CN115446636A - 一种长度可调节的车床内胀式夹具及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长度可调节的车床内胀式夹具，包括芯轴、支撑板、支撑座、内胀机构及锥座；所述芯轴的两端连接有连接块A及连接块B，相邻两套夹具之间通过连接块A与连接块B凹凸联锁配合，且锥座与连接块B之间凹凸联锁配合；所述支撑座共有两个，支撑座连接于连接块A与连接块B内侧的芯轴两端；所述内胀机构为左右对称设置的两组，内胀机构包括螺母块及多个连杆组件，芯轴的外壁设有旋向相反的两段螺纹，两个螺母块分别螺纹配合于两段螺纹上。本发明采用机械撑胀原理，通过支撑板贴合管类工件的内壁，防止车刀挤压工件变形；同时夹具的长度可任意调节，以满足不同长度管类工件的加工需求。

Description

一种长度可调节的车床内胀式夹具及其使用方法

技术领域

本发明涉及机加工夹具技术领域，尤其涉及一种长度可调节的车床内胀式夹具及其使用方法。

背景技术

在机械制造领域，管类工件应用较为广泛。目前车床加工工艺中，针对管类工件加工，通常采用三爪卡盘和尾部顶尖相互配合进行卡紧加工。但是较长的管类工件在进行表面加工时，由于车刀的冲击力作用，极易产生一定的变形量，严重的甚至可以导致工件报废。市面上也出现了一些内胀式的夹具，但是这些内胀式夹具大多采用液压拉紧，不适合车床加工要求。

因此，根据车床结构特点和加工管类工件的特殊需求，设计一套完整的针对管类工件车床加工的防止变形夹具很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种长度可调节的车床内胀式夹具及其使用方法，采用机械撑胀原理，通过支撑板贴合管类工件的内壁，防止车刀挤压工件变形；同时夹具的长度可任意调节，以满足不同长度管类工件的加工需求，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种长度可调节的车床内胀式夹具，包括芯轴、支撑板、支撑座、内胀机构及锥座；所述芯轴的两端连接有连接块A及连接块B，相邻两套夹具之间通过连接块A与连接块B凹凸联锁配合，且锥座与连接块B之间凹凸联锁配合；所述支撑座共有两个，支撑座连接于连接块A与连接块B内侧的芯轴两端；所述内胀机构为左右对称设置的两组，内胀机构包括螺母块及多个连杆组件，芯轴的外壁设有旋向相反的两段螺纹，两个螺母块分别螺纹配合于两段螺纹上，连杆组件一端铰接于螺母块，另一端铰接于支撑座；所述支撑板共有两组，每组支撑板对应一组内胀机构，支撑板的内侧端铰接于所对应内胀机构的连杆组件上。

本发明的进一步方案是，所述支撑板的外壁呈圆弧状，每组支撑板共有四个；所述内胀机构上连接有四个连杆组件，且每个支撑板对应一个连杆组件。

本发明的进一步方案是，所述连杆组件包括长连杆及短连杆，支撑座的外壁设有缺口，长连杆的一端铰接于缺口处；所述螺母块的外壁连接有基座，短连杆为双排结构，短连杆的一端铰接于基座外壁，且短连杆的一端铰接于长连杆的一端。

本发明的进一步方案是，所述支撑板的内侧连接有耳板，耳板铰接于长连杆与短连杆的结合处。

本发明的进一步方案是，所述支撑座之间连接有滑杆，螺母块滑动连接于滑杆的外壁。

本发明的进一步方案是，所述芯轴的两端设有螺纹孔，芯轴两端的外壁设有切面；所述连接块A的一端设有与切面适配的连接孔A，连接孔A插接于芯轴的一端；所述连接块A的另一端设有六边形的第一凸块，第一凸块的外侧端设有第一锥孔，第一锥孔与连接孔A之间设有用于容置内六角螺栓的沉头孔，连接块A通过内六角螺栓连接于芯轴一端。

本发明的进一步方案是，所述连接块B的一端设有与切面适配的连接孔B，连接孔B插接于芯轴的另一端；所述连接块B的另一端设有六边形的凹槽，凹槽与连接孔B之间设有用于容置内六角螺栓的沉头孔，连接块B通过内六角螺栓连接于芯轴另一端，且凹槽内容置有磁吸件。

