CN113211145B - 一种薄壁筒型零件自动夹持装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种薄壁筒型零件自动夹持装置，包括：底座，水平设置，支撑薄壁筒型零件；液压定心装置，竖直设置在底座的中心，并与薄壁筒型零件同心设置，用于涨开薄壁筒型零件的内孔，将薄壁筒型零件同心固定在底座上方；自动压紧装置，设置在底座的上端面，沿薄壁筒型零件的周向均匀分布；薄壁筒型零件的侧面设置用于与自动压紧装置相配合的环形凸台；液压定心装置的液压油路与自动压紧装置的油路连通；本发明通过对液压及油路的精密设计，先涨紧后压紧，解决了传统液压涨套式夹具在切削时发生零件定位偏差的情况的同时，具有极高的自动化能力，能保证零件的大批量，高精度加工。

Description

一种薄壁筒型零件自动夹持装置
技术领域
本发明涉及零件加工技术领域，具体涉及一种薄壁筒型零件自动夹持装置。
背景技术
现有薄壁筒形零件加工一般有两种，一种为简易组合式装夹方式，此方式加工时每次重新装夹零件时都必须要校正零件保证加工精度，需要人力时间的投入；一种自动化夹具一般以涨套或夹头定心涨紧或夹持定心面，使用涨紧力或夹紧力同时对零件进行固定，此夹具自动化程度高，适合零件批量化加工，但当零件加工部位过深过长时，会由于切削力大于涨套或夹头的固定力在切削过程中零件发生摆动影响切削精度，影响良品率。
发明内容
技术目的：针对现有薄壁筒型零件加工切削过程中易摆动影响加工质量的不足，本发明公开了一种能够在自动定心的同时，将薄壁筒型零件的端部压紧，避免摆动的薄壁筒型零件自动夹持装置。
技术方案：为实现上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：
一种薄壁筒型零件自动夹持装置，包括：
底座，水平设置，支撑薄壁筒型零件；
液压定心装置，竖直设置在底座的中心，并与薄壁筒型零件同心设置，用于涨开薄壁筒型零件的内孔，将薄壁筒型零件同心固定在底座上方；
自动压紧装置，设置在底座的上端面，沿薄壁筒型零件的周向均匀分布；薄壁筒型零件的侧面设置用于与自动压紧装置相配合的环形凸台；
液压定心装置的液压油路与自动压紧装置的油路连通，在液压定心装置与底座之间设置用于将液压油分配至自动压紧装置的分油器，在底座内部设置连通分油器和自动压紧装置的液压油通道。
优选地，本发明的液压定心装置包括旋转油缸和定心组件；定心组件包括下拉杆、连接杆、压杆、涨芯和涨套，下拉杆、连接杆、压杆依次连接，涨芯和涨套外套在压杆的外圈，压杆的上端部设置用于将涨套向下压紧进而涨紧薄壁筒型零件的环形压板；涨芯位于压杆的外表面和涨套之间。
优选地，本发明的涨芯上部的外表面采用带有斜度的锥形结构，直径较小的一端向上，涨套的内表面与涨芯的外表面相配合，旋转油缸在液压油的作用下带动下拉杆、连接杆和压杆依次向下移动，压杆将涨套向下压紧，涨套的外圈将薄壁筒型零件的内壁顶紧。
优选地，本发明的旋转油缸上设置用于向自动压紧装置供油的供油通道，以及用于接收自动压紧装置回油的回油通道；供油通道通过进油管与分油器连接，回油通道通过回油管与分油器连接；
在分油器的侧壁开设有进油环形槽和回油环形槽，进油环形槽和回油环形槽之间设置密封圈，液压油通道包括进油通道和出油通道，进油环形槽上开设连通进油管和进油通道的第一贯穿孔，回油环形槽上开设连通出油通道和回油管的第二贯穿孔；液压油经过进油通道流向自动压紧装置，然后通过出油通道流动至分油器。
优选地，本发明的进油通道上沿液压油的流动方向依次设置有顺序阀和减压阀，在液压油压力达到涨紧压力时，顺序阀开启，液压油经过减压阀减压后流向自动压紧装置。
优选地，本发明的底座在涨套的下方设置环形支撑盘，环形支撑盘与涨套同心设置，涨套的下端面抵接在环形支撑盘的上端面。
优选地，本发明的压杆上端采用中空结构，设有用于收集切削屑的集屑沉孔，在集屑沉孔的底部设置排屑斗，所述排屑斗采用锥形设计。
