CN111515774A - 一种用于外圆磨床的专用夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及磨床加工领域，具体涉及一种用于外圆磨床的专用夹具，用于轴套类零件磨削加工，外圆磨床包括首顶针、尾顶针，以及固定首顶针的转盘架和固定尾顶针的尾座架，其用于外圆磨床的专用夹具包括卡盘套、轴套类零件的悬挂轴、推出机构和压紧机构，所述卡盘套罩在首顶针外并固定在转盘架上，所述悬挂轴的其中一端伸进卡盘套内，且首顶针顶在悬挂轴的首端头，所述推出机构平行于卡盘套和悬挂轴固定安装在外圆磨床上，所述压紧机构套在尾顶针上，用于压紧轴套在悬挂轴上的轴套类零件；该专用夹具实现了零件的自动压紧和自动卸件，保证零件在加工时的同轴度，防止加工出来的轴套类零件出现偏心的情况，提高零件的加工精度。

Description

一种用于外圆磨床的专用夹具

技术领域

本发明涉及磨床加工领域，具体涉及一种用于外圆磨床的专用夹具，用于轴套类零件磨削加工。

背景技术

随着经济的高速发展，在工业领域中外圆磨床夹具普遍使用在机床上，但是在生产应用中也出现了不少缺陷，例如：磨床夹具不能保障零件外圆磨削加工时的基准重合，导致加工误差较大，影响产品的质量；对于不同形状、不同径向尺寸或不同轴向尺寸的套类零件的加工，为了实现对工件的装夹，时常需更换夹具装置，无形中增加了夹具设计制造成本和生产准备周期，增加生产成本。或者是某些磨床夹具，在夹持或者卸料时，工件的装卸时间较长，套类零件的内孔与心轴的轴心线的一致性较差，不能满足套类零件外圆与内孔之间的同轴度要求，从而不能保证零件的加工质量。

例如：专利号为201510105154.1公开了一种外圆磨床自动夹紧和松开圆形工件的夹具，包括夹紧套、滚子架、滚子、防护盖，夹紧套的中心孔的一端固定设置有滚子架，滚子架内设置有多个滚子；夹紧套的该端面设置有防护盖，防护盖与夹紧套固定连接，防护盖将滚子架连同滚子封闭在夹紧套内；所述夹紧套的中心孔内壁设有多组曲面，中心孔的内壁与工件的外表面形成多个楔形槽。虽然该夹具可以将需要加工的零件在一端直接通过夹具由磨床两端的顶尖定位，只要开动磨床，夹具便可自动将工件夹紧并旋转，当磨床停车后夹具可自动松开工件，但是，还是需要手动校准，并且套类零件的内孔与心轴的轴心线的一致性较差，在加工时，零件无顶紧装置，在旋转时容易松动，或者偏心，从而导致工件的同轴度要求无法达到，不能保证零件的加工质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于外圆磨床的专用夹具，实现零件的自动压紧和自动卸件，保证零件在加工时的同轴度，防止加工出来的轴套类零件出现偏心的情况，提高零件的加工精度。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于外圆磨床的专用夹具，外圆磨床包括首顶针、尾顶针，以及固定首顶针的转盘架和固定尾顶针的尾座架，其用于外圆磨床的专用夹具包括卡盘套、轴套类零件的悬挂轴、推出机构和压紧机构，所述卡盘套罩在首顶针外并固定在转盘架上，所述悬挂轴的其中一端伸进卡盘套内，且首顶针顶在悬挂轴的首端头，所述推出机构平行于卡盘套和悬挂轴固定安装在外圆磨床上，所述压紧机构套在尾顶针上，用于压紧轴套在悬挂轴上的轴套类零件；

所述压紧机构包括从头至尾依次套在尾顶针上的盘盖套、垫片、压紧气缸和悬缸板，所述盘盖套通过平面轴承套在尾顶针上，当尾座架向着转盘架方向移动时，盘盖套套住悬挂轴，且尾顶针的针尖顶着悬挂轴的尾端头，所述垫片套在盘盖套的阶梯上，所述压紧气缸的缸体固定在悬缸板上、缸轴固定在垫片上向着悬挂轴上夹持着的轴套类零件方向延伸，固定悬缸板的尾顶针处设有限位阶梯，当压紧气缸的缸轴做功时，限位阶梯用于限制压紧机构向着尾座架方向移位。