本发明的进一步方案是，所述锥座的一端设有与凹槽适配的第二凸块，锥座的另一端设有第二锥孔。

本发明的进一步方案是，所述支撑板在螺母块的四周呈环形阵列排布。

一种长度可调节的车床内胀式夹具的使用方法，具体步骤如下：

S1、装夹：当管类工件较短时，将夹具放置于管类工件的内壁，旋转连接块A上的第一凸块使芯轴转动，由于芯轴外壁的螺纹旋向相反，两个螺母块反向移动，螺母块在移动的同时，带动长连杆与短连杆向上抬起，从而使得支撑板外侧与管类工件的内壁接触；

S2、拧紧：借助开口扳手与内六角扳手共同拧动连接块A与连接块B，直至支撑板与管类工件紧密贴合，防止在机加工时，管类工件与夹具产生相对运动；

S3、安装：将锥座的第二凸块插接于凹槽中，凹槽中的磁吸件将锥座吸住，防止锥座脱落；借助车间的吊装设备将管类工件的两端吊运至车床上，车床上的两个顶尖分别抵接于连接块A上的第一锥孔与锥座上的第二锥孔，进行机加工作业；

S4、拆卸：加工完成后，取下工件与夹具，借助开口扳手与内六角扳手共同逆时针拧动连接块A与连接块B，支撑板收缩以脱离管类工件内壁；

S5、调节：当管类工件较短时，需要将夹具整体调长，此时需要多套夹具；利用一套夹具连接块A上的第一凸块插接于插接于另一套夹具连接块B的凹槽中，凹槽中的磁吸件将连接块A吸住；其余操作与S1、S2、S3、S4相同。

本发明的有益效果：

第一、本发明的长度可调节的车床内胀式夹具及其使用方法，采用机械撑胀原理，通过支撑板贴合管类工件的内壁，防止车刀挤压工件变形；同时夹具的长度可任意调节，以满足不同长度管类工件的加工需求。

第二、本发明的长度可调节的车床内胀式夹具及其使用方法，支撑板的外壁呈圆弧状，每组支撑板共有四个，尽可能的增加支撑板与管类工件的接触面积，既能保证管类工件在机加工时的稳定性，又可避免管类工件变形。

第三、本发明的长度可调节的车床内胀式夹具及其使用方法，支撑座之间连接有滑杆，螺母块滑动连接于滑杆的外壁，保证螺母块移动的稳定性。

第四、本发明的长度可调节的车床内胀式夹具及其使用方法，芯轴的两端设有螺纹孔，芯轴两端的外壁设有切面，保证连接块A与连接块B不会相对于芯轴转动。

第五、本发明的长度可调节的车床内胀式夹具及其使用方法，凹槽内容置有磁吸件，调整夹具长度时更加方便。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的局部结构示意图。

图3为本发明的局部结构示意图。

图4为本发明的连接块A与连接块B的结构示意图。

图5为本发明的连接块A与连接块B的机构示意图。

图6为本发明的锥座结构示意图。

图7为本发明的夹具调节长度示意图。

图中：1-芯轴、101-螺纹孔、102-切面、2-支撑板、201-耳板、3-支撑座、301-缺口、4-内胀机构、401-螺母块、4011-基座、402-连杆组件、4021-长连杆、4022-短连杆、5-锥座、501-第二凸块、502-第二锥孔、6-连接块A、601-连接孔A、602-第一凸块、603-第一锥孔、7-连接块B、701-连接孔B、702-凹槽、8-滑杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。

实施例1：如图1～7所示，一种长度可调节的车床内胀式夹具，包括芯轴1、支撑板2、支撑座3、内胀机构4及锥座5；所述芯轴1的两端连接有连接块A6及连接块B7，相邻两套夹具之间通过连接块A6与连接块B7凹凸联锁配合，且锥座5与连接块B7之间凹凸联锁配合；所述支撑座3共有两个，支撑座3连接于连接块A6与连接块B7内侧的芯轴1两端；所述内胀机构4为左右对称设置的两组，内胀机构4包括螺母块401及多个连杆组件402，芯轴1的外壁设有旋向相反的两段螺纹，两个螺母块401分别螺纹配合于两段螺纹上，连杆组件402一端铰接于螺母块401，另一端铰接于支撑座3；所述支撑板2共有两组，每组支撑板2对应一组内胀机构4，支撑板2的内侧端铰接于所对应内胀机构4的连杆组件402上。

