CN111251030A - 喷油泵体水平装夹通用夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷油泵体水平装夹通用夹具，包括底座，还包括从左至右依次固定在所述底座上的定位心轴装置、调节顶杆和V型架；所述定位心轴装置包括用于对喷油泵体的中孔进行定位的定心卡盘以及用于对喷油泵体的定位孔进行定位的定位销，所述定心卡盘包括卡盘体、卡爪驱动机构和N个活动卡爪，所述卡爪驱动机构设置在所述卡盘体上，N个所述活动卡爪呈圆周分布设置在所述卡盘体上，所述卡爪驱动机构能够驱动N个所述活动卡爪沿径向同步运动；所述卡盘体设置在所述底座上，所述定位销以可沿径向调节安装位置的方式设置在所述卡盘体上；所述V型架包括滑动块和两个支撑块；所述调节顶杆和所述V型架能够对喷油泵体的外圆提供支撑。

Description

喷油泵体水平装夹通用夹具

技术领域

本发明涉及机械制造定位夹具技术领域，具体涉及一种喷油泵体水平装夹通用夹具。

背景技术

中速柴油机的喷油泵体品种规格较多，体型较大，零件较重，外形为异形铸造毛坯面，对于喷油泵体四周油孔、空间斜孔的加工，一般都采用专用夹具实现水平装夹加工，零件定位外圆与夹具定位孔配合装配后，再用螺杆、压板压紧零件进行加工；这样的装夹方式需要通过行车掉起零件再将零件定位外圆穿入定位孔中，定位外圆需要整个穿过夹具定位孔，由于配合间隙一般在0.01～0.04mm，且因零件较重，外形不规则，对定位外圆容易造成拉伤、划伤，装夹过程中容易产生咬卡，零件越重越容易发生咬卡现象。不同规格零件需要设计制造一套专用夹具，而且同一零件不同角度的孔也需重新设计一套专用夹具，这样对于系列产品就会产生大量的专用夹具，定位夹具设计制造成本非常高且装夹效率低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供喷油泵体水平装夹通用夹具，能够适用于不同规格的喷油泵体，具备广泛通用性和适用性，换产加工时不需要重新设计以及更换夹具，从而实现减少夹具设计制造成本、减轻装夹劳动强度、缩短产品开发周期和提高生产效率的目的。

本发明的喷油泵体水平装夹通用夹具，包括底座，还包括从左至右依次固定在所述底座上的定位心轴装置、调节顶杆和V型架；所述定位心轴装置包括用于对喷油泵体的中孔进行定位的定心卡盘以及用于对喷油泵体的定位孔进行定位的定位销，所述定心卡盘包括卡盘体、卡爪驱动机构和N个活动卡爪，所述卡爪驱动机构设置在所述卡盘体上，N个所述活动卡爪呈圆周分布设置在所述卡盘体上，所述卡爪驱动机构能够驱动N个所述活动卡爪沿径向同步运动；所述卡盘体设置在所述底座上，所述定位销以可沿径向调节安装位置的方式设置在所述卡盘体上；所述V型架包括滑动块和两个支撑块，所述滑动块以可沿左右方向移动的方式设置在所述底座上，两个所述支撑块以可相向运动或背向运动的方式设置在所述滑动块上；所述调节顶杆以可调高度的方式固定在所述底座上；所述调节顶杆和所述V型架能够对喷油泵体的外圆提供支撑。

进一步，所述底座包括组成“L”形的竖直部和水平部，所述竖直部上设置调节孔和多个沿所述调节孔周向等间距分布的固定孔；所述卡盘体上对应多个所述固定孔的位置设置有多个定位螺纹孔，所述卡盘体通过多个定位螺栓分别与多个所述定位螺纹孔配合进行定位。

进一步，N个所述活动卡爪均包括紧定螺钉、弹簧、活动安装块和固定在所述活动安装块上的定心卡爪；所述紧定螺钉呈圆周分布设置在所述卡盘体上，所述紧定螺钉的轴线均沿径向，所述活动安装块以可沿径向滑动的方式套设在所述紧定螺钉上，所述弹簧套设在所述紧定螺钉上并且能够为所述活动安装块提供朝向所述卡盘体的中心的力。

进一步，所述卡爪驱动机构包括调节椎体、调节螺钉和防转销；所述调节螺钉穿过所述调节孔与所述调节椎体螺纹连接，所述防转销设置在所述卡盘体上，所述调节椎体上设置有用于与所述防转销配合的卡槽。

