CN111250744B - 一种车床加工用夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车床加工用夹具，包括旋转主轴和安装于所述旋转主轴上的内孔定位胀紧机构；所述内孔定位胀紧机构包括安装板、胀紧组件和锁紧组件，所述胀紧组件包括胀套和芯轴，所述锁紧组件包括锁紧板、锁紧套、定位板和推动板；所述安装板沿圆周均布设有多个第一定位孔，所述定位板沿圆周均布设有多个通孔，各通孔处对准连接有所述锁紧套，所述锁紧板沿圆周均布设有多个第二定位孔，其中第一定位孔、通孔和第二定位孔的数量相同且位置相对；所述胀套的一端沿圆周均布设有多个第一开口，所述胀套的一端依次穿过所述通孔、锁紧套和第二定位孔后穿出所述锁紧板。本发明结构设计巧妙，使用方便，装夹可靠。

Description

一种车床加工用夹具

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其是涉及一种车床加工用夹具。

背景技术

现有车床加工工件时，通过三爪卡盘夹持已加工内孔，后通过仪器找准已加工内孔中心，如此以已加工内孔为基准加工工件上的其他部位，此操作过程繁锁，生产效率低，同时人工通过仪器找内孔中心，存在操作误差，导致工件加工精度降低，报废率高，而且三爪卡盘夹持已加工内孔时，容易造成应力集中，对已加工内孔造成损伤。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术的不足，提供了一种结构设计巧妙，使用方便，装夹可靠的车床加工用夹具。

为了实现上述目的，本发明提供了一种车床加工用夹具，包括旋转主轴和安装于所述旋转主轴上的内孔定位胀紧机构；所述内孔定位胀紧机构包括安装板、胀紧组件和锁紧组件，所述胀紧组件包括胀套和芯轴，所述锁紧组件包括锁紧板、锁紧套、定位板和推动板；所述安装板沿圆周均布设有多个第一定位孔，所述定位板沿圆周均布设有多个通孔，各通孔处对准连接有所述锁紧套，所述锁紧板沿圆周均布设有多个第二定位孔，其中第一定位孔、通孔和第二定位孔的数量相同且位置相对；所述胀套的一端沿圆周均布设有多个第一开口，所述胀套的一端依次穿过所述通孔、锁紧套和第二定位孔后穿出所述锁紧板；

所述芯轴的一端呈锥形结构，另一端相间设有两定位台阶；所述芯轴锥形结构的外径由芯轴的一端向另一端逐渐减小；所述胀套的一端设有与所述芯轴锥形结构相配合的内锥形孔，所述芯轴位于所述胀套内，且所述芯轴锥形结构位于所述胀套的内锥形孔内，所述芯轴的另一端伸出所述胀套且穿过所述安装板的第一定位孔，两所述定位台阶之间夹所述安装板，且所述定位台阶的外径大于所述胀套另一端内孔的内径和第一定位孔的内径；所述锁紧套的一端呈锥形结构，且一端沿圆周均布设有多个第二开口，所述锁紧套锥形结构端的外径由一端向另一端逐渐增大，所述锁紧套插入至所述第二定位孔内；

所述锁紧板通过第一连杆与所述旋转主轴相连接；所述推动板外套于所述旋转主轴上，且所述推动板通过第二连杆与所述定位板相连接；所述安装板中心连接有驱动轴，所述驱动轴穿过所述旋转主轴的中心孔。

进一步地，所述内孔定位胀紧机构还包括复位盘、V型连杆和第三连杆，所述复位盘外套于所述旋转主轴上，且所述推动板外套所述复位盘，所述V型连杆的V型尖端与所述旋转主轴转动连接，所述V型连杆的两端抵住所述推动板和复位盘；所述第三连杆两端分别与所述复位盘和安装板相连接。

进一步地，所述锁紧组件还包括辅助板，所述辅助板上设有与所述第一定位孔位置相对数量相同的第三定位孔，所述辅助板位于所述定位板和安装板之间，且所述胀套另一端穿过所述第三定位孔；所述锁紧板、辅助板和安装板通过所述第一连杆相连接。

