CN108818089A - 一种两面孔工件用定位夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种两面孔工件用定位夹具，涉及机加工辅助工具技术领域。该定位夹具包括盘体，盘体上设置有用于将待加工工件压紧固定在盘面上的压紧结构，盘体的盘面上设有至少两个沿盘体轴向方向延伸用于伸入待加工工件孔内并与孔内壁定位配合的工件弹性齿爪，各工件弹性齿爪以盘体轴线为中心线圆周均匀布置，工件弹性齿爪上背向盘体轴线的一侧设有用于在工件弹性齿爪沿盘体径向方向变形后与待加工工件孔内壁定位配合的弧形定位面。通过工件弹性齿爪确保工件受到均匀的圆周外撑力，对两面孔工件的定位更加准确，解决了使用现有夹具加工两面孔工件上的后续加工孔位置精度低的问题。

Description

一种两面孔工件用定位夹具

技术领域

本发明涉及机加工辅助工具技术领域，具体涉及一种两面孔工件用定位夹具。

背景技术

在机加工生产中，车床夹具是将待加工的工件固定在主轴上的重要部件，常见的车床夹具为卡盘，卡盘的盘面上设置有周向布置的多个卡爪，通过卡爪对安装在盘面上的工件进行径向向内的夹持力，从而使工件固定在主轴的外端。但是，卡盘式夹具并不适用于固定具有中部内孔的工件，因为卡爪在沿径向方向上紧时，各个卡爪对工件的夹持力不能保证处处相同，夹持力过大容易损坏工件。而且通常需要对工件进行调心对中，操作繁琐，且同轴度不能保证。

随后发展出授权公告号CN206455444U的一种车床加工异性零件的环形槽所使用的夹具的中国实用新型专利中公开的技术方案，该夹具包括花盘、压紧组件和夹持位，压紧组件有四个且呈周向均布环设在花盘上，压紧组件包括固定螺杆、支撑螺杆、压板和螺母，压板安装在固定螺杆和支撑螺杆上。使用时，将待加工零件的中心孔安装在花盘中间的圆柱形定位销上，使定位销插在待加工零件的中心孔内，通过螺母压在压板上使压头部分压紧待加工零件。

如果圆柱形定位销与待加工工件的中心孔之间为过盈配合，则不便于待加工工件装配在夹具上，即使装夹到位后往往容易引起待加工工件因过盈量导致中心孔变形，造成加工孔精度降低；如果圆柱形定位销与待加工工件的中心孔之间为间隙配合，会导致工件在夹装面上存在活动量，定位效果有限，无法保证工件的中心孔与夹具的同轴度，进而影响后续加工孔的加工位置精确度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种两面孔工件用定位夹具，以解决使用现有夹具加工两面孔工件的加工孔时存在精度低的问题。

为实现上述目的，本发明的两面孔工件用定位夹具的技术方案是：

两面孔工件用定位夹具包括盘体，盘体上设置有用于将待加工工件压紧固定在盘面上的压紧结构，所述盘体的盘面上设有至少两个沿盘体轴向方向延伸用于伸入待加工工件孔内并与孔内壁定位配合的工件弹性齿爪，各工件弹性齿爪以盘体轴线为中心线圆周均匀布置，工件弹性齿爪上背向盘体轴线的一侧设有用于在工件弹性齿爪沿盘体径向方向变形后与待加工工件孔内壁定位配合的弧形定位面。

有益效果：该定位夹具的盘体一侧盘面与车床主轴同轴止转连接，另一侧盘面通过压紧结构将待加工工件压紧固定，在盘体上压紧工件的盘面中部设置有以盘体轴线为中心线圆周均匀布置的工件弹性齿爪，工件弹性齿爪伸入待加工工件孔内，并通过工件弹性齿爪上背向盘体轴线一侧的弧形定位面与孔内壁定位配合，工件弹性齿爪沿盘体径向方向可发生变形，确保待加工工件受到工件弹性齿爪均匀的圆周外撑力，对待加工工件的定位更加准确，解决了使用现有夹具加工两面孔工件上的后续加工孔位置精度低的问题。