进一步，所述调节椎体的外壁为锥面，所述活动安装块靠近所述卡盘体的中心一端与所述调节椎体的外壁适形贴合，所述锥面的中心轴线与所述调节椎体的中心轴线共线，通过转动所述调节螺钉使所述调节椎体沿轴向运动从而使所述活动安装块沿径向运动。

进一步，所述卡盘体上设置有长度方向沿径向的倒T形槽，所述防转销以可滑动的方式设置在所述倒T形槽上；所述定位销固定在定位块上，所述定位块以可沿径向调节安装位置的方式设置在所述倒T形槽上。

进一步，所述定心卡爪远离所述卡盘体的中心一端为圆弧面。

进一步，两个所述支撑块相对的一侧上设置有互相对称的斜面。

进一步，所述滑动块上设置有长度方向沿前后方向的第一导向槽，两个所述支撑块的底部均设置有与所述第一导向槽配合的第一导向块；所述滑动块上设置有轴线沿前后方向的第一调节螺杆，所述第一调节螺杆包括第一螺纹段和第二螺纹段，所述第一螺纹段和所述第二螺纹段上的螺纹旋向相反并且螺距相同，两个所述支撑块上分别设置有用于与所述第一螺纹段配合的第一螺纹孔和用于与所述第二螺纹段配合的第二螺纹孔。

进一步，所述底座上设置有长度方向沿左右方向的第二导向块，所述滑动块的底部设置有与所述第二导向块配合的第二导向槽，所述底座上设置有轴线沿左右方向的第二调节螺杆，所述活动块上设置有用于与所述第二调节螺杆配合的第三螺纹孔。

本发明的有益效果是：本发明公开的一种喷油泵体水平装夹通用夹具，当需要进行换产时，只需要针对换产后的喷油泵体的规格参数，调节活动卡爪的径向位置、移动或/和更换定位销、改变调节顶杆的高度、改变两个支撑块的间距以及改变滑动块的位置，就能够快速投入新品加工，换产加工时不需要重新设计以及更换夹具，从而实现减少夹具设计制造成本、减轻装夹劳动强度、缩短产品开发周期和提高生产效率的目的，具有广泛的通用性和适用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的正视图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的右视图；

图4为图3的H-H局部剖视图；

图5为图3的G向局部视图；

图6为本发明的局部放大图；

图7为本发明的V型架的正视图；

图8为图7的俯视图；

图9为图7的侧视图；

图10为本发明对喷油泵体的定位示意图。

附图标记说明：100-底座，200-调节顶杆，301-卡盘体，302-紧定螺钉，303-弹簧，304-活动安装块，305-定心卡爪，306-定位螺栓，307-定位销，308-定位块，309-调节椎体，310-调节螺钉，311-防转销，401-滑动块，402-第二导向槽，403-支撑块，404-第一导向块，405-第二导向块，406-第一调节螺杆，406a-第一螺纹段，406b-第二螺纹段，407-第二调节螺杆，408-防护罩，409-第三螺纹孔，500-喷油泵体。