进一步地，所述安装板的多个同心圆周上均设有多个第一定位孔，对应所述定位板的多个同心圆周上均设有多个锁紧套，所述锁紧板的多个同心圆周上均设有多个第二定位孔。

进一步地，所述胀紧组件还包括弹簧，所述胀套外表面在位于所述安装板和定位板之间设有定位轴肩，所述弹簧一端顶住所述安装板，另一端顶住所述定位轴肩。

进一步地，所述芯轴由一端向另一端包括依次相连接的锥形段和圆柱段，两所述定位台阶设于所述圆柱段上，且所述圆柱段的尺寸小于所述锥形段的尺寸。

进一步地，所述驱动轴由依次相连接的第一圆柱段、第二圆柱段和第三圆柱段组成，且所述第一圆柱段和第三圆柱段的外径尺寸大于所述第二圆柱段的外径尺寸。

进一步地，所述旋转主轴包括空心轴和与所述空心轴相连接的驱动盘。

进一步地，所述定位板上设有所述第一连杆穿过的第一圆柱孔。

进一步地，所述安装板上设有所述第二连杆穿过的第二圆柱孔，所述旋转主轴上设有所述第二连杆穿过的第三圆柱孔。

本发明的有益效果：本发明通过内孔定位胀机构实现工件已加工内孔的定位和胀紧，各胀紧组件胀紧力度分布均匀，不会对工件已加工内孔造成损伤，同时各胀紧组件实现工件已加工内孔的自动定心，无需通过仪器校准，提高加工效率，同时提高了工件加工的精度，有效降低了报废率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明的立体图。

图2为图1旋转一定角度后的立体图。

图3为图1的剖面立体图。

图4为本发明胀紧组件的立体图。

图5为本发明定位板和锁紧板相装配的立体图。

图6为本发明胀紧组件的立体图。

图7为本发明使用时的立体图。

上述附图标记：

1旋转主轴，10空心轴，11驱动盘，2内孔定位胀紧机构，20安装板，201驱动轴，201-1第一圆柱段，201-2第二圆柱段，201-3第三圆柱段，210胀套，211芯轴，212弹簧，2101第一开口，2102定位轴肩，2103内锥形孔，211-1锥形段，211-2圆柱段，211-3定位台阶，310锁紧板，311定位板，312锁紧套，313推动板，314第一连杆，315第二连杆，316辅助板，317复位盘，318第三连杆，319V型连杆，3120第二开口，3110第一圆柱孔，4机床主轴，5主轴伸缩爪，6工件。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-6所示，本实施方式提供的一种车床加工用夹具，包括旋转主轴1和安装于所述旋转主轴1上的内孔定位胀紧机构2；所述内孔定位胀紧机构2包括安装板20、胀紧组件和锁紧组件，所述胀紧组件包括胀套210和芯轴211，所述锁紧组件包括锁紧板310、锁紧套312、定位板311和推动板313；所述安装板20沿圆周均布设有多个第一定位孔，所述定位板311沿圆周均布设有多个通孔，各通孔处对准连接有所述锁紧套312，具体地，锁紧套312套设在胀套210外侧且锁紧套312的端面与定位板311抵接，所述锁紧板310沿圆周均布设有多个第二定位孔，其中第一定位孔、通孔和第二定位孔的数量相同且位置相对；所述胀套210的一端沿圆周均布设有多个第一开口2101，所述胀套210的一端依次穿过所述通孔、锁紧套312和第二定位孔后穿出所述锁紧板310；

所述芯轴211的一端呈锥形结构，另一端相间设有两定位台阶211-3；所述芯轴211锥形结构的外径由芯轴211的一端向另一端逐渐减小；所述胀套210的一端设有与所述芯轴211锥形结构相配合的内锥形孔2103，所述芯轴211位于所述胀套210内，且所述芯轴211锥形结构位于所述胀套210的内锥形孔2103内，所述芯轴211的另一端伸出所述胀套210且穿过所述安装板20的第一定位孔，两所述定位台阶211-3之间夹所述安装板20，且所述定位台阶211-3的外径大于所述胀套210另一端内孔的内径和第一定位孔的内径；所述锁紧套312的一端呈锥形结构，且一端沿圆周均布设有多个第二开口3120，所述锁紧套312锥形结构端的外径由一端向另一端逐渐增大，所述锁紧套312插入至所述第二定位孔内；