为了提高定位准确性，对工件弹性齿爪进一步限定，所述工件弹性齿爪成对设置，每对的两个工件弹性齿爪关于盘体轴线对称分布。

为了使工件弹性齿爪与待加工工件定位配合后，确保内孔壁周向位置的受力相同，对该夹具进一步限定，至少一对工件弹性齿爪上对应安装有用于检测待加工工件与工件弹性齿爪之间压力的传感器模块。

为了提高工件弹性齿爪的弹性变形，确保发生变形后能够自行恢复，对工件弹性齿爪进一步限定，所述工件弹性齿爪在靠近盘面的根部位置内侧设置有削弱槽。

为了方便将压板从盘体上拆卸下来，对该夹具进一步限定，所述压紧结构包括螺纹紧固件和穿装在螺纹紧固件上用于与待加工工件压紧配合的压板，压紧结构还包括对压板朝远离盘面的方向顶压的弹性件。

为了保证定位盘与车床主轴之间同轴连接，根据工件弹性齿爪对待加工工件的精确定位原理，那么，该夹具还包括过渡盘和止转件，止转件贯穿定位盘和过渡盘用于使输出轴法兰盘与定位盘止转连接，所述盘体上与装夹待加工工件相背的盘面上设置有联轴弹性齿爪，过渡盘的轴向两端设有同轴的定位盲孔，其中一端的定位盲孔用于与输出轴法兰盘的止口结构定位套装配合，另一端的定位盲孔供联轴弹性齿爪伸入并与伸入后沿径向弹性变形的联轴弹性齿爪定位配合，或者过渡盘设有沿轴向延伸的定位通孔，定位通孔的一端用于与输出轴法兰盘的止口结构定位套装配合，另一端供联轴弹性齿爪伸入并与伸入后沿径向弹性变形的联轴弹性齿爪定位配合。

为了使联轴弹性齿爪与过渡盘定位配合后，确保过渡盘的对应内孔壁周向位置的受力相同，对该夹具进一步限定，所述联轴弹性齿爪成对设置，每对的两个联轴弹性齿爪关于盘体轴线对称分布。

为了提高联轴弹性齿爪的弹性变形，确保发生变形后能够自行恢复，对联轴弹性齿爪进一步限定，所述联轴弹性齿爪在靠近盘面的根部位置内侧设置有削弱槽。

附图说明

图1为本发明的两面孔工件用定位夹具的具体实施例1中该夹具的立体示意图；

图2为图1的剖视示意图；

图3为图1的右视示意图；

图4为图1中盘体的剖视示意图；

图5为图1的盘体的右视示意图；

图6为图4中工件弹性齿爪的立体示意图；

图中：10-盘体、11-压紧结构、110-压板、111-压紧螺柱、112-柱形压簧、113-套管、114-螺母、115-垫片、12-工件弹性齿爪、120-削弱槽、13-联轴弹性齿爪、14-止转螺栓、2-过渡盘、3-待加工工件、4-主轴法兰盘。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的两面孔工件用定位夹具的具体实施例1，如图1至图6所示，该定位夹具包括圆形的盘体10，在盘体10上一盘面的中部位置设置有绕盘体10轴线为中心线呈圆周均匀分布的工件弹性齿爪12，工件弹性齿爪12沿盘体10轴向方向延伸伸入待加工工件3孔内并与孔内壁定位配合。工件弹性齿爪12有十个且关于盘体10的轴线呈中心对称，本实施例中的工件弹性齿爪12有十个，其他实施例中，工件弹性齿爪12可以成对设置，数量为偶数不作具体限定，且每对的工件弹性齿爪12关于盘体10轴线对称分布。工件弹性齿爪12上靠近与盘面的根部位置内侧开设有削弱槽120，削弱槽120处于工件弹性齿爪12高度的1/5至1/3的位置，削弱槽120开在内侧可以增强工件弹性齿爪12的弹性变形，即使工件弹性齿爪12向内弯折变形后具有相应的弹性恢复能力。

