CN113510570A - 自固定式轴承套圈加工用治具 - Google Patents

自固定式轴承套圈加工用治具 Download PDF

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CN113510570A CN202110796613.0A CN202110796613A CN113510570A CN 113510570 A CN113510570 A CN 113510570A CN 202110796613 A CN202110796613 A CN 202110796613A CN 113510570 A CN113510570 A CN 113510570A
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Abstract

本发明公开了一种自固定式轴承套圈加工用治具，包括底座、移动座和夹持台，所述移动座与底座滑动连接，所述夹持台与移动座旋转连接，所述夹持台设置半弧弹片和支撑杆，所述支撑杆的一端滑动连接于半弧弹片的端部，所述支撑杆的另一端铰链连接接触块，本发明中的轴承套圈加工用治具用于对轴承套圈的外圈和内圈进行夹持，可满足对轴承套圈各个面加工的夹持需要，功能实用，且使用弧型弹片的复位力辅助对轴承套圈的夹持或者支撑，可减少外力对轴承套圈的夹持或者支撑，夹持力可通过移动支撑杆的位置实现，操作方便。

Description

自固定式轴承套圈加工用治具
技术领域
本发明涉及轴承加工辅助工具技术领域，尤其涉及一种自固定式轴承套圈加工用治具。
背景技术
轴承套圈是具有一个或几个滚道的向心滚动轴承的环形零件。轴承内圈的滚道在外表面，轴承内圈的滚道在内表面。一般轴承套圈的夹持为夹持件施力固定夹持，其夹持力多来自气压或者液压的压力，在轴承内圈从夹持到稳定定位的过程中，需要较大的夹持力维持。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中轴承内圈夹持到稳定定位的过程中，需要较大的夹持力维持的问题，而提出的一种自固定式轴承套圈加工用治具，可减少气压或者液压夹持力的使用，节省部分能量。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
自固定式轴承套圈加工用治具，包括包括底座、移动座和夹持台，所述移动座以底座的中心点为中心环布于底座的上端，所述移动座在向心方向与底座滑动连接，移动座设置用于夹持轴承套圈的夹持台，所述夹持台与移动座旋转连接，夹持台转向用于夹持轴承的外部或者内部。
具体的，所述夹持台设置半弧弹片和支撑杆，半弧弹片的中部固定连接夹持台，半弧弹片的端部设置支撑座，所述支撑杆的一端与支撑座在水平方向滑动连接，支撑杆与支撑座之间设置用于限制水平滑动的定位销。
具体的，所述支撑杆的一端设置用于连接的花键销孔，所述定位销位于花键销孔内部，所述定位销与花键销孔轴向滑动连接，所述安装座设置与所述定位销形状匹配的销孔，当定位销插入销孔，支撑杆的一端固定连接半弧弹片端部的支撑座。
优选的，所述定位销内部设置永久磁铁，所述销孔内部分别设置电磁块，可通过电磁块改变电磁块的磁极实现定位销的推出或者推入。