压紧机构通过气动控制来驱动压紧气缸，通过自动化的压紧和松动，使得零件安装时的间隙调整变得简单，不再需要每个零件的装夹时均调整位置，张弛度易控制，还能保证轴类零件与磨床刀具的垂直度，确保同轴度和和圆柱度，保证轴类零件价格的更高精度，特别是不在需要手动装夹后，工作效率大大提高。

进一步限定，所述推出机构包括推出气缸和推板，所述推出气缸的缸体固定在外圆磨床上、缸轴朝向尾座架方向伸缩，所述推板垂直于缸轴，其中一端固定安装在缸轴前端、另一端呈半圆形以间隙配合的方式卡在悬挂轴外周，且推板的半圆形端头的直径小于轴套类零件的最大直径。

进一步限定，轴套类零件为套筒类零件或者带肩轴套类零件。

进一步限定，所述悬挂轴为多级阶梯轴，所述推板的半圆形端头卡在悬挂轴的最大直径阶梯段上，所述悬挂轴的最小直径阶梯段伸进盘盖套内，另外，在悬挂轴的中间阶梯段上设有环形槽，所述轴套类零件套在具有环形槽的悬挂轴上。多级阶梯的悬挂轴，是便于中间阶梯段卡装零件，环形槽增加零件在加工时的摩擦力，避免零件与悬挂轴之间产生相互径向移动，最大直径阶梯段在零件压紧时限位，最小直径阶梯段在卸件和压紧时，更易配合推出机构和压紧机构工作。

进一步限定，所述悬挂轴为三级阶梯轴，沿着外圆磨床从首至尾的方向其直径依次减小，并且中间阶梯段与最小直径阶梯段之间倒角过渡。

进一步限定，所述压紧气缸为两组，以尾顶针为对称中心轴固定在垫片和悬缸板之间。

进一步限定，所述盘盖套是由压紧轴套、固定盖和连接片构成的组合件，压紧轴套呈T字型，压紧轴套直径较大的一端紧贴着平面轴承套在尾顶针上，然后固定盖呈T字型，固定盖直径较大的一端罩在平面轴承上、直径较小的一端以间隙配合的方式套在尾顶针上，连接片套在压紧轴套直径较小的一侧，连接片与固定盖之间利用螺栓连接安装。

本发明与现有技术相比的有益效果是：由于安装了推出机构，实现了自动上下料的功能，由于设计了压紧机构，实现了自动顶紧的功能，在加工时顶紧零件，能防止零件在加工时出现轴向或径向位移，保证零件的同轴度，确保其加工精度。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为图1的A向局部放大结构示意图；

图3为本发明压紧机构的立体结构示意图；

图4为本发明压紧机构的爆炸结构示意图；

图5为本发明的专用夹具松开轴套类零件的立体结构示意图；

图6为本发明的专用夹具压紧轴套类零件的立体结构示意图；

图7为本发明卡盘套和悬挂轴安装于首顶针的爆炸立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图和具体实施例进一步阐述本发明。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示的一种用于外圆磨床的专用夹具，外圆磨床包括首顶针1、尾顶针3，以及固定首顶针1的转盘架2和固定尾顶针3的尾座架4，尾座架4能沿着外圆磨床的横向移动平台向着转盘架2方向移动，使得首顶针1和尾顶针3之间的待加工零件在两者之间被顶紧。其用于外圆磨床的专用夹具包括卡盘套5、用于悬挂安装轴套类零件的悬挂轴6，以及推出机构7和压紧机构8，所述卡盘套5罩在首顶针1外并固定在转盘架2上，所述悬挂轴6的其中一端伸进卡盘套5内，且首顶针1顶在悬挂轴6的首端头，悬挂轴要随着首顶针1和转盘架2一起旋转，所述推出机构7平行于卡盘套5和悬挂轴6固定安装在外圆磨床上，所述压紧机构8套在尾顶针3上，用于压紧轴套在悬挂轴6上的轴套类零件9；轴套类零件99为套筒类零件或者带肩轴套类零件。

