CN110076359A - 一种起落架外筒浮动三顶尖夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械结构设计技术领域，具体涉及一种起落架外筒浮动三顶尖夹具；包括顶尖座、传动机构、卡爪、中心顶尖；顶尖座内部安装传动机构，两侧分别安装一个卡爪；一个固定中心顶尖和卡爪的两个浮动顶尖共同形成三顶尖，顶尖座安装于车床或车铣复合主轴；固定中心顶尖与顶尖座固连，起轴线定位和主要夹紧作用；两浮动顶尖通过顶尖座内传动机构连接于顶尖座，并通过传动机构、滑块滑槽、柔性结构实现同时夹紧零件。本夹具可实现不同尺寸、不同加工状态的起落架外筒在车削或车铣复合等设备上快速可靠地夹紧，装夹时，可自动消除装夹部位的尺寸、形位误差，且夹紧力对称均匀，不会产生额外装夹应力，有助于提高加工精度。

Description

一种起落架外筒浮动三顶尖夹具

技术领域

本发明涉及机械结构设计技术领域，具体涉及一种起落架外筒浮动三顶尖夹具。

背景技术

飞机起落架上与机身连接、起支撑（有时兼具缓冲）作用的零件一般称为外筒，外筒一般呈“T”型结构，形状无规则。一般的，在外筒铣削、车削、磨削加工时，“T”头端采用大型四抓卡盘连接，这种方式存在着诸多缺点：1.卡盘尺寸及重量大，安装、拆卸不安全、不方便；2.卡盘四爪需分别调节，使得零件找正繁琐、无重复定位能力，导致操作工人劳动强度大；夹紧力不均匀，导致加工精度降低；3. 装夹尺寸过大或过小的外筒时，需要特制卡爪，经济性、加工柔性差。因此需要寻求一种新的夹具及新的装夹方式，使得外筒的装夹更加便捷、可靠，降低劳动强度，提高加工质量、加工效率。

发明内容

本发明的目的是：提供一种起落架外筒浮动三顶尖夹具，以解决加工外筒时装夹不安全、不方便、找正繁琐、不能重复定位、夹紧力不均匀、经济性差的技术问题。

为解决此技术问题，本发明的技术方案是：一种起落架外筒浮动三顶尖夹具，所述的起落架外筒浮动三顶尖夹具，包括顶尖座1、传动机构2、卡爪、中心顶尖4；顶尖座1内部安装传动机构2，两侧分别安装一个卡爪；外部开有供传动机构2的旋转轴通过的安装孔；传动机构2将旋转轴的旋转输入传递转化为卡爪的线性移动；顶尖座1中心紧固安装中心顶尖4；每个卡爪侧向均装有顶尖，卡爪顶尖和中心顶尖4共同固定零件5。

所述的传动机构2采用齿轮传动方式传动。

所述的旋转轴为扳手轴9；所述的传动机构2还包括两个旋向相反的蜗杆7、差速器8；所述差速器8将扳手轴9的旋转输入传递为蜗杆7的旋转输出。

扳手轴9输入端为方形扳手接口6。

所述的卡爪还包括：齿条滑块10、侧向顶尖支座11、顶尖安装滑块12、侧向顶尖支座11外侧轴向开有滑槽13，内侧径向上具有固定齿条滑块10的支架；顶尖安装滑块12能在侧向顶尖支座11上的滑槽13中滑动；两个齿条滑块10齿条旋向相反，与所述的蜗杆7配合。

在顶尖安装滑块12端部固定有顶尖15的卡爪为第一卡爪31。

在顶尖安装滑块12端部固定柔性顶尖14的卡爪为第二卡爪32。

所述侧向顶尖支座11在所述固定齿条滑块10的支架上开有上的延长孔16。可以沿着延长孔16调节固定齿条滑块10的相对安装位置，可用于适应不同尺寸的零件。

柔性顶尖14由顶尖柄17、顶尖头18以及安装在二者之间的间隙的弹性件19组成。柔性顶尖14用于适应零件5上侧向孔20孔位的周向加工误差。

顶尖15和所述的柔性顶尖14大小可调换。用于零件5上侧向孔20的自定心和顶紧。

本发明的有益效果是：本发明的起落架外筒浮动三顶尖夹具具有浮动夹紧功能和一定通用性。

本发明的夹具的浮动夹紧功能体现在三个方向：

1.径向浮动：夹具内部传动机构采用差速器加蜗杆齿条传动。差速器的特点是一端输出受阻（即转动停止）时，会将传动全部输出至另一端，因此可以实现浮动夹紧的功能。夹紧过程中，当零件因结构或者加工误差导致侧向孔的外端面相对于主轴线不对称时，或者因夹具使用后，两卡爪本身不对称时，总会有一侧卡爪先顶到零件，此时，差速器将继续驱动另一侧卡爪直到顶到零件，此后两侧卡爪同时加紧，且夹紧力相同。此为径向浮动。

