CN111993107B - 一种万向节滑动叉车床夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种万向节滑动叉车床夹具，包括基座、第一定位组件、第二定位组件、第一压紧组件和第二压紧组件；第一定位组件以工件的两个叉部的径向外侧为第一定位面定位工件；第二定位组件以工件的第一级外圆的径向外侧为第二定位面定位工件；第一压紧组件伸入两个所述叉部的中心、并与所述第一定位组件共同压紧所述叉部；第二压紧组件与所述第二定位组件共同压紧所述第一级外圆；第一定位面的中心轴与第二定位面的中心轴垂直，且第二定位组件使工件的螺纹孔中心轴位于两个叉部的对称面上。本发明可以实现一次性装夹，并保证加工后的圆柱面与两个叉部的外形对称。

Description

一种万向节滑动叉车床夹具

技术领域

本发明涉及车床夹具技术领域，尤其涉及一种万向节滑动叉车床夹具。

背景技术

汽车底盘传动轴上的万向节滑动叉(见图1、图2，本发明简称为工件)，它位于传动轴的端部。其主要作用，一是传递转矩，使汽车获得向前的动力；二是当汽车后桥钢板弹簧处在不同的状态时，它可以调整传动轴的长短及位置。工件7包括第一级外圆701、第二级外圆702、第三级外圆703和两个叉部704，两个叉部704和第一级外圆701连接，两个叉部704上各有一个孔，用以安装滚针轴承并与十字轴相连，起万向连轴器的作用。第一级外圆701处有一个内花键706与传动轴端部的花键轴相配合，用于传递动力。

考虑到汽车在运行中要经常加速及正、反向行驶，工件在工作过程中经常承受交变载荷及冲击性载荷，因此选用锻件，以使工件纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。

工件机械加工的第一道工序包括车第三级外圆703的端面、外圆周面和内部螺纹孔、以及车第二级外圆702的外圆周面，对于一般的轴类零件而言，机械加工第一道工序，以外圆作为粗基准是完全合理的。但对万向节滑动叉来说，如果以第一级外圆701(或以第二级外圆702)表面作基准(四点定位)，则可能造成这一组内外圆柱表面与两个叉部的外形不对称，即加工后的第二级外圆702、第三级外圆703的中心轴与两个叉部704的对称面不在同一平面内，为此，需要设计一种用于万向节滑动叉的专用车床夹具。

发明内容

为了解决现有技术中的车床夹具应用于万向节滑动叉时容易导致内外圆柱表面与两个叉部的外形不对称的技术问题，本发明提供了一种万向节滑动叉车床夹具来解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种万向节滑动叉车床夹具，包括基座、第一定位组件、第二定位组件、第一压紧组件和第二压紧组件；所述第一定位组件与所述基座固定，并以工件的两个叉部的径向外侧为第一定位面定位工件；所述第二定位组件与所述基座固定，并以工件的第一级外圆的径向外侧为第二定位面定位工件；所述第一压紧组件与所述基座活动连接，第一压紧组件伸入两个所述叉部的中心、并与所述第一定位组件共同压紧所述叉部；所述第二压紧组件与所述基座活动连接，第二压紧组件与所述第二定位组件共同压紧所述第一级外圆；所述第一定位面的中心轴与所述第二定位面的中心轴垂直，且所述第二定位组件使工件的螺纹孔中心轴位于两个叉部的对称面上。

以平行圆柱面的中心轴方向为X向，平行叉部的中心轴方向为Z向，同时与X向、Z向垂直的方向为Y向，第一定位组件以两个叉部的外轮廓为第一定位面，可限制工件的四个自由度：沿X向、Y向的移动和绕X轴、Y轴的旋转，第二定位组件以第一级外圆的外轮廓为第二定位面，可限制工件的两个自由度：沿Z向的移动和绕Z轴的旋转，第二定位组件可以将第一级外圆的中心轴控制在两个叉部的对称面上，从而使加工后的圆柱面与两个叉部的外形对称，最后用第一压紧组件和第二压紧组件分别配合第一定位组件和第二定位组件压紧工件。