在未工作时，两个支撑杆平行设置。所述支撑杆的上、下方分别设置限位气缸，所述限位气缸的工作端设置滚轮，当支撑杆需要水平移动时，限位气缸的工作端从上下两个面对支撑杆形成限位，辅助支撑杆进行水平方向的滑动。所述支撑杆连接半弧弹片的端部一侧设置用于水平推动支撑杆的调节油缸，所述调节油缸与夹持台旋转连接，夹持台设置驱动调节油缸旋转的驱动件，所述调节油缸的工作端设置抓取螺杆，所述支撑杆连接半弧弹片的端面设置与所述抓取螺杆相匹配的螺纹孔。当调节油缸驱动支撑杆水平移动时，调节油缸旋转可将抓取螺杆旋入支撑杆端面的螺纹孔中，此时调节油缸可推动或者拉动支撑杆，实现支撑杆的左右移动。
当支撑杆需要更换连接点时，调节油缸伸长，调节油缸的工作端与支撑杆端面接触，调节油缸旋转将抓取螺杆旋入支撑杆端面的螺纹孔中，然后将定位销从销孔中推动，调节油缸通过继续的伸长或者缩短推动支撑杆进行水平方向的移动，当定位销与目标销孔位置对应时，将定位销推进外销孔中即可。
进一步的，所述支撑杆的另一端铰链连接接触块，所述接触块用于与轴承套圈接触。优选的，所述接触块内部设置用于保持上表面和下表面保持水平的配重，方便接触块稳定的夹持或者支撑。
当接触块夹持轴承套圈外圈，支撑杆夹持端往外张开，外弧弹片给予支撑杆往内部的夹持力；当接触块支撑轴承套圈内滚道，支撑杆夹持端往内收，内弧弹片给予支撑杆往外部的夹持力。通过改变支撑杆端部与半弧弹片端部安装座的连接位置，可调节支撑杆从半弧弹片端部延伸的长度，进而改变接触块产生的夹持力度。
进一步的，为方便上、下支撑杆完成张开或者内收动作，两个所述支撑杆之间设置施力油缸。所述施力油缸包括活动杆和固定油缸，所述活动杆的顶端铰链连接位于上部支撑杆的移动螺母，固定油缸的底端铰链连接位于下部支撑杆的移动螺母，所述活动杆的底端设置隔离活塞，所述隔离活塞位于固定油缸内部且把固定油缸内部隔离为上、下两个油腔，两个所述油腔之间通过位于固定油缸外部的流通油管连通，所述流通油管设置阀门，油泵可使定油缸的上、下油腔内部油液流通，实现活动杆的升高或者降低，进而完成施力油缸升长或者缩短的动作。
进一步的，为适应施力油缸的伸长或者缩短，所述施力油缸通过滑动结构与支撑杆滑动连接。所述滑动结构包括调节螺杆与移动螺母，所述调节螺杆包括通过花键轴滑动密封连接的旋转杆和活动螺杆，调节螺杆的端部设置半缸体，所述半缸体包裹于旋转杆和活动螺杆的连接处，所述活动螺杆端部的光杆部分位于半缸体内部，半缸体的内壁与活动螺杆的端面之间形成密封气腔，所述密封气腔连通气管。当气管往活动螺杆一端的密封气腔充气，活动螺杆另一端的密封气腔放气，则活动螺杆往另一端的方向移动。
进一步的，所述移动螺母设置连接通孔，所述连接通孔的孔壁设置外螺纹凸块与可容纳外螺纹凸块收进的凹槽，所述所述外螺纹凸块与所述活动螺杆中部螺纹部分的内螺纹凸起相匹配，所述凹槽内部设置用于将外螺纹凸块收进凹槽的内收气缸，所述外螺纹凸块与活动螺杆之间设置位置传感器，用于感应外螺纹凸块与活动螺杆的内螺纹凸起位置是否对应。
由于外螺纹凸块的位置可移动，所述移动螺母与调节螺杆的连接关状态为：当外螺纹凸块伸出凹槽时，外螺纹凸块卡在活动螺杆上内螺纹凸起之间的螺旋凹道中，所述移动螺母与调节螺杆螺纹连接；当外螺纹凸块收进凹槽时，外螺纹凸块离开活动螺杆上内螺纹凸起之间的螺旋凹道，所述移动螺母与调节螺杆滑动连接。
实现支撑杆的夹持过程(以支撑杆内收外例)：
首先，保持外螺纹凸块伸出凹槽，外螺纹凸块卡在活动螺杆上内螺纹凸起之间的螺旋凹道中，所述移动螺母与调节螺杆螺纹连接，流通油管为打开状态。然后，驱动调节螺杆旋转，移动螺母和施力油缸同时往靠近接触块的方向移动，此时施力油缸缩短，两个接触块相互靠近，支撑杆内收，内弧弹片产生形变。当两个接触块插入轴承套圈内滚道中，启动内收气缸，使外螺纹凸块收进凹槽，外螺纹凸块离开活动螺杆上内螺纹凸起之间的螺旋凹道，所述移动螺母与调节螺杆形成滑动连接，由于内弧弹片具有复位趋势，使两个接触块具有往外打开的趋势，此时接触块从上、下两个方向对轴承套圈内滚道的上槽壁和下槽壁进行支撑固定，当接触块对轴承套圈进行稳定支撑固定，关闭施力油缸的流通油管，保持接触块对轴承套圈的稳定支撑固定。