优选地，本发明的排屑斗尖端向上，压杆在与排屑斗侧壁接触的圆周上等间隔开设有第一排屑孔，环形支撑盘的圆周上在与第一排屑孔的对应位置开设第二排屑孔。
优选地，本发明的自动压紧装置采用自动转角油缸，自动转角油缸的上端设置与环形凸台相配合的压板。
优选地，本发明的自动压紧装置的数量为3个，沿薄壁筒型零件周向均匀布置。
有益效果：本发明所提供的一种薄壁筒型零件自动夹持装置具有如下有益效果：
1、本发明通过设置在底座上的液压定心装置进行薄壁筒型零件的同心固定，并通过自动压紧装置，在同心固定完成后将薄壁筒型零件的端部压紧，保证零件夹持的准确性和稳定性，保证加工精度和质量。
2、本发明涨芯上部的外表面采用带有斜度的锥形结构，直径较小的一端向上，涨套的内表面与涨芯的外表面相配合，旋转油缸在液压油的作用下带动下拉杆、连接杆和压杆依次向下移动，压杆将涨套向下压紧，涨套的外圈将薄壁筒型零件的内壁顶紧；结构紧凑，固定效果好，能够保持切削过程中薄壁筒型零件的稳定性。
3、本发明在现有的旋转油缸上增加两路油孔，供油通道位于旋转油缸的活塞杆上油腔位置，回油通道位于活塞杆下油腔位置，保证向自动压紧装置供油的同时，油缸能实现工件相对工作台的静止的、提供拉紧原功能无影响。
4、本发明通过分油器实现向自动压紧装置的供油和回油，在切削过程中，分油器同步转动，保证供油压力稳定，不会因转动影响夹持的稳定性。
5、本发明在进油通道上依次设置顺序阀和减压阀，通过顺序阀控制自动压紧装置的动作，保证在未达到涨紧压力时，由液压定心装置进行薄壁筒型零件的同心固定，在达到涨紧压力时，表明对薄壁筒型零件的固定完成，顺序阀再开启，使液压油通过，控制自动压紧装置进行压紧，保证对薄壁筒型零件的夹持精度，便于后续加工，提升良品率。
6、本发明压杆的上端部设置用于收集切削屑的集屑沉孔，在集屑沉孔的底部设置排屑斗，可以通过排屑斗快速将集屑沉孔内的切削屑排出。
7、本发明的排屑斗采用锥形设计，尖端向上，压杆和环形支撑盘上对应开设有第一排屑孔、第二排屑孔，切削屑自排屑斗上滑下，依次经过第一排屑孔、第二排屑孔排出，使切削屑不会堆积，无需进行单独清理。
8、本发明的自动压紧装置数量为3个，沿薄壁圆筒零件的周向等间隔分布，通过压板将零件扣紧，保证夹持稳定。
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介绍。
图1为本发明整体结构图；
图2为本发明旋转油缸剖视图；
图3为本发明分油器和底座的剖视放大图；
图4为本发明压杆与涨套、涨芯连接的剖视放大图；
图5为本发明分油器立体图；
其中，1-底座、2-薄壁筒型零件、3-液压定心装置、4-自动压紧装置、5-环形凸台、6-分油器、7-旋转油缸、8-下拉杆、9-连接杆、10-压杆、11-涨芯、12-涨套、13-环形压板、14-供油通道、15-回油通道、16-进油管、17-回油管、18-进油环形槽、19-回油环形槽、20-密封圈、21-进油通道、22-出油通道、23-第一贯穿孔、24-第二贯穿孔、25-顺序阀、26-减压阀、27-环形支撑盘、28-集屑沉孔、29-排屑斗、30-第一排屑孔、31-第二排屑孔、32-刀具、33-活塞盘、34-压板。
具体实施方式
下面通过一较佳实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1~图5所示为本发明所提供的一种薄壁筒型零件自动夹持装置， 包括：
底座1，水平设置，支撑薄壁筒型零件2；
液压定心装置3，竖直设置在底座1的中心，并与薄壁筒型零件2同心设置，用于涨开薄壁筒型零件2的内孔，将薄壁筒型零件2同心固定在底座1上方；
自动压紧装置4，设置在底座1的上端面，沿薄壁筒型零件2的周向均匀分布；薄壁筒型零件2的侧面设置用于与自动压紧装置4相配合的环形凸台5；
液压定心装置3的液压油路与自动压紧装置4的油路连通，在液压定心装置3与底座1之间设置用于将液压油分配至自动压紧装置的分油器6，在底座1内部设置连通分油器6和自动压紧装置4的液压油通道。
