CN114310410A - 一种光轴夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光轴夹具，该光轴夹具包括第一轴承、第二轴承、第三轴承、第四轴承、第一旋转体、第二旋转体和弹性夹头，第一旋转体与第二旋转体的一端转动连接，弹性夹头滑动连接在第二旋转体的另一端，第一旋转体上设置有凹陷下来的第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，第一轴承固定连接在第一凹槽，第二固定连接在第二凹槽，第三轴承和第三轴承固定连接在第三凹槽；弹性夹头一侧设置有若干个卡块，第二旋转体设置有第四凹槽，弹性夹头基于若干个卡块与第三凹槽过盈配合固定连接在第二旋转体。本发明提供了光轴夹具，可配合车床夹住光轴对其加工，改变了原有的加工工艺流程，加快加工速率，提升效率。

Description

一种光轴夹具

技术领域

本发明涉及夹具领域，具体涉及了一种光轴夹具。

背景技术

光轴是机械领域中的一个部件，光轴的表面光滑，现有对光轴加工时需要按顺序对其铣打机、粗车、攻牙、调质、研孔、精车、铣键槽、高频、精磨清洗和检验，现有的工艺流程都是通过机床本身固定住光轴的，使加工工艺无法改变，现有的加工工艺流程较长，耗费时间较多，效率低下，因此，提出一种光轴夹具。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了光轴夹具，可配合车床夹住光轴对其加工，改变了原有的加工工艺流程，加快加工速率，提升效率。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种光轴夹具，所述光轴夹具包括第一轴承、第二轴承、第三轴承、第四轴承、第一旋转体、第二旋转体和弹性夹头，所述第一旋转体与所述第二旋转体的一端转动连接，所述弹性夹头滑动连接在所述第二旋转体的另一端，所述第一旋转体上设置有凹陷下来的第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，第一轴承固定连接在所述第一凹槽，所述第二轴承固定连接在所述第二凹槽，所述第三轴承和所述第三轴承固定连接在所述第三凹槽，所述第二旋转体按顺序穿入所述第四轴承、第三轴承、第二轴承、第一轴承；所述弹性夹头一侧设置有若干个卡块，所述第二旋转体设置有第四凹槽，所述弹性夹头基于若干个卡块与第三凹槽过盈配合固定连接在所述第二旋转体。

优选的，所述第一轴承与第二轴承之间连接有管状挡圈。

优选的，所述第二轴承与第三轴承之间连接有环状挡板。

优选的，所述第二旋转体包括第一轴体、第二轴体、第三轴体和第四轴体，所述第一轴体的一端固定连接在所述第二轴体一端，所述第二轴体的另一端固定连接着所述第三轴体的一端，所述第三轴体的另一端固定连接着所述第四轴体的一端。

优选的，所述第一轴承固定在所述第四轴体上。

优选的，所述第二轴承固定在所述第三轴体上。

优选的，所述第三轴承和第四轴承固定在所述第二轴体上。

优选的，所述第一旋转体设置有连通第一凹槽的第一通孔。

优选的，所述第三凹槽的外侧为斜面槽。

优选的，所述弹性夹头设置有轴孔。

本发明实施例提供的光轴夹具，弹性夹头通过弧面夹住光轴，能减少对光轴损伤夹住光轴，具有良好的防护性；弹性夹头的卡块外侧为斜面，光轴向弹性夹头压即可实现固定，操作简单，十分便利；该光轴夹具可配合车床夹住光轴对其加工，改变了原有的加工工艺流程，加快加工速率，提升效率。

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地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例提供的光轴夹具的爆炸结构示意图。

