CN206123261U - 平行内胀工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种平行内胀工装，属于机械技术领域。它解决了现有的内胀夹具与被夹持工件为点接触，存在稳定性差的问题。本平行内胀工装，包括支撑轴，支撑轴的外表面设有若干沿支撑轴的长度方向延伸的导向槽，若干导向槽呈环形阵列分布，每个导向槽内均设有一个胀开条，支撑轴的一端设有用于驱动若干胀开条同时沿导向槽轴向运动的驱动结构，导向槽与胀开条之间设有当胀开条轴向伸入至导向槽内时用于使胀开条径向向外运动的胀开结构，胀开条上设有在胀开结构的作用下与待加工工件的内孔壁面贴合的贴合面。本实用新型具有夹持稳定性好，操作方便等优点。

Description

平行内胀工装

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种平行内胀工装。

背景技术

数控机床在加工零件的时候，经常有零件需要两端车削，或者在同一端以及梯形面上进行多次同心圆的车削，在车削时都需要有较高的同轴度要求。传统的车削加工夹具采用三点定位的方式(如三爪卡盘)夹在零件外壳上对零件进行固定，由于夹具对数控车床的刀具有阻碍作用，刀具不能在零件外围自由移动，而且三爪卡盘巨大的夹持力会导致机壳变形，从而影响了工件的加工质量；采用三点式定位的方式夹持在零件的外壳上对零件实行固定，零件由于震动、夹具松动等原因移位，对零件加工的同轴度产生较大影响，影响零件的加工精度，使零件报废。

为此，中国专利公开了一种内涨式长内孔磨制夹具[授权公告号为CN203109798U]，包括定位圆柱和锥面螺钉，定位圆柱端部开有内孔，锥面螺钉和内孔相配合，锥面螺钉在远离定位圆柱的一端为锥形，定位圆柱壁上开有多个轴向通槽，通槽的长度小于定位圆柱的长度。工作时，锥面螺钉在定位圆柱内运动，通过锥形端将定位圆柱涨开，从内部对工件进行夹持。

当定位圆柱被锥面螺钉涨开时，由于定位圆柱的外径与工件内孔径不相等，涨开后定位圆柱的外表面与工件内孔不平行，导致定位圆柱与被夹持工件为点接触，接触面积非常小，夹持稳定性差，加工时由于震动导致锥面螺钉脱离定位圆柱后，定位圆柱对工件的夹持力度变小，从而影响零件的加工精度，使零件报废。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种夹持稳定性好的平行内胀工装。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

本平行内胀工装，包括支撑轴，所述支撑轴的外表面设有若干沿支撑轴的长度方向延伸的导向槽，若干导向槽呈环形阵列分布，每个导向槽内均设有一个胀开条，其特征在于，所述支撑轴的一端设有用于驱动若干胀开条同时沿导向槽轴向运动的驱动结构，所述的导向槽与胀开条之间设有当胀开条轴向伸入至导向槽内时用于使胀开条径向向外运动的胀开结构，所述的胀开条上设有在胀开结构的作用下与待加工工件的内孔壁面贴合的贴合面。

在上述的平行内胀工装中，所述的胀开结构包括设于导向槽底部的导向斜面一和设于胀开条上的与导向斜面一配合设置的导向斜面二，所述的导向斜面一至支撑轴中轴线的距离从具有驱动结构的一端向支撑轴的另一端逐渐增大，所述的导向槽与胀开条之间设有用于防止胀开条从导向槽内径向脱落的防脱结构。

导向斜面一的倾斜角度较小，大概为1°～5°，也就是说支撑轴的中轴线与导向斜面一的夹角为1°～5°，在初始状态下胀开条完全潜入在导向槽内，运动一端时间后，胀开条的贴合面至支撑轴中轴线的距离逐渐增大。胀开条在导向槽内可径向向外运动的距离为1mm～5mm。

其中胀开条的长度大致与支撑轴的长度相等，当胀开条运动到两端与支撑轴平齐时，贴合面至支撑轴中轴线的距离最大，此时对工件的夹持效果最佳，贴合面与工件内孔为面接触。

在上述的平行内胀工装中，所述的防脱结构包括两个分别设于导向槽开口两侧处的限位挡沿和设于胀开条上的两个分别与限位挡沿配合设置的限位台阶，所述的限位挡沿与上述的导向斜面一平行设置，所述的限位台阶与上述的导向斜面二平行设置。

导向槽为通槽，贯通支撑轴设置，安装胀开条时只能从支撑轴的一端插入，在限位挡沿和限位台阶的作用下，可保证胀开条工作过程的稳定性。

在上述的平行内胀工装中，所述的驱动结构包括与支撑轴同轴设置的牵引盘，若干个胀开条的一端通过连接结构与该牵引盘连接，所述牵引盘的中部设有可周向旋转的驱动螺栓，所述支撑轴的中部具有与该驱动螺栓对应设置的螺纹孔，所述驱动螺栓的一端与该螺纹孔螺纹连接。