松开上述支撑杆的过程为：打开流通油管，位置传感器判断外螺纹凸块与内螺纹凸起之间的位置是否对应，如果外螺纹凸块与内螺纹凸起之间的位置不对应，则通过气管往活动螺杆端部的密封气腔进行充气或者放气，实现活动螺杆的移动，进而实现外螺纹凸块与内螺纹凸起之间的螺旋凹道位置对应，启动内收气缸，使外螺纹凸块伸出凹槽，外螺纹凸块卡在活动螺杆上内螺纹凸起之间的螺旋凹道中，所述移动螺母与调节螺杆螺纹连接，驱动调节螺杆旋转，使移动螺母和施力油缸同时往靠近接触块的方向移动，两个接触块相互靠近，解除接触块对轴承套圈内滚道的支撑固定；最后，移动夹持台，使接触块离开轴承套圈的内滚道，驱动调节螺杆反向旋转，使移动螺母和施力油缸复位，两个支撑杆恢复平行状态。
本发明的有益效果是：
1、本发明中的轴承套圈加工用治具用于对轴承套圈的外圈和内圈进行夹持，可满足对轴承套圈各个面加工的夹持需要，功能实用；
2、本发明中的轴承套圈加工用治具通过支撑杆和弧型弹片结合，使用弧型弹片的复位力辅助对轴承套圈进行持续的夹持或者支撑，可减少外力对轴承套圈持续的夹持或者支撑，同时可减少加工时的震动影响；
3、本发明中的轴承套圈加工用治具通过移动支撑杆的位置实现接触块的夹持力改变，操作方便。
附图说明
图1为本轴承套圈加工用治具的结构示意图；
图2为本轴承套圈加工用治具底座俯视的结构示意图；
图3为本轴承套圈加工用治具夹持台处的结构示意图；
图4为本轴承套圈加工用治具支撑杆连接处的结构示意图；
图5为本轴承套圈加工用治具移动螺母处的结构示意图；
图6为本轴承套圈加工用治具外螺纹凸块处的结构示意图；
图7为本轴承套圈加工用治具支撑固定轴承套圈内滚道时支撑杆的运动趋势示意图；
图8为本轴承套圈加工用治具支撑固定轴承套圈夹持外圈时支撑杆的运动趋势示意图。
图中：1、底座；2、移动座；3、夹持台；4、半弧弹片；5、安装座；6、支撑杆；7、施力油缸；8、调节螺杆；9、接触块；10、限位气缸；11、调节油缸；12、定位销；13、移动螺母；14、半缸体；15、气管；51、销孔；52、电磁块；71、活动杆；72、固定油缸；73、隔离活塞；74、流通油管；81、旋转杆；82、活动螺杆；83、内螺纹凸起；131、外螺纹凸块；132、内收气缸。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-2，一种轴承套圈加工用治具，包括底座1、移动座2和夹持台3，所述移动座2以底座1的中心点为中心环布于底座1的上端，所述移动座2在向心方向与底座1滑动连接，底座1设置驱动移动座2的驱动件，移动座2设置用于夹持轴承套圈的夹持台3，所述夹持台3与移动座2旋转连接，夹持台3转向用于夹持轴承的外部或者内部。
参考图3，所述夹持台3设置半弧弹片4和支撑杆6，半弧弹片4的中部固定连接夹持台，半弧弹片4的端部设置支撑座5，所述支撑杆6的一端与支撑座5在水平方向滑动连接，支撑杆6与支撑座5之间设置用于限制水平滑动的定位销12。
参考图4，所述支撑杆6的一端设置用于连接的花键销孔，所述定位销12位于花键销孔内部，所述定位销12与花键销孔轴向滑动连接，所述安装座5设置与所述定位销12形状匹配的销孔51，当定位销12插入销孔，支撑杆的一端固定连接半弧弹片4端部的支撑座5。