所述锁紧板310通过第一连杆314与所述旋转主轴1相连接；所述推动板313外套于所述旋转主轴1上，且所述推动板313通过第二连杆315与所述定位板311相连接；所述安装板20中心连接有驱动轴201，所述驱动轴201穿过所述旋转主轴1的中心孔。

如图7所示，本实施方式使用时，旋转主轴1与机床主轴4相连接，驱动轴201与机床内的主轴伸缩爪5相连接，通过内孔定位胀机构2实现工件6已加工内孔的定位和胀紧，各胀紧组件胀紧力度分布均匀，不会对工件6已加工内孔造成损伤，同时各胀紧组件实现工件6已加工内孔的自动定心，无需通过仪器校准，提高加工效率，同时提高了工件6加工的精度，有效降低了报废率。

本实施方式内孔定位胀紧机构2的工作原理如下：

工件6未安装于内孔定位胀紧机构2上时，锁紧组件未锁紧胀紧组件，胀紧组件相对于安装板20、定位板311、锁紧套312和锁紧板310能移动；当工件6安装于多个胀套210上时，通过多个胀套210圆周均布定位工件6已加工内孔；此时推动推动板313向着安装板20方向移动，从而推动第二连杆315和定位板311向着锁紧板310移动，使得锁紧套312的锥形结构穿过锁紧板310的第二定位孔，在锁紧套312锥形结构的作用下，锁紧板320和锁紧套312夹紧胀套210，从而完成多个胀套210的定位固定，后启动主轴伸缩爪5，并拉动驱动轴201朝背离安装板20的方向移动，从而安装板20向着旋转主轴1方向移动，在芯轴211定位台阶211-3作用上，安装板20会推动芯轴211向着旋转主轴1方向移动(如图5所示，芯轴211向右运动)，从而芯轴211锥形结构将胀套210内锥形孔2103端撑开，使得多个胀套210撑紧工件6已加工内孔，从而完成工件6内孔胀紧和自动定心功能，整体安装简单方便，后机床主轴4带动旋转主轴1旋转，从而带动整体夹具和工件6一起运动，完成工件6上其他部位的加工；当工件6相对于内孔定位胀紧机构2拆卸时，推动推动板313朝背离安装板20的方向移动，使得定位板311和锁紧套312向着安装板20移动，从而锁紧套312和锁紧板310松开各胀套210(如图5所示，芯轴211向左运动)，再将工件6相对于胀套210取下即可。

本实施方式调整主轴伸缩爪5拉动驱动轴201的移动距离，以控制胀套210的撑开程度，从而调节胀套210胀紧工件6已加工内孔的力度，调节简单方便。

本实施方式进一步地，所述内孔定位胀紧机构2还包括复位盘317、V型连杆319和第三连杆318，所述复位盘317外套于所述旋转主轴1上，且所述推动板313外套所述复位盘317，所述V型连杆319的V型尖端与所述旋转主轴1转动连接，具体地，通过铰轴转动连接，所述V型连杆319的两端抵住所述推动板313和复位盘317；所述第三连杆318两端分别与所述复位盘317和安装板20相连接。其中复位盘317紧套在旋转主轴1上，复位盘317的移动需人工协肋才能在旋转主轴1上移动，此实际加工时控制好复位盘317与旋转主轴1的配合间隙即可实现。

具体地，当推动推动板313向安装板20的方向移动时，在V型连杆319作用下，会推动复位盘317朝背离安装板20的方向移动，从而安装板20向着旋转主轴1方向移动，如此各胀套210被锁紧组件锁紧的同时，各胀套210内锥形孔2103端被芯轴211撑开，以大大提高装夹效率，以提高工件6加工效率，进一步在主轴伸缩爪5的作用下拉动驱动轴201，保证芯轴211有效稳定撑开胀套210。

