CN206083898U - 一种薄壁圆筒件外壁加工用的夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种薄壁圆筒件外壁加工用的夹具，包括中心轴、螺母、膨胀套、活动扩充头；中心轴穿设于膨胀套内，中心轴一端固定有固定扩充头，中心轴另一端设有外螺纹；活动扩充头中部设有供中心轴穿过的通孔，活动扩充头夹设于膨胀套的端部和螺母之间；膨胀套夹持于活动扩充头和固定扩充头的锥面上，膨胀套上还设有可形变的裂槽。螺母拧紧时，中心轴向膨胀套的外部移动，通过螺纹的轴向移动，使活动扩充头和固定扩充头向膨胀套方向移动，进而挤压进膨胀套内部，在膨胀套的外周面形成压力，使膨胀套两端部向外扩充，抵接在薄壁圆筒内壁上，从而完成装夹步骤，固定薄壁圆筒件。该夹具抵接在圆筒件的内壁，结构简单、安装可靠、易于使用。

Description

一种薄壁圆筒件外壁加工用的夹具

技术领域

本实用新型涉及机床夹具，尤其涉及一种薄壁圆筒件外壁加工用的夹具。

背景技术

随着现代机械加工的发展，机械加工技术也得到了快速发展。在机械加工中，作为固定加工对象的装置，夹具的应用非常广泛。

在军用武器或弹药中，以及工程车辆或者建筑内管道等，常用到薄壁圆筒件，该圆筒件由于壁较薄，因此在车削表面加工时，难以通过夹持整个圆筒件的方式对其表面进行加工。

薄壁圆筒件在加工过程中，由于薄壁圆筒零件长度较长、壁厚薄、刚性差，在车削加工时，易受到装夹、重力、振动以及切削所产生的热变形等因素的影响，很难保证工件的加工精度和使用要求。

现有的夹具在使用过程中，存在的最大问题就是使薄壁圆筒件变形，变形不但影响零件尺寸的精度，还导致了加工材料的浪费，增加了企业的生产成本。影响零件变形的因素有：装夹过程中夹紧力过大或受力不均引起变形；切削加工中切削力作用引起变形；加工中产生热量，冷却不充分，引起变形。上述三个因素中，夹紧力引起的变形是最主要的因素。所以加工薄壁零件要充分考虑如何防止由夹紧力作用而产生的变形。

实用新型内容

本实用新型提供了一种薄壁圆筒件外壁加工用的夹具，该夹具抵接在圆筒件的内壁，结构简单、安装可靠、易于使用，改善了薄壁圆筒件在装夹过程中受夹紧力作用而产生的变形，保证了薄壁圆筒件在加工过程中的尺寸精度。

为了实现上述发明目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种薄壁圆筒件外壁加工用的夹具，包括中心轴、螺母、膨胀套、活动扩充头；

所述中心轴穿设于膨胀套内，中心轴一端固定有固定扩充头，中心轴另一端设有外螺纹；

所述活动扩充头和固定扩充头均为圆锥形或圆台形，活动扩充头中部设有供中心轴穿过的通孔，活动扩充头夹设于膨胀套的端部和螺母之间；

所述膨胀套夹持于活动扩充头和固定扩充头的锥面上，膨胀套上还设有可形变的裂槽。

作为本实用新型的优选，还包括一端设有螺纹的连接轴，所述中心轴上设有与所述连接轴适配的第一螺纹孔，所述连接轴螺纹连接在所述中心轴上，所述固定扩充头安装在所述连接轴上。

作为本实用新型的优选，所述裂槽至少为两个，且沿所述膨胀套周向分布。

作为本实用新型的优选，所述螺母与所述膨胀套之间设有垫圈。

作为本实用新型的优选，所述活动扩充头和固定扩充头是平滑锥度旋转体。

作为本实用新型的优选，所述活动扩充头和固定扩充头是由聚氨酯橡胶材料制成的。

与现有技术相比，采用上述技术方案的薄壁圆筒件外壁加工用的夹具，具有如下有益效果：

(1)螺母转动中心轴，带动固定扩充头和活动扩充头向膨胀套内部挤压，在两个扩充头分别与膨胀套接触的部位不存在间隙，且在挤压力的作用下向外扩充膨胀套，一方面使膨胀套扩充处的外壁与薄壁圆筒件内壁相抵，固定薄壁圆筒件；

