CN110014174A - 薄壁管状零件的装夹工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种薄壁管状零件的装夹工装，属于机械工装领域。装夹工装包括芯轴、限位环、定锥环、涨簧和动锥环，限位环固定套装在芯轴的一端，定锥环固定套装在芯轴的中部，定锥环的外壁设置有第一锥面，第一锥面由芯轴的一端向芯轴的另一端朝向芯轴的轴线倾斜，动锥环套装在芯轴的另一端，且动锥环与芯轴螺纹配合，动锥环的外壁设置有第二锥面，第二锥面由芯轴的另一端向芯轴的一端朝向芯轴的轴线倾斜，涨簧的一端套装在定锥环上，且涨簧的一端内壁与第一锥面滑动配合，涨簧的另一端套装在动锥环上，且涨簧的另一端内壁与第二锥面滑动配合，动锥环被配置为通过朝向定锥环移动，以增大涨簧的外径。本发明可以对薄壁管状零件进行装夹。

Description

薄壁管状零件的装夹工装

技术领域

本发明属于机械工装领域，特别涉及一种薄壁管状零件的装夹工装。

背景技术

护管是燃气轮机产品中典型的薄壁管状零件，护管轴长壁薄，零件壁厚最薄处不足1mm。由于护管两端需要与其他零件配合，所以尺寸公差要求较严，同轴度要求。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

由于护管轴长壁薄，整体刚性较差易产生装夹变形导致尺寸超差，所以在实际加工过程中存在不易装夹的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种薄壁管状零件的装夹工装，可以对薄壁管状零件进行装夹。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种薄壁管状零件的装夹工装，所述装夹工装包括芯轴、限位环、定锥环、涨簧和动锥环，所述限位环固定套装在所述芯轴的一端，所述定锥环固定套装在所述芯轴的中部，所述定锥环的外壁设置有第一锥面，所述第一锥面由所述芯轴的一端向所述芯轴的另一端朝向所述芯轴的轴线倾斜，所述动锥环套装在所述芯轴的另一端，且所述动锥环与所述芯轴螺纹配合，所述动锥环的外壁设置有第二锥面，所述第二锥面由所述芯轴的另一端向所述芯轴的一端朝向所述芯轴的轴线倾斜，所述涨簧的一端套装在所述定锥环上，且所述涨簧的一端内壁与所述第一锥面滑动配合，所述涨簧的另一端套装在所述动锥环上，且所述涨簧的另一端内壁与所述第二锥面滑动配合，所述动锥环被配置为通过朝向所述定锥环移动，以增大所述涨簧的外径。

在本发明的一种实现方式中，所述芯轴上设置有外凸缘，所述限位环和所述定锥环均与所述外凸缘相抵，所述限位环和所述定锥环分别位于所述外凸缘的相反两侧。

在本发明的另一种实现方式中，所述限位环的外壁上设置有第一销孔，所述芯轴上设置有与所述第一销孔相对应的第一定位孔，所述第一定位孔和所述第一销孔中插装有同一个第一定位销。

在本发明的又一种实现方式中，所述限位环的朝向所述定锥环的一侧设置有容置槽。

在本发明的又一种实现方式中，所述定锥环的外壁上设置有第二销孔，所述芯轴上设置有与所述第二销孔相对应的第二定位孔，所述第二定位孔和所述第二销孔中插装有同一个第二定位销。

在本发明的又一种实现方式中，所述动锥环包括配合环和驱动环，所述配合环可转动地套装在所述芯轴上，所述第二锥面设置在所述配合环的外壁上，所述驱动环套装在所述芯轴上，所述驱动环与所述芯轴螺纹配合，所述驱动环与所述配合环相抵。

在本发明的又一种实现方式中，所述配合环的朝向所述驱动环的一端设置有拉钩，所述驱动环的外壁上设置有滑槽，所述滑槽沿所述驱动环的轴线周向布置，所述拉钩可滑动地插装在所述滑槽中。