本发明自动压紧装置4采用自动转角油缸，自动转角油缸的上端设置与环形凸台相配合的压板34，自动压紧装置的数量优选为3个，沿薄壁筒型零件2周向均匀布置。
本发明的液压定心装置3包括旋转油缸7和定心组件；定心组件包括下拉杆8、连接杆9、压杆10、涨芯11和涨套12，下拉杆8、连接杆9、压杆10依次连接，涨芯11和涨套12外套在压杆10的外圈，压杆10的上端部设置用于将涨套12向下压紧进而涨紧薄壁筒型零件的环形压板13；涨芯11位于压杆的外表面和涨套12之间；涨芯11上部的外表面采用带有斜度的锥形结构，直径较小的一端向上，涨套12的内表面与涨芯的外表面相配合，旋转油缸7在液压油的作用下带动下拉杆8、连接杆9和压杆10依次向下移动，压杆10将涨套12向下压紧，涨套12的外圈将薄壁筒型零件的内壁顶紧。
液压定心装置的工作原理为：向旋转油缸7内注入液压油，压动活塞盘33向下移动，顺次带动下拉杆8、连接杆9和压杆10 向下移动，压杆10上的环形压板13带动涨套12向下移动，涨套12沿涨芯11的外表面向下滑动，由于涨芯11的外径逐渐增大，使涨套12向下扩张，涨套12的外圈与薄壁筒型零件2内壁接触，进行同心固定，通过控制液压油的压力，来保证涨紧程度，压力越大，固定越紧。
本发明在旋转油缸7上设置用于向自动压紧装置4供油的供油通道14，以及用于接收自动压紧装置回油的回油通道15，供油通道14位于活塞盘33的上方，回油通道15位于活塞盘33的下方；供油通道14通过进油管16与分油器6连接，回油通道15通过回油管17与分油器6连接。
在分油器6的侧壁开设有进油环形槽18和回油环形槽19，进油环形槽18和回油环形槽19之间设置密封圈20，液压油通道包括进油通道21和出油通道22，进油环形槽18上开设连通进油管16和进油通道21的第一贯穿孔23，回油环形槽19上开设连通出油通道22和回油管17的第二贯穿孔24；液压油经过进油通道流向自动压紧装置，然后通过出油通道流动至分油器。
本发明还在进油通道21上沿液压油的流动方向依次设置有顺序阀25和减压阀26，在液压油压力达到涨紧压力时，顺序阀25开启，液压油经过减压阀26减压后流向自动压紧装置4。
自动压紧装置3的工作原理为：在旋转油缸7带动定心组件进行薄壁筒型零件2的固定时，液压油依次通过供油通道14、进油管16流入分油器6，在通过第一贯穿孔23和进油通道21流动至顺序阀25的前端；在压力未达到涨紧所需压力时，顺序阀25保持关闭，当涨紧完成，油压达到涨紧压力时，顺序阀25开启，液压油从减压阀26流入自动压紧装置4，自动压紧装置4带动压板34向下移动，通过压板34和环形凸台5配合，将薄壁筒型零件压紧；多余的液压油可以通过出油通道22、第二贯穿孔24、回油管17和回油通道15回流至旋转油缸7。
本发明的刀具32设置在薄壁筒型零件2内部对内壁进行加工，切削屑落入内部，容易造成堆积，不易清理；因此本发明底座1在涨套12的下方设置环形支撑盘27，环形支撑盘27与涨套12同心设置，涨套12的下端面抵接在环形支撑盘27的上端面，环形支撑板27将涨套12顶起；压杆10上端采用中空结构，设有用于收集切削屑的集屑沉孔28，在集屑沉孔28的底部设置排屑斗29，所述排屑斗29采用锥形设计，可以通过排屑斗29进行切削屑的清理。
作为另一优选方式，排屑斗29尖端向上，压杆10在与排屑斗29侧壁接触的圆周上等间隔开设有第一排屑孔30，环形支撑盘27的圆周上在与第一排屑孔30的对应位置开设第二排屑孔31，可以在切削的同时，将切削屑排出。
本发明在使用时，先由液压定心装置3进行薄壁筒型零件2的涨紧定心，达到涨紧压力时，再由自动压紧装置4将薄壁筒型零件2的端部压紧，保证夹持的准确性和稳定性，结构紧凑、稳定；然后进行切削加工，切削屑自动排出；解决了传统液压涨套式夹具在切削时发生零件定位偏差的情况的同时，具有极高的自动化能力，能保证零件的大批量，高精度加工。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种薄壁筒型零件自动夹持装置，其特征在于，包括：
