CN112846268B - 用于轮毂车削的夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于轮毂车削的夹具，包括主轴和定心组件；定心组件包括能够伸入轮毂的中心孔内的夹头，夹头连接于主轴的一端且与主轴传动连接，夹头能够向外涨开而夹紧轮毂的中心孔内壁，以将主轴产生的扭矩传递给轮毂。本发明提供的夹具，通过夹头伸入轮毂的中心孔内，夹头可以对轮毂径向进行定位，并且，夹头与主轴传动连接，夹头向外涨开能够夹紧轮毂的中心孔内壁，从而夹头还可以将主轴产生的扭矩传递给轮毂。由此可见，夹头同时起到了对轮毂进行径向定位的作用以及传递主轴扭矩的作用，简化了结构，有利于降低生产制造的成本。

Description

用于轮毂车削的夹具

技术领域

本发明涉及汽车轮毂加工技术领域，特别是涉及一种用于轮毂车削的夹具。

背景技术

轮毂是支撑轮胎的中心装在轴上的金属部件。为了达到产品的精度要求，通常需要对轮毂半成品进行车削加工，也就是需要对轮毂的内侧表面和外侧表面分别进行车削加工。相关技术中，通常采用夹具装夹轮毂，夹具包括主轴，通过转轴带动轮毂转动，从而可利用刀具对轮毂的内侧表面和外侧表面进行切削。然而，相关技术中，夹具一般包括传递主轴扭矩的部分以及伸入轮毂中心孔对轮毂径向进行定位的部分，且该两部分分开设置，结构比较复杂。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种用于轮毂车削的夹具，具有较为简单的结构。

本发明提供一种用于轮毂车削的夹具，包括主轴以及定心组件；所述定心组件包括能够伸入轮毂的中心孔内的夹头，所述夹头连接于所述主轴的一端且与所述主轴传动连接，所述夹头能够向外涨开而夹紧所述轮毂的所述中心孔内壁，以将所述主轴产生的扭矩传递给所述轮毂。

在其中一个实施例中，所述定心组件还包括涨芯以及拉钉，所述涨芯与所述主轴固定连接，所述夹头套设于所述涨芯一端外侧，且所述拉钉穿设于所述夹头和所述涨芯，所述拉钉能够带动所述夹头沿所述涨芯的轴向移动并挤压所述夹头，以使所述夹头向外涨开从而夹紧所述轮毂的所述中心孔。

在其中一个实施例中，所述涨芯远离所述主轴的一端的外壁设有第一楔形面，所述夹头套设于所述涨芯设有所述第一楔形面的一端，所述夹头内壁设有用于与所述第一楔形面配合的第二楔形面，当所述夹头沿所述涨芯的轴向朝向所述主轴移动时，所述第二楔形面沿第一楔形面移动以使所述夹头向外涨开从而夹紧所述轮毂的所述中心孔。

在其中一个实施例中，所述拉钉包括头部和设于所述头部一侧的杆部，所述头部设于所述夹头远离所述涨芯的一侧，所述杆部穿设于所述夹头和所述涨芯。

在其中一个实施例中，所述夹具还包括连杆以及第一驱动装置，所述第一驱动装置设于所述主轴远离所述定心组件的一端，所述连杆设于所述主轴内且与所述主轴同轴设置，所述连杆的一端连接所述拉钉的所述杆部，另一端连接所述第一驱动装置，所述第一驱动装置能够通过所述连杆带动所述拉钉移动。

在其中一个实施例中，所述夹具还包括设于所述主轴与所述定心组件之间的安装座以及法兰盘，所述安装座通过所述法兰盘安装于所述主轴，所述涨芯安装于所述安装座。

在其中一个实施例中，所述夹具还包括销子，所述销子一端连接于所述涨芯，另一端设有限位部，所述限位部用于抵靠于所述轮毂的PCD孔一侧。

在其中一个实施例中，所述销子还包括设于限位部一侧的定位部，所述定位部用于插入所述轮毂的所述PCD孔内。

在其中一个实施例中，所述夹具还包括箱体、固定座以及夹持组件，所述固定座设置于所述箱体上，所述主轴可转动地设于所述箱体内，所述夹持组件设置于所述固定座，所述夹持组件用于夹持所述轮毂边缘。

在其中一个实施例中，所述夹持组件包括支撑座、第二驱动装置以及卡爪，所述支撑座设置于所述固定座朝向所述定心组件的一侧，所述第二驱动装置设置于所述支撑座，所述卡爪连接于所述第二驱动装置，以通过所述第二驱动装置控制所述卡爪相对所述支撑座转动，所述卡爪与所述支撑座配合用于夹持所述轮毂边缘。