本实施例中，所述定位销12内部设置永久磁铁，所述销孔51内部分别设置电磁块52，可通过电磁块改变电磁块的磁极实现定位销12的推出或者推入。
在未工作时，两个支撑杆平行设置。所述支撑杆6的上、下方分别设置限位气缸10，所述限位气缸10的工作端设置滚轮，当支撑杆6需要水平移动时，限位气缸10的工作端从上下两个面对支撑杆6形成限位，辅助支撑杆6进行水平方向的滑动。所述支撑杆6连接半弧弹片4的端部一侧设置用于水平推动支撑杆6的调节油缸11，所述调节油缸11与夹持台3旋转连接，夹持台3设置驱动调节油缸11旋转的驱动件，所述调节油缸11的工作端设置抓取螺杆，所述支撑杆6连接半弧弹片4的端面设置与所述抓取螺杆相匹配的螺纹孔。当调节油缸11驱动支撑杆6水平移动时，调节油缸11旋转可将抓取螺杆旋入支撑杆6端面的螺纹孔中，此时调节油缸11可推动或者拉动支撑杆6，实现支撑杆6的左右移动。
当支撑杆6需要更换连接点时，调节油缸11伸长，调节油缸11的工作端与支撑杆6端面接触，调节油缸11旋转将抓取螺杆旋入支撑杆6端面的螺纹孔中，然后将定位销12从销孔51中推动，调节油缸11通过继续的伸长或者缩短推动支撑杆6进行水平方向的移动，当定位销12与目标销孔位置对应时，将定位销12推进外销孔中即可。
进一步的，所述支撑杆6的另一端铰链连接接触块9，所述接触块9用于与轴承套圈接触。本实施例中，所述接触块9内部设置用于保持上表面和下表面保持水平的配重，方便接触块9稳定的夹持或者支撑。
参考图8，当接触块夹持轴承套圈外圈，支撑杆夹持端往外张开，外弧弹片给予支撑杆往内部的夹持力；参考图7，当接触块支撑轴承套圈内滚道，支撑杆夹持端往内收，内弧弹片给予支撑杆往外部的夹持力。通过改变支撑杆6端部与半弧弹片4端部安装座5的连接位置，可调节支撑杆6从半弧弹片4端部延伸的长度，进而改变接触块9产生的夹持力度。
进一步的，为方便支撑杆6完成张开或者内收动作，两个所述支撑杆6之间设置施力油缸7。参考图1，所述施力油缸7包括活动杆71和固定油缸72，所述活动杆71的顶端铰链连接位于上部支撑杆6的移动螺母13，固定油缸72的底端铰链连接位于下部支撑杆6的移动螺母13，所述活动杆71的底端设置隔离活塞73，所述隔离活塞73位于固定油缸72内部且把固定油缸72内部隔离为上、下两个油腔，两个所述油腔之间通过位于固定油缸72外部的流通油管74连通，所述流通油管74设置阀门，油泵可使定油缸72的上、下油腔内部油液流通，实现活动杆71的升高或者降低，进而完成施力油缸7升长或者缩短的动作。
进一步的，为适应施力油缸7的伸长或者缩短，所述施力油缸7通过滑动结构与支撑杆6滑动连接。参考图5和图6，所述滑动结构包括调节螺杆8与移动螺母13，所述调节螺杆8包括通过花键轴滑动密封连接的旋转杆81和活动螺杆82，调节螺杆8的端部设置半缸体14，所述半缸体14包裹于旋转杆81和活动螺杆82的连接处，所述活动螺杆82端部的光杆部分位于半缸体14内部，半缸体14的内壁与活动螺杆82的端面之间形成密封气腔，所述密封气腔连通气管15。当气管15往活动螺杆82一端的密封气腔充气，活动螺杆82另一端的密封气腔放气，则活动螺杆82往另一端的方向移动。
进一步的，所述移动螺母13设置连接通孔，所述连接通孔的孔壁设置外螺纹凸块131与可容纳外螺纹凸块131收进的凹槽，所述所述外螺纹凸块131与所述活动螺杆82中部螺纹部分的内螺纹凸起83相匹配，所述凹槽内部设置用于将外螺纹凸块131收进凹槽的内收气缸132，所述外螺纹凸块131与活动螺杆82之间设置位置传感器，用于感应外螺纹凸块131与活动螺杆82的内螺纹凸起83位置是否对应。
