CN205057611U - 内外自动定心液力夹紧机构 - Google Patents

Abstract

一种内外自动定心液力夹紧机构，包含：夹具体、设置在夹具体上的自动定心装置、设置在夹具体上并压紧自动定心装置的压紧装置、以及设置在夹具体上的轴向压紧装置。本实用新型使定位夹紧具有精确、合理、可靠、长久、方便的优势，有效地提高了产品质量与加工工效。

Description

内外自动定心液力夹紧机构

技术领域

本实用新型涉及一种内外自动定心液力夹紧机构。

背景技术

自动定心装置是机床夹具上的一种定位夹紧机构，由于机构上的联系，使它的定位表面可以同时而等速地互相接近或分离。而传动机构的构造与精度对定心精度同样起着决定性的作用。

对于生产制造中那些种类多、批量大的齿轮（如行星轮），其磨齿加工工序用传统的校准内孔再压紧的定位夹紧方式存在生产辅助时间长、定位不可靠、功效低等缺陷。因此我们考虑到了用液性塑料自动定心装置。如图1所示，其主要构成部分为夹具体1，限位螺钉2，薄壁套筒3，加压螺柱4，液性塑料5和气孔塞6。液性塑料灌满在环形槽A内，并通过辅助通道B和辅助通道C相连，孔道D是在浇注塑料时作排出空气用的，其位置一般设在浇注时的最高点，当塑料灌满后用气孔塞6将孔密封。该液性塑料自动定心装置的工作原理是利用液性塑料作为传递压力的介质，使弹性薄壁套筒产生均匀的径向变形，消除工件与套筒之间的间隙，从而使工件得到准确定心及夹紧。当工件安装在薄壁套筒3上以后，将加压螺柱4拧入，通过其端头的柱塞部分使塑料受压，由于塑料腔是密封的，根据液体的不可压缩性，以及能在各个方向均匀传递压力的原理，所以塑料就将所受的压力均布地作用在套筒的薄壁上，使其产生径向变形，最后与工件形成圆柱面接触，使其准确地定心并可靠地夹紧。当拧出加压螺柱4时，套筒薄壁3由弹性的作用恢复到原来的位置，工件也就相应松开。

该液性塑料自动定心装置的优点为：1.定心精度高；2.操作简便，迅速省力，缩短辅助时间，减轻劳动强度；3.可防止工件的夹伤。但其也存在一些致命缺点：其一是不宜用于切屑扭矩较大的工序；其二是塑料易老化、易硬化，老化或遇冷硬化后影响定心精度及夹紧的可靠性；其三是液性塑料的配置和浇注也比较麻烦。由于塑料老化或硬化的问题无法有效地解决，所以液性塑料夹具在上世纪末就慢慢退居了。

实用新型内容

本实用新型提供一种内外自动定心液力夹紧机构，使定位夹紧具有精确、合理、可靠、长久、方便的优势，有效地提高了产品质量与加工工效。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种内外自动定心液力夹紧机构，包含：夹具体、设置在夹具体上的自动定心装置、设置在夹具体上并压紧自动定心装置的压紧装置、以及设置在夹具体上的轴向压紧装置。

所述的夹具体包含：

底座，其用于固定在机床上；

芯轴，其设置在底座内；

垫圈，其套设在芯轴上，位于底座上方，并与底座连接，使工件轴向定位于垫圈上；

所述的自动定心装置包含：

薄壁内套，其套设在芯轴上，该薄壁内套外壁上具有凹陷部；

薄壁外套，其套设在薄壁内套上，与薄壁内套过盈配合并与薄壁内套焊接在一起，该薄壁外套的内壁上具有凹陷部，该薄壁外套上具有若干柱塞孔，该薄壁外套用于安装待加工工件；

所述的薄壁内套外壁上的凹陷部和薄壁外套内壁上的凹陷部组成密封空腔，所述的密封空腔中充满凡士林；

所述的压紧装置包含：

加压柱塞，其设置在薄壁外套上圆周均布的四个柱塞孔内，该加压柱塞上设置若干O型密封圈；

涨紧压盖，其套设在芯轴上，该涨紧压盖的下表面接触加压柱塞的上端，用于向加压柱塞施加向下的压力；

加压螺母，其套设在芯轴上，并与芯轴螺纹连接，且该加压螺母位于涨紧压盖上方，接触涨紧压盖的上表面，用于向下压紧涨紧压盖并锁定涨紧压盖的位置。

所述的垫圈上还包含：等分泄油槽和设置在等分泄油槽内的轴向顶出螺钉。

壁内套与薄壁外套之间的焊接采用小坡口焊接。

所述的薄壁外套上还具有若干排油、排气孔，该排油、排气孔内设置小直径细牙螺塞，该小直径细牙螺塞上设置组合垫，用于密封。

所述的轴向压紧装置包含：

防护套，其套设在自动定心装置和压紧装置的外部，用于防尘；

压板，其设置在防护套上；

紧固螺栓，其穿过防护套与芯轴的上端螺孔连接，通过旋紧紧固螺栓，向下压紧压板，并通过防护套轴向紧固工件。

所述的轴向压紧装置还包含平垫圈，其设置在压板与紧固螺栓之间，用于密封防尘。

本实用新型使定位夹紧具有精确、合理、可靠、长久、方便的优势，有效地提高了产品质量与加工工效。

附图说明

图1是背景技术中液性塑料自动定心装置的剖面结构示意图。

图2是本实用新型提供的内外自动定心液力夹紧机构的剖面结构示意图。

具体实施方式

以下根据图2具体说明本实用新型的较佳实施例。

如图2所示，本实用新型提供一种内外自动定心液力夹紧机构，包含：夹具体、设置在夹具体上的自动定心装置、设置在夹具体上并压紧自动定心装置的压紧装置、以及设置在夹具体上的轴向压紧装置。