在本发明的又一种实现方式中，所述涨簧上设置有多个条形的长孔，各所述长孔均沿所述涨簧的轴向延伸。

在本发明的又一种实现方式中，对于任意两个相邻的所述长孔，一个所述长孔的开口设置在所述涨簧的一端外边缘，另一个所述长孔的开口设置在所述涨簧的另一端外边缘。

在本发明的又一种实现方式中，所述芯轴、所述限位环、所述定锥环、所述涨簧和所述动锥环均同轴布置，所述芯轴的两端均设置有中心孔，所述中心孔与所述芯轴同轴布置。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

在通过本发明实施例所提供的装夹工装对薄壁管状零件进行装夹时，首先将薄壁管状零件套装在涨簧外，使得薄壁管状零件的一端与限位环相抵。然后旋拧动锥环，使得动锥环朝向定锥环移动，在动锥环和定锥环的挤压下，涨簧的外径逐渐增大，从而能够将薄壁管状零件涨紧固定在涨簧上，进而实现了对薄壁管状零件的定位装夹。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的装夹工装的剖视图；

图2是本发明实施例提供的限位环的剖视图；

图3是本发明实施例提供的涨簧的剖视图；

图中各符号表示含义如下：

1、芯轴；11、中心孔；12、外凸缘；2、限位环；21、驱动凹槽；22、容置槽；23、第一销孔；3、定锥环；31、第一锥面；4、涨簧；41、长孔；5、动锥环；51、第二锥面；52、配合环；53、驱动环；54、拉钩；55、滑槽；61、第一定位销；62、第二定位销；100、薄壁管状零件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种薄壁管状零件的装夹工装，如图1所示，装夹工装包括芯轴1、限位环2、定锥环3、涨簧4和动锥环5，限位环2固定套装在芯轴1的一端，定锥环3固定套装在芯轴1的中部，定锥环3的外壁设置有第一锥面31，第一锥面31由芯轴1的一端向芯轴1的另一端朝向芯轴1的轴线倾斜，动锥环5套装在芯轴1的另一端，且动锥环5与芯轴1螺纹配合，动锥环5的外壁设置有第二锥面51，第二锥面51由芯轴1的另一端向芯轴1的一端朝向芯轴1的轴线倾斜，涨簧4的一端套装在定锥环3上，且涨簧4的一端内壁与第一锥面31滑动配合，涨簧4的另一端套装在动锥环5上，且涨簧4的另一端内壁与第二锥面51滑动配合，动锥环5被配置为通过朝向定锥环3移动，以增大涨簧4的外径。

在通过本发明实施例所提供的装夹工装对薄壁管状零件100进行装夹时，首先将薄壁管状零件100套装在涨簧4外，使得薄壁管状零件100的一端与限位环2相抵。然后旋拧动锥环5，使得动锥环5朝向定锥环3移动，在动锥环5和定锥环3的挤压下，涨簧4的外径逐渐增大，从而能够将薄壁管状零件100涨紧固定在涨簧4上，进而实现了对薄壁管状零件100的定位装夹。

需要说明的是，为了保证涨簧4的外径可以在定锥环3和动锥环5的挤压下变大，所以涨簧4需要一定的韧性，因此，涨簧4可以选择韧性较大的金属材料制作。

在本实施例中，芯轴1、限位环2、定锥环3、涨簧4和动锥环5均同轴布置，芯轴1的两端均设置有中心孔11，中心孔11与芯轴1同轴布置。

在上述实现方式中，将芯轴1、限位环2、定锥环3、涨簧4和动锥环5同轴布置，那么当薄壁管状零件100被装夹工装装夹定位后，薄壁管状零件100可以与装夹工装同轴布置，那么设置在芯轴1两端的中心孔11，可以直接被机床装夹，提高了装夹工装的使用便捷性。

需要说明的是，如果仅需要装夹工装起到装夹的作用，那么芯轴1的两端可以不设置中心孔11，简化了装夹工装的制造工序，降低了装夹工装的制造成本。

在本实施例中，芯轴1上设置有外凸缘12，限位环2和定锥环3均与外凸缘12相抵，限位环2和定锥环3分别位于外凸缘12的相反两侧。

在上述实现方式中，外凸缘12用于对限位环2和定锥环3起到限位的作用。在安装限位环2时，当限位环2与外凸缘12相抵时，表示限位环2已经安装到位。在安装定锥环3时，当定锥环3与外凸缘12相抵时，表示定锥环3已经安装到位，从而保证了限位环2和定锥环3的安装可靠性。