工件弹性齿爪12用于套装已加工出内孔的待加工工件3，其轴向长度不超过待加工工件3的轴向尺寸的六分之一，工件弹性齿爪12以盘体10轴线为中心线圆周均匀布置，各工件弹性齿爪12共同围成外圆柱面，使工件弹性齿爪12和待加工工件3的接触精度提高，通过均匀的圆周外撑力作用在待加工工件3的内孔壁上，确保了对待加工工件3定位的准确度。工件弹性齿爪12的背向盘体10轴线的一侧设置有弧形定位面，增大了工件弹性齿爪12与待加工工件3的压触部分面积，避免尖锐的边缘对其孔内壁造成划伤，支撑的均匀性更好。在成对的两个工件弹性齿爪12上还设置有传感器模块，通过传感器模块测出的压力示数确保成对的两个工件弹性齿爪12受到大小相同的作用力，确保待加工工件3在定位盘上装夹到位。

盘体10上与工件弹性齿爪12的同侧关于盘体10轴线对称设置有两个螺纹孔，两个螺纹孔位于工件弹性齿爪12围成圆周的外侧，在螺纹孔中安装有压紧结构11，将待加工工件3压紧固定在盘面上。工件弹性齿爪12上定位套装待加工工件3后保证不会干涉在螺纹孔中旋装的压紧螺柱111，压紧螺柱111的两端均设置有螺纹，其中一端用于与盘体10上的螺纹孔配合，另一端用于与螺母114配合。压紧螺柱111上套装有柱形压簧112、垫片115和压板110，并在柱形压簧112外还套设有套管113，套管113的一端设置有与压紧螺柱111上对应的螺纹配合的内螺纹，通过套管113将压紧螺柱111反向锁紧在盘体10上。柱形压簧112分别顶撑在套管113内端和垫片115的相对面上，压紧螺柱111上位于压板110的外侧还旋装有螺母114，拧紧螺母114使压板110靠近盘体10并将待加工工件3压紧，垫片115的内侧面压紧在套管113和柱形压簧112的外端，通过垫片115对压板110起到稳定的支撑作用。当松开螺母114时能够通过柱形压簧112的弹性作用力向外顶出压板110，将压板110绕压紧螺柱111旋转90°，从而便于拆下待加工工件3，也可以是其他角度，不干涉装卸待加工工件3即可。压紧螺柱111、压板110、柱形压簧112、套管113、垫片115以及螺母114共同构成了上述压紧结构11。在盘体10上还设置有沉孔，沉孔与螺纹孔分别位于正六边形的顶点位置，沉孔中装配有止转螺栓14。

同样的，在盘体10上与装夹待加工工件3相背的另一侧盘面也对应设置有联轴弹性齿爪13，而且联轴弹性齿爪13和工件弹性齿爪12的形状、数量以及布置形式均相同。该定位夹具通过过渡盘2与车床的主轴法兰盘4同轴止转连接，过渡盘2的定位通孔的一端部定位套装在主轴法兰盘4的止口结构上，另一端部与盘体10上的联轴弹性齿爪13定位连接，联轴弹性齿爪13呈周向均匀定位外撑在过渡盘2的对应内孔壁上，保证了盘体10与主轴法兰盘4的同轴度。并且通过贯穿盘体10和过渡盘2的止转螺栓14实现主轴法兰盘4对盘体10的转动输出，止转螺栓14的螺帽部分位于盘体10的沉孔中，避免对装夹待加工工件3造成干涉。

