CN205324774U - 一种薄壁零件内涨式夹具 - Google Patents

Abstract

一种薄壁零件内涨式夹具，包括有夹爪、固定压块、活动压块、轴芯，夹爪为位于同轴芯的外圆环位置均匀分布设置的两个或者两个以上的夹爪，夹爪为圆弧形夹爪，夹爪的前后两端面分别设置有斜面和限位导块，固定压块设置有与夹爪前端面相匹配的斜面和限位导槽，活动压块设置有与夹爪后端面相匹配的斜面和限位导槽，固定压块与夹具安装基准法兰固定连接，并通过夹具安装基准法兰与机床夹盘头联接，活动压块与轴芯的一端连接，当驱动装置驱动轴芯牵引活动压块沿轴向往复移动时，夹爪沿径向涨开夹持工件或者收合松开工件。与现有技术相比具有结构简单、成本低、设计合理、加工精度高、对工件支撑效果好、加工时不易变形的特点。

Description

一种薄壁零件内涨式夹具

技术领域

本实用新型涉及一种机床加工夹具，特别是涉及一种薄壁零件内涨式夹具。

背景技术

薄壁零件通常是指圆直径与壁厚之比为50〜200，且壁厚约为0.25〜2mm的工件，薄壁零件因其壁薄，导致刚性差、强度弱，因而对各种影响因素十分敏感，使得在加工中极易变形，特别是对零件尺寸和形位精度要求较高时，若装夹力、刀具、切削用量等选择不适当，容易引起工件的颤振，从而降低零件的加工精度，因而成为机械加工中的一大难题。针对薄壁零件在加工过程中受到切削力、夹紧力、切削热和残余应力的影响极易产生变形的情况，在加工中可以采用进给量局部调整和改进毛坯的结构工艺性等多种方法控制加工变形。由于工件壁较薄，在夹紧力的作用下容易产生变形，影响工件的尺寸精度和形状精度，这就要求必须专门设计与加工工艺相适应的加装工具进行操作。

中国发明专利申请（专利申请号为：2013 1 0220628.8）公开了一种“大直径薄壁件的车加工夹具”，该大直径薄壁件的车加工夹具包括一个环状的本体，本体前端面上开有环形的工件安置腔，本体被若干个径向的割断槽分割为相互分离的多个扇形部分，每一个扇形部分后端面上设置有能够与机床卡盘的一个卡爪连接的连接孔。该大直径薄壁件的车加工夹具通过将本体的各个部分分别与车床卡盘的各个卡爪装在一起，利用环形工件的安置腔的内圆周夹紧工件，使工件各部分夹紧力均匀分布，从而减小了大直径薄壁工件的变形。

然而，现有技术中的该大直径薄壁件的车加工夹具存在以下问题：因尺寸单一，不能适应多种尺寸工件的加工，并且该夹具安置腔的内圆周夹紧工件时，对工件的支撑并不能很好地应对径向的切削力，易导致工件变形。

因此，针对现有技术中的存在问题，亟需提供一种结构简单、成本低、设计合理、加工精度高、对工件支撑效果好、加工时不易变形的薄壁零件机床加工的夹具技术显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种结构简单、成本低、设计合理、加工精度高、对工件支撑效果好、加工时不易变形的薄壁零件内涨式夹具。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种薄壁零件内涨式夹具，其特征在于：包括有夹爪、固定压块、活动压块、轴芯，所述夹爪为位于同轴芯的外圆环位置均匀分布设置的两个或者两个以上的夹爪，所述夹爪为圆弧形夹爪，所述夹爪的前后两端面分别设置有斜面和限位导块，所述固定压块设置有与所述夹爪前端面相匹配的斜面和限位导槽，所述活动压块设置有与所述夹爪后端面相匹配的斜面和限位导槽，所述固定压块与夹具安装基准法兰固定连接，并通过所述夹具安装基准法兰与机床夹盘头联接，所述活动压块与所述轴芯的一端连接，所述轴芯的另一端穿过所述固定压块的轴孔与驱动装置驱动连接，当驱动装置驱动所述轴芯牵引所述活动压块沿轴向往复移动时，所述夹爪沿径向涨开夹持工件或者收合松开工件。