示例性地，外凸缘12可以与芯轴1同轴布置，且外凸缘12的高度(背离芯轴1外壁的距离)和厚度(沿芯轴1轴向的距离)可以根据实际需求进行设置，但应该避免外凸缘影响薄壁管状零件100的装夹，在此基础上，本发明对此不做限制。

图2为限位环的剖视图，结合图2，在本实施例中，限位环2的外壁上设置有第一销孔23，芯轴1上设置有与第一销孔23相对应的第一定位孔，第一定位孔和第一销孔23中插装有同一个第一定位销61。

在上述实现方式中，通过第一定位销61的安装，可以实现限位环2和芯轴1之间的轴向定位安装，避免了限位环2在芯轴1上出现不必要的晃动。

示例性地，第一定位销61与第一定位孔和第一销孔23均过盈配合，以保证第一定位销61的安装牢固度。

可选地，限位环2的外壁上可以设置有驱动凹槽21，驱动凹槽21设置在限位环2外壁上对应第一销孔23的位置，驱动凹槽21用于和机床配合，实现机床对限位环2的夹持驱动。

示例性地，驱动凹槽21的底面可以平行于芯轴1的轴线，从而使得驱动凹槽21的底面为一个平面，以更进一步地便于第一定位销61的安装。

可选地，限位环2的朝向定锥环3的一侧设置有容置槽22。

在上述实现方式中，容置槽22用于容置薄壁管状零件100的一端，当薄壁管状零件100安装至装夹工装上时，薄壁管状零件100的一端可以插装至容置槽22中，从而实现薄壁管状零件100的轴向定位安装。

可选地，当薄壁管状零件100位于容置槽22内时，限位环2的外周壁可以与薄壁管状零件100的外周壁平齐，即容置槽22在垂直于限位环2轴向上的深度和薄壁管状零件100的壁厚可以相等。

示例性地，容置槽22为环形槽，容置槽22与限位环2同轴布置，从而可以保证薄壁管状零件100在插装至容置槽22中后，可以与限位环2保持同轴，即于芯轴1保持同轴，以便于加工。

再次参见图1，在本实施例中，定锥环3的外壁上设置有第二销孔，芯轴1上设置有与第二销孔相对应的第二定位孔，第二定位孔和第二销孔中插装有同一个第二定位销62。

在上述实现方式中，通过安装第二定位销62可以实现定锥环3和芯轴1之间的轴向定位安装。

示例性地，第二定位销62与第二定位孔和第二销孔均过盈配合，以保证第二定位销62的安装牢固度。

在本实施例中，动锥环5包括配合环52和驱动环53，配合环52可转动地套装在芯轴1上，第二锥面51设置在配合环52的外壁上，驱动环53套装在芯轴1上，驱动环53与芯轴1螺纹配合，驱动环53与配合环52相抵。

在上述实现方式中，配合环52用于和涨簧4配合，以挤压涨簧4。驱动环53通过和芯轴1之间的螺纹配合，可以推动配合环52朝向定锥环3移动，即实现对涨簧4的挤压，从而可以增大涨簧4的外径，进而实现对薄壁管状零件100的定位装夹。

可选地，配合环52的朝向驱动环53的一端设置有拉钩54，驱动环53的外壁上设置有滑槽55，滑槽55沿驱动环53的轴线周向布置，拉钩54可滑动地插装在滑槽55中。

在上述实现方式中，由于拉钩54可滑动地插装在滑槽55中，所以驱动环53还可以通过拉钩54和滑槽55的配合，将配合环52背离定锥环3拉动，以便于动锥环5从芯轴1上的拆卸。

