CN114102290B - 一种小形回转体内胀式机加夹具 - Google Patents

一种小形回转体内胀式机加夹具 Download PDF

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Abstract

发明提供一种小形回转体内胀式机加夹具。该夹具包括锥套Ⅰ、弹性套、锥套Ⅱ、芯轴、带肩螺母和压圈。所述芯轴包括依次同轴设置的端轴Ⅰ、第一胎芯轴、连接轴、第二胎芯轴、锁止轴和端轴Ⅱ。所述锥套Ⅰ套设在第一胎芯轴上。所述锥套Ⅱ套设在芯轴上。所述锥套Ⅰ、锥套Ⅱ和芯轴共同组成组合体。所述弹性套套设在组合体上。所述带肩螺母旋入端轴Ⅰ，抵紧锥套Ⅰ的圆柱段。该夹具结构简单，使用可靠，经济适用。可保证弹性套外圆与回转中心的相对位置，加工零件位置精度高。可广泛应用于车削、铣削、磨削加工领域，通用性好。

Description

一种小形回转体内胀式机加夹具
技术领域
本发明涉及回转体磨削加工技术领域，特别涉及一种小形回转体内胀式机加夹具。
背景技术
回转体内孔和外圆都有相对位置关系，特别是关键重要零件的尺寸和形位公差都要求非常严格，尺寸和形位公差直接影响产品质量。
现有回转体工件外圆磨削，夹具通常采用芯轴间隙配合与轴向压紧方式定位装夹。然而为了便于零件的装夹和拆卸，该类夹具的装配间隙一般偏大，零件位置精度不高。
发明内容
本发明的目的是提供一种小形回转体内胀式机加夹具，以解决现有技术中存在的问题。
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种小形回转体内胀式机加夹具，包括锥套Ⅰ、弹性套、锥套Ⅱ、芯轴、带肩螺母和压圈。
所述芯轴整体为阶梯型回转体。所述芯轴包括依次同轴设置的端轴Ⅰ、第一胎芯轴、连接轴、第二胎芯轴、锁止轴和端轴Ⅱ。所述端轴Ⅰ、第一胎芯轴、连接轴、第二胎芯轴、锁止轴和端轴Ⅱ均为圆柱体结构，直径依次为d1、d2、d3、d4、d5和d6。其中，d1＜d2，d3＜d2，d3＜d4，d6＜d5＜d4。所述端轴Ⅰ上设置有外螺纹。所述端轴Ⅱ上设置有夹持台。
所述锥套Ⅰ为阶梯型回转体。所述锥套Ⅰ包括圆柱段和圆台段。所述锥套Ⅰ具有圆柱形内腔。所述锥套Ⅰ套设在第一胎芯轴上。
所述锥套Ⅱ为阶梯型回转体。所述锥套Ⅱ包括依次同轴设置的圆台段、圆柱段和底座。所述锥套Ⅱ具有阶梯型回转内腔。所述阶梯型回转内腔包括大径段圆柱内腔、过渡圆柱内腔和小径段内腔。所述锥套Ⅱ套设在芯轴上。所述第二胎芯轴容置在大径段圆柱内腔中。所述锁止轴容置在小径段内腔中。所述锥套Ⅰ、锥套Ⅱ和芯轴共同组成组合体。
所述弹性套整体为筒状结构。所述弹性套的两端分别记为A端和B端。所述弹性套具有阶梯型回转内腔。所述弹性套的内腔包括从A端到B端依次同轴设置的一级轴腔、过渡腔Ⅰ、连接腔、过渡腔Ⅱ和二级轴腔。所述一级轴腔和二级轴腔为圆台腔体。所述过渡腔Ⅰ、连接腔、过渡腔Ⅱ为圆柱腔体。所述一级轴腔的小端面与过渡腔Ⅰ联通。所述一级轴腔的小端面直径等于过渡腔Ⅰ的直径。所述连接腔的直径大于过渡腔Ⅰ的直径。所述二级轴腔的小端面与过渡腔Ⅱ联通。