CN110977515B - 弹性碟片式胀缩轴 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种弹性碟片式胀缩轴，包括筒形夹具体、左右两端的端盖、一根位于筒形夹具体中心的双头螺杆和两个弹性碟片组件，筒形夹具体为两端开放的筒体，筒形夹具体的左右两端都安装有端盖，双头螺杆位于筒形夹具体中心处且两端分别支撑在两个端盖上，两个弹性碟片组件分别对称设置在双头螺杆上，两个弹性碟片组件上的碟片叶片穿过筒形夹具体上的方槽伸出，两个弹性碟片组件都通过碟片定位盘、螺母和防转导向块设置在双头螺杆上。优点，本弹性碟片式胀缩轴，与工件内孔接触面积大，工件受力均匀，不易变形。
Description
技术领域
本发明涉及一种弹性碟片式胀缩轴，属于工件夹具技术领域。
背景技术
长孔类零件应用广泛，在机械加工过程中以长孔为基准进行定位安装运用很多。由于薄壁长孔零件刚性差，在切削力的作用下容易产生变形，而不均匀的夹紧力又会使工件产生装夹变形，所以用传统的三爪卡盘装夹方法难以保证其加工精度要求。如何提高薄壁零件的加工精度一直是业界关心的问题。
发明内容
本发明的目的是提出一种与工件内孔接触面积大，工件受力均匀，不易变形的弹性碟片式胀缩轴。
本发明所采取的技术方案是：一种弹性碟片式胀缩轴，包括筒形夹具体、左右两端的端盖、一根位于筒形夹具体中心的双头螺杆和两个弹性碟片组件，筒形夹具体为两端开放的筒体，筒形夹具体的左右两端都安装有端盖，双头螺杆位于筒形夹具体中心处且两端分别支撑在两个端盖上，两个弹性碟片组件分别对称设置在双头螺杆上，两个弹性碟片组件上的碟片叶片穿过筒形夹具体上的方槽伸出，两个弹性碟片组件都通过碟片定位盘、螺母和防转导向块设置在双头螺杆上；
两个弹性碟片组件都由若干个弹性碟片叠加而成，弹性碟片一侧面中部内凹，另一侧面中部外凸；在弹性碟片上沿径向均布开有多个开口槽，开口槽将弹性碟片的周边分割成多个呈放射状分布的碟片叶片；在弹性碟片的中心开设碟片中心孔，碟片中心孔与碟片定位盘滑动配合；两个碟片定位盘都套在双头螺杆上且对称设置，两个碟片定位盘与筒形夹具体固定；
两个螺母分别左螺母和右螺母，左螺母和右螺母分别螺纹连接在双头螺杆上的两段左右旋螺纹上；左螺母和右螺母都顶在两个弹性碟片组件的凸面上；
两个防转导向块分别对应左螺母和右螺母设置，两个防转导向块套在左螺母和右螺母上，使得左螺母和右螺母只能轴向移动，不能转动，两个防转导向块都固定设置在两个端盖的内侧面上。
对本发明技术方案的优选，筒形夹具体由左筒体、中间筒体和右筒体三段铆接构成，在中间筒体的两端端头处开设多个供碟片叶片伸出的方槽，位于中间筒体一端的所有方槽都位于同一圆周上，位于中间筒体两端的方槽数量分别与两个弹性碟片组件内的碟片叶片数量相同。
对本发明技术方案的优选，弹性碟片呈碟状，弹性碟片由弹簧钢制成。
对本发明技术方案的优选，开口槽为交替设置的第一开口槽和第二开口槽，第二开口槽的深度大于第一开口槽的深度。
对本发明技术方案的优选，碟片叶片的外周边沿端面为圆弧面。
对本发明技术方案的优选，碟片定位盘由圆盘和导套构成，圆盘的中心设置圆盘中心孔，圆盘与导套固定，圆盘中心孔与导套孔同轴，碟片中心孔与导套外径滑动配合；导套的导套孔套在双头螺杆的光杆上。
对本发明技术方案的优选，左螺母和右螺母都由圆筒形环套和外周为六方体的六方螺母构成，圆筒形环套与六方螺母同轴固定，圆筒形环套套在碟片定位盘的导套上且自由端顶在弹性碟片的凸面上，六方螺母螺纹连接在双头螺杆上的螺纹段上。
对本发明技术方案的优选，防转导向块上设有内六角导套，内六角导套与螺母上的六方体滑动配合，使得螺母只能轴向移动，不能转动。