底座（1），水平设置，支撑薄壁筒型零件（2）；
液压定心装置（3），竖直设置在底座（1）的中心，并与薄壁筒型零件（2）同心设置，用于涨开薄壁筒型零件（2）的内孔，将薄壁筒型零件（2）同心固定在底座（1）上方；
自动压紧装置（4），设置在底座（1）的上端面，沿薄壁筒型零件（2）的周向均匀分布；薄壁筒型零件（2）的侧面设置用于与自动压紧装置（4）相配合的环形凸台（5）；
液压定心装置（3）的液压油路与自动压紧装置（4）的油路连通，在液压定心装置（3）与底座（1）之间设置用于将液压油分配至自动压紧装置的分油器（6），在底座（1）内部设置连通分油器（6）和自动压紧装置（4）的液压油通道；
所述液压定心装置（3）包括旋转油缸（7）和定心组件；定心组件包括下拉杆（8）、连接杆（9）、压杆（10）、涨芯（11）和涨套（12），下拉杆（8）、连接杆（9）、压杆（10）依次连接，涨芯（11）和涨套（12）外套在压杆（10）的外圈，压杆（10）的上端部设置用于将涨套（12）向下压紧进而涨紧薄壁筒型零件的环形压板（13）；涨芯（11）位于压杆的外表面和涨套（12）之间；
所述旋转油缸（7）上设置用于向自动压紧装置（4）供油的供油通道（14），以及用于接收自动压紧装置回油的回油通道（15）；供油通道（14）通过进油管（16）与分油器（6）连接，回油通道（15）通过回油管（17）与分油器（6）连接；
在分油器（6）的侧壁开设有进油环形槽（18）和回油环形槽（19），进油环形槽（18）和回油环形槽（19）之间设置密封圈（20），液压油通道包括进油通道（21）和出油通道（22），进油环形槽（18）上开设连通进油管（16）和进油通道（21）的第一贯穿孔（23），回油环形槽（19）上开设连通出油通道（22）和回油管（17）的第二贯穿孔（24）；液压油经过进油通道流向自动压紧装置，然后通过出油通道流动至分油器。
2.根据权利要求1所述的一种薄壁筒型零件自动夹持装置，其特征在于，所述涨芯（11）上部的外表面采用带有斜度的锥形结构，直径较小的一端向上，涨套（12）的内表面与涨芯的外表面相配合，旋转油缸（7）在液压油的作用下带动下拉杆（8）、连接杆（9）和压杆（10）依次向下移动，压杆（10）将涨套（12）向下压紧，涨套（12）的外圈将薄壁筒型零件的内壁顶紧。
3.根据权利要求1所述的一种薄壁筒型零件自动夹持装置，其特征在于，所述进油通道（21）上沿液压油的流动方向依次设置有顺序阀（25）和减压阀（26），在液压油压力达到涨紧压力时，顺序阀（25）开启，液压油经过减压阀（26）减压后流向自动压紧装置（4）。
4.根据权利要求1所述的一种薄壁筒型零件自动夹持装置，其特征在于，所述底座（1）在涨套（12）的下方设置环形支撑盘（27），环形支撑盘（27）与涨套（12）同心设置，涨套（12）的下端面抵接在环形支撑盘（27）的上端面。
5.根据权利要求4所述的一种薄壁筒型零件自动夹持装置，其特征在于，所述压杆（10）上端采用中空结构，设有用于收集切削屑的集屑沉孔（28），在集屑沉孔（28）的底部设置排屑斗（29），所述排屑斗（29）采用锥形设计。
6.根据权利要求5所述的一种薄壁筒型零件自动夹持装置，其特征在于，所述排屑斗（29）尖端向上，压杆（10）在与排屑斗（29）侧壁接触的圆周上等间隔开设有第一排屑孔（30），环形支撑盘（27）的圆周上在与第一排屑孔（30）的对应位置开设第二排屑孔（31）。
7.根据权利要求1所述的一种薄壁筒型零件自动夹持装置，其特征在于，所述自动压紧装置（4）采用自动转角油缸，自动转角油缸的上端设置与环形凸台相配合的压板（34）。
8.根据权利要求7述的一种薄壁筒型零件自动夹持装置，其特征在于，所述自动压紧装置的数量为3个，沿薄壁筒型零件（2）周向均匀布置。
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