图2是本发明实施例提供的弹性夹头的结构示意图。

图3是本发明实施例提供的第二旋转体的结构示意图。

图4是本发明实施例提供的第一旋转体的结构示意图。

图中标识：1-第一旋转体，11-第三凹槽，12-第二凹槽，13-第一凹槽，14-第一通孔，2-第二旋转体，21-第一轴体，211-第四凹槽，212-螺纹孔，22-第二轴体，23-第三轴体，24-第四轴体，3-弹性夹头，31-卡块，32-轴孔，33-圆台，34-间隙，4-第一轴承，5-第二轴承，6-第三轴承，7-第四轴承，8-管状挡圈，9-环状挡板。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

图1示出了本发明实施例提供的光轴夹具的爆炸结构示意图。图2示出了本发明实施例提供的弹性夹头的结构示意图。图3示出了本发明实施例提供的第二旋转体的结构示意图。图4示出了本发明实施例提供的第一旋转体的结构示意图。

所述光轴夹具包括第一轴承4、第二轴承5、第三轴承6、第四轴承7、第一旋转体1、第二旋转体2和弹性夹头3，所述第一旋转体1与所述第二旋转体2的一端转动连接，所述弹性夹头3滑动连接在所述第二旋转体2的另一端，所述第一旋转体1上设置有凹陷下来的第一凹槽13、第二凹槽12和第三凹槽11，第一轴承4固定连接在所述第一凹槽13，所述第二轴承5固定连接在所述第二凹槽12，所述第三轴承6和所述第三轴承6固定连接在所述第三凹槽11，所述第二旋转体2按顺序穿入所述第四轴承7、第三轴承6、第二轴承5、第一轴承4；所述弹性夹头3一侧设置有若干个卡块31，所述第二旋转体2设置有第四凹槽211，所述弹性夹头3基于若干个卡块31与第三凹槽11过盈配合固定连接在所述第二旋转体2。具体的，第一凹槽13、第二凹槽12和第三凹槽11的轴径按顺序递增；该若干个卡块31用于夹住光轴，卡块31以弧面夹住光轴能减少对光轴损伤，车床可通过光轴夹具夹住光轴进行初步车工，改变光轴的加工工艺流程，加快了光轴的加工工艺速率，提升效率。

需要说明的是，第一凹槽13的凹槽形状为圆形，且第一凹槽13的直径比第一轴承4的外径略小，第一凹槽13与第一轴承4的外环过盈配合。第二凹槽12的凹槽形状为圆形，且第二凹槽12的直径比第二轴承5的外径略小，第二凹槽12与第二轴承5的外环过盈配合。第三凹槽11的凹槽形状为圆形，且第三凹槽11的直径比第三轴承6的外径略小，第三凹槽11与第三轴承6的外环过盈配合；第三凹槽11的直径比第四轴承7的外径略小，第三凹槽11与第四轴承7的外环过盈配合。轴承与凹槽的过盈配合能够使轴承固定连接着第一旋转体1，即第一轴承4、第二轴承5、第三轴承6、第四轴承7固定在连接在第一旋转体1上，使轴承与第一旋转体紧密连接，减少螺栓、螺丝、螺母等固定件的使用，降低了固定件维护或更换，具有良好的经济性。

所述第一旋转体1设置有连通第一凹槽13的第一通孔14。该第一通孔14方便车床的夹持，使光轴夹具上的光轴位于车床上加工，光轴两端不开孔亦可在车床上加工，具有良好的便利性。

第一轴承4、第二轴承5、第三轴承6和第四轴承7为滚动轴承，第一轴承4的轴承孔径最小，第二轴承5的轴承孔径略大于第一轴承4的轴承孔径，第三轴承6与第四轴承7的轴承孔径一样大且型号一样，第三轴承6与第四轴承7的轴承孔径是最大，第一旋转体1与第二旋转体2通过递进轴承孔径的连接方式是为了使转动时的力更平均，使转动更平稳，提升光轴夹具夹住光轴加工的精准性。