所述压紧机构8包括从头至尾依次套在尾顶针3上的盘盖套80、垫片81、压紧气缸82和悬缸板83(悬缸板用于在尾顶针上同时悬挂安装两个压紧气缸)，所述盘盖套80通过平面轴承84套在尾顶针3上，当尾座架4向着转盘架2方向移动时，盘盖套80套住悬挂轴6，且尾顶针3的针尖顶着悬挂轴6的尾端头，所述垫片81套在盘盖套80的阶梯上，所述压紧气缸82的缸体固定在悬缸板83上、压紧气缸82的缸轴固定在垫片81上向着悬挂轴6上夹持着的轴套类零件9方向延伸，固定悬缸板83的尾顶针3处设有限位阶梯，所述压紧气缸82为两组，以尾顶针3为对称中心轴固定在垫片81和悬缸板83之间。当压紧气缸82的缸轴做功时，限位阶梯用于限制压紧机构8向着尾座架4方向移位。尾顶针3顶着悬挂轴6，随着首顶针1一起转动，盘盖套80用平面轴承安装，不随着尾顶针3一起转动，那么连接着的垫/81、压紧气缸82和悬缸板83也不一起转动，只负责压紧零件即可。

所述推出机构7包括推出气缸70和推板71，所述推出气缸70的缸体固定在外圆磨床上、推出气缸70的缸轴朝向尾座架4方向伸缩，所述推板71垂直于推出气缸70的缸轴，其中一端固定安装在推出气缸70的缸轴前端、另一端呈半圆形以间隙配合的方式卡在悬挂轴6外周，且推板71的半圆形端头的直径小于轴套类零件9的最大直径。本实施例中，以带肩轴套类零件为例，当推出机构做功卸料时，推板71的半圆形端头的直径小于带肩轴套类零件的肩轴部，推板71往尾端移动时卡在带肩轴套类零件的肩轴部，从而带动带肩轴套类零件向着悬挂轴6的尾端移动，继而完成卸料。

所述悬挂轴6为三级阶梯轴，沿着外圆磨床从首至尾的方向其直径依次减小，所述推板71的半圆形端头卡在悬挂轴6的最大直径阶梯段60上，所述悬挂轴6的最小直径阶梯段61伸进盘盖套80内，另外，在悬挂轴6的中间阶梯段62上设有环形槽，所述轴套类零件9以过渡配合的方式套在具有环形槽的悬挂轴6上，可以一次性套一个或者两个轴套类零件，不同轴套类零件的内径匹配不同外径的悬挂轴6，也匹配不同内径的压紧轴套801。优选的，中间阶梯段62与最小直径阶梯段61之间倒角过渡，方便轴套类零件上、下料。

所述盘盖套80是由压紧轴套801、固定盖802和连接片803构成的组合件，压紧轴套801呈T字型，压紧轴套801直径较大的一端紧贴着平面轴承84套在尾顶针3上，然后固定盖802呈T字型，固定盖802直径较大的一端罩在平面轴承84上、直径较小的一端以间隙配合的方式套在尾顶针3上，连接片803套在压紧轴套801直径较小的一侧，连接片803与固定盖802之间利用螺栓连接安装。需注意的是，尾顶针3的前针头伸进压紧轴套801内但是并没有超出压紧轴套801的前端头，当压紧轴套801顺着悬挂轴6的尾端往前套，且尾顶针3的前端头刚好顶住悬挂轴6的尾端头时，压紧轴套801刚好将轴套类零件9压紧在悬挂轴6的中间阶梯段上，此时磨床就可以对轴套类零件进行加工磨削，加工完后，压紧气缸82的缸轴收回，推出机构7的推出气缸70做功，推板71将套在悬挂轴6上的轴套类零件9推出，完成卸料。

本实施例中的夹具，在配合外圆磨床使用时的运动过程为：首先工作人员要完成夹具安装，悬挂轴6和卡盘套5安装在转盘架2上，要保证与首顶针1的同轴度，还要保证旋转的流畅性。推出气缸70安装牢固，在做功时不能松动，保证推板71与悬挂轴6的垂直度，还要确保推板71在推出气缸70的带动下能够顺畅的沿着悬挂轴6移动，压紧机构8安装好后，保证盘盖套80与尾顶针3、悬挂轴6的同轴度，压紧气缸82在做功伸缩时，悬挂轴6的尾端能够顺利进出压紧轴套801。