牵引盘的直径小于支撑轴的直径，由于驱动螺栓与螺纹孔为螺纹连接，周向旋转驱动螺栓，可使驱动螺栓相对于支撑轴轴向运动，若干个胀开条固定在牵引盘上，当牵引盘轴向运动时带动若干胀开条同步轴向运动，实现胀开条在导向槽内的移动。

在上述的平行内胀工装中，所述牵引盘的中部设有其外圈与牵引盘固连的轴承，所述的驱动螺栓穿设在轴承内且驱动螺栓与轴承的内圈紧配合。通过轴承可实现驱动螺栓相对于牵引盘周向转动且轴向固定。

在上述的平行内胀工装中，所述的连接结构包括设于牵引盘上的与胀开条一一对应设置的连接孔、穿设于连接孔内的连接螺栓和固定在胀开条端部的螺母，所述的连接螺栓穿过连接孔后与螺母螺纹连接，且连接螺栓的杆头抵靠在牵引盘的一侧，螺母抵靠在牵引盘的另一侧，所述连接孔的直径大于连接螺栓的直径。

螺母可通过焊接的方式固定在胀开条的端部，通过螺母和连接螺栓将胀开条固定在牵引盘上。由于连接孔的直径大于连接螺栓的直径，当胀开条相对于支撑轴径向向外运动时，连接螺栓可在连接孔内移动，防止胀开条弯曲。

在上述的平行内胀工装中，所述的导向槽为2-6个。

在上述的平行内胀工装中，所述的导向槽为2个。

在上述的平行内胀工装中，所述的导向槽为4个。

在上述的平行内胀工装中，所述的导向槽为6个。

工作时，将支撑轴固定到机床的主轴头上，将位于导向槽内的胀开条向后退出到最大位置，将工件套入到支撑轴的外侧，开始转动驱动螺栓，驱动螺栓的转动可带动胀开条沿着导向槽向内前进，此时在导向斜面一和导向斜面二的作用下，贴合面逐渐靠近工件的内孔壁并逐渐与内孔壁接触，当驱动螺栓无法继续转动时，可确定各个胀开条已经将工件夹持牢固。

当工件加工完毕后，反向转动驱动螺栓，使牵引盘向后退出，带动各个胀开条向后退出，贴合面逐渐脱离工件的内孔壁，从而方便工件从支撑轴上取出。

与现有技术相比，本平行内胀工装具有以下优点：胀开条的贴合面与工件的内孔壁为面接触，接触面积大，提高工件在加工过程中的稳定性，从而提高加工精度；结构设计合理，通过若干个胀开条对工件进行支撑，使工件受力均匀，有效保证了工件与支撑轴的同轴度；通过驱动螺栓来调节胀开条的轴向运动，调节方便、快速，由于驱动螺栓与支撑轴为螺纹连接，调节好后在无外力的作用下胀开条不会产生轴向运动，保证工作过程的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种较佳实施例的爆炸示意图。

图2是本实用新型提供的一种较佳实施例的结构示意图。

图3是本实用新型提供的较佳实施例中部分结构示意图。

图4是本实用新型提供的一种较佳实施例的剖视图。

图中，1、支撑轴；2、导向槽；3、胀开条；31、贴合面；4、导向斜面一；5、导向斜面二；6、限位挡沿；7、限位台阶；8、牵引盘；9、驱动螺栓；10、螺纹孔；11、连接孔；12、连接螺栓；13、螺母。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

如图1所示的平行内胀工装，包括支撑轴1，支撑轴1的外表面设有若干沿支撑轴1的长度方向延伸的导向槽2，若干导向槽2呈环形阵列分布，每个导向槽2内均设有一个胀开条3，支撑轴1的一端设有用于驱动若干胀开条3同时沿导向槽2轴向运动的驱动结构，导向槽2与胀开条3之间设有当胀开条3轴向伸入至导向槽2内时用于使胀开条3径向向外运动的胀开结构，胀开条3上设有在胀开结构的作用下与待加工工件的内孔壁面贴合的贴合面31。

如图4所示，胀开结构包括设于导向槽2底部的导向斜面一4和设于胀开条3上的与导向斜面一4配合设置的导向斜面二5，导向斜面一4至支撑轴1中轴线的距离从具有驱动结构的一端向支撑轴1的另一端逐渐增大，导向槽2与胀开条3之间设有用于防止胀开条3从导向槽2内径向脱落的防脱结构。

导向斜面一4的倾斜角度较小，大概为1°～5°，也就是说支撑轴1的中轴线与导向斜面一4的夹角α为1°～5°，在初始状态下胀开条3完全潜入在导向槽2内，运动一端时间后，胀开条3的贴合面31至支撑轴1中轴线的距离逐渐增大。胀开条3在导向槽2内可径向向外运动的距离为1mm～5mm。

其中胀开条3的长度大致与支撑轴1的长度相等，当胀开条3运动到两端与支撑轴1平齐时，贴合面31至支撑轴1中轴线的距离最大，此时对工件的夹持效果最佳，贴合面31与工件内孔为面接触。