(2)该夹具制造简单，扩充头可拆卸，更换方便，使用寿命长。

(3)装夹夹具是与薄壁圆筒件内壁相接触，故不会对薄壁圆筒件的加工表面产生损坏，不会使薄壁圆筒件外壁受力变形。

(4)膨胀套在扩充头的作用下，与薄壁圆筒件接触，之间没有缝隙，可防止薄壁圆筒件在加工过程中脱落或者变形、颤动，有效保证了薄壁圆筒件的加工质量。

(5)另一方面当薄壁圆筒件被夹紧时，扩充头若采用聚氨酯橡胶材料时，扩充头径向变形相同，保证了薄壁圆筒件和夹具的同轴度。

附图说明

图1为本实用新型薄壁圆筒件外壁加工用的夹具的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1薄壁圆筒件外壁加工用的夹具的结构剖视图；

图3为本实用新型实施例1薄壁圆筒件外壁加工用的夹具的机构拆分示意图；

图4为本实用新型实施例2薄壁圆筒件外壁加工用的夹具的结构剖视图。

附图标记：1、中心轴；2、螺母；3、活动扩充头；4、膨胀套；5、固定扩充头；6、裂槽；7连接轴；8、垫圈。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步描述。

实施例1：

如图1至图3所示的一种薄壁圆筒件外壁加工用的夹具，主要由中心轴1、螺母2、膨胀套4、活动扩充头3组成。中心轴1穿设于膨胀套4内，中心轴1一端固定有固定扩充头5，中心轴1另一端设有外螺纹；活动扩充头3和固定扩充头5均为圆锥形或圆台形，活动扩充头3中部设有供中心轴1穿过的通孔，活动扩充头3夹设于膨胀套4的端部和螺母2之间；膨胀套4夹持于活动扩充头3和固定扩充头5的锥面上，膨胀套4上还设有可形变的裂槽6。

螺母2转动中心轴1，带动固定扩充头5和活动扩充头3向膨胀套4内部挤压，为了避免膨胀套4在活动扩充头3和固定扩充头5向内挤压时受力爆裂，膨胀套4周向上设有至少两个裂槽6，在螺母2转动中心轴1，带动固定扩充头5和活动扩充头3向膨胀套4内部挤压时，膨胀套4上的裂槽6沿其长度方向被分割为多个膨胀爪，多个膨胀爪包裹在固定扩充头5和活动扩充头3上，再与薄壁圆筒件内壁相抵接，固定薄壁圆筒件。当薄壁圆筒件被夹紧时，活动扩充头3和固定扩充头5径向变形相同，保证了薄壁圆筒件和夹具的同轴度，有利于薄壁圆筒件外壁的加工。

为了提高活动扩充头3的使用寿命，在螺母2和膨胀套4之间还设有垫圈8。垫圈8扩大了螺母3与活动扩充头3之间的接触面，降低螺母紧固力对活动扩充头3的应力集中，把螺母2的压力均匀分布于被连接的活动扩充头3上，防止损坏活动扩充头3。在此设有垫圈8的另一优势就是拧紧螺母3时不会划伤活动扩充头3。

活动扩充头3和固定扩充头5可以是圆锥形或圆台形，也可以是任意平滑锥度旋转体，活动扩充头3沿着中心轴1向螺母2安装方向的直径逐渐增加，且末端的直径大于膨胀套4的内径，活动扩充头3与固定扩充头5的结构一致，两个扩充头直径小的一端相对设置。

活动扩充头3和固定扩充头5是由聚氨酯橡胶材料制成的。

聚氨酯橡胶既具有流体各向流动的性质，又像刚体那样具有一定的硬度和刚度，不会流散，被称作为“流动刚”。由于聚氨酯具有流动性，因此被广泛的应用于冲压成形的复杂形状的零件。聚氨酯橡胶耐磨性好、强度高、弹性好、耐老化、耐油性好，将其用于本夹具中，作为活动扩充头和固定扩充头，原因如下：(1)耐磨性好。聚氨酯橡胶具有良好的耐磨性；(2)负载支撑力大、减振效果好。聚氨酯橡胶的拉伸强度和伸长率高，因而负载支撑力大，同时减振性能很好；(3)硬度范围大。