其中，所述支撑板2的外壁呈圆弧状，每组支撑板2共有四个；所述内胀机构4上连接有四个连杆组件402，且每个支撑板2对应一个连杆组件402。

其中，所述连杆组件402包括长连杆4021及短连杆4022，支撑座3的外壁设有缺口301，长连杆4021的一端铰接于缺口301处；所述螺母块401的外壁连接有基座4011，短连杆4022为双排结构，短连杆4022的一端铰接于基座4011外壁，且短连杆4022的一端铰接于长连杆4021的一端。

其中，所述支撑板2的内侧连接有耳板201，耳板201铰接于长连杆4021与短连杆4022的结合处。

其中，所述支撑座3之间连接有滑杆8，螺母块401滑动连接于滑杆8的外壁。

其中，所述芯轴1的两端设有螺纹孔101，芯轴1两端的外壁设有切面102；所述连接块A6的一端设有与切面102适配的连接孔A601，连接孔A601插接于芯轴1的一端；所述连接块A6的另一端设有六边形的第一凸块602，第一凸块602的外侧端设有第一锥孔603，第一锥孔603与连接孔A601之间设有用于容置内六角螺栓的沉头孔，连接块A6通过内六角螺栓连接于芯轴1一端。

其中，所述连接块B7的一端设有与切面102适配的连接孔B701，连接孔B701插接于芯轴1的另一端；所述连接块B7的另一端设有六边形的凹槽702，凹槽702与连接孔B701之间设有用于容置内六角螺栓的沉头孔，连接块B7通过内六角螺栓连接于芯轴1另一端，且凹槽702内容置有磁吸件。

其中，所述锥座5的一端设有与凹槽702适配的第二凸块501，锥座5的另一端设有第二锥孔502。

其中，所述支撑板2在螺母块401的四周呈环形阵列排布。

实施例2：本实施例公开了一种长度可调节的车床内胀式夹具的使用方法，具体步骤如下：

S1、装夹：当管类工件较短时，将夹具放置于管类工件的内壁，旋转连接块A6上的第一凸块602使芯轴1转动，由于芯轴1外壁的螺纹旋向相反，两个螺母块401反向移动，螺母块401在移动的同时，带动长连杆4021与短连杆4022向上抬起，从而使得支撑板2外侧与管类工件的内壁接触；

S2、拧紧：借助开口扳手与内六角扳手共同拧动连接块A6与连接块B7，直至支撑板2与管类工件紧密贴合，防止在机加工时，管类工件与夹具产生相对运动；

S3、安装：将锥座5的第二凸块501插接于凹槽702中，凹槽702中的磁吸件将锥座5吸住，防止锥座5脱落；借助车间的吊装设备将管类工件的两端吊运至车床上，车床上的两个顶尖分别抵接于连接块A6上的第一锥孔603与锥座5上的第二锥孔502，进行机加工作业；

S4、拆卸：加工完成后，取下工件与夹具，借助开口扳手与内六角扳手共同逆时针拧动连接块A6与连接块B7，支撑板2收缩以脱离管类工件内壁；

S5、调节：当管类工件较短时，需要将夹具整体调长，此时需要多套夹具；利用一套夹具连接块A6上的第一凸块602插接于插接于另一套夹具连接块B7的凹槽702中，凹槽702中的磁吸件将连接块A6吸住；其余操作与S1、S2、S3、S4相同。

此外，夹具的最大外径规格可设置成多种型号，从而根据管径不同选择不同规格夹具，正常2～5mm为一个规格等级。

应理解上述具体实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (10)

1.一种长度可调节的车床内胀式夹具，其特征在于：包括芯轴（1）、支撑板（2）、支撑座（3）、内胀机构（4）及锥座（5）；

所述芯轴（1）的两端连接有连接块A（6）及连接块B（7），相邻两套夹具之间通过连接块A（6）与连接块B（7）凹凸联锁配合，且锥座（5）与连接块B（7）之间凹凸联锁配合；

所述支撑座（3）共有两个，支撑座（3）连接于连接块A（6）与连接块B（7）内侧的芯轴（1）两端；所述内胀机构（4）为左右对称设置的两组，内胀机构（4）包括螺母块（401）及多个连杆组件（402），芯轴（1）的外壁设有旋向相反的两段螺纹，两个螺母块（401）分别螺纹配合于两段螺纹上，连杆组件（402）一端铰接于螺母块（401），另一端铰接于支撑座（3）；