所述二级轴腔的小端面直径等于过渡腔Ⅱ的直径。所述连接腔的直径大于过渡腔Ⅱ的直径。所述弹性套A端侧壁上沿轴向开设有若干等分线膨胀接缝Ⅰ。所述膨胀接缝Ⅰ的开口端朝向A端敞口，封闭端处对应设置止裂孔。所述弹性套B端侧壁上沿轴向开设有若干等分线膨胀接缝Ⅱ。所述膨胀接缝Ⅱ的开口端朝向B端敞口，封闭端处对应设置止裂孔。所述弹性套套设在组合体上。所述锥套Ⅰ的圆台段挤靠一级轴腔，锥套Ⅱ的圆台段挤靠二级轴腔。回转体工件套设在弹性套外围。
所述带肩螺母旋入端轴Ⅰ，抵紧锥套Ⅰ的圆柱段。所述压圈套设在锁止轴上，抵紧锥套Ⅱ的底座。旋转带肩螺母和压圈，锥套Ⅰ和锥套Ⅱ相向移动，使膨胀接缝Ⅰ和膨胀接缝Ⅱ的距离撑大，弹性套的直径增大，工件的内壁与弹性套的外表面贴合，完成工件的安置工作，然后再完成工件的车削。
本发明还公开一种采用上述夹具的回转体工件外圆磨削方法，包括以下步骤：
1)将带肩螺母旋入端轴Ⅰ，抵紧锥套Ⅰ的圆柱段。将压圈套设在锁止轴上，抵紧锥套Ⅱ的底座。通过旋转带肩螺母和压圈对锥套Ⅰ和锥套Ⅱ施加轴向压紧力。锥套Ⅰ和锥套Ⅱ相向移动，使膨胀接缝Ⅰ和膨胀接缝Ⅱ的距离撑大，弹性套的外圆胀大，工件毛坯的内壁与弹性套的外表面贴合，完成工件毛坯的定位装夹工作。
2)将工件毛坯通过芯轴装夹在机床上，开动机床，完成工件毛坯外圆面的加工。
3)松开带肩螺母，释放锥套Ⅰ和锥套Ⅱ的轴向压紧力，弹性套2的外圆尺寸回弹变小，取出工件。
本发明的技术效果是毋庸置疑的：
A.结构简单，使用可靠，经济适用；
B.可保证弹性套外圆与回转中心的相对位置，加工零件位置精度高；
C.对结构的优化设计，可实现工件的快速拆装；
D.可广泛应用于车削、铣削、磨削加工领域，通用性好。
附图说明
图1为回转体工件内胀式外圆磨削夹具结构示意图；
图2为锥套Ⅰ结构示意图；
图3为锥套Ⅱ结构示意图；
图4为芯轴结构示意图；
图5为膨胀接缝示意图；
图6为D-D剖视图；
图7为E-E剖视图；
图8为芯轴结构示意图；
图9为带肩螺母结构示意图；
图10为压圈结构示意图。
图中：锥套Ⅰ1、弹性套2、一级轴腔201、过渡腔Ⅰ202、连接腔203、过渡腔Ⅱ204、二级轴腔205、膨胀接缝Ⅰ206、止裂孔207、膨胀接缝Ⅱ208、锥套Ⅱ3、芯轴4、端轴Ⅰ401、第一胎芯轴402、连接轴403、第二胎芯轴404、锁止轴405、端轴Ⅱ406、带肩螺母5、压圈6、工件毛坯7。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1：
参见图1本实施例提供一种小形回转体内胀式机加夹具，包括锥套Ⅰ1、弹性套2、锥套Ⅱ3、芯轴4、带肩螺母5和压圈6。
参见图8，所述芯轴4整体为阶梯型回转体。所述芯轴4包括依次同轴设置的端轴Ⅰ401、第一胎芯轴402、连接轴403、第二胎芯轴404、锁止轴405和端轴Ⅱ406。所述端轴Ⅰ401、第一胎芯轴402、连接轴403、第二胎芯轴404、锁止轴405和端轴Ⅱ406均为圆柱体结构，直径依次为d1、d2、d3、d4、d5和d6。其中，d1＜d2，d3＜d2，d3＜d4，d6＜d5＜d4。所述端轴Ⅰ401上设置有外螺纹。所述端轴Ⅱ406上设置有夹持台4061。
