CN110369750A - 一种薄壁黄铜凸轮槽机加工专用夹具 - Google Patents

一种薄壁黄铜凸轮槽机加工专用夹具 Download PDF

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杨林初
陈吉安
隋健
李霄翔
金子浩
付乐
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/40Expansion mandrels
    • B23B31/4006Gripping the work or tool by a split sleeve
    • B23B31/4033Gripping the work or tool by a split sleeve using mechanical transmission through the spindle

Abstract

本发明公开了一种薄壁黄铜凸轮槽机加工专用夹具,包括芯轴,所述的芯轴上套有压座,压座的端面上连接有卡环,所述的芯轴上还套有内衬,所述内衬的一端穿过卡环与压座连接,另一端连接有压盖,压盖的端面连接有锁紧螺母;所述内衬内孔的两个端面均设有内衬锥面,压盖与内衬的配合面上设有压盖锥面,压座与内衬的配合面上设有压座锥面,内衬通过两端的锥面连接对其施加径向压力。本发明内衬的一端与压座连接,另一端与压盖连接,通过压盖右侧的锁紧螺母压紧,使得内衬两端锥面受压撑紧工件,为工件提供均匀的内撑力,内衬两端圆周面为工件提供了支撑面,减轻了工件在加工过程中的变形,提高了工件质量和精度。

Description

一种薄壁黄铜凸轮槽机加工专用夹具
技术领域
本发明涉及金属切削加工技术领域,尤其涉及一种薄壁黄铜凸轮槽机加工专用夹具。
背景技术
薄壁圆筒是指壁厚比上内径小于二十分之一的薄壁圆柱体。由于存在薄壁,该类工件存在刚性差、强度弱等缺点,加工时极易出现变形,并且加工出来的产品精度低。
目前,金属材质的薄壁圆筒凸轮槽机加工通常采用靠模法。在铣床上的,铣刀按照靠模指的移动对工件进行铣削加工,仿出工件所需的型腔。但是采用靠模法加工的黄铜薄壁凸轮槽精度不高,且容易走形和变位,零件的质量得不到保证,同时采用靠模法加工也存在生产效率低下的缺点。
发明内容
发明目的:本发明目的是提供一种薄壁黄铜凸轮槽机加工专用夹具,确保被加工的薄壁圆筒凸轮槽在加工过程中不变形不走位,提高了工件质量和精度。
技术方案:本发明包括芯轴,所述的芯轴上套有压座,压座的端面上连接有卡环,所述的芯轴上还套有内衬,所述内衬的一端穿过卡环与压座连接,另一端连接有压盖,压盖的端面连接有锁紧螺母;所述内衬内孔的两个端面均设有内衬锥面,压盖与内衬的配合面上设有压盖锥面,压座与内衬的配合面上设有压座锥面,内衬通过两端的锥面连接对其施加径向压力。
所述的压盖锥面与压座锥面的锥度相同,均为5°~10°。
所述内衬锥面的锥度大于压盖锥面及压座锥面,通过两端的锥面连接对内衬两端施加径向正压力,撑紧内衬的两端,进而在工件两端形成均匀的内撑力。
所述的卡环内圈设有内齿,与工件对应位置的外齿啮合。
所述的内衬上套有工件,工件与卡环接触的部分设有外齿,与卡环内齿啮合,防止工件在加工时发生轴向转动。
所述内衬两侧的轴面上各开有数量相同的沟槽,且两侧的沟槽相对错开。
所述的内衬采用弹簧钢制作。
所述的压座通过芯轴上的轴肩定位。
工作原理:将压座、内衬、压盖依次套在芯轴上,并将卡环固定在压座上,当锁紧螺母旋入芯轴端部时,压座和压盖的锥面分别和内衬两端锥面连接且相互挤压,当内衬两端受到来自压座和压盖锥面的正压力时,利用锥度差使两端内孔朝径向均匀撑紧,工件的两端被内衬的两端沿圆周面撑紧,从而将工件夹紧。由于工件只是两端被均匀撑紧,其中部与内衬不接触,通过铣刀进行凸轮槽的铣削加工。
有益效果:本发明内衬的一端与压座连接,另一端与压盖连接,通过压盖右侧的锁紧螺母压紧,使得内衬两端锥面受压撑紧工件,为工件提供均匀的内撑力,内衬两端圆周面为工件提供了支撑面,减轻了工件在加工过程中的变形,提高了工件质量和精度;通过螺钉将内齿卡环固定在压座上,使得内齿卡环与工件外齿啮合,防止工件在加工过程中与夹具发生相对移动;降低劳动强度,提高生产效率。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为图1中的A向局部剖视图;
图3为图2的B处局部放大图;
图4为本发明的安装示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1至图4所示,本发明包括芯轴1,芯轴1采用阶梯轴结构,为了便于理解,将如图2所示的芯轴1(除去退刀槽)从左到右依次命名为轴1、轴2、轴3、轴4和轴5,其中,轴5为螺纹段。芯轴1的轴1和轴2插入机床卡盘10内,如图4所示,轴2通过机床卡盘10夹持固定。如图1和图2所示,芯轴1的轴4左侧套有压座2,压座2通过芯轴1的轴3右端面对其进行轴向定位。压座2的右端面上连接有卡环3,卡环3同样套在芯轴1的轴4上,卡环3内圈设有内齿,其端面通过沿其周向均方分布的四个垫片4和四个螺钉5固定在压座2上。芯轴1的轴4上套有内衬6,内衬6的左端穿过卡环3与压座2连接,右端与压盖7连接,压盖7同样套在芯轴1的轴4上。压盖7的右端设有锁紧螺母8,锁紧螺母8套在芯轴1的轴5上,通过螺纹连接来对压盖7进行预紧。
如图3和图4所示,内衬6的左右两端的内孔端面均设有锥面,压座2的右端面及压盖7的左端面同样设有锥面。内衬6左端的内孔锥面与压座2右端锥面连接,右端的内孔锥面与压盖7左端锥面连接。压座2右端锥面和压盖7左端锥面的锥度相同,均为5°~10°,内衬6内孔两端的锥面锥度比压座2和压盖7的锥面锥度大1°~2°。如图1所示,内衬6采用弹簧钢制作,其左右两侧的轴面上还设有相同个数的均布沟槽,目的是保证内衬6在受力后可以撑开,这样内衬6才可以撑紧工件9。沟槽的长度方向沿内衬6的轴向分布,两侧的沟槽相对错开,可以提高内衬6强度,并确保其多次使用不易变形;同时,由于沟槽具有一定长度,如若在内衬6上正对分布,可能会导致内衬6强度降低,进而引起内衬6变形。当内衬6受到压座2和压盖7压紧时,内衬6朝径向撑紧工件9。松开锁紧螺母8,解除压紧力后,内衬6通过自身弹性还原到初始状态。
使用时,将工件9套在内衬6上,工件9的左端面顶在压盖2右端面上,工件9左侧轴面上设有外齿,使卡环3的内齿和工件9的外齿进行啮合。通过卡环3的内齿与工件9的外齿啮合,可以防止工件9在加工时发生轴向转动。用扭矩扳手旋紧锁紧螺母8,压座2和压盖7受力压紧内衬6,通过两端锥面连接对内衬6两端施加径向正压力,撑紧内衬6的两端,在工件9两端形成均匀的内撑力。
内撑过程:将压座2、内衬6、压盖7依次套在芯轴1的轴4上,并将卡环3固定在压座2上,当锁紧螺母8旋入芯轴1时,压座2和压盖7的锥面分别和内衬6两端锥面连接且相互挤压。压座2和压盖7的锥面锥度均为5°~10°,内衬6两端内孔的锥面锥度比压座2和压盖7的锥面锥度大1°~2°,当内衬6两端受到来自压座2和压盖7的锥面的正压力时,利用锥度差使两端内孔朝径向均匀撑紧。工件9的两端被内衬6的两端圆周面撑紧,工件9被夹紧。同时,内衬6是被径向撑开的,因此,工件9并没有受到内衬6施加的轴向力,而且薄壁工件有一定的厚度,所以,本发明的内衬还能够避免工件发生形变。由于工件9只是两端被均匀撑紧,其中部与内衬6不接触,所以可以通过铣刀进行凸轮槽的铣削加工。卡环3的内齿与工件9的外齿啮合时,其啮合处有微小的游隙,因此,工件9的左端可以被内衬6径向撑紧,并不会和卡环3的内齿干涉;同时,齿轮的啮合可以防止工件9受切削力后转动,用于定位旋转自由度。此外,如图3所示,工件9的左端顶在压座2的端面上,可以定位轴向自由度。内衬6的左右两端都有对称的锥度,因此右端也可以被撑开,从而把工件9撑紧。