2.轴向浮动：顶尖安装滑块可以在侧向顶尖支座上沿夹具轴向滑动，装夹时一旦侧向顶尖进入零件侧向孔范围内，即使不同心，在卡爪夹紧过程中，顶尖安装滑块会在顶尖锥面的自动导向、定心作用下滑动，使侧向的顶尖与零件侧向孔同心。此为轴向浮动。

3.周向浮动：夹具的两个侧向顶尖：一个为固定顶尖，一个为柔性顶尖。在夹具即将夹紧零件时，柔性顶尖中的弹性元件被压缩，零件侧向孔的加工误差使得柔性顶尖的顶尖头偏离顶尖柄中心，夹具夹紧时，顶尖头与顶尖柄内侧平面贴合，完成夹紧。因轴向浮动已由滑动完成，故此处主要为周向浮动。

本发明的夹具的通用功能体现在三个方面：

1.侧向顶尖支座安装在齿条滑块上，相对位置可根据零件大致尺寸预先调整。

2.顶尖安装滑块与侧向顶尖支座的可相对滑动距离较长，实现轴向尺寸可调。

3.固定中心顶尖和侧向顶尖可根据需求更换大小，实现顶尖尺寸可调。

综上，此夹具可以实现仅通过四方扳手旋转，来自动夹紧不同尺寸的外筒。使外筒装夹更加可靠、便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施的技术方案，下面将对本发明的实例中需要使用的附图作简单的解释。显而易见，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，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是本发明的示意图；

图2是本发明的各部件轴测图；

图3是本发明的传动机构的各部件轴测图；

图4是本发明的卡爪的各部件轴测图；

图5是本发明的柔性顶尖的剖视图；

图6是本发明的装配结构剖视图；

图7为图6中X的放大图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将详细描述本发明实施例的各个方面的特征。在下面的详细描述中，提出了许多具体的细节，以便对本发明的全面理解。但是，对于本领域的普通技术人员来说，很明显的是，本发明也可以在不需要这些具体细节的情况下就可以实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例对本发明更好的理解。本发明不限于下面所提供的任何具体设置和方法，而是覆盖了不脱离本发明精神的前提下所覆盖的所有的产品结构、方法的任何改进、替换等。在各个附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以避免对本发明造成不必要的模糊。

本发明的起落架外筒浮动三顶尖夹具一个实施例结构示意图如图1和图2所示，包括顶尖座1、传动机构2、卡爪、中心顶尖4。

顶尖座1内部安装传动机构2，用于将旋转输入传递转化为卡爪的线性移动。顶尖座1中心紧固安装中心顶尖4，并可更换大小，用于定位、顶紧零件5。

所述顶尖座1两侧安装卡爪，用于找正、夹紧零件5。

传动机构2采用齿轮传动方式传动，结构示意图如图3所示，通过差速器8将扳手轴9的旋转输入传递为蜗杆7的旋转输出。其中两个蜗杆7旋向相反，扳手轴9输入端为方形扳手接口6。

卡爪结构示意图如图4所示，包括齿条滑块10、侧向顶尖支座11、顶尖安装滑块12、侧向顶尖支座11外侧轴向开有滑槽13，内侧径向上具有固定齿条滑块10的支架；顶尖安装滑块12能在侧向顶尖支座11上的滑槽13中滑动。

卡爪齿条滑块10与侧向顶尖支座11固连，并可通过侧向顶尖支座11上的延长孔16调节相对位置。用于适应不同尺寸的零件5。其中两个齿条滑块10齿条旋向相反，与蜗杆7配合。

顶尖安装滑块12可在侧向顶尖支座11上的滑槽13中滑动，用于适应不同尺寸的零件5，同时可适应零件5上侧向孔20孔位的轴向加工误差。

顶尖15或柔性顶尖14与顶尖安装滑块12固连，并可更换大小，用于零件5上侧向孔20的自定心和顶紧。包含顶尖15的卡爪为第一卡爪31，包含柔性顶尖14的卡爪为第二卡爪32。