参见图2，所述锥套Ⅰ1为阶梯型回转体。所述锥套Ⅰ1包括圆柱段和圆台段。所述锥套Ⅰ1具有圆柱形内腔。所述锥套Ⅰ1套设在第一胎芯轴402上。
参见图3，所述锥套Ⅱ3为阶梯型回转体。图3a和3b为锥套Ⅱ3的不同视图。所述锥套Ⅱ3包括依次同轴设置的圆台段、圆柱段和底座。所述锥套Ⅱ3具有阶梯型回转内腔。所述阶梯型回转内腔包括大径段圆柱内腔、过渡圆柱内腔和小径段内腔。所述锥套Ⅱ3套设在芯轴4上。所述第二胎芯轴404容置在大径段圆柱内腔中。所述锁止轴405容置在小径段内腔中。所述锥套Ⅰ1、锥套Ⅱ3和芯轴4共同组成组合体。
参见图4～图7，所述弹性套2整体为筒状结构。所述弹性套2的两端分别记为A端和B端。所述弹性套2具有阶梯型回转内腔。所述弹性套2的内腔包括从A端到B端依次同轴设置的一级轴腔201、过渡腔Ⅰ202、连接腔203、过渡腔Ⅱ204和二级轴腔205。所述一级轴腔201和二级轴腔205为圆台腔体。所述过渡腔Ⅰ202、连接腔203、过渡腔Ⅱ204为圆柱腔体。所述一级轴腔201的小端面与过渡腔Ⅰ202联通。所述一级轴腔201的小端面直径等于过渡腔Ⅰ202的直径。所述连接腔203的直径大于过渡腔Ⅰ202的直径。所述二级轴腔205的小端面与过渡腔Ⅱ204联通。所述二级轴腔205的小端面直径等于过渡腔Ⅱ204的直径。所述连接腔203的直径大于过渡腔Ⅱ204的直径。所述弹性套2A端侧壁上沿轴向开设有等分线膨胀接缝Ⅰ206。所述膨胀接缝Ⅰ206的开口端朝向A端敞口，封闭端处对应设置止裂孔207。所述弹性套2B端侧壁上沿轴向开设有等分线膨胀接缝Ⅱ208。所述膨胀接缝Ⅱ208的开口端朝向B端敞口，封闭端处对应设置止裂孔207。所述弹性套2套设在组合体上。所述锥套Ⅰ1的圆台段挤靠一级轴腔201，锥套Ⅱ3的圆台段挤靠二级轴腔205。
工件毛坯7套设在弹性套2外围。在非工作状态下，工件毛坯7的内孔与弹性套2之间的间隙在0.1mm以上，工件毛坯7可以很轻松的套装在弹性套2上。
所述带肩螺母5的结构如图9所示。图9a和图9b为带肩螺母5的不同视图。所述压圈6的结构如图10所示。图10a和图10b为压圈6的不同视图。
本实施例结构简单，经济适用。锥套Ⅰ、锥套Ⅱ、弹性套和芯轴定位可靠，保证弹性套外圆与回转中心的相对位置，实现了工件的快速装夹。
实施例2：
本实施例提供一种采用实施例1所述夹具的回转体工件外圆磨削方法，包括以下步骤：
1)将带肩螺母5旋入端轴Ⅰ401，抵紧锥套Ⅰ1的圆柱段。将压圈6套设在锁止轴405上，抵紧锥套Ⅱ3的底座。通过旋转带肩螺母5和压圈6对锥套Ⅰ1和锥套Ⅱ3施加轴向压紧力。锥套Ⅰ1和锥套Ⅱ3相向移动，使膨胀接缝Ⅰ206和膨胀接缝Ⅱ208的距离撑大，弹性套2的外圆胀大，工件毛坯7的内壁与弹性套2的外表面贴合，完成工件毛坯7的定位装夹工作。
2)将工件毛坯7通过芯轴4装夹在机床上，开动机床，完成工件毛坯7外圆面的加工。
3)松开带肩螺母5，释放锥套Ⅰ1和锥套Ⅱ3的轴向压紧力，弹性套2的外圆尺寸回弹变小，取出工件。