当工件6相对于内孔定位胀紧机构2拆卸时，推动复位盘317向着安装板20方向移动，在V型连杆319作用下，会推动推动板313朝背离安装板20的方向移动，从而在第三连杆318及定位台阶211-3作用下，安装板20推动芯轴211由其一端向另一端移动，从而胀套210收拢，各胀套210不再胀紧工件6已加工内孔，同时锁紧套312和定位板311向着安装板20移动而松开胀套210，如此完成各芯轴211相对于胀套210的复位，以及锁紧套312和定位板311的复位功能，装卸效率高。

本实施方式具体地，所述锁紧组件还包括辅助板316，所述辅助板316上设有与所述第一定位孔位置相对且数量相同的第三定位孔，所述辅助板316位于所述定位板311和安装板20之间，且所述胀套20另一端穿过所述第三定位孔；所述锁紧板310、辅助板316和旋转主轴1通过所述第一连杆314相连接，如此以提高锁紧组件的结构强度。

本实施方式优选地，所述安装板20的多个同心圆周上均设有多个第一定位孔，对应所述定位板311的多个同心圆周上均设有多个锁紧套312，所述锁紧板310的多个同心圆周上均设有多个第二定位孔，如此内孔定位胀紧机构2能实现多种不同工件6已加工内孔的装夹，与工件6已加工内孔对应圆周上的胀紧组件及小于工件6已加工内孔对应圆周上的胀紧组件会伸入至工件6已加工内孔内，大于工件6已加工内孔对应圆周上的各胀紧组件会向着锁紧板310方向缩回，使得大于工件6已加工内孔对应圆周上的各胀紧组件顶在工件6外端面上，即不投入使用。本实施方式夹具能适用于多种工件6已加工内孔的装夹，使用灵活方便。

本实施方式进一步地，所述胀紧组件还包括弹簧212，所述胀套210外表面在位于所述安装板20和定位板311之间设有定位轴肩2102，所述弹簧212一端顶住所述安装板20，另一端顶住所述定位轴肩2102。工件6安装过程中，大于工件6已加工内孔对应圆周上的各胀紧组件相对于锁紧板310回缩，弹簧212受压；当工件6相对于胀套210取下时，在弹簧212作用下，未投入使用的各胀紧组件伸出至初始位置，实现自动复位。

本实施方式优选地，所述芯轴211由一端向另一端包括依次相连接的锥形段211-1和圆柱段211-2，两所述定位台阶211-3设于所述圆柱段211-2上，且所述圆柱段211-2的尺寸小于所述锥形段211-1的尺寸。

本实施方式优选地，所述驱动轴201由依次相连接的第一圆柱段201-1、第二圆柱段201-2和第三圆柱段201-3组成，且所述第一圆柱段201-1和第三圆柱段201-3的外径尺寸大于所述第二圆柱段201-2的外径尺寸，其中第一圆柱段201-1与安装板20相连接。此方便主轴伸缩爪5勾住第二圆柱段201-2和第三圆柱段201-3之间的过渡面而完成主动伸缩爪5与驱动轴201的装夹。

本实施方式优选地，所述旋转主轴1包括空心轴10和与所述空心轴10相连接的驱动盘11。其中复位盘317套在空心轴10上。

本实施方式优选地，所述定位板311上设有所述第一连杆314穿过的第一圆柱孔3110。

本实施方式优选地，所述安装板20上设有所述第二连杆315穿过的第二圆柱孔，所述旋转主轴1上设有所述第二连杆315穿过的第三圆柱孔。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种车床加工用夹具，其特征在于，包括旋转主轴和安装于所述旋转主轴上的内孔定位胀紧机构；所述内孔定位胀紧机构包括安装板、胀紧组件和锁紧组件，所述胀紧组件包括胀套和芯轴，所述锁紧组件包括锁紧板、锁紧套、定位板和推动板；所述安装板沿圆周均布设有多个第一定位孔，所述定位板沿圆周均布设有多个通孔，各通孔处对准连接有所述锁紧套，所述锁紧板沿圆周均布设有多个第二定位孔，其中第一定位孔、通孔和第二定位孔的数量相同且位置相对；所述胀套的一端沿圆周均布设有多个第一开口，所述胀套的一端依次穿过所述通孔、锁紧套和第二定位孔后穿出所述锁紧板；