以上组件安装并调整好后，开始上待加工的轴套类零件9至悬挂轴6上，之后启动压紧气缸82，压紧气缸82的缸轴伸出，将压紧轴套801往前带动伸出，从而将零件紧紧的压紧在悬挂轴6的中间阶梯上，悬挂轴6的最大直径阶梯段60进行零件限位，使零件刚好被压紧在适合磨削加工的位置。

加工完成后，压紧气缸82收回，压紧轴套801退出对零件的压紧，然后推出气缸70的缸轴伸出做功，使得推板71移动，将轴套类零件推出悬挂轴6，零件掉落，完成卸料。至此完成一个循环的加工，之后再不用调整夹具的位置，直接上新的零件，继续加工。

以上对本发明提供的一种用于外圆磨床的专用夹具进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于外圆磨床的专用夹具，外圆磨床包括首顶针、尾顶针，以及固定首顶针的转盘架和固定尾顶针的尾座架，其特征在于：其用于外圆磨床的专用夹具包括卡盘套、轴套类零件的悬挂轴、推出机构和压紧机构，所述卡盘套罩在首顶针外并固定在转盘架上，所述悬挂轴的其中一端伸进卡盘套内，且首顶针顶在悬挂轴的首端头，所述推出机构平行于卡盘套和悬挂轴固定安装在外圆磨床上，所述压紧机构套在尾顶针上，用于压紧轴套在悬挂轴上的轴套类零件；

所述压紧机构包括从头至尾依次套在尾顶针上的盘盖套、垫片、压紧气缸和悬缸板，所述盘盖套通过平面轴承套在尾顶针上，当尾座架向着转盘架方向移动时，盘盖套套住悬挂轴，且尾顶针的针尖顶着悬挂轴的尾端头，所述垫片套在盘盖套的阶梯上，所述压紧气缸的缸体固定在悬缸板上、缸轴固定在垫片上向着悬挂轴上夹持着的轴套类零件方向延伸，固定悬缸板的尾顶针处设有限位阶梯，当压紧气缸的缸轴做功时，限位阶梯用于限制压紧机构向着尾座架方向移位。

2.根据权利要求1所述的一种用于外圆磨床的专用夹具，其特征在于：所述推出机构包括推出气缸和推板，所述推出气缸的缸体固定在外圆磨床上、缸轴朝向尾座架方向伸缩，所述推板垂直于缸轴，其中一端固定安装在缸轴前端、另一端呈半圆形以间隙配合的方式卡在悬挂轴外周，且推板的半圆形端头的直径小于轴套类零件的最大直径。

3.根据权利要求2所述的一种用于外圆磨床的专用夹具，其特征在于：轴套类零件为套筒类零件或者带肩轴套类零件。

4.根据权利要求3所述的一种用于外圆磨床的专用夹具，其特征在于：所述悬挂轴为多级阶梯轴，所述推板的半圆形端头卡在悬挂轴的最大直径阶梯段上，所述悬挂轴的最小直径阶梯段伸进盘盖套内，另外，在悬挂轴的中间阶梯段上设有环形槽，所述轴套类零件套在具有环形槽的悬挂轴上。

5.根据权利要求4所述的一种用于外圆磨床的专用夹具，其特征在于：所述悬挂轴为三级阶梯轴，沿着外圆磨床从首至尾的方向其直径依次减小，并且中间阶梯段与最小直径阶梯段之间倒角过渡。

6.根据权利要求1所述的一种用于外圆磨床的专用夹具，其特征在于：所述压紧气缸为两组，以尾顶针为对称中心轴固定在垫片和悬缸板之间。

7.根据权利要求4所述的一种用于外圆磨床的专用夹具，其特征在于：所述盘盖套是由压紧轴套、固定盖和连接片构成的组合件，压紧轴套呈T字型，压紧轴套直径较大的一端紧贴着平面轴承套在尾顶针上，然后固定盖呈T字型，固定盖直径较大的一端罩在平面轴承上、直径较小的一端以间隙配合的方式套在尾顶针上，连接片套在压紧轴套直径较小的一侧，连接片与固定盖之间利用螺栓连接安装。

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