优选的，所述夹爪的前端面设置有两个限位导块，对应所述固定压块设置有与所述夹爪前端面相匹配的两个限位导槽。

另一优选的，所述夹爪的后端面设置有两个限位导块，对应所述活动压块设置有与所述夹爪后端面相匹配的两个限位导槽。

另一优选的，所述夹爪位于外圆弧面设置有沟槽。

更优选的，所述夹爪位于外圆弧面均匀分布设置有四道沿圆弧面的圆弧沟槽。

以上的，沿着所述夹爪的沟槽设置有弹性胶圈将所述夹爪弹性定位。

以上的，所述夹爪为位于同轴芯的外圆环位置均匀分布设置有3个至6个夹爪。

进一步的，所述夹爪为位于同轴芯的外圆环位置均匀分布设置有5个夹爪。

以上的，所述活动压块与所述轴芯的一端通过紧固螺栓固定连接。

以上的，所述驱动装置是设置有气缸、液压缸或者曲柄滑块机构驱动装置。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的一种薄壁零件内涨式夹具，包括有夹爪、固定压块、活动压块、轴芯，夹爪为位于同轴芯的外圆环位置均匀分布设置的两个或者两个以上的夹爪，夹爪为圆弧形夹爪，夹爪的前后两端面分别设置有斜面和限位导块，固定压块设置有与夹爪前端面相匹配的斜面和限位导槽，活动压块设置有与夹爪后端面相匹配的斜面和限位导槽，固定压块与夹具安装基准法兰固定连接，并通过夹具安装基准法兰与机床夹盘头联接，活动压块与轴芯的一端连接，轴芯的另一端穿过固定压块的轴孔与驱动装置驱动连接，当驱动装置驱动轴芯牵引活动压块沿轴向往复移动时，夹爪沿径向涨开夹持工件或者收合松开工件。

因此，本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1. 针对薄壁零件的特点，基于加工过程中遇到的问题，全面改进薄壁零件加工夹具的构造，采取有效地措施，避免了对精度影响因素，从而提高加工精度；

2. 利用一套夹具可以完成多种薄壁工件的加工，适应性强，为操作工人节省了安放工件的时间；

3. 夹紧力均匀，对工件的支撑效果好，避免工件在加工过程中变形；

4. 结构简单、成本低、易于加工和操作、使用安全可靠的特点。

本实用新型与现有技术相比具有结构简单、成本低、设计合理、加工精度高、对工件支撑效果好、加工时不易变形的特点。

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型的一种薄壁零件内涨式夹具的结构示意图；

图2是本实用新型的一种薄壁零件内涨式夹具的夹爪装配状态的结构示意图；

图3是本实用新型的一种薄壁零件内涨式夹具的夹爪的结构示意图；

图4是图3的侧视结构示意图；

图5是图3的俯视结构示意图。

在图1、图2、图3、图4和图5中包括有：

1——机床夹盘头、

2——夹具安装基准法兰、

3——固定压块、

4——夹爪、

41——限位导块、

5——工件、

6——限位导槽、

7——活动压块、

8——紧固螺栓、

9——轴芯、

10——沟槽、

11——斜面。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例1

本实用新型的一种薄壁内涨式夹具的实施方式之一，如图1和图2所示，包括有夹爪4、固定压块3、活动压块7、轴芯9，夹爪4为位于同轴芯9的外圆环位置均匀分布设置的两个或者两个以上的夹爪4，夹爪4为圆弧形夹爪，夹爪4的前后两端面分别设置有斜面11和限位导块41，固定压块3设置有与夹爪4前端面相匹配的斜面11和限位导槽6，活动压块7设置有与夹爪4后端面相匹配的斜面11和限位导槽6，固定压块3与夹具安装基准法兰2固定连接，并通过夹具安装基准法兰2与机床夹盘头1联接，活动压块7与轴芯9的一端连接，轴芯9的另一端穿过固定压块3的轴孔与驱动装置驱动连接，当驱动装置驱动轴芯9牵引活动压块7沿轴向往复移动时，夹爪4沿径向涨开夹持工件5或者收合松开工件5。利用气缸控制芯轴左右移动，当工件5装上后，气缸带动芯轴向左移动，夹爪4在活动压块7及固定压块3的斜面11作用下沿夹爪4个限位导槽6向外运动，涨紧工件5内孔，准确夹持工件5；当工件5加工完毕，气缸控制芯轴向右运动，夹爪4向着轴芯9方向运动，从而松开工件5。

由此通过一种薄壁内涨式夹具，实现结构简单、成本低、设计合理、加工精度高、对工件5支撑效果好、加工时不易变形的特点。

具体的，夹爪4的前端面设置有两个限位导块41，对应固定压块3设置有与夹爪4前端面相匹配的两个限位导槽6。用两个限位导槽6可以增加夹爪4的定位效果。

具体的，夹爪4的后端面设置有两个限位导块41，对应活动压块7设置有与夹爪4后端面相匹配的两个限位导槽6。用两个限位导槽6可以增加夹爪4的定位效果，也可以使夹爪4滑动更加平滑。