由于外螺纹凸块131的位置可移动，所述移动螺母13与调节螺杆8的连接关状态为：当外螺纹凸块131伸出凹槽时，外螺纹凸块131卡在活动螺杆82上内螺纹凸起83之间的螺旋凹道中，所述移动螺母13与调节螺杆8螺纹连接；当外螺纹凸块131收进凹槽时，外螺纹凸块131离开活动螺杆82上内螺纹凸起83之间的螺旋凹道，所述移动螺母13与调节螺杆8滑动连接。
本实施例中，轴承套圈加工用治具的支撑固定轴承套圈内滚道的过程为：
步骤一，旋转夹持台3，使支撑杆6设置接触块9的一端指向底座1的离心方向，使移动座2往底座1的向心方向移动，保持移动座2位于带夹持轴承的内圈中。
步骤二：实现支撑杆6的内收动作。首先，保持外螺纹凸块131伸出凹槽，外螺纹凸块131卡在活动螺杆82上内螺纹凸起83之间的螺旋凹道中，所述移动螺母13与调节螺杆8螺纹连接，流通油管74为打开状态，然后，驱动调节螺杆8旋转，移动螺母13和施力油缸7同时往靠近接触块9的方向移动，此时施力油缸7缩短，两个接触块9相互靠近，支撑杆6内收，半弧弹片4产生形变。
步骤三：使移动座2往底座1的离心方向移动，当两个接触块9插入轴承套圈内滚道中，启动内收气缸132，使外螺纹凸块131收进凹槽，外螺纹凸块131离开活动螺杆82上内螺纹凸起83之间的螺旋凹道，所述移动螺母13与调节螺杆8形成滑动连接，由于半弧弹片4具有复位趋势，使两个接触块9具有往外打开的趋势，此时接触块9从上、下两个方向对轴承套圈内滚道的上槽壁和下槽壁进行支撑固定，当接触块9对轴承套圈进行稳定支撑固定，关闭施力油缸7的流通油管74，保持接触块9对轴承套圈的稳定支撑固定。
步骤四：轴承加工完毕，打开流通油管74，位置传感器判断外螺纹凸块131与内螺纹凸起83之间的位置是否对应，如果外螺纹凸块131与内螺纹凸起83之间的位置不对应，则通过气管15往活动螺杆82端部的密封气腔进行充气或者放气，实现活动螺杆82的移动，进而实现外螺纹凸块131与内螺纹凸起83之间的螺旋凹道位置对应，启动内收气缸132，使外螺纹凸块131伸出凹槽，外螺纹凸块131卡在活动螺杆82上内螺纹凸起83之间的螺旋凹道中，所述移动螺母13与调节螺杆8螺纹连接。
步骤五：驱动调节螺杆8旋转，使移动螺母13和施力油缸7同时往靠近接触块9的方向移动，两个接触块9相互靠近，解除接触块9对轴承套圈内滚道的支撑固定。
步骤六：使移动座2往底座1的离心方向移动，接触块9离开轴承套圈的内滚道，驱动调节螺杆8反向旋转，使移动螺母13和施力油缸7复位，两个支撑杆6恢复平行状态。
在实际使用过程中，对半弧弹片4的弹力进行设定，保持接触块9对轴承套圈的稳定夹持或者支撑固定。其弹力的设定可通过对半弧弹片4的材料、尺寸等方面进行限定得到。
轴承套圈加工用治具的支撑固定轴承套圈外圈的夹持过程与上述过程相似，只是支撑杆从内收变为张开。在此不赘述。
本实施例中的轴承套圈加工用治具用于对轴承套圈的外圈和内圈进行夹持，可满足对轴承套圈各个面加工的夹持需要，功能实用，且使用弧型弹片的复位力辅助对轴承套圈的夹持或者支撑，可减少外力对轴承套圈的夹持或者支撑。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.自固定式轴承套圈加工用治具，其特征在于，包括底座(1)、移动座(2)和夹持台(3)，所述移动座(2)以底座(1)的中心点为中心环布于底座(1)的上端，所述移动座(2)在向心方向与底座(1)滑动连接，其特征在于，所述夹持台(3)与移动座(2)旋转连接，所述夹持台(3)设置半弧弹片(4)和支撑杆(6)，半弧弹片(4)的端部设置支撑座(5)，所述支撑杆(6)的一端与支撑座(5)在水平方向滑动连接，支撑杆(6)与支撑座(5)之间设置用于限制水平滑动的定位销(12)，所述支撑杆(6)的另一端铰链连接接触块(9)；