对本发明技术方案的优选，端盖的外侧有凸台，端盖设有中心通孔，双头螺杆的两端与端盖的中心通孔间隙配合；定义两个端盖分别为左端盖和右端盖，在左端盖的左端中心和右端盖的右端中心分别设有与活动顶针配合的内锥。
对本发明技术方案的优选，双头螺杆上对称设有两个台肩，两个台肩分别位于两个碟片定位盘的内侧，双头螺杆两端端面的中心处都设有内六角孔。
本发明的有益效果是：
1、本弹性碟片式胀缩轴，结构简单，操作使用方便，夹紧可靠。
2、本弹性碟片式胀缩轴，径向胀缩量均匀，工件定位精度高。
3、本弹性碟片式胀缩轴，与工件内孔接触面积大，工件受力均匀，不易变形。
附图说明
图1是弹性碟片式胀缩轴的总图。
图2是弹性碟片式胀缩轴的剖切图。
图3是筒形夹具体、端盖、双头螺杆和防转导向块装配图的剖切图。
图4是筒形夹具体和端盖的装配图。
图5是弹性碟片的零件图。
图6是碟片定位盘的零件图的剖切图。
图7是右螺母的零件剖切图。
图8是防转导向块的零件图。
具体实施方式
下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
为使本发明的内容更加明显易懂，以下结合附图1-图8和具体实施方式做进一步的描述。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1和2所示，本实施例中弹性碟片式胀缩轴，包括筒形夹具体10、左右两端的端盖80、一根位于筒形夹具体10中心的双头螺杆20和两个弹性碟片组件40，筒形夹具体10为两端开放的筒体，筒形夹具体10的左右两端都安装有端盖80，双头螺杆20位于筒形夹具体10中心处且两端分别支撑在两个端盖80上，两个弹性碟片组件40分别对称设置在双头螺杆20上，左边的弹性碟片组40内凹面朝右，右边的弹性碟片组40内凹面朝左。两个弹性碟片组件40上的碟片叶片穿过筒形夹具体10上的方槽14伸出，两个弹性碟片组件40都通过碟片定位盘30、螺母和防转导向块70设置在双头螺杆20上。
如图3和4所示，筒形夹具体10由左筒体11、中间筒体12和右筒体13三段铆接构成，在中间筒体12的两端端头处开设多个供碟片叶片伸出的方槽14，位于中间筒体12一端的所有方槽14都位于同一圆周上，位于中间筒体12两端的方槽14数量分别与两个弹性碟片组件40内的碟片叶片数量相同。两个弹性碟片组件40上的碟片叶片穿过夹具体上的方槽14伸出夹具体外表面。
如图3和4所示，端盖80的外侧有凸台，端盖80设有中心通孔，双头螺杆20的两端与端盖80的中心通孔间隙配合；定义两个端盖80分别为左端盖和右端盖，在左端盖的左端中心和右端盖的右端中心分别设有与活动顶针配合的内锥。
如图3和5所示，两个弹性碟片组件40都由若干个弹性碟片41叠加而成，弹性碟片41一侧面中部内凹，另一侧面中部外凸；弹性碟片41呈碟状，弹性碟片41由弹簧钢制成。在弹性碟片41上沿径向均布开有多个开口槽42，开口槽42将弹性碟片41的周边分割成多个呈放射状分布的碟片叶片；碟片叶片穿过夹具体上的方槽14伸出夹具体外表面，碟片叶片的外周边沿端面为圆弧面，与被加工的工件内孔接触。
如图5所示，在弹性碟片41的中心开设碟片中心孔43，碟片中心孔43与碟片定位盘30滑动配合；弹性碟片41通过碟片定位盘30进行径向定位，以保证弹性碟片组件40与弹性碟片式胀缩轴的中心一致。
如图5所示，开口槽42为交替设置的第一开口槽421和第二开口槽422，第二开口槽422的深度大于第一开口槽421的深度。