具体的，选用的气缸，气缸缸径40mm，压强调至1MPa，则夹具的夹持力为132.01N。工件5质量较轻，且车床转速较低，材质强度不高，此夹持力可以满足生产需要。

更具体的，夹具的夹爪4与固定压块3和活动压块7的两个斜面11的配合，通过限位导块41和限位导槽6，可以在一定的内径范围内调整，设计可调整的范围为半径35±5mm，因此该夹具使用较为灵活，通过改变芯轴内径还可以适应幅度较大的变化，充分改善了工件5的长度的受力情况。

实施例2

本实用新型一种薄壁内涨式夹具的实施方式之一，如图1至图5所示，本实施例2的主要技术方案与实施例1基本相同，在本实施例2中未作解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的区别在于：夹爪4位于外圆弧面设置有沟槽10，沿着夹爪4的沟槽10设置有弹性胶圈将夹爪4弹性定位，这样设计既增大夹爪4表面与工件5接触表面之间的摩擦系数，从而增大夹持力，弹性胶圈还可以在松动夹具时对夹爪4进行复位，也可以用于保护工件5在进入/退出夹具时内壁不被划伤，又方便更换工件5时不会发生夹爪4掉落情况。

具体的，夹爪4位于外圆弧面均匀分布设置有四道沿圆弧面的圆弧沟槽10。

在活动压块7上设计出5个6º±5´的斜面11，呈间隔72 º对称分布，以便更好配合夹爪4伸缩运动。为保证夹爪4伸缩时的尺寸一致，用铣刀加工这五个斜面11时应当保证在同一截面。

实施例3

本实用新型一种薄壁内涨式夹具的实施方式之一，如图1至图5所示，本实施例3的主要技术方案与实施例1基本相同，在本实施例3中未作解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的区别在于：夹爪4为位于同轴芯9的外圆环位置均匀分布设置有3个至6个夹爪4，增加夹爪4数量可以显著减少工件5变形的情况，并且可以使工件5在夹持时受力均匀，增大夹具的夹持力。

具体的，夹爪4为位于同轴芯9的外圆环位置均匀分布设置有5个夹爪4，实际工作中，五爪式夹具对工件5造成的变形情况，要明显优于三爪式夹具，可将内涨式夹具设计为五爪式。

具体的，活动压块7与轴芯9的一端通过紧固螺栓8固定连接，以增加轴芯在活动时的精度。

具体的，驱动装置是设置有气缸、液压缸或者曲柄滑块机构驱动装置。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种薄壁零件内涨式夹具，其特征在于：

包括有夹爪、固定压块、活动压块、轴芯，

所述夹爪为位于同轴芯的外圆环位置均匀分布设置的两个或者两个以上的夹爪，所述夹爪为圆弧形夹爪，所述夹爪的前后两端面分别设置有斜面和限位导块，

所述固定压块设置有与所述夹爪前端面相匹配的斜面和限位导槽，

所述活动压块设置有与所述夹爪后端面相匹配的斜面和限位导槽，

所述固定压块与夹具安装基准法兰固定连接，并通过所述夹具安装基准法兰与机床夹盘头联接，

所述活动压块与所述轴芯的一端连接，

所述轴芯的另一端穿过所述固定压块的轴孔与驱动装置驱动连接，

当驱动装置驱动所述轴芯牵引所述活动压块沿轴向往复移动时，所述夹爪沿径向涨开夹持工件或者收合松开工件。

2. 根据权利要求1所述的一种薄壁零件内涨式夹具，其特征在于：所述夹爪的前端面设置有两个限位导块，对应所述固定压块设置有与所述夹爪前端面相匹配的两个限位导槽。

3. 根据权利要求1所述的一种薄壁零件内涨式夹具，其特征在于：所述夹爪的后端面设置有两个限位导块，对应所述活动压块设置有与所述夹爪后端面相匹配的两个限位导槽。

4.根据权利要求1所述的一种薄壁零件内涨式夹具，其特征在于：所述夹爪位于外圆弧面设置有沟槽。

5. 根据权利要求4所述的一种薄壁零件内涨式夹具，其特征在于：所述夹爪位于外圆弧面均匀分布设置有四道沿圆弧面的圆弧沟槽。

6. 根据权利要求4或5所述的一种薄壁零件内涨式夹具，其特征在于：沿着所述夹爪的沟槽设置有弹性胶圈将所述夹爪弹性定位。

7. 根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种薄壁零件内涨式夹具，其特征在于：所述夹爪为位于同轴芯的外圆环位置均匀分布设置有3个至6个夹爪。

8. 根据权利要求7所述的一种薄壁零件内涨式夹具，其特征在于：所述夹爪为位于同轴芯的外圆环位置均匀分布设置有5个夹爪。

9. 根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种薄壁零件内涨式夹具，其特征在于：所述活动压块与所述轴芯的一端通过紧固螺栓固定连接。

10. 根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种薄壁零件内涨式夹具，其特征在于：所述驱动装置是设置有气缸、液压缸或者曲柄滑块机构驱动装置。