Claims (8)

1.一种薄壁黄铜凸轮槽机加工专用夹具,其特征在于,包括芯轴,所述的芯轴上套有压座,压座的端面上连接有卡环,所述的芯轴上还套有内衬,所述内衬的一端穿过卡环与压座连接,另一端连接有压盖,压盖的端面连接有锁紧螺母;所述内衬内孔的两个端面均设有内衬锥面,压盖与内衬的配合面上设有压盖锥面,压座与内衬的配合面上设有压座锥面,内衬通过两端的锥面连接对其施加径向压力。
2.根据权利要求1所述的一种薄壁黄铜凸轮槽机加工专用夹具,其特征在于,所述的压盖锥面与压座锥面的锥度相同,均为5°~10°。
3.根据权利要求1所述的一种薄壁黄铜凸轮槽机加工专用夹具,其特征在于,所述内衬锥面的锥度大于压盖锥面及压座锥面。
4.根据权利要求1所述的一种薄壁黄铜凸轮槽机加工专用夹具,其特征在于,所述的卡环内圈设有内齿。
5.根据权利要求1所述的一种薄壁黄铜凸轮槽机加工专用夹具,其特征在于,所述的内衬上套有工件,工件与卡环接触的部分设有外齿。
6.根据权利要求1或5所述的一种薄壁黄铜凸轮槽机加工专用夹具,其特征在于,所述内衬两侧的轴面上各开有数量相同的沟槽,且两侧的沟槽相对错开。
7.根据权利要求6所述的一种薄壁黄铜凸轮槽机加工专用夹具,其特征在于,所述的内衬采用弹簧钢制作。
8.根据权利要求1所述的一种薄壁黄铜凸轮槽机加工专用夹具,其特征在于,所述的压座通过芯轴上的轴肩定位。
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