如图2、3和6所示，两个碟片定位盘30都套在双头螺杆20上且对称设置，两个碟片定位盘30与筒形夹具体10固定。双头螺杆20上对称设有两个台肩21，两个台肩21分别位于两个碟片定位盘30的内侧，由两个碟片定位盘30限定双头螺杆的轴向位置。双头螺杆20两端端面的中心处都设有内六角孔。
如图6所示，碟片定位盘30由圆盘31和导套32构成，圆盘31的中心设置圆盘中心孔，圆盘31与导套32固定，圆盘中心孔与导套孔同轴，碟片中心孔43与导套32外径滑动配合；导套32的导套孔套在双头螺杆20的光杆上，导套孔与光杆上间隙配合，圆盘31的周边通过螺钉固定在中间筒体12上。
如图2所示，安装在双头螺杆上的两个碟片定位盘30，位于左边的碟片定位盘30的导套32在圆盘31的左侧，位于右边的碟片定位盘30的导套32在圆盘31的右侧。
如图3所示，双头螺杆20的左边设有左旋螺纹22，在双头螺杆20的右边设有右旋螺纹23。在双头螺杆20的两端分别安装有左螺母50和右螺母60。为了限制左螺母50和右螺母60的旋转，设置了防转导向块70。防转导向块70通过螺钉固定设置在端盖80的内侧。
如图2所示，两个螺母分别左螺母50和右螺母60，左螺母50和右螺母60分别螺纹连接在双头螺杆20上的两段左右旋螺纹上；左螺母50和右螺母60都顶在两个弹性碟片组件40的凸面上。
如图7所示，左螺母50和右螺母60都由圆筒形环套61和外周为六方体的六方螺母62构成，圆筒形环套61与六方螺母62同轴固定，圆筒形环套61套在碟片定位盘30的导套32上且自由端顶在弹性碟片41的凸面上，六方螺母62螺纹连接在双头螺杆20上的螺纹段上。
如图2所示，左螺母50的圆筒形环套61朝右，与弹性碟片组40的左边的外凸边接触；右螺母60的圆筒形环套61朝左，与弹性碟片组40的右边的外凸边接触。
如图2所示，两个防转导向块70分别对应左螺母50和右螺母60设置，两个防转导向块70套在左螺母50和右螺母60上，使得左螺母50和右螺母60只能轴向移动，不能转动，两个防转导向块70都通过螺钉固定设置在两个端盖80的内侧面上。
如图8所示，防转导向块70上设有内六角导套71，内六角导套71与螺母上的六方体滑动配合，使得螺母只能轴向移动，不能转动。
本实施例弹性碟片式胀缩轴的工作过程：
在使用时，将弹性碟片式胀缩轴插入待加工零件的孔内(要求孔的直径只是略大于弹性碟片式胀缩轴的直径)，利用内六角扳手插入端盖80上的内六角内顺时针转动双头螺杆20，双头螺杆20上的左螺母50和右螺母60同时对称地向中心移动，两个螺母推动两个弹性碟片组40的外凸边朝内凹侧移动，弹性碟片41径向扩张，弹性碟片式胀缩轴的直径增大，与待加工零件的内孔呈过盈配合状态，装夹完成。
将装有待加工零件的弹性碟片式胀缩轴装上机床，两端由顶针定位安装，或者左端夹持，右端使用顶针安装，即可进行所需加工。
加工完毕后，取下装有待加工零件的弹性碟片式胀缩轴，拆下零件的动作与装入零件的动作相反。
凡本发明说明书中未作特别说明的均为现有技术或者通过现有的技术能够实现，应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种弹性碟片式胀缩轴，其特征在于：包括筒形夹具体(10)、左右两端的端盖(80)、一根位于筒形夹具体(10)中心的双头螺杆(20)和两个弹性碟片组件(40)，筒形夹具体(10)为两端开放的筒体，筒形夹具体(10)的左右两端都安装有端盖(80)，双头螺杆(20)位于筒形夹具体(10)中心处且两端分别支撑在两个端盖(80)上，两个弹性碟片组件(40)分别对称设置在双头螺杆(20)上，两个弹性碟片组件(40)上的碟片叶片穿过筒形夹具体(10)上的方槽(14)伸出，两个弹性碟片组件(40)都通过碟片定位盘(30)、螺母和防转导向块(70)设置在双头螺杆(20)上；