进一步的，所述第一定位组件包括两个分别支撑两个所述叉部的第一V型块。

进一步的，所述第二定位组件包括支撑所述第一级外圆的第二V型块。

进一步的，所述第一压紧组件包括压板、支撑杆、螺柱、弹簧和螺母，所述支撑杆的一端与基座固定、另一端抵在所述压板的下端面，所述压板适于压向所述叉部的内表面，所述螺柱穿过所述压板与所述基座螺纹连接，所述弹簧轴向限位于所述基座和所述压板之间，所述螺母与所述螺柱螺纹连接、并压在所述压板的上端面。

进一步的，所述压板上设有适于所述螺柱穿过的腰型孔。

进一步的，所述压板的下端面具有沿所述叉部的中心轴方向延伸的滑槽，所述支撑杆抵在所述滑槽内。

进一步的，所述第二压紧组件包括压块和螺钉，所述螺钉与所述基座螺纹连接、并抵在所述压块的一端，所述压块的另一端与所述第一级外圆贴合。

进一步的，所述螺钉上朝向所述压块的一端设有橡胶垫。

进一步的，所述基座为圆形板，两个所述第一V型块位于所述基座的圆心两侧，位于两个所述第一V型块同一侧的所述基座上固定有连接板，所述第二定位组件和第二压紧组件与所述连接板连接。

进一步的，位于两个所述第一V型块的另一侧的所述基座上还固定有配重块。

本发明的有益效果是：

(1)本发明所述的万向节滑动叉车床夹具，结构简单，能够通过一次装夹完成工件的第一道加工工序。

(2)本发明所述的万向节滑动叉车床夹具，先以叉部的两个孔的不加工外轮廓表面作为粗定位基准，使两个叉部的对称面固定，接着以第一级外圆的不加工外轮廓表面为定位基准，使车螺纹刀具位于叉部的对称面上，即圆柱面的中心轴位于两个叉部的对称面上，从而保证加工后的圆柱面与两个叉部的外形对称。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明所述夹具适用的万向节滑动叉的立体图(从第三级外圆一端观察)；

图2是本发明所述夹具适用的万向节滑动叉的立体图(从叉部一端观察)；

图3是本发明所述的万向节滑动叉车床夹具的具体实施方式的立体图；

图4是图3中a处放大图；

图5是本发明所述的万向节滑动叉车床夹具的主视图；

图6是本发明所述的万向节滑动叉车床夹具的右视图；

图7是图6的A-A向剖视图。

图中，1、基座，101、垫板，102、连接板，103、肋板，2、第一定位组件，201、第一V型块，3、第二定位组件，301、第二V型块，4、第一压紧组件，401、压板，4011、腰型孔，4012、滑槽，402、支撑杆，403、螺柱，404、弹簧，405、螺母，5、第二压紧组件，501、压块，502、螺钉，503、橡胶垫，6、配重块，7、工件，701、第一级外圆，702、第二级外圆，703、第三级外圆，704、叉部，705、螺纹孔，706、内花键，8、第一定位面，9、第二定位面。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图3-图7所示，一种万向节滑动叉车床夹具，包括基座1、第一定位组件2、第二定位组件3、第一压紧组件4和第二压紧组件5；第一定位组件2与基座1固定，并以工件7的两个叉部704的径向外侧为第一定位面8定位工件7；第二定位组件3与基座1固定，并以工件7的第一级外圆701的径向外侧为第二定位面9定位工件7；第一压紧组件4与基座1活动连接，第一压紧组件4伸入两个叉部704的中心、并与第一定位组件2共同压紧叉部704；第二压紧组件5与基座1活动连接，第二压紧组件5与第二定位组件3共同压紧第一级外圆701；第一定位面8的中心轴与第二定位面9的中心轴垂直，且第二定位组件3使工件7的螺纹孔705中心轴位于两个叉部704的对称面上。

第一定位组件2将两个叉部704的对称面控制在XY平面内，第二定位组合使第二定位面9的中心轴与X向平行，同时确定两个叉部704的对称面的Z轴位置，使两个叉部704的对称面位于夹具的正中心，第一定位面8的中心轴即为叉部704的孔中心轴，第二定位面9的中心轴即为第一级外圆701的中心轴，工件7的螺纹孔705中心轴位于两个叉部704的对称面上是指车螺纹孔705的刀具端部位于两个叉部704的对称面上，当使用刀具车螺纹孔705时，螺纹孔705的中心位于两个叉部704的对称面上。