所述支撑板（2）共有两组，每组支撑板（2）对应一组内胀机构（4），支撑板（2）的内侧端铰接于所对应内胀机构（4）的连杆组件（402）上。

2.如权利要求1所述的一种长度可调节的车床内胀式夹具，其特征在于：所述支撑板（2）的外壁呈圆弧状，每组支撑板（2）共有四个；所述内胀机构（4）上连接有四个连杆组件（402），且每个支撑板（2）对应一个连杆组件（402）。

3.如权利要求2所述的一种长度可调节的车床内胀式夹具，其特征在于：所述连杆组件（402）包括长连杆（4021）及短连杆（4022），支撑座（3）的外壁设有缺口（301），长连杆（4021）的一端铰接于缺口（301）处；所述螺母块（401）的外壁连接有基座（4011），短连杆（4022）为双排结构，短连杆（4022）的一端铰接于基座（4011）外壁，且短连杆（4022）的一端铰接于长连杆（4021）的一端。

4.如权利要求3所述的一种长度可调节的车床内胀式夹具，其特征在于：所述支撑板（2）的内侧连接有耳板（201），耳板（201）铰接于长连杆（4021）与短连杆（4022）的结合处。

5.如权利要求3所述的一种长度可调节的车床内胀式夹具，其特征在于：所述支撑座（3）之间连接有滑杆（8），螺母块（401）滑动连接于滑杆（8）的外壁。

6.如权利要求1所述的一种长度可调节的车床内胀式夹具，其特征在于：所述芯轴（1）的两端设有螺纹孔（101），芯轴（1）两端的外壁设有切面（102）；所述连接块A（6）的一端设有与切面（102）适配的连接孔A（601），连接孔A（601）插接于芯轴（1）的一端；所述连接块A（6）的另一端设有六边形的第一凸块（602），第一凸块（602）的外侧端设有第一锥孔（603），第一锥孔（603）与连接孔A（601）之间设有用于容置内六角螺栓的沉头孔，连接块A（6）通过内六角螺栓连接于芯轴（1）一端。

7.如权利要求6所述的一种长度可调节的车床内胀式夹具，其特征在于：所述连接块B（7）的一端设有与切面（102）适配的连接孔B（701），连接孔B（701）插接于芯轴（1）的另一端；所述连接块B（7）的另一端设有六边形的凹槽（702），凹槽（702）与连接孔B（701）之间设有用于容置内六角螺栓的沉头孔，连接块B（7）通过内六角螺栓连接于芯轴（1）另一端，且凹槽（702）内容置有磁吸件。

8.如权利要求7所述的一种长度可调节的车床内胀式夹具，其特征在于：所述锥座（5）的一端设有与凹槽（702）适配的第二凸块（501），锥座（5）的另一端设有第二锥孔（502）。

9.如权利要求2所述的一种长度可调节的车床内胀式夹具，其特征在于：所述支撑板（2）在螺母块（401）的四周呈环形阵列排布。

10.一种如权利要求1-8中任一项所述的长度可调节的车床内胀式夹具的使用方法，其特征在于，具体步骤如下：

S1、装夹：当管类工件较短时，将夹具放置于管类工件的内壁，旋转连接块A（6）上的第一凸块（602）使芯轴（1）转动，由于芯轴（1）外壁的螺纹旋向相反，两个螺母块（401）反向移动，螺母块（401）在移动的同时，带动长连杆（4021）与短连杆（4022）向上抬起，从而使得支撑板（2）外侧与管类工件的内壁接触；

S2、拧紧：借助开口扳手与内六角扳手共同拧动连接块A（6）与连接块B（7），直至支撑板（2）与管类工件紧密贴合，防止在机加工时，管类工件与夹具产生相对运动；

S3、安装：将锥座（5）的第二凸块（501）插接于凹槽（702）中，凹槽（702）中的磁吸件将锥座（5）吸住，防止锥座（5）脱落；借助车间的吊装设备将管类工件的两端吊运至车床上，车床上的两个顶尖分别抵接于连接块A（6）上的第一锥孔（603）与锥座（5）上的第二锥孔（502），进行机加工作业；

S4、拆卸：加工完成后，取下工件与夹具，借助开口扳手与内六角扳手共同逆时针拧动连接块A（6）与连接块B（7），支撑板（2）收缩以脱离管类工件内壁；

S5、调节：当管类工件较短时，需要将夹具整体调长，此时需要多套夹具；利用一套夹具连接块A（6）上的第一凸块（602）插接于插接于另一套夹具连接块B（7）的凹槽（702）中，凹槽（702）中的磁吸件将连接块A（6）吸住；其余操作与S1、S2、S3、S4相同。

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