具体实施方式

如图1-图10所示，本实施例中的喷油泵体水平装夹通用夹具，包括底座100，还包括从左至右依次固定在所述底座100上的定位心轴装置、调节顶杆200和V型架；所述定位心轴装置包括用于对喷油泵体500的中孔进行定位的定心卡盘以及用于对喷油泵体500的定位孔进行定位的定位销307，所述定心卡盘包括卡盘体301、卡爪驱动机构和N个活动卡爪，所述卡爪驱动机构设置在所述卡盘体301上，N个所述活动卡爪呈圆周分布设置在所述卡盘体301上，所述卡爪驱动机构能够驱动N个所述活动卡爪沿径向同步运动；所述卡盘体301设置在所述底座100上，所述定位销307以可沿径向调节安装位置的方式设置在所述卡盘体301上；所述V型架包括滑动块401和两个支撑块403，所述滑动块401以可沿左右方向移动的方式设置在所述底座100上，两个所述支撑块403以可相向运动或背向运动的方式设置在所述滑动块401上；所述调节顶杆200以可调高度的方式固定在所述底座100上；所述调节顶杆200和所述V型架能够对喷油泵体500的外圆提供支撑。本说明书中所说的轴向和径向分别是指喷油泵体500的中心孔的轴向和径向。在本实施例中，N=3，三个活动卡爪、卡爪驱动机构和卡盘体301组成三爪卡盘结构，不同规格的喷油泵体500的中心孔直径或有所区别，卡爪驱动机构驱动三个活动卡爪沿径向同步运动使得定心卡盘能够适用于不同直径的中心孔；不同规格的喷油泵体500的定位孔位置不同，定位销307能够沿径向调节安装位置，从而能够适用于不同位置的定位孔；V型架和调节顶杆200都能够对喷油泵体500的外圆提供支撑，通过调节顶杆200的高度可调，并且两个支撑块403的间距可调，从而适用于不同外圆直径的喷油泵体500，在本实施例中，调节顶杆200设置有两个，并且两个调节顶杆200以喷油泵体500的中心孔轴线为对称线互相对称；装夹时，将喷油泵体500吊装到夹具上，然后将喷油泵体500的左端放在调节顶杆200上，右端放在V型架上，然后将喷油泵体500的中心孔和定位孔分别与定心卡盘和定位销307对正，接着驱动滑动块401向左运动，V型架随滑动块401移动后会对喷油泵体500的肩胛面施压，随着滑动块401的继续移动，V型架和定位心轴装置能够对喷油泵体500进行夹紧定位，定位完成后即可进行相应的加工。加工完成后，驱动滑动块401向右移动使V型架和定位心轴间距增加松开喷油泵体500，即可取下喷油泵体500。当需要进行换产时，只需要针对换产后的喷油泵体500的规格参数，调节活动卡爪的径向位置、移动或/和更换定位销307、改变调节顶杆200的高度、改变两个支撑块403的间距以及改变滑动块401的位置，再进行上述装夹的操作步骤就能够快速投入新品加工，换产加工时不需要重新设计以及更换夹具，从而实现减少夹具设计制造成本、减轻装夹劳动强度、缩短产品开发周期和提高生产效率的目的，具有广泛的通用性和适用性。

本实施例中，所述底座100包括组成“L”形的竖直部和水平部，所述竖直部上设置调节孔和多个沿所述调节孔周向等间距分布的固定孔；所述卡盘体301上对应多个所述固定孔的位置设置有多个定位螺纹孔，所述卡盘体301通过多个定位螺栓306分别与多个所述定位螺纹孔配合进行定位。定位螺栓306穿过固定孔，然后与定位螺纹孔螺纹配合实现定位，由于固定孔为等间距圆周分布，所以可以通过转动卡盘体301，改变卡盘体301上的定位螺纹孔与固定孔的对应关系，再使用定位螺栓306固定，就能够使卡盘体301实现旋转角度的调节，为了使角度调节有依据，所以在底座100上还设置有角度标尺。

本实施例中，N个所述活动卡爪均包括紧定螺钉302、弹簧303、活动安装块304和固定在所述活动安装块304上的定心卡爪305；所述紧定螺钉302呈圆周分布设置在所述卡盘体301上，所述紧定螺钉302的轴线均沿径向，所述活动安装块304以可沿径向滑动的方式套设在所述紧定螺钉302上，所述弹簧303套设在所述紧定螺钉302上并且能够为所述活动安装块304提供朝向所述卡盘体301的中心的力。活动安装块304的中部设置有安装部，安装部上设置有套设在紧定螺钉302上的通孔，弹簧303设置在紧定螺钉302的螺钉头部和活动安装块304的安装部之间，弹簧303能够为安装部提供朝向卡盘体301的中心的力，从而使活动安装块304与调节椎体309相抵靠。

本实施例中，所述卡爪驱动机构包括调节椎体309、调节螺钉310和防转销311；所述调节螺钉310穿过所述调节孔与所述调节椎体309螺纹连接，所述防转销311设置在所述卡盘体301上，所述调节椎体309上设置有用于与所述防转销311配合的卡槽。防转销311卡在卡槽上防止调节椎体309转动，又由于调节椎体309与调节螺钉310螺纹配合，所以卡爪驱动机构形成丝杠螺母副，当旋转调节螺钉310时，调节椎体309能够沿轴向运动。通过丝杠螺母副将调节螺钉310的旋转运动转化为调节椎体309的直线运动，结构简单，并且运动精度高，利于精准控制活动安装块304的位移量。