本发明的两面孔工件用定位夹具的具体实施例2，与具体实施例1的不同在于，工件弹性齿爪可以替换成沿轴向延伸且以盘体轴线为中心线圆周均匀布置的金属弹臂，金属弹臂上背向盘体轴向的一侧均匀外撑在待加工工件的内孔壁面上，相比与工件弹性齿爪的弹性作用力较小，同样可以起到定位的作用。

本发明的两面孔工件用定位夹具的具体实施例3，与具体实施例1的不同在于，传感器模块除了设置在成对的两个工件弹性齿爪上，还可以设置在相邻或相间的两个工件弹性齿爪上。

本发明的两面孔工件用定位夹具的具体实施例4，与具体实施例1的不同在于，亦可以是以盘体轴线为中心线圆周均匀布置是奇数个的工件弹性齿爪。

本发明的两面孔工件用定位夹具的具体实施例5，与具体实施例1的不同在于，压紧结构可以替换成其上端集成有压帽的螺栓，结构集成度更高，便于拆装操作。

本发明的两面孔工件用定位夹具的具体实施例6，盘体与主轴法兰盘的连接形式除了采用具体实施例1的方式外，还可以通过花键连接，压紧连接等方式均实现二者的止转连接。或者通过定位盘的联轴弹性齿爪直接与主轴法兰盘上的中心内孔定位配合，并通过相应的止转件实现输出轴法兰盘和待加工工件的同轴止转连接。

Claims (8)

1.一种两面孔工件用定位夹具，包括盘体，盘体上设置有用于将待加工工件压紧固定在盘面上的压紧结构，其特征是，所述盘体的盘面上设有至少两个沿盘体轴向方向延伸用于伸入待加工工件孔内并与孔内壁定位配合的工件弹性齿爪，各工件弹性齿爪以盘体轴线为中心线圆周均匀布置，工件弹性齿爪上背向盘体轴线的一侧设有用于在工件弹性齿爪沿盘体径向方向变形后与待加工工件孔内壁定位配合的弧形定位面。

2.根据权利要求1所述的两面孔工件用定位夹具，其特征是，所述工件弹性齿爪成对设置，每对的两个工件弹性齿爪关于盘体轴线对称分布。

3.根据权利要求2所述的两面孔工件用定位夹具，其特征是，至少一对工件弹性齿爪上对应安装有用于检测待加工工件与工件弹性齿爪之间压力的传感器模块。

4.根据权利要求1所述的两面孔工件用定位夹具，其特征是，所述工件弹性齿爪在靠近盘面的根部位置内侧设置有削弱槽。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的两面孔工件用定位夹具，其特征是，所述压紧结构包括螺纹紧固件和穿装在螺纹紧固件上用于与待加工工件压紧配合的压板，压紧结构还包括对压板朝远离盘面的方向顶压的弹性件。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的两面孔工件用定位夹具，其特征是，该夹具还包括过渡盘和止转件，止转件贯穿定位盘和过渡盘用于使输出轴法兰盘与定位盘止转连接，所述盘体上与装夹待加工工件相背的盘面上设置有联轴弹性齿爪，过渡盘的轴向两端设有同轴的定位盲孔，其中一端的定位盲孔用于与输出轴法兰盘的止口结构定位套装配合，另一端的定位盲孔供联轴弹性齿爪伸入并与伸入后沿径向弹性变形的联轴弹性齿爪定位配合，或者过渡盘设有沿轴向延伸的定位通孔，定位通孔的一端用于与输出轴法兰盘的止口结构定位套装配合，另一端供联轴弹性齿爪伸入并与伸入后沿径向弹性变形的联轴弹性齿爪定位配合。

7.根据权利要求6所述的两面孔工件用定位夹具，其特征是，所述联轴弹性齿爪成对设置，每对的两个联轴弹性齿爪关于盘体轴线对称分布。

8.根据权利要求6所述的两面孔工件用定位夹具，其特征是，所述联轴弹性齿爪在靠近盘面的根部位置内侧设置有削弱槽。