本实用新型夹具中，主要利用聚氨酯橡胶的压缩变形性能，其质量和机械性能关系到夹具的可靠性。

实施例2：

如图4所示，一种薄壁圆筒件外壁加工用的夹具，本实施例中的夹具相对于实施例1的区别在于：还包括一端设有螺纹的连接轴7，中心轴上设有与连接轴7相适配的第一螺纹孔，连接轴7螺纹连接在中心轴上，固定扩充头5固定安装在连接轴7上。在使用时，连接轴固定连接在中心轴1上，固定扩充头5固定安装在连接轴7上，此设置有利于固定扩充头5的拆卸与更换，在更换完毕后通过锁紧机构中的锁紧螺栓9，穿过开孔90拧紧在第二螺纹孔上，将连接轴7和中心轴1牢牢的固定，保证二者锁紧。在使用过程中，中心轴1、固定活动头5和连接轴7运动方向一致。

本实用新型的设计原理是：当螺母2拧紧时，中心轴1向膨胀套4的外部移动，通过螺纹的轴向移动，使活动扩充头3和固定扩充头5向膨胀套4方向移动，进而挤压进膨胀套4内部，在膨胀套4的外周面形成很大的压力，进而使膨胀套4两端部向薄壁圆筒内壁方向扩充，抵接在薄壁圆筒内壁上，从而完成装夹步骤，固定薄壁圆筒件。

薄壁圆筒件进行一次装夹后，即可完成薄壁圆筒件的加工，有利于保证工件的加工精度，提高加工效率。薄壁圆筒件加工完成后，松开螺母2，压缩力消失，固定扩充头5与薄壁圆筒件之间、活动扩充头3与薄壁圆筒件之间作用力随之消失，使膨胀套4收缩，便可将薄壁圆筒件取出，完成加工工作。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种薄壁圆筒件外壁加工用的夹具，其特征在于：包括中心轴(1)、螺母(2)、膨胀套(4)、活动扩充头(3)；

-所述中心轴(1)穿设于膨胀套(4)内，中心轴(1)一端固定有固定扩充头(5)，中心轴(1)另一端设有外螺纹；

-活动扩充头(3)和固定扩充头(5)均为圆锥形或圆台形，活动扩充头(3)中部设有供中心轴(1)穿过的通孔，活动扩充头(3)夹设于膨胀套(4)的端部和螺母(2)之间；

-所述膨胀套(4)夹持于活动扩充头(3)和固定扩充头(5)的锥面上，膨胀套(4)上还设有可形变的裂槽(6)。

2.如权利要求1所述的薄壁圆筒件外壁加工用的夹具，其特征在于，还包括一端设有螺纹的连接轴(7)，所述中心轴(1)上设有与所述连接轴(7)适配的第一螺纹孔，所述连接轴(7)螺纹连接在所述中心轴(1)上，所述固定扩充头(5)安装在所述连接轴(7)上。

3.如权利要求1所述的薄壁圆筒件外壁加工用的夹具，其特征在于，所述裂槽(6)至少为两个，且沿所述膨胀套(4)周向分布。

4.如权利要求1所述的薄壁圆筒件外壁加工用的夹具，其特征在于，所述螺母(2)与所述膨胀套(4)之间设有垫圈(8)。

5.如权利要求1所述的薄壁圆筒件外壁加工用的夹具，其特征在于，所述活动扩充头(3)和固定扩充头(5)是平滑锥度旋转体。

6.如权利要求1或5所述的薄壁圆筒件外壁加工用的夹具，其特征在于，所述活动扩充头(3)和固定扩充头(5)是由聚氨酯橡胶材料制成的。

7.如权利要求2所述的薄壁圆筒件外壁加工用的夹具，其特征在于，中心轴(1)于第一螺纹孔所在的侧壁设有锁紧机构，所述锁紧机构包括第二螺纹孔和锁紧螺栓(9)，第二螺纹孔设于第一螺纹孔所在中心轴的侧壁，膨胀套(4)开设有供锁紧螺栓(9)通过的开孔(90)。