弹性夹头包括圆台33和若干个卡块31，该若干个卡块31一端固定连接在圆台33的外周，圆台33与若干个卡块31形成圆形阶梯，若干个卡块31中相邻的两个卡块31之间存在间隙34，间隙34使卡块31具有伸缩空间，若干个卡块31中的每一个卡块31内侧下陷为梯形，若干个卡块31中的每一个卡块31外侧为斜面，卡块31下陷的形状为圆弧，所有卡块31的下陷的形状为圆状，这样更方便夹住光轴。

需要说明的是，所述第四凹槽211的外侧为斜面槽。该斜面靠近第二旋转体2的外侧，弹性夹头3上卡块31的斜面倾斜角度大于第二旋转体2的斜面槽倾斜角度，因此，弹性夹头3向第四凹槽211内侧移动时，弹性夹头3上的卡块31向轴心靠近，即弹性夹头3夹住光轴，该结构简单，操作方便，光轴向光轴夹具压即可完成固定。

所述弹性夹头3设置有轴孔32，该轴孔32位于圆台33中心，第二旋转体2设置有螺纹孔212，螺纹孔212与轴孔32在同一轴线上，螺栓穿过轴孔32配合螺纹孔212将弹性夹头3滑动连接着第二旋转体2，螺栓未完全旋入螺纹孔212使弹性夹头3与第二旋转体2具有一定的活动空间，光轴压缩圆台33使弹性夹头3往第四凹槽211内移动，若干个卡块31之间的间隙34缩小，若干个卡块形成的圆状直径减小来夹住光轴，操作简单，使用便利。

所述第二旋转体2包括第一轴体21、第二轴体22、第三轴体23和第四轴体24，所述第一轴体21的一端固定连接在所述第二轴体22一端，所述第二轴体22的另一端固定连接着所述第三轴体23的一端，所述第三轴体23的另一端固定连接着所述第四轴体24的一端。具体的，第一轴体21、第二轴体22、第三轴体23和第四轴体24的轴径依次递减，所述第一轴承4固定在所述第四轴体24上，第一轴承4的内孔直径比所述第四轴体24直径略小，第一轴承4与所述第四轴体24过盈配合。所述第二轴承5固定在所述第三轴体23上，第二轴承5的内孔直径比所述第三轴体23直径略小，第二轴承5与所述第三轴体23过盈配合。所述第三轴承6和第四轴承7固定在所述第二轴体22上，第三轴承6的内孔直径比所述第二轴体22直径略小，第四轴承7的内孔直径比所述第二轴体22直径略小，第三轴承6、第四轴承7与所述第二轴体22过盈配合。第一旋转体1和第二旋转体2通过多个轴承实现转动连接来提高连接的牢固程度，降低第一旋转体1和第二旋转体2的脱离风险，保证紧密性。

需要说明的是，第一轴体21设置有圆形凸块，该圆形凸块连接第二轴体22，该圆形凸块直径小于第四轴承的外径，圆形凸块直径大于于第四轴承7的内径，圆形凸块与第四轴承7内圈接触，该圆形凸块用于隔开第四轴承7的外圈与第一轴体21接触，避免了对第四轴承7磨损，使第四轴承7的内圈与外圈不相互影响，保护轴承的使用寿命。

所述第一轴承4与第二轴承5之间连接有管状挡圈8。管状挡圈8套入第三轴体23，第四轴体24与第三轴体23之间存在高度差，且第三轴体23的长度较长，管状挡圈8用于限制第二轴承5的位置且防止第一轴承4与第二轴承5相互磨损，起到防护作用，延长使用寿命。

所述第二轴承5与第三轴承6之间连接有环状挡板9。第三轴承6和第四轴承7穿入第二轴体22后，环状挡板9套入第二轴体22，环状挡板9用于隔开第二轴承5以及第三轴承6来避免第二轴承5和第三轴承6相互磨损，起到防护作用，延长使用寿命。