本发明提供的用于轮毂车削的夹具，通过夹头伸入轮毂的中心孔内，夹头可以对轮毂径向进行定位，并且，夹头与主轴传动连接，夹头向外涨开能够夹紧轮毂的中心孔内壁，从而夹头还可以将主轴产生的扭矩传递给轮毂。由此可见，夹头同时起到了对轮毂进行径向定位的作用以及传递主轴扭矩的作用，简化了结构，有利于降低生产制造的成本。

附图说明

图1为本发明一实施例的夹具的立体图；

图2为图1所示夹具的剖视图；

图3为图1所示夹具夹持轮毂的示意图；

图4为图3的剖视图；

图5为图4中A处处于夹头向外涨开前状态的局部放大图；

图6为图4中A处处于夹头向外涨开后状态的局部放大图；

图7为本发明另一实施例的夹具的剖视图；

图8为本发明又一实施例的夹具的立体图；

图9为图8所示夹具的剖视图；

图10为图9所示夹具夹持轮毂的示意图。

附图标记：10、主轴箱；12、主轴；14、箱体；20、定心组件；22、夹头；220、第二楔形面；24、涨芯；240、第一楔形面；242、基部；244、涨头部；26、拉钉；262、头部；264、杆部；30、销子；32、限位部；34、定位部；40、连杆；42、第一驱动装置；50、安装座；52、法兰盘；60、固定座；70、夹持组件；72、支撑座；73、直线滚子；74、第二驱动装置；76、卡爪；77、随动轴承；78、橡胶圈；200、轮毂；202、中心孔；204、PCD孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设于”另一个元件，它可以直接设在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“固定于”另一个元件，它可以是直接固定在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1-图4，本发明提供一种用于轮毂车削的夹具，可以理解的是，该用于轮毂车削的夹具用于在轮毂200进行车削加工时装夹轮毂200。

该夹具包括主轴箱10以及定心组件20，其中，主轴箱10包括箱体14以及主轴12，主轴12可转动地设于箱体14内。主轴12连接有电机(未图示)，由电机驱动主轴12转动，电机可以安装于箱体14上，从而有利于该夹具整体结构的紧凑布置。

定心组件20连接于主轴12一端，定心组件20包括能够伸入轮毂200的中心孔202内的夹头22，夹头22连接于主轴12的一端且与主轴12传动连接，夹头22能够向外涨开而夹紧轮毂200的中心孔202内壁，以将主轴12产生的扭矩传递给轮毂200。可以理解的是，“轮毂200的中心孔202”指的是轮毂200的中心位置处的通孔。

本实施例中，夹头22伸入轮毂200的中心孔202内，从而夹头22可以对轮毂200径向进行定位，并且，夹头22与主轴12传动连接，夹头22向外涨开能够夹紧轮毂200的中心孔202内壁，从而夹头22还可以将主轴12产生的扭矩传递给轮毂200。由此可见，夹头22同时起到了对轮毂200进行径向定位的作用以及传递主轴12扭矩的作用，简化了结构，有利于降低生产制造的成本。

定心组件20还包括涨芯24以及拉钉26，涨芯24与主轴12固定连接，夹头22套设于涨芯24一端外侧，拉钉26穿设于夹头22和涨芯24，且拉钉26能够带动夹头22沿涨芯24的轴向移动并挤压夹头22，以使夹头22向外涨开从而夹紧轮毂200的中心孔202。该实施例通过拉钉26带动夹头22移动即可挤压夹头22使得夹头22向外涨开而夹紧轮毂200的中心孔202，装夹轮毂200的过程比较简单。

涨芯24远离主轴12的一端的外壁设有第一楔形面240，夹头22套设于涨芯24设有第一楔形面240的一端，夹头22内壁设有用于与第一楔形面240配合的第二楔形面220。当夹头22沿涨芯24的轴向朝向主轴12移动时，第二楔形面220沿第一楔形面240移动以使夹头22向外涨开从而夹紧轮毂200的中心孔202。由于涨芯24设有第一楔形面240，夹头22设有第二楔形面220，因此，夹头22能够利用第二楔形面220与第一楔形面240配合从而沿着第一楔形面240移动，从而夹头22向外涨开，沿轮毂200中心孔202的径向挤压中心孔202的内壁，从而夹紧轮毂200中心孔202。该实施例通过第二楔形面220与第一楔形面240配合实现夹头22夹紧轮毂200，定心组件20整体结构紧凑，传动稳定性高。