所述芯轴的一端呈锥形结构，另一端相间设有两定位台阶；所述芯轴锥形结构的外径由芯轴的一端向另一端逐渐减小；所述胀套的一端设有与所述芯轴锥形结构相配合的内锥形孔，所述芯轴位于所述胀套内，且所述芯轴锥形结构位于所述胀套的内锥形孔内，所述芯轴的另一端伸出所述胀套且穿过所述安装板的第一定位孔，两所述定位台阶之间夹所述安装板，且所述定位台阶的外径大于所述胀套另一端内孔的内径和第一定位孔的内径；所述锁紧套的一端呈锥形结构，且一端沿圆周均布设有多个第二开口，所述锁紧套锥形结构端的外径由一端向另一端逐渐增大，所述锁紧套插入至所述第二定位孔内；

所述锁紧板通过第一连杆与所述旋转主轴相连接；所述推动板外套于所述旋转主轴上，且所述推动板通过第二连杆与所述定位板相连接；所述安装板中心连接有驱动轴，所述驱动轴穿过所述旋转主轴的中心孔。

2.根据权利要求1所述的一种车床加工用夹具，其特征在于，所述内孔定位胀紧机构还包括复位盘、V型连杆和第三连杆，所述复位盘外套于所述旋转主轴上，且所述推动板外套所述复位盘，所述V型连杆的V型尖端与所述旋转主轴转动连接，所述V型连杆的两端抵住所述推动板和复位盘；所述第三连杆两端分别与所述复位盘和安装板相连接。

3.根据权利要求1所述的一种车床加工用夹具，其特征在于，所述锁紧组件还包括辅助板，所述辅助板上设有与所述第一定位孔位置相对数量相同的第三定位孔，所述辅助板位于所述定位板和安装板之间，且所述胀套另一端穿过所述第三定位孔；所述锁紧板、辅助板和旋转主轴通过所述第一连杆相连接。

4.根据权利要求1所述的一种车床加工用夹具，其特征在于，所述安装板的多个同心圆周上均设有多个第一定位孔，对应所述定位板的多个同心圆周上均设有多个锁紧套，所述锁紧板的多个同心圆周上均设有多个第二定位孔。

5.根据权利要求4所述的一种车床加工用夹具，其特征在于，所述胀紧组件还包括弹簧，所述胀套外表面在位于所述安装板和定位板之间设有定位轴肩，所述弹簧一端顶住所述安装板，另一端顶住所述定位轴肩。

6.据权利要求1所述的一种车床加工用夹具，其特征在于，所述芯轴由一端向另一端包括依次相连接的锥形段和圆柱段，两所述定位台阶设于所述圆柱段上，且所述圆柱段的尺寸小于所述锥形段的尺寸。

7.根据权利要求1所述的一种车床加工用夹具，其特征在于，所述驱动轴由依次相连接的第一圆柱段、第二圆柱段和第三圆柱段组成，且所述第一圆柱段和第三圆柱段的外径尺寸大于所述第二圆柱段的外径尺寸。

8.根据权利要求1所述的一种车床加工用夹具，其特征在于，所述旋转主轴包括空心轴和与所述空心轴相连接的驱动盘。

9.根据权利要求1所述的一种车床加工用夹具，其特征在于，所述定位板上设有所述第一连杆穿过的第一圆柱孔。

10.根据权利要求1所述的一种车床加工用夹具，其特征在于，所述安装板上设有所述第二连杆穿过的第二圆柱孔，所述旋转主轴上设有所述第二连杆穿过的第三圆柱孔。

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