的定位夹紧，同时在端面螺栓孔，可按照机床主轴上相应的端面定位键和联接螺栓孔及机床设计标准的有关参数进行设计，滑销座体左端面设置大孔用于与机床主轴端面进行联接定位的，应按机床主轴头的标准来设计。本例可用在车床上加工生产；对于长度不大的短套类零件，本发明定位夹紧原理的技术方案也完全适用，可以采用中间加装一个隔套，两端分别安装待加工的两个套子零件，在一次安装条件下实现多个零件的加工。本例也可用在车床上加工生产；对于箱体类零件第一道工序的粗加工，为保证加工余量均匀，通常以箱体上重要孔为粗基准，可采用可胀心轴作为夹具实现粗基准定位来加工基准平面，为孔系加工准备精基准。
本发明的优点还在于：利用斜楔夹紧原理来实现了对工件圆孔基准的定位与夹紧，通过采用斜楔理论中运动和受力方向的改变来完成本夹紧方案中运动和力的传递；通过结构的对称设计使其定位具有自定心作用；通过结构的合理设计使夹紧变形分布均匀，可最大化减小夹紧变形对加工质量的影响；采用本技术方案的夹具，装夹工件的安装效率高，由于不需要找正，可显著缩短生产的辅助时间。经测算，在常规生产中采用通用夹具上装夹一个工件约需要3～5分钟，采用本技术方案研制的夹具装夹一个工件约需要0.5～1分钟。
另外，还可以采用增加辅助支承以提高支承点数和夹紧刚度，使夹具不但适合于粗基准圆孔定位，还可用于精基准圆孔定位的夹具设计，从而提高夹具的通用性，将极大地扩大可胀心轴的应用范围，因此本技术原理对夹具设计具有实际指导意义。
以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (4)
1.一种对称的三点式可胀心轴夹具，其特征在于：包括夹具的滑销座体，滑销座体上开有两个小口，滑销座体内设有可胀心轴，可胀心轴的一端为锥体，第一滑销穿过小口与可胀心轴的锥体面相配合连接，可胀心轴沿滑销座体轴线运动能够将第一滑销顶起，可胀心轴的另一端套有滑动锥套，滑动锥套一端为锥体，第二滑销穿过小口与滑动锥套的锥体面相配合连接，滑动锥套沿滑销座体轴线运动能够将第二滑销顶起，带肩螺母螺旋连接可胀心轴，带肩螺母的肩部连接滑动锥套，带肩螺母旋转时能够让可胀心轴和滑动锥套相对移动。
2.按照权利要求1所述一种对称的三点式可胀心轴夹具，其特征在于：所述可胀心轴的锥体和滑动锥套的锥体具有相同锥度。
3.按照权利要求1所述一种对称的三点式可胀心轴夹具，其特征在于：所述第一滑销和第二滑销上均套有弹簧圈，弹簧圈安装在滑销座体上，弹簧挡圈的作用是当带肩螺母反转松开时，利用弹簧力迫使第一滑销或第二滑销缩回而让工件松开，以便卸下工件。
4.按照权利要求1所述一种对称的三点式可胀心轴夹具，其特征在于：所述可胀心轴和滑动锥套分别连接导向销，导向销用来防止滑动锥套和可胀心轴转动，保证带肩螺母转动时滑动锥套和可胀心轴只作相对移动而不发生相对转动。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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