拉钉26包括头部262和设于头部262一侧的杆部264，头部262设于夹头22远离涨芯24的一侧，杆部264穿设于夹头22和涨芯24。请参阅图4-图6，向左拉动拉钉26时，拉钉26的头部262挤压夹头22，从而带动夹头22向左移动，夹头22的第二楔形面220沿涨芯24的第一楔形面240移动，从而使得夹头22向外涨开，夹头22外壁挤压轮毂200中心孔202内壁，从而实现夹头22对轮毂200的固定。

本申请中的夹头22可以采用市面上已有的内涨夹头22，内涨夹头22的具体类型可以有多种，只要拉动拉钉26时夹头22能够沿径向向外涨开夹紧轮毂200中心孔202即可。

进一步地，夹具还包括连杆40以及第一驱动装置42。第一驱动装置42设于主轴12远离定心组件20的一端，连杆40设于主轴12内且与主轴12同轴设置。连杆40的一端连接拉钉26的杆部264，另一端连接第一驱动装置42，第一驱动装置42能够通过连杆40带动拉钉26移动。本实施例中，由于夹具还包括连杆40以及第一驱动装置42，因此可以采用第一驱动装置42驱动连杆40移动，从而带动拉钉26移动，进而挤压夹头22以使夹头22向外涨开夹紧轮毂200的中心孔202。该实施例通过第一驱动装置42驱动拉钉26移动，能够稳定控制拉钉26移动，控制方式简单。

一实施例中，第一驱动装置42为液压油缸，液压油缸可以提供稳定的直线运动作用力，有利于控制拉钉26稳定移动。但不限于此，第一驱动装置42也可以采用其他能够提供直线运动的驱动装置。

请参阅图2，夹具还包括设于所述主轴12与定心组件20之间的安装座50以及法兰盘52。安装座50通过法兰盘52连接于主轴12，定心组件20的涨芯24安装于安装座50。设置法兰盘52方便了安装座50的安装，设置安装座50可以增加定心组件20和箱体14之间的距离，避免轮毂200抵靠在主轴箱10的箱体14上，从而可保证主轴12能够带动轮毂200正常转动，便于轮毂200切削加工的顺利进行。

一实施例中，涨芯24包括基部242以及涨头部244，基部242呈圆盘状，涨头部244设于基部242一侧，且涨头部244呈柱状。可以理解的是，第二斜面设置于涨头部244远离基部242的一侧的外壁。涨芯24通过基部242安装于安装座50上，具体地，基部242可以通过紧固件，如螺钉，安装于安装座50上。或者，基部242也可以采用卡接、铆接、焊接等其他方式安装于安装座50上，本发明对此不作限制。

基部242和涨头部244为一体成型结构，结构强度高，性能稳定。拉钉26的杆部264依次穿过涨头部244和基部242后连接连杆40。可以理解的是，连杆40依次从安装座50、法兰盘52以及主轴12内部穿过，然后与第一驱动装置42连接。

请参阅图5和图6，装夹轮毂200时，首先将夹头22装入轮毂200的中心孔202内，此时夹头22外壁与中心孔202内壁之间具有间隙，如图5所示。然后通过第一驱动装置42拉动连杆40，连杆40带动拉钉26朝靠近主轴12的方向移动，在拉钉26的作用下，夹头22朝向主轴12移动，由于涨芯24固定不动，夹头22的第二楔形面220沿着涨芯24的第一楔形面240移动，从而夹头22沿径向向外涨开而夹紧轮毂200中心孔202内壁，如图6所示。该定心组件20通过夹头22向外涨开一定程度即可提供足够的向外的径向力，从而夹头22外壁和轮毂200中心孔202内壁之间具有足够的摩擦力，定心组件20结构非常简单，装夹轮毂200非常方便。

为了对轮毂200在主轴12的轴向上的位置进行定位，夹具设有定位面，装夹轮毂200时，轮毂200的一端抵靠在该定位面上，从而限制轮毂200在主轴12的轴向上的位置，从而可以减少轮毂200进行车削加工时的振动。

请参阅图1和图2所示，一实施例中，夹具还包括销子30，销子30一端连接于所述涨芯24，另一端设有限位部32，限位部32用于抵靠于轮毂200的PCD孔204一侧，从而通过销子30的限位部32限制了轮毂200的轴向位移，使得轮毂200不能朝靠近主轴12的方向移动。可以理解的是，“轮毂200的PCD孔204”指的是轮毂200的中心孔202外围设置的通孔，轮毂200上通常设置有三至五个PCD孔204。该实施例中，销子30的限位部32抵靠于轮毂200的端面构成定位面。为了保证结构的稳定性，夹具设有多个销子30，多个销子30沿涨芯24的周向均匀布置。如此，销子30限位部32的端面可以对轮毂200进行很好的定位，限制轮毂200朝靠近主轴12的方向移动。较优地，销子30的数量可以为三个、四个或五个。