上、下所述支撑杆(6)之间设置施力油缸(7)，所述施力油缸(7)通过滑动结构与支撑杆(6)滑动连接，所述滑动结构包括调节螺杆(8)与移动螺母(13)，所述调节螺杆(8)包括通过花键轴滑动密封连接的旋转杆(81)和活动螺杆(82)，调节螺杆(8)的端部设置半缸体(14)，所述半缸体(14)包裹于旋转杆(81)和活动螺杆(82)的连接处，所述活动螺杆(82)端部的光杆部分位于半缸体(14)内部，半缸体(14)的内壁与活动螺杆(82)的端面之间形成密封气腔，所述密封气腔连通气管(15)；所述移动螺母(13)设置连接通孔，所述连接通孔的孔壁设置外螺纹凸块(131)与可容纳外螺纹凸块(131)收进的凹槽，所述所述外螺纹凸块(131)与所述活动螺杆(82)中部螺纹部分的内螺纹凸起(83)相匹配，所述凹槽内部设置用于将外螺纹凸块(131)收进凹槽的内收气缸(132)。
2.根据权利要求1所述的自固定式轴承套圈加工用治具，其特征在于，所述支撑杆(6)的一端设置用于连接的花键销孔，所述定位销(12)位于花键销孔内部，所述定位销(12)与花键销孔轴向滑动连接，所述安装座(5)设置与所述定位销(12)形状匹配的销孔(51)；
所述支撑杆(6)的上、下方分别设置限位气缸(10)，所述限位气缸(10)的工作端设置滚轮，所述支撑杆(6)连接半弧弹片(4)的端部一侧设置用于水平推动支撑杆(6)的调节油缸(11)。
3.根据权利要求2所述的自固定式轴承套圈加工用治具，其特征在于，所述定位销(12)内部设置永久磁铁，所述销孔(51)内部分别设置电磁块(52)。
4.根据权利要求2所述的自固定式轴承套圈加工用治具，其特征在于，所述调节油缸(11)与夹持台(3)旋转连接，所述调节油缸(11)的工作端设置抓取螺杆，所述支撑杆(6)连接半弧弹片(4)的端面设置与所述抓取螺杆相匹配的螺纹孔。
5.根据权利要求2所述的自固定式轴承套圈加工用治具，其特征在于，所述移动螺母(13)与调节螺杆(8)的连接关状态为：
当外螺纹凸块(131)伸出凹槽时，外螺纹凸块(131)卡在活动螺杆(82)上内螺纹凸起(83)之间的螺旋凹道中，所述移动螺母(13)与调节螺杆(8)螺纹连接；
当外螺纹凸块(131)收进凹槽时，外螺纹凸块(131)离开活动螺杆(82)上内螺纹凸起(83)之间的螺旋凹道，所述移动螺母(13)与调节螺杆(8)滑动连接。
6.根据权利要求2所述的自固定式轴承套圈加工用治具，其特征在于，所述接触块(9)内部设置用于保持上表面和下表面保持水平的配重。
7.根据权利要求2所述的自固定式轴承套圈加工用治具，其特征在于，所述施力油缸(7)包括活动杆(71)和固定油缸(72)，所述活动杆(71)的顶端铰链连接位于上部支撑杆(6)的移动螺母(13)，固定油缸(72)的底端铰链连接位于下部支撑杆(6)的移动螺母(13)，所述活动杆(71)的底端设置隔离活塞(73)，所述隔离活塞(73)位于固定油缸(72)内部且把固定油缸(72)内部隔离为上、下两个油腔，两个所述油腔之间通过位于固定油缸(72)外部的流通油管(74)连通，所述流通油管(74)设置阀门。
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