Claims (2)

1.一种小形回转体内胀式机加夹具，小形回转体工件的工件毛坯(7)具有内孔，其特征在于：包括锥套Ⅰ(1)、弹性套(2)、锥套Ⅱ(3)、芯轴(4)、带肩螺母(5)和压圈(6)；
所述芯轴(4)整体为阶梯型回转体；所述芯轴(4)包括依次同轴设置的端轴Ⅰ(401)、第一胎芯轴(402)、连接轴(403)、第二胎芯轴(404)、锁止轴(405)和端轴Ⅱ(406)；所述端轴Ⅰ(401)、第一胎芯轴(402)、连接轴(403)、第二胎芯轴(404)、锁止轴(405)和端轴Ⅱ(406)均为圆柱体结构，直径依次为d1、d2、d3、d4、d5和d6；其中，d1＜d2，d3＜d2，d3＜d4，d6＜d5＜d4；所述端轴Ⅰ(401)上设置有外螺纹；所述端轴Ⅱ(406)上设置有夹持台(4061)；
所述锥套Ⅰ(1)为阶梯型回转体；所述锥套Ⅰ(1)包括圆柱段和圆台段；所述锥套Ⅰ(1)具有圆柱形内腔；所述锥套Ⅰ(1)套设在第一胎芯轴(402)上；
所述锥套Ⅱ(3)为阶梯型回转体；所述锥套Ⅱ(3)包括依次同轴设置的圆台段、圆柱段和底座；所述锥套Ⅱ(3)具有阶梯型回转内腔；所述阶梯型回转内腔包括大径段圆柱内腔、过渡圆柱内腔和小径段内腔；所述锥套Ⅱ(3)套设在芯轴(4)上；所述第二胎芯轴(404)容置在大径段圆柱内腔中；所述锁止轴(405)容置在小径段内腔中；所述锥套Ⅰ(1)、锥套Ⅱ(3)和芯轴(4)共同组成组合体；
所述弹性套(2)整体为筒状结构；所述弹性套(2)的两端分别记为A端和B端；所述弹性套(2)具有阶梯型回转内腔；所述弹性套(2)的内腔包括从A端到B端依次同轴设置的一级轴腔(201)、过渡腔Ⅰ(202)、连接腔(203)、过渡腔Ⅱ(204)和二级轴腔(205)；所述一级轴腔(201)和二级轴腔(205)为圆台腔体；所述过渡腔Ⅰ(202)、连接腔(203)、过渡腔Ⅱ(204)为圆柱腔体；所述一级轴腔(201)的小端面与过渡腔Ⅰ(202)联通；所述一级轴腔(201)的小端面直径等于过渡腔Ⅰ(202)的直径；所述连接腔(203)的直径大于过渡腔Ⅰ(202)的直径；所述二级轴腔(205)的小端面与过渡腔Ⅱ(204)联通；所述二级轴腔(205)的小端面直径等于过渡腔Ⅱ(204)的直径；所述连接腔(203)的直径大于过渡腔Ⅱ(204)的直径；所述弹性套(2)A端侧壁上沿轴向开设有若干等分线膨胀接缝Ⅰ(206)；所述膨胀接缝Ⅰ(206)的开口端朝向A端敞口，封闭端处对应设置止裂孔(207)；所述弹性套(2)B端侧壁上沿轴向开设有若干等分线膨胀接缝Ⅱ(208)；所述膨胀接缝Ⅱ(208)的开口端朝向B端敞口，封闭端处对应设置止裂孔(207)；所述弹性套(2)套设在组合体上；所述锥套Ⅰ(1)的圆台段挤靠一级轴腔(201)，锥套Ⅱ(3)的圆台段挤靠二级轴腔(205)；
所述工件毛坯(7)套设在弹性套(2)外围；所述带肩螺母(5)旋入端轴Ⅰ(401)；所述压圈(6)套设在锁止轴(405)上。
2.一种采用权利要求1所述夹具的回转体工件外圆磨削方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将带肩螺母(5)旋入端轴Ⅰ(401)，抵紧锥套Ⅰ(1)的圆柱段；将压圈(6)套设在锁止轴(405)上，抵紧锥套Ⅱ(3)的底座；通过旋转带肩螺母(5)和压圈(6)对锥套Ⅰ(1)和锥套Ⅱ(3)施加轴向压紧力；锥套Ⅰ(1)和锥套Ⅱ(3)相向移动，使膨胀接缝Ⅰ(206)和膨胀接缝Ⅱ(208)的距离撑大，弹性套(2)的外圆胀大，工件毛坯(7)的内壁与弹性套(2)的外表面贴合，完成工件毛坯(7)的定位装夹工作；
2)将工件毛坯(7)通过芯轴(4)装夹在机床上，开动机床，完成工件毛坯(7)外圆面的加工；
3)松开带肩螺母(5)，释放锥套Ⅰ(1)和锥套Ⅱ(3)的轴向压紧力，弹性套2的外圆尺寸回弹变小，取出工件。
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