需要说明的是，该管状挡圈8的轴向长度、第二轴承5的轴向长度、环状挡板9厚度之和等于第三轴体23的轴向长度，管状挡圈8内孔的直径略大于第三轴体23的直径，管状挡圈8外圈直径大于第二轴承5的内孔直径，且管状挡圈8两端的端面水平，管状挡圈8的一端连接第二轴承5可向第二轴承5的内圈传递轴向力来实现第二轴承5套入第三轴体23。

该环状挡板9位于第二轴承5的一侧设置有环形凸圈，该环形凸圈9与第二轴承5的内圈位置相匹配，环状挡板9的最大直径大于第二轴承5的直径来隔开第二轴承5和第三轴承6，避免第二轴承5和第三轴承6摩擦。在第一旋转体1与第二旋转体2连接在一起时，环状挡板9能够将轴向力分散至第三轴承6，保护轴承的结构。

第一轴承4、第二轴承5、第三轴承6和第四轴承7先安装在第二旋转体2上，第一旋转体1的轴体再套入第二旋转体2，完成光轴夹具的组装。

光轴夹具的组装：

第一轴承4、第二轴承5、第三轴承6和第四轴承7安装前清洗干净，干燥后使用，并保证良好润滑，第一轴承4、第二轴承5、第三轴承6和第四轴承7在安装时可采用脂润滑或油润滑；轴承的安装顺序按照第四轴承7、第三轴承6、环状挡板9、第二轴承5、管状挡圈8、第一轴承4的顺序安装；

先在第一轴承4、第二轴承5、第三轴承6、第四轴承7、第二轴体22、第三轴体23和第四轴体24涂上润滑油；

第四轴承7套入第二轴体22，在第四轴承7沿轴向端面上施加均等的压力，将第四轴承7压入第二轴体22，完成第四轴承7安装；

第三轴承6套入第二轴体22，在第三轴承6沿轴向端面上施加均等的压力，将第三轴承6压入第二轴体22，完成第三轴承6安装；

环状挡板9套入第三轴体23；

第二轴承5套入第三轴体23，在第二轴承5沿轴向端面上施加均等的压力，将第二轴承5压入第二轴体22且第二轴承5压住环状挡板9，完成第二轴承5安装；

管状挡圈8套入第三轴体23；

第一轴承4套入第四轴体24，在第一轴承4沿轴向端面上施加均等的压力，将第一轴承4压入第四轴体24，完成第二轴承5安装，此时，完成第一轴承4、第二轴承5、第三轴承6和第四轴承7安装在第二旋转体2上；

第一旋转体1涂润滑油，第一旋转体1的槽孔与第二旋转体2进行对正，机械向第一旋转体1与第二旋转体2提供对向均等压力使第一旋转体1与第二旋转体2同时对向靠近，最终合在一起；

最后将弹性夹头3通过螺栓固定在第二旋转体2上的第四凹槽211上，完成光轴夹具的组装。

光轴夹具在加工时夹住光轴来改变原有的加工顺序，从而提升光轴加工效率，基于光轴夹具的加工光轴工艺流程：

1、将光轴加工件备用，光轴夹具夹住光轴加工件，光轴夹具安置在车床上对光轴加工件进行初步车工处理，得到光轴粗件；车床上对圆光轴加工件初步车去除表面大部分的毛坯余量。