所述的夹具体包含：

底座1，其用于固定在机床上；

芯轴3，其设置在底座1内；

垫圈2，其套设在芯轴3上，位于底座1上方，并与底座1连接，使工件轴向定位于垫圈2上。

所述的自动定心装置包含：

薄壁内套6，其套设在芯轴3上，该薄壁内套6外壁上具有凹陷部；

薄壁外套4，其套设在薄壁内套6上，与薄壁内套6过盈配合并与薄壁内套6焊接在一起，薄壁内套6与薄壁外套4之间的焊接采用小坡口焊接19，该薄壁外套4的内壁上具有凹陷部，该薄壁外套4上具有若干柱塞孔，该薄壁外套4用于安装待加工工件；本实施例中，设置4个柱塞孔；

所述的薄壁内套6外壁上的凹陷部和薄壁外套4内壁上的凹陷部组成密封空腔5，所述的密封空腔5中充满凡士林。

所述的薄壁外套4上还具有若干排油、排气孔18，该排油、排气孔18内设置小直径细牙螺塞16，该小直径细牙螺塞16上设置组合垫17，用于密封。

所述的压紧装置包含：

加压柱塞8，其设置在薄壁外套4上圆周均布的四个柱塞孔内，该加压柱塞8上设置若干O型密封圈7；

涨紧压盖15，其套设在芯轴3上，该涨紧压盖15的下表面接触加压柱塞8的上端，用于向加压柱塞8施加向下的压力；

加压螺母9，其套设在芯轴3上，并与芯轴3螺纹连接（所述的芯轴3上端部具有外螺纹，所述的加压螺母9具有内螺纹），且该加压螺母9位于涨紧压盖15上方，接触涨紧压盖15的上表面，用于向下压紧涨紧压盖15并锁定涨紧压盖15的位置。

所述的轴向压紧装置包含：

防护套10，其套设在自动定心装置和压紧装置的外部，用于防尘；

压板11，其设置在防护套10上；

紧固螺栓12，其穿过防护套10与芯轴3的上端螺孔连接，通过旋紧紧固螺栓12，向下压紧压板11，并通过防护套10轴向紧固工件。

所述的轴向压紧装置还包含平垫圈13，其设置在压板11与紧固螺栓12之间，用于密封防尘。

所述的垫圈2上还包含：等分泄油槽20和设置在等分泄油槽20内的轴向顶出螺钉21，等分泄油槽20便于在拆卸工件时降低切削油膜的吸附作用，轴向顶出螺钉21可以在拆卸工件时顶起工件，消除油膜吸附。本实用新型提供的内外自动定心液力夹紧机构的工作原理为：将底座1置于机床（本实施例中，设置在磨齿机上），校正芯轴3的外径及垫圈2的上端面，紧固底座1与床身连为一体。当待加工工件安装在薄壁外套4上以后，用扳杆14插入加压螺母9上的孔，拧转加压螺母9，加压螺母9向下运动，带动涨紧压盖15向下运动，通过涨紧压盖15将加压柱塞8下压，从而使密封空腔5内的传压介质凡士林受压。由于密封空腔5是密封的，根据液体的不可压缩性，以及能在各个方向均匀传递压力的原理，所以凡士林就将所受的压力均布地作用在薄壁内套6和薄壁外套4的薄壁上，令其产生径向变形，与待加工工件内孔及芯轴3外圆形成圆柱面接触，使其准确地定心并初步可靠夹紧。最后盖上防护套10与压板11，用紧固螺栓12进一步轴向压紧待加工工件。至此准终工作完毕，即可正式加工工件。待加工（本实施例中，是利用磨齿机对工件进行磨齿）结束，拆去压板11与防护套10，拧松加压螺母9并自动带出加压柱塞8，内外套筒薄壁由弹性的作用恢复到原来的位置，工件也就松开。本实施例中，工件拆卸后抽检，其所磨外齿的齿圈径向跳动公差均保持在0～0.02mm以内，满足了齿轮精度要求。齿轮的其它各项传动性能公差则由磨齿机自身精度来保证。