图3为涨簧的剖视图，结合图3，在本实施例中，涨簧4上设置有多个条形的长孔41，各长孔41均沿涨簧4的轴向延伸。

在上述实现方式中，长孔41设置在涨簧4上，可以便于涨簧4产生形变，以涨紧薄壁管状零件100。

可选地，对于任意两个相邻的长孔41，一个长孔41的开口41a设置在涨簧4的一端外边缘，另一个长孔41的开口41a设置在涨簧4的另一端外边缘。

在上述实现方式中，如果将长孔41的开口41a均设置在涨簧4的同一侧，那么将有可能导致涨簧4的结构强度下降。因此，将长孔41的开口41a均匀的布置在涨簧4的两端，可以有效的降低长孔41对涨簧4的结构强度影响。

在其他实施例中，长孔41还可以设置在涨簧4的中部，那么长孔41将为没有开口41a的密闭的长条形孔，在此情况下，自然不再需要使用上述的方式来限定长孔41的布置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种薄壁管状零件的装夹工装，其特征在于，所述装夹工装包括芯轴、限位环、定锥环、涨簧和动锥环，所述限位环固定套装在所述芯轴的一端，所述定锥环固定套装在所述芯轴的中部，所述定锥环的外壁设置有第一锥面，所述第一锥面由所述芯轴的一端向所述芯轴的另一端朝向所述芯轴的轴线倾斜，所述动锥环套装在所述芯轴的另一端，且所述动锥环与所述芯轴螺纹配合，所述动锥环的外壁设置有第二锥面，所述第二锥面由所述芯轴的另一端向所述芯轴的一端朝向所述芯轴的轴线倾斜，所述涨簧的一端套装在所述定锥环上，且所述涨簧的一端内壁与所述第一锥面滑动配合，所述涨簧的另一端套装在所述动锥环上，且所述涨簧的另一端内壁与所述第二锥面滑动配合，所述动锥环被配置为通过朝向所述定锥环移动，以增大所述涨簧的外径。

2.根据权利要求1所述的装夹工装，其特征在于，所述芯轴上设置有外凸缘，所述限位环和所述定锥环均与所述外凸缘相抵，所述限位环和所述定锥环分别位于所述外凸缘的相反两侧。

3.根据权利要求1所述的装夹工装，其特征在于，所述限位环的外壁上设置有第一销孔，所述芯轴上设置有与所述第一销孔相对应的第一定位孔，所述第一定位孔和所述第一销孔中插装有同一个第一定位销。

4.根据权利要求1所述的装夹工装，其特征在于，所述限位环的朝向所述定锥环的一侧设置有容置槽。

5.根据权利要求1所述的装夹工装，其特征在于，所述定锥环的外壁上设置有第二销孔，所述芯轴上设置有与所述第二销孔相对应的第二定位孔，所述第二定位孔和所述第二销孔中插装有同一个第二定位销。

6.根据权利要求1所述的装夹工装，其特征在于，所述动锥环包括配合环和驱动环，所述配合环可转动地套装在所述芯轴上，所述第二锥面设置在所述配合环的外壁上，所述驱动环套装在所述芯轴上，所述驱动环与所述芯轴螺纹配合，所述驱动环与所述配合环相抵。

7.根据权利要求6所述的装夹工装，其特征在于，所述配合环的朝向所述驱动环的一端设置有拉钩，所述驱动环的外壁上设置有滑槽，所述滑槽沿所述驱动环的轴线周向布置，所述拉钩可滑动地插装在所述滑槽中。

8.根据权利要求1-7任一项所述的装夹工装，其特征在于，所述涨簧上设置有多个条形的长孔，各所述长孔均沿所述涨簧的轴向延伸。

9.根据权利要求8所述的装夹工装，其特征在于，对于任意两个相邻的所述长孔，一个所述长孔的开口设置在所述涨簧的一端外边缘，另一个所述长孔的开口设置在所述涨簧的另一端外边缘。

10.根据权利要求1-7任一项所述的装夹工装，其特征在于，所述芯轴、所述限位环、所述定锥环、所述涨簧和所述动锥环均同轴布置，所述芯轴的两端均设置有中心孔，所述中心孔与所述芯轴同轴布置。