如图5所示，柔性顶尖14包括顶尖头18与顶尖柄17通过其间的间隙和弹性件19柔性连接，用于适应零件5上侧向孔20孔位的周向加工误差。

本发明的起落架外筒浮动三顶尖夹具工作具体过程如下：

第一步，如图6所示，根据零件5大致尺寸，调节齿条滑块10与侧向顶尖支座11的相对位置，然后固连。

第二步，如图6所示，用中心顶尖4配合外部顶尖21将零件5两端顶上，将零件5沿周向旋转至大致与夹具同向。

第三步，如图6所示，滑动侧向顶尖支座11上的顶尖安装滑块12，使顶尖15或柔性顶尖14大致对齐零件5的侧向孔20孔位。

第四步，如图6所示，使用四方扳手22带动扳手轴9，扳手轴9驱动差速器8，差速器8驱动蜗杆7，蜗杆7驱动齿条10，从而带动侧向顶尖支座11和顶尖安装滑块12沿径向移动，顶尖安装滑块12在侧向顶尖支座11上自由滑动，完成顶尖15或柔性顶尖14的轴向定心。

第五步，如图6所示，当一侧卡爪（第一卡爪31）顶住零件5停止移动时，继续转动四方扳手22，差速器将继续驱动另一侧卡爪（第二卡爪32），直至顶住零件5。

第六步，如图6所示，在夹具即将夹紧零件5时，柔性顶尖14中的弹性元件19被压缩，零件5的侧向孔20的加工误差使顶尖头18偏离顶尖柄17的中心，夹具夹紧时，顶尖头18与顶尖柄17内侧平面贴合，完成夹紧。

最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可以轻易想到各种等效的修改或者替换，如将卡爪设计成3个，并在顶尖座1上做相应改进后周向布置。也可以设计成两个柔性顶尖与中心顶尖4配合使用。这些修改或者替换都应该涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种起落架外筒浮动三顶尖夹具，其特征在于：所述的起落架外筒浮动三顶尖夹具，包括顶尖座（1）、传动机构（2）、卡爪、中心顶尖（4）；顶尖座（1）内部安装传动机构（2），两侧分别安装一个卡爪；外部开有供传动机构（2）的旋转轴通过的安装孔；传动机构（2）将旋转轴的旋转输入传递转化为卡爪的线性移动；顶尖座（1）中心紧固安装中心顶尖（4）；每个卡爪侧向均装有顶尖，卡爪顶尖和中心顶尖（4）共同固定零件（5）。

2.根据权利要求1所述的起落架外筒浮动三顶尖夹具，其特征在于：所述的传动机构（2）采用齿轮传动方式传动。

3.根据权利要求2所述的起落架外筒浮动三顶尖夹具，其特征在于：所述的旋转轴为扳手轴（9）；所述的传动机构（2）还包括两个旋向相反的蜗杆（7）、差速器（8）；所述差速器（8）将扳手轴（9）的旋转输入传递为蜗杆（7）的旋转输出。

4.根据权利要求1所述的起落架外筒浮动三顶尖夹具，其特征在于：所述的卡爪还包括：齿条滑块（10）、侧向顶尖支座（11）、顶尖安装滑块（12）、侧向顶尖支座（11）外侧轴向开有滑槽（13），内侧径向上具有固定齿条滑块（10）的支架；顶尖安装滑块（12）能在侧向顶尖支座（11）上的滑槽（13）中滑动。

5.根据权利要求4所述的起落架外筒浮动三顶尖夹具，其特征在于：在所述的顶尖安装滑块（12）端部固定有顶尖（15）的卡爪为第一卡爪（31）。

6.根据权利要求4所述的起落架外筒浮动三顶尖夹具，其特征在于：在所述的顶尖安装滑块（12）端部固定柔性顶尖（14）的卡爪为第二卡爪（32）。

7.根据权利要求4所述的起落架外筒浮动三顶尖夹具，其特征在于：所述的两个齿条滑块（10）齿条旋向相反，并与所述的蜗杆（7）相配合。

8.根据权利要求3所述的起落架外筒浮动三顶尖夹具，其特征在于：所述的扳手轴（9）输入端为方形扳手接口（6）。

9.根据权利要求4所述的起落架外筒浮动三顶尖夹具，其特征在于：所述侧向顶尖支座（11）在所述固定齿条滑块（10）的支架上开有上的延长孔（16）。

10.根据权利要求6所述的起落架外筒浮动三顶尖夹具，其特征在于：所述的柔性顶尖（14）由顶尖柄（17）、顶尖头（18）以及安装在二者之间的间隙的弹性件（19）组成。