本实施例中，所述调节椎体309的外壁为锥面，所述活动安装块304靠近所述卡盘体301的中心一端与所述调节椎体309的外壁适形贴合，所述锥面的中心轴线与所述调节椎体309的中心轴线共线，通过转动所述调节螺钉310使所述调节椎体309沿轴向运动从而使所述活动安装块304沿径向运动。活动安装块304不能沿轴向运动，并且弹簧303将活动安装块304压紧与调节椎体309的锥面适形贴合，所以当调节椎体309沿轴向运动时，调节椎体309的锥面能够使活动安装块304沿径向运动，通过丝杠螺母副将调节螺钉310的旋转运动转化为调节椎体309的直线运动，再将调节椎体309沿轴向的直线运动转化为活动安装块304沿径向的直线运动，从而能够通过旋转调节螺钉310改变活动安装块304的位置，结构简单，操作难度低，并且运动精度高。

本实施例中，所述卡盘体301上设置有长度方向沿径向的倒T形槽，所述防转销311以可滑动的方式设置在所述倒T形槽上；所述定位销307固定在定位块308上，所述定位块308以可沿径向调节安装位置的方式设置在所述倒T形槽上。倒T形槽便于防转销311和定位块308的安装和定位，防转销311以可滑动的方式设置在倒T形槽上使防转销311能够快速插入调节椎体309的卡槽中或者从该卡槽中取出。

本实施例中，所述定心卡爪305远离所述卡盘体301的中心一端为圆弧面。定心卡爪305与喷油泵体500的中孔的内壁接触，在活动块带动喷油泵体500移动时，定心卡爪305会与喷油泵体500的中孔的内壁发生相对滑动，定心卡爪305远离卡盘体301的中心一端为圆弧面能够防止定心卡爪305拉伤零件。

本实施例中，两个所述支撑块403相对的一侧上设置有互相对称的斜面。互相对称的斜面能够形成“V”字形，喷油泵体500的外圆放入两个支撑块403之间时，在重力作用下能够自动对中，并且斜面与外圆接触面积大，能够降低喷油泵体500的外圆的损伤率。在调整调节顶杆200的高度以及两个支撑块403的间距时，应当保证喷油泵体500的中心轴线能够与调节椎体309的中心轴线共线。

本实施例中，所述滑动块401上设置有长度方向沿前后方向的第一导向槽，两个所述支撑块403的底部均设置有与所述第一导向槽配合的第一导向块404；所述滑动块401上设置有轴线沿前后方向的第一调节螺杆406，所述第一调节螺杆406包括第一螺纹段406a和第二螺纹段406b，所述第一螺纹段406a和所述第二螺纹段406b上的螺纹旋向相反并且螺距相同，两个所述支撑块403上分别设置有用于与所述第一螺纹段406a配合的第一螺纹孔和用于与所述第二螺纹段406b配合的第二螺纹孔。第一导向槽使两个支撑块403仅具有沿前后方向移动的单自由度，第一调节螺杆406仅具有以自身轴线为旋转中心转动的单自由度，当转动第一调节螺杆406时，两个支撑块403会沿第一调节螺杆406的轴线移动，又由于第一螺纹段406a和第二螺纹段406b上的螺纹旋向相反并且螺距相同，所以两个支撑块403的移动方向相反并且移动速度相同，因此能够保证两个支撑块403一直保持互相对称状态，从而保证喷油泵体500放置在V型架上时，中孔的轴线能够与调节椎体309的轴线对齐。

本实施例中，所述底座100上设置有长度方向沿左右方向的第二导向块405，所述滑动块401的底部设置有与所述第二导向块405配合的第二导向槽402，所述底座100上设置有轴线沿左右方向的第二调节螺杆407，所述活动块上设置有用于与所述第二调节螺杆407配合的第三螺纹孔409。第二导向块405使滑动块401仅具有沿左右方向移动的单自由度，第二调节螺杆407仅具有以自身轴线为旋转中心转动的单自由度，由于第三螺纹孔409与第二调节螺杆407螺纹配合，所以当转动第二调节螺杆407时，滑动块401能够沿左右方向移动。为了防止加工产生的废屑落至第二调节螺杆407或第二导向块405上，可以在第二调节螺杆407和第二导向块405上放置防护罩408。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种喷油泵体水平装夹通用夹具，其特征在于：包括底座（100），还包括从左至右依次固定在所述底座（100）上的定位心轴装置、调节顶杆（200）和V型架；所述定位心轴装置包括用于对喷油泵体（500）的中孔进行定位的定心卡盘以及用于对喷油泵体（500）的定位孔进行定位的定位销（307），所述定心卡盘包括卡盘体（301）、卡爪驱动机构和N个活动卡爪，所述卡爪驱动机构设置在所述卡盘体（301）上，N个所述活动卡爪呈圆周分布设置在所述卡盘体（301）上，所述卡爪驱动机构能够驱动N个所述活动卡爪沿径向同步运动；所述卡盘体（301）设置在所述底座（100）上，所述定位销（307）以可沿径向调节安装位置的方式设置在所述卡盘体（301）上；所述V型架包括滑动块（401）和两个支撑块（403），所述滑动块（401）以可沿左右方向移动的方式设置在所述底座（100）上，两个所述支撑块（403）以可相向运动或背向运动的方式设置在所述滑动块（401）上；所述调节顶杆（200）以可调高度的方式固定在所述底座（100）上；所述调节顶杆（200）和所述V型架能够对喷油泵体（500）的外圆提供支撑。