2、光轴粗件进行热处理，得到光轴变形体；对光轴粗件通过加热、保温和冷却的手段，改变材料表面或内部的化学成分与组织，获得所需光轴性能。

3、光轴变形体通过铣打机对光轴变形体钻所需的孔，为下一步车床精车做准备。

4、光轴夹具夹住光轴变形体，光轴夹具放在车床上进行精度车工处理，得到光轴精件；这一步对光轴变形体进行两次精度车工处理，保证光轴精件的精度要求。

5、光轴夹具夹住光轴精件在机床上进行铣键槽，对光轴加工需要的键槽。

6、对光轴精件进行攻牙，螺纹端上防渗螺丝进行防渗。

7、对光轴精件进行高频淬火，高频淬火用于提高光轴精件的耐磨性和抗疲劳破断的能力；将工件放入感应器内，当感应器中通入一定频率的交变电流时，周围即产生交变磁场。交变磁场的电磁感应作用使光轴精件内产生封闭的感应电流——涡流。光轴精件表层高密度电流的电能转变为热能，使表层的温度升高，即实现表面加热。电流频率越高，工件表层与内部的电流密度差则越大，加热层越薄。在加热层温度超过钢的临界点温度后迅速冷却，即可实现表面淬火，提高光轴精件的耐磨性和抗疲劳破断的能力。

8、将光轴精件精磨得到光轴，目的是保证光轴达到抛光前所需要的面形精度、尺寸精度和表面粗糙度。

9、对光轴清洗，光轴两端螺纹需进行每件清牙。

10、最后检验光轴，保证光轴达到工件需求。

该光轴夹具夹住光轴加工件可使车床先对光轴加工件进行粗车处理，去掉多余毛坯余量，改变了光轴的原有的加工工艺顺序，将原来的一些加工工艺删除或者合并，如铣打机的加工顺序后移至第三步，这是可顺便研孔，减少了一些操作流程，加快加工速率，且将精车的数目改为两次，提升了效率。

本发明实施例提供的光轴夹具，弹性夹头3通过弧面夹住光轴，能减少对光轴损伤夹住光轴，具有良好的防护性；弹性夹头3的卡块31外侧为斜面，光轴向弹性夹头3压即可实现固定，操作简单，十分便利；该光轴夹具可配合车床夹住光轴对其加工，改变了原有的加工工艺流程，加快加工速率，提升效率。

另外，以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种光轴夹具，其特征在于，所述光轴夹具包括第一轴承、第二轴承、第三轴承、第四轴承、第一旋转体、第二旋转体和弹性夹头，所述第一旋转体与所述第二旋转体的一端转动连接，所述弹性夹头滑动连接在所述第二旋转体的另一端，所述第一旋转体上设置有凹陷下来的第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，第一轴承固定连接在所述第一凹槽，所述第二轴承固定连接在所述第二凹槽，所述第三轴承和所述第三轴承固定连接在所述第三凹槽，所述第二旋转体按顺序穿入所述第四轴承、第三轴承、第二轴承、第一轴承；所述弹性夹头一侧设置有若干个卡块，所述第二旋转体设置有第四凹槽，所述弹性夹头基于若干个卡块与第三凹槽过盈配合固定连接在所述第二旋转体。

2.根据权利要求1所述的光轴夹具，其特征在于，所述第一轴承与第二轴承之间连接有管状挡圈。

3.根据权利要求1所述的光轴夹具，其特征在于，所述第二轴承与第三轴承之间连接有环状挡板。

4.根据权利要求1所述的光轴夹具，其特征在于，所述第二旋转体包括第一轴体、第二轴体、第三轴体和第四轴体，所述第一轴体的一端固定连接在所述第二轴体一端，所述第二轴体的另一端固定连接着所述第三轴体的一端，所述第三轴体的另一端固定连接着所述第四轴体的一端。

5.根据权利要求4所述的光轴夹具，其特征在于，所述第一轴承固定在所述第四轴体上。

6.根据权利要求4所述的光轴夹具，其特征在于，所述第二轴承固定在所述第三轴体上。

7.根据权利要求4所述的光轴夹具，其特征在于，所述第三轴承和第四轴承固定在所述第二轴体上。

8.根据权利要求1所述的光轴夹具，其特征在于，所述第一旋转体设置有连通第一凹槽的第一通孔。

9.根据权利要求1所述的光轴夹具，其特征在于，所述第三凹槽的外侧为斜面槽。

10.根据权利要求1所述的光轴夹具，其特征在于，所述弹性夹头设置有轴孔。

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