本实用新型采用内外自动定心（双向涨紧）形式，并用凡士林作为传递压力的介质，使本实用新型具有夹具机构所需的通用性、加工方便性及稳定性和长久性。

凡士林介质的优点为：传动效率高，夹紧力大，使用可靠；使用范围广；定心精度高；经济易造；操作方便，节省辅助时间；换油方便。其缺点是：容易渗漏；对切削热的影响比较敏感。凡士林的熔点为54°，常温下处于液体和固体间的凝态，在恒温的磨齿间不会融化，在不受压的情况下也不会轻易泄露。但相比液性塑料，凡士林还是容易泄露的。内外薄壁定位涨套之间虽然是过盈配合，但在柱塞加压过程中，凡士林容易从内外薄壁定位涨套结合面慢性渗漏，从而使夹具薄壁涨套泄压造成定位及夹紧失控。为此在内外薄壁定位涨套过盈配合的基础上再加以小坡口焊接，柱塞与柱塞孔间用多道O型圈密封，排油、排气孔用小直径细牙螺塞加组合垫密封。如此一来，十分有效地消除了凡士林渗漏现象。

虽然说齿轮磨齿加工切削力相对于一般金属切削加工切削力小很多，比较适合于凡士林自动定心装置，但由于这一装置不仅起到自动定心作用，同时还起到液力夹紧作用，即所谓的集定位和夹紧于一体。为了能有效地夹紧工件并保持压力，须通过柱塞以凡士林为介质，施以较大的压力。为了保证磨齿加工过程中夹紧力的持久和稳定，避免特殊情况下突发的泄压现象造成的质量事故，在夹具设计上采取了定位与压紧分开的模式，即内外薄壁涨套以自动定心为主，涨紧为辅，同时增加了一套轴向压紧机构，与自动定心分开且不同步。

此外，鉴于工件磨齿完毕后，有油膜及磨尘吸附而不易轻松取下，为此在夹具工件上方增加了用以防尘、隔油的防护套，在工件下方垫圈上布置了等分泄油槽和轴向顶出螺钉，等分泄油槽便于在拆卸工件时降低切削油膜的吸附作用，轴向顶出螺钉可以在拆卸工件时顶起工件，消除油膜吸附。

本实用新型使定位夹紧具有精确、合理、可靠、长久、方便的优势，有效地提高了产品质量与加工工效。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (6)

1.一种内外自动定心液力夹紧机构，其特征在于，包含：夹具体、设置在夹具体上的自动定心装置、设置在夹具体上并压紧自动定心装置的压紧装置、以及设置在夹具体上的轴向压紧装置；

所述的夹具体包含：

底座（1），其用于固定在机床上；

芯轴（3），其设置在底座（1）内；

垫圈（2），其套设在芯轴（3）上，位于底座（1）上方，并与底座（1）连接，使工件轴向定位于垫圈（2）上；

所述的自动定心装置包含：

薄壁内套（6），其套设在芯轴（3）上，该薄壁内套（6）外壁上具有凹陷部；

薄壁外套（4），其套设在薄壁内套（6）上，与薄壁内套（6）过盈配合并与薄壁内套（6）焊接在一起，该薄壁外套（4）的内壁上具有凹陷部，该薄壁外套（4）上具有若干柱塞孔，该薄壁外套（4）用于安装待加工工件；

所述的薄壁内套（6）外壁上的凹陷部和薄壁外套（4）内壁上的凹陷部组成密封空腔（5），所述的密封空腔（5）中充满凡士林；

所述的压紧装置包含：

加压柱塞（8），其设置在薄壁外套（4）上圆周均布的四个柱塞孔内，该加压柱塞（8）上设置若干O型密封圈（7）；

涨紧压盖（15），其套设在芯轴（3）上，该涨紧压盖（15）的下表面接触加压柱塞（8）的上端，用于向加压柱塞（8）施加向下的压力；

加压螺母（9），其套设在芯轴（3）上，并与芯轴（3）螺纹连接，且该加压螺母（9）位于涨紧压盖（15）上方，接触涨紧压盖（15）的上表面，用于向下压紧涨紧压盖（15）并锁定涨紧压盖（15）的位置。

2.如权利要求1所述的内外自动定心液力夹紧机构，其特征在于，所述的垫圈（2）上还包含：等分泄油槽（20）和设置在等分泄油槽（20）内的轴向顶出螺钉（21）。

3.如权利要求1所述的内外自动定心液力夹紧机构，其特征在于，薄壁内套（6）与薄壁外套（4）之间的焊接采用小坡口焊接（19）。

4.如权利要求1所述的内外自动定心液力夹紧机构，其特征在于，所述的薄壁外套（4）上还具有若干排油、排气孔（18），该排油、排气孔（18）内设置小直径细牙螺塞（16），该小直径细牙螺塞（16）上设置组合垫（17），用于密封。

5.如权利要求1所述的内外自动定心液力夹紧机构，其特征在于，所述的轴向压紧装置包含：

防护套（10），其套设在自动定心装置和压紧装置的外部，用于防尘；

压板（11），其设置在防护套（10）上；

紧固螺栓（12），其穿过防护套（10）与芯轴（3）的上端螺孔连接，通过旋紧紧固螺栓（12），向下压紧压板（11），并通过防护套（10）轴向紧固工件。

6.如权利要求5所述的内外自动定心液力夹紧机构，其特征在于，所述的轴向压紧装置还包含平垫圈（13），其设置在压板（11）与紧固螺栓（12）之间，用于密封防尘。