2.根据权利要求1所述的喷油泵体水平装夹通用夹具，其特征在于：所述底座（100）包括组成“L”形的竖直部和水平部，所述竖直部上设置调节孔和多个沿所述调节孔周向等间距分布的固定孔；所述卡盘体（301）上对应多个所述固定孔的位置设置有多个定位螺纹孔，所述卡盘体（301）通过多个定位螺栓（306）分别与多个所述定位螺纹孔配合进行定位。

3.根据权利要求2所述的喷油泵体水平装夹通用夹具，其特征在于：N个所述活动卡爪均包括紧定螺钉（302）、弹簧（303）、活动安装块（304）和固定在所述活动安装块（304）上的定心卡爪（305）；所述紧定螺钉（302）呈圆周分布设置在所述卡盘体（301）上，所述紧定螺钉（302）的轴线均沿径向，所述活动安装块（304）以可沿径向滑动的方式套设在所述紧定螺钉（302）上，所述弹簧（303）套设在所述紧定螺钉（302）上并且能够为所述活动安装块（304）提供朝向所述卡盘体（301）的中心的力。

4.根据权利要求3所述的喷油泵体水平装夹通用夹具，其特征在于：所述卡爪驱动机构包括调节椎体（309）、调节螺钉（310）和防转销（311）；所述调节螺钉（310）穿过所述调节孔与所述调节椎体（309）螺纹连接，所述防转销（311）设置在所述卡盘体（301）上，所述调节椎体（309）上设置有用于与所述防转销（311）配合的卡槽。

5.根据权利要求4所述的喷油泵体水平装夹通用夹具，其特征在于：所述调节椎体（309）的外壁为锥面，所述活动安装块（304）靠近所述卡盘体（301）的中心一端与所述调节椎体（309）的外壁适形贴合，所述锥面的中心轴线与所述调节椎体（309）的中心轴线共线，通过转动所述调节螺钉（310）使所述调节椎体（309）沿轴向运动从而使所述活动安装块（304）沿径向运动。

6.根据权利要求5所述的喷油泵体水平装夹通用夹具，其特征在于：所述卡盘体（301）上设置有长度方向沿径向的倒T形槽，所述防转销（311）以可滑动的方式设置在所述倒T形槽上；所述定位销（307）固定在定位块（308）上，所述定位块（308）以可沿径向调节安装位置的方式设置在所述倒T形槽上。

7.根据权利要求3所述的喷油泵体水平装夹通用夹具，其特征在于：所述定心卡爪（305）远离所述卡盘体（301）的中心一端为圆弧面。

8.根据权利要求1所述的喷油泵体水平装夹通用夹具，其特征在于：两个所述支撑块（403）相对的一侧上设置有互相对称的斜面。

9.根据权利要求1所述的喷油泵体水平装夹通用夹具，其特征在于：所述滑动块（401）上设置有长度方向沿前后方向的第一导向槽，两个所述支撑块（403）的底部均设置有与所述第一导向槽配合的第一导向块（404）；所述滑动块（401）上设置有轴线沿前后方向的第一调节螺杆（406），所述第一调节螺杆（406）包括第一螺纹段（406a）和第二螺纹段（406b），所述第一螺纹段（406a）和所述第二螺纹段（406b）上的螺纹旋向相反并且螺距相同，两个所述支撑块（403）上分别设置有用于与所述第一螺纹段（406a）配合的第一螺纹孔和用于与所述第二螺纹段（406b）配合的第二螺纹孔。

10.根据权利要求9所述的喷油泵体水平装夹通用夹具，其特征在于：所述底座（100）上设置有长度方向沿左右方向的第二导向块（405），所述滑动块（401）的底部设置有与所述第二导向块（405）配合的第二导向槽（402），所述底座（100）上设置有轴线沿左右方向的第二调节螺杆（407），所述活动块上设置有用于与所述第二调节螺杆（407）配合的第三螺纹孔（409）。

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