第一定位组件2可以采用但不仅限于如下结构：第一定位组件2包括两个分别支撑两个叉部704的第一V型块201，如图所示，基座1的端面上对称固定有两个垫板101，每个垫板101上各固定一第一V型块201，第一V型块201上朝向叉部704的端面为V形面，所述V形面的倾斜侧面与叉部704的圆周面相切。

第一压紧组件4与第一定位组件2配合压紧叉部704，第一压紧组件4设置有两组，每个叉部704对应设置一组第一压紧组件4，即每个第一V型块201对应一组第一压紧组件4，第一压紧组件4可以但不仅限于采用如下结构：如图所示，第一压紧组件4包括压板401、支撑杆402、螺柱403、弹簧404和螺母405，支撑杆402的一端与基座1固定、另一端抵在压板401的下端面，压板401适于压向叉部704的内表面，螺柱403穿过压板401与基座1螺纹连接，弹簧404轴向限位于基座1和压板401之间，螺母405与螺柱403螺纹连接、并压在压板401的上端面。压板401的下端面是指朝向第一V型块201的端面，支撑杆402用于支撑压板401，使压板401保持平衡，弹簧404用于反向顶压压板401，一方面可以实现缓慢压紧，避免压板401损伤工件7，另一方面可以增加压紧力。作为优选的，压板401上设有适于螺柱403穿过的腰型孔4011，腰型孔4011是指横截面呈跑道形的孔，腰型孔4011沿X向贯穿压板401，作为优选的，压板401的下端面具有沿叉部704的中心轴方向延伸的滑槽4012，支撑杆402抵在滑槽4012内，如图所示，滑槽4012沿Z向延伸，螺柱403和支撑杆402与基座1始终连接，设置腰型孔4011可以在不拆除螺柱403的前提下调整压板401沿Z轴移动的距离，当工件7的Z向位置调整时，可以相应调整压板401的位置。设置滑槽4012可以避免压板401绕X轴旋转，使压板401恰好伸入孔内要向叉部704的内表面。

第二定位组件3可以采用但不仅限于如下结构：第二定位组包括支撑第一级外圆701的第二V型块301。如图所示，第二V型块301上朝向第一级外圆701的端面为V形面，所述V形面的倾斜侧面与第一级外圆701的圆周面相切。

第二压紧组件5与第二定位组件3配合压紧第一级外圆701，第二压紧组件5可以但不仅限于采用如下结构：第二压紧组件5包括压块501和螺钉502，螺钉502与基座1螺纹连接、并抵在压块501的一端，压块501的另一端与第一级外圆701贴合。如图所示，第二V型块301和压块501对称布置在第一级外圆701的两侧，压块501与螺钉502固定连接，压块501用于增加第二压紧组件5与第一级外圆701的接触面积，降低压强。作为优选的，螺钉502上朝向压块501的一端设有橡胶垫503，压块501吸附或者粘合在橡胶垫503上。在本发明的一个具体实施例中，如图所示，基座1为圆形板，两个第一V型块201位于基座1的圆心两侧，位于两个第一V型块201同一侧的基座1上固定有连接板102，第二定位组件3和第二压紧组件5与连接板102连接。连接板102的背面还设置有与基座1连接的肋板103，用于提高连接板102的连接强度。在更进一步的设计中，位于两个第一V型块201的另一侧的基座1上还固定有配重块6。配重块6用于保持夹具整体重量对称，避免加工过程中基座1受到的剪切力过大而变形甚至断裂。

本发明的工作原理如下：

先选取叉部704两个孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用两个第一V型块201支承这两个孔的外轮廓作第一定位面8，以消除“X旋转”、“Y旋转”、“X移动”、“Y旋转”四个自由度，再用一个第二V型块301(与基座1一体设置，需加工)接触第一级外圆701的外圆周面，用以消除“Z旋转”、“Z移动”两个自由度，达到完全定位。