本实施例中，限位部32相对于销子30的主体部分朝向销子30的径向凸出，如此，限位部32具有更大的定位面，也就是增大了限位部32与轮毂200的接触面积，从而限位部32可以更好地对轮毂200进行轴向定位。

销子30可通过螺纹连接的方式连接于涨芯24。具体地，涨芯24的基部242设有螺纹孔，销子30的一端设有外螺纹，销子30通过外螺纹与螺纹孔配合安装在螺纹孔。该销子30结构简单，安装方式简单。

请参阅图7，一实施例中，销子30还包括设于限位部32一侧的定位部34，定位部34用于插入轮毂200的PCD孔204内，定位部34与PCD孔204的内壁可以为间隙配合。如此，销子30还可以起到传递主轴12扭矩的作用，也就是销子30可以协助传递主轴12扭矩，从而可避免在切削力过大时夹头22与轮毂200的中心孔202内壁之间出现打滑的现象。

请参阅图8-图10，一实施例中，夹具还包括固定座60以及夹持组件70，固定座60设置于所述箱体14上，夹持组件70设置于固定座60，夹持组件70用于夹持轮毂200边缘。设置夹持组件70可以夹持轮毂200边缘，从而可以限制轮毂200在主轴12的轴向上的位置，减少轮毂200在车削过程中的振动。

进一步地，夹持组件70包括支撑座72、第二驱动装置74以及卡爪76，支撑座72设置于固定座60朝向定心组件20的一侧，第二驱动装置74设置于支撑座72，卡爪76连接于第二驱动装置74，以通过第二驱动装置74控制卡爪76相对支撑座72转动，卡爪76与支撑座72配合用于夹持轮毂200边缘。本实施例中，支撑座72朝向轮毂200的一面构成定位面，轮毂200的一端抵靠于支撑座72上，从而支撑座72可以限制轮毂200朝向靠近主轴12的方向移动。卡爪76从远离主轴12的一侧挡住轮毂200边缘，限制轮毂200朝向远离主轴12的方向移动。也就是说，通过支撑座72和卡爪76配合限制了轮毂200在轴向上的两个自由度的运动，使得夹具与轮毂200之间的连接更加稳定，减少了轮毂200在车削加工时的振动。

本实施例中，夹持组件70设置于箱体14上，主轴12旋转时不需要带动夹持组件70转动，减少了主轴12的负载，可以大幅缩短主轴12加速和减速的时间，从而可以提高轮毂200的加工效率及加工精度。相对于夹持组件70设置在主轴12上的夹具而言，该实施例中，夹持组件70设置在箱体14上，不会随主轴12一起转动，从而可以避免夹持组件70和车削的刀具发生干涉，从而可以对轮毂200的内侧表面和外侧表面同时进行切削加工，减少了加工工序，提高了加工效率。

此外，该夹具可以包括多个夹持组件70，多个夹持组件70沿固定座60的周向均匀间隔设置，从而可以对轮毂200的多个位置进行夹持，从而有利于针对性地减小轮毂200加工时的振动。本实施例中，固定座60呈环形，固定座60在周向上延伸出三个连接臂，每一连接臂上安装有一夹持组件70，给轮毂200提供了多个位置的夹持，降低了轮毂200的振动。并且，在轮毂200的周向上相邻的两个夹持组件70之间留有足够的空间，方便刀具移动进刀和退刀，刀具可以同时对轮毂200的内侧表面和外侧表面进行切削加工。通过一次性装夹刀具即可完成对轮毂200内侧表面和外侧表面的切削加工，加工精度和加工效率都更高。

支撑座72既起到了限制轮毂200移动的作用，又给第二驱动装置74提供了安装位置，使得夹持组件70整体结构更加紧凑。进一步地，夹持组件70还包括直线滚子73，直线滚子73设置于支撑座72朝向卡爪76的一端，轮毂200边缘的一侧靠于直线滚子73上。支撑座72上设置直线滚子73可以减小轮毂200与支撑座72之间的摩擦，从而可以减少轮毂200端面的磨损，利于保证轮毂200轴向上的加工精度。