两个弹性碟片组件(40)都由若干个弹性碟片(41)叠加而成，弹性碟片(41)一侧面中部内凹，另一侧面中部外凸；在弹性碟片(41)上沿径向均布开有多个开口槽(42)，开口槽(42)将弹性碟片(41)的周边分割成多个呈放射状分布的碟片叶片；在弹性碟片(41)的中心开设碟片中心孔(43)，碟片中心孔(43)与碟片定位盘(30)滑动配合；两个碟片定位盘(30)都套在双头螺杆(20)上且对称设置，两个碟片定位盘(30)与筒形夹具体(10)固定；
两个螺母分别左螺母(50)和右螺母(60)，左螺母(50)和右螺母(60)分别螺纹连接在双头螺杆(20)上的两段左右旋螺纹上；左螺母(50)和右螺母(60)都顶在两个弹性碟片组件(40)的凸面上；
两个防转导向块(70)分别对应左螺母(50)和右螺母(60)设置，两个防转导向块(70)套在左螺母(50)和右螺母(60)上，使得左螺母(50)和右螺母(60)只能轴向移动，不能转动，两个防转导向块(70)都固定设置在两个端盖(80)的内侧面上；
筒形夹具体(10)由左筒体(11)、中间筒体(12)和右筒体(13)三段铆接构成，在中间筒体(12)的两端端头处开设多个供碟片叶片伸出的方槽(14)，位于中间筒体(12)一端的所有方槽(14)都位于同一圆周上，位于中间筒体(12)两端的方槽(14)数量分别与两个弹性碟片组件(40)内的碟片叶片数量相同。
2.根据权利要求1所述的弹性碟片式胀缩轴，其特征在于，弹性碟片(41)呈碟状，弹性碟片(41)由弹簧钢制成。
3.根据权利要求1所述的弹性碟片式胀缩轴，其特征在于，开口槽(42)为交替设置的第一开口槽(421)和第二开口槽(422)，第二开口槽(422)的深度大于第一开口槽(421)的深度。
4.根据权利要求1所述的弹性碟片式胀缩轴，其特征在于，碟片叶片的外周边沿端面为圆弧面。
5.根据权利要求1所述的弹性碟片式胀缩轴，其特征在于，碟片定位盘(30)由圆盘(31)和导套(32)构成，圆盘(31)的中心设置圆盘中心孔，圆盘(31)与导套(32)固定，圆盘中心孔与导套孔同轴，碟片中心孔(43)与导套(32)外径滑动配合；导套(32)的导套孔套在双头螺杆(20)的光杆上。
6.根据权利要求5所述的弹性碟片式胀缩轴，其特征在于，左螺母(50)和右螺母(60)都由圆筒形环套(61)和外周为六方体的六方螺母(62)构成，圆筒形环套(61)与六方螺母(62)同轴固定，圆筒形环套(61)套在碟片定位盘(30)的导套(32)上且自由端顶在弹性碟片(41)的凸面上，六方螺母(62)螺纹连接在双头螺杆(20)上的螺纹段上。
7.根据权利要求6所述的弹性碟片式胀缩轴，其特征在于，防转导向块(70)上设有内六角导套(71)，内六角导套(71)与螺母上的六方体滑动配合，使得螺母只能轴向移动，不能转动。
8.根据权利要求1所述的弹性碟片式胀缩轴，其特征在于，端盖(80)的外侧有凸台，端盖(80)设有中心通孔，双头螺杆(20)的两端与端盖(80)的中心通孔间隙配合；定义两个端盖(80)分别为左端盖和右端盖，在左端盖的左端中心和右端盖的右端中心分别设有与活动顶针配合的内锥。
9.根据权利要求1所述的弹性碟片式胀缩轴，其特征在于，双头螺杆(20)上对称设有两个台肩(21)，两个台肩(21)分别位于两个碟片定位盘(30)的内侧，双头螺杆(20)两端端面的中心处都设有内六角孔。
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