夹紧工作由两组第一压紧组件4在叉部704两个孔内压紧，以保证两个第一V型块201的定位效果，另一个压紧部位在第一级外圆701的外圆周面上，用一个压块501和六角头压紧螺钉502构成的第二压紧组件5压紧，以保证第二V型块301的定位效果。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”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，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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种万向节滑动叉车床夹具，其特征在于，包括：

基座（1）；

第一定位组件（2），所述第一定位组件（2）与所述基座（1）固定，并以工件（7）的两个叉部（704）的径向外侧为第一定位面（8）定位工件（7）；

第二定位组件（3），所述第二定位组件（3）与所述基座（1）固定，并以工件（7）的第一级外圆（701）的径向外侧为第二定位面（9）定位工件（7）；

第一压紧组件（4），所述第一压紧组件（4）与所述基座（1）活动连接，第一压紧组件（4）伸入两个所述叉部（704）的中心、并与所述第一定位组件（2）共同压紧所述叉部（704）；

第二压紧组件（5），所述第二压紧组件（5）与所述基座（1）活动连接，第二压紧组件（5）与所述第二定位组件（3）共同压紧所述第一级外圆（701）；

所述第一定位面（8）的中心轴与所述第二定位面（9）的中心轴垂直，且所述第二定位组件（3）使工件（7）的螺纹孔（705）中心轴位于两个叉部（704）的对称面上；

第一定位组件（2）将两个叉部（704）的对称面控制在XY平面内，第二定位组件（3）适于调整工件（7）沿Z向的位置，以使螺纹孔（705）的中心和两个叉部（704）的对称面沿Z向的高度相等。

2.根据权利要求1所述的万向节滑动叉车床夹具，其特征在于：所述第一定位组件（2）包括两个分别支撑两个所述叉部（704）的第一V型块（201）。

3.根据权利要求1所述的万向节滑动叉车床夹具，其特征在于：所述第二定位组件（3）包括支撑所述第一级外圆（701）的第二V型块（301）。

4.根据权利要求2所述的万向节滑动叉车床夹具，其特征在于：所述第一压紧组件（4）包括压板（401）、支撑杆（402）、螺柱（403）、弹簧（404）和螺母（405），所述支撑杆（402）的一端与基座（1）固定、另一端抵在所述压板（401）的下端面，所述压板（401）适于压向所述叉部（704）的内表面，所述螺柱（403）穿过所述压板（401）与所述基座（1）螺纹连接，所述弹簧（404）轴向限位于所述基座（1）和所述压板（401）之间，所述螺母（405）与所述螺柱（403）螺纹连接、并压在所述压板（401）的上端面。

5.根据权利要求4所述的万向节滑动叉车床夹具，其特征在于：所述压板（401）上设有适于所述螺柱（403）穿过的腰型孔（4011）。

6.根据权利要求4所述的万向节滑动叉车床夹具，其特征在于：所述压板（401）的下端面具有沿所述叉部（704）的中心轴方向延伸的滑槽（4012），所述支撑杆（402）抵在所述滑槽（4012）内。

7.根据权利要求1所述的万向节滑动叉车床夹具，其特征在于：所述第二压紧组件（5）包括压块（501）和螺钉（502），所述螺钉（502）与所述基座（1）螺纹连接、并抵在所述压块（501）的一端，所述压块（501）的另一端与所述第一级外圆（701）贴合。

8.根据权利要求7所述的万向节滑动叉车床夹具，其特征在于：所述螺钉（502）上朝向所述压块（501）的一端设有橡胶垫（503）。

9.根据权利要求2所述的万向节滑动叉车床夹具，其特征在于：所述基座（1）为圆形板，两个所述第一V型块（201）位于所述基座（1）的圆心两侧，位于两个所述第一V型块（201）同一侧的所述基座（1）上固定有连接板（102），所述第二定位组件（3）和第二压紧组件（5）与所述连接板（102）连接。

10.根据权利要求9所述的万向节滑动叉车床夹具，其特征在于：位于两个所述第一V型块（201）的另一侧的所述基座（1）上还固定有配重块（6）。

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