本实施例中，第二驱动装置74为杠杆油缸，第二驱动装置74包括壳体以及可伸缩的输出轴，卡爪76通过杠杆支座可转动地安装于第二驱动装置74的壳体上，且卡爪76的一端连接第二驱动装置74的输出轴，由第二驱动装置74的输出轴带动卡爪76转动，从而夹持轮毂200边缘。夹持组件70还包括设置于卡爪76端部的随动轴承77以及套设于随动轴承77外侧的橡胶圈78，卡爪76通过橡胶圈78压紧于轮毂200边缘。卡爪76端部设置随动轴承77，在轮毂200转动时，随动轴承77与轮毂200边缘滚动配合，可以减少轮毂200与卡爪76之间的摩擦。并且，由于随动轴承77外还套设有橡胶圈78，橡胶圈78具有一定的弹性，可以避免随动轴承77与轮毂200直接刚性接触。橡胶圈78与轮毂200之间为弹性接触，可以提高卡爪76夹持的稳定性和可靠性，并且，可以避免在轮毂200的外周表面留下明显的夹持痕迹。同时，卡爪76通过橡胶圈78将轮毂200边缘压紧在支撑座72的直线滚子73上，限制了轮毂200在主轴12的轴向上移动，保证了定心组件20的夹头22可以与轮毂200的中心孔202稳定配合。

本发明提供的夹具，通过夹头22伸入轮毂200的中心孔202内，夹头22可以对轮毂200径向进行定位，并且，夹头22与主轴12传动连接，夹头22向外涨开能够夹紧轮毂200的中心孔202内壁，从而夹头22还可以将主轴12产生的扭矩传递给轮毂200。由此可见，夹头22同时起到了对轮毂200进行径向定位的作用以及传递主轴12扭矩的作用，简化了结构，有利于降低生产制造的成本。

以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。

Claims (4)

1.一种用于轮毂车削的夹具，其特征在于，包括

主轴；以及

定心组件，包括能够伸入轮毂的中心孔内的夹头，所述夹头连接于所述主轴的一端且与所述主轴传动连接，所述夹头能够向外涨开而夹紧所述轮毂的所述中心孔内壁，以将所述主轴产生的扭矩传递给所述轮毂；

所述定心组件还包括涨芯以及拉钉，所述涨芯与所述主轴固定连接，所述夹头套设于所述涨芯一端外侧，所述拉钉穿设于所述夹头和所述涨芯，且所述拉钉能够带动所述夹头沿所述涨芯的轴向移动并挤压所述夹头，以使所述夹头向外涨开从而夹紧所述轮毂的所述中心孔；

所述夹具还包括销子，所述销子一端连接于所述涨芯，另一端设有限位部，所述限位部用于抵靠于所述轮毂的PCD孔一侧；

所述拉钉包括头部和设于所述头部一侧的杆部，所述头部设于所述夹头远离所述涨芯的一侧，所述杆部穿设于所述夹头和所述涨芯；

所述夹具还包括连杆以及第一驱动装置，所述第一驱动装置设于所述主轴远离所述定心组件的一端，所述连杆设于所述主轴内且与所述主轴同轴设置，所述连杆的一端连接所述拉钉的所述杆部，另一端连接所述第一驱动装置，所述第一驱动装置能够通过所述连杆带动所述拉钉移动；

所述夹具还包括箱体、固定座以及夹持组件，所述主轴可转动地设于所述箱体内，所述固定座设置于所述箱体上，所述夹持组件设置于所述固定座，所述夹持组件用于夹持所述轮毂边缘；

所述夹持组件包括支撑座、第二驱动装置以及卡爪，所述支撑座设置于所述固定座朝向所述定心组件的一侧，所述第二驱动装置设置于所述支撑座，所述卡爪连接于所述第二驱动装置，以通过所述第二驱动装置控制所述卡爪相对所述支撑座转动，所述卡爪与所述支撑座配合用于夹持所述轮毂边缘。

2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述涨芯远离所述主轴的一端的外壁设有第一楔形面，所述夹头套设于所述涨芯设有所述第一楔形面的一端，所述夹头内壁设有用于与所述第一楔形面配合的第二楔形面，

当所述夹头沿所述涨芯的轴向朝向所述主轴移动时，所述第二楔形面沿第一楔形面移动以使所述夹头向外涨开从而夹紧所述轮毂的所述中心孔。

3.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述夹具还包括设于所述主轴与所述定心组件之间的安装座以及法兰盘，所述安装座通过所述法兰盘安装于所述主轴，所述涨芯安装于所述安装座。

4.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述销子还包括设于限位部一侧的定位部，所述定位部用于插入所述轮毂的所述PCD孔内。

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