如图3所示，防脱结构包括两个分别设于导向槽2开口两侧处的限位挡沿6和设于胀开条3上的两个分别与限位挡沿6配合设置的限位台阶7，限位挡沿6与上述的导向斜面一4平行设置，限位台阶7与上述的导向斜面二5平行设置。导向槽2为通槽，贯通支撑轴1设置，安装胀开条3时只能从支撑轴1的一端插入，在限位挡沿6和限位台阶7的作用下，可保证胀开条3工作过程的稳定性。

如图1和图2所示，驱动结构包括与支撑轴1同轴设置的牵引盘8，若干个胀开条3的一端通过连接结构与该牵引盘8连接，牵引盘8的中部设有可周向旋转的驱动螺栓9，支撑轴1的中部具有与该驱动螺栓9对应设置的螺纹孔10，驱动螺栓9的一端与该螺纹孔10螺纹连接。

牵引盘8的直径小于支撑轴1的直径，由于驱动螺栓9与螺纹孔10为螺纹连接，周向旋转驱动螺栓9，可使驱动螺栓9相对于支撑轴1轴向运动，若干个胀开条3固定在牵引盘8上，当牵引盘8轴向运动时带动若干胀开条3同步轴向运动，实现胀开条3在导向槽2内的移动。

如图4所示，连接结构包括设于牵引盘8上的与胀开条3一一对应设置的连接孔11、穿设于连接孔11内的连接螺栓12和固定在胀开条3端部的螺母13，连接螺栓12穿过连接孔11后与螺母13螺纹连接，且连接螺栓12的杆头抵靠在牵引盘8的一侧，螺母13抵靠在牵引盘8的另一侧，连接孔11的直径大于连接螺栓12的直径。

螺母13可通过焊接的方式固定在胀开条3的端部，通过螺母13和连接螺栓12将胀开条3固定在牵引盘8上。由于连接孔11的直径大于连接螺栓12的直径，当胀开条3相对于支撑轴1径向向外运动时，连接螺栓12可在连接孔11内移动，防止胀开条3弯曲。

一般设置导向槽2为2-6个，本实施例中，如图1、图2和图3所示，导向槽2为4个。

工作时，将支撑轴1固定到机床的主轴头上，将位于导向槽2内的胀开条3向后退出到最大位置，将工件套入到支撑轴1的外侧，开始转动驱动螺栓9，驱动螺栓9的转动可带动胀开条3沿着导向槽2向内前进，此时在导向斜面一4和导向斜面二5的作用下，贴合面31逐渐靠近工件的内孔壁并逐渐与内孔壁接触，当驱动螺栓9无法继续转动时，可确定各个胀开条3已经将工件夹持牢固。

当工件加工完毕后，反向转动驱动螺栓9，使牵引盘8向后退出，带动各个胀开条3向后退出，贴合面31逐渐脱离工件的内孔壁，从而方便工件从支撑轴1上取出。

实施例二

本实施例的结构原理同实施例一的结构原理基本相同，不同的地方在于，牵引盘8的中部设有其外圈与牵引盘8固连的轴承，驱动螺栓9穿设在轴承内且驱动螺栓9与轴承的内圈紧配合，通过轴承可实现驱动螺栓9相对于牵引盘8周向转动且轴向固定。

实施例三

本实施例的结构原理同实施例一的结构原理基本相同，不同的地方在于，导向槽2为2个，胀开条3的数量也为两个，其中胀开条3上贴合面31的弧形跨度为30°。

实施例四

本实施例的结构原理同实施例一的结构原理基本相同，不同的地方在于，导向槽2为6个。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种平行内胀工装，包括支撑轴(1)，所述支撑轴(1)的外表面设有若干沿支撑轴(1)的长度方向延伸的导向槽(2)，若干导向槽(2)呈环形阵列分布，每个导向槽(2)内均设有一个胀开条(3)，其特征在于，所述支撑轴(1)的一端设有用于驱动若干胀开条(3)同时沿导向槽(2)轴向运动的驱动结构，所述的导向槽(2)与胀开条(3)之间设有当胀开条(3)轴向伸入至导向槽(2)内时用于使胀开条(3)径向向外运动的胀开结构，所述的胀开条(3)上设有在胀开结构的作用下与待加工工件的内孔壁面贴合的贴合面(31)。

2.根据权利要求1所述的平行内胀工装，其特征在于，所述的胀开结构包括设于导向槽(2)底部的导向斜面一(4)和设于胀开条(3)上的与导向斜面一(4)配合设置的导向斜面二(5)，所述的导向斜面一(4)至支撑轴(1)中轴线的距离从具有驱动结构的一端向支撑轴(1)的另一端逐渐增大，所述的导向槽(2)与胀开条(3)之间设有用于防止胀开条(3)从导向槽(2)内径向脱落的防脱结构。

3.根据权利要求2所述的平行内胀工装，其特征在于，所述的防脱结构包括两个分别设于导向槽(2)开口两侧处的限位挡沿(6)和设于胀开条(3)上的两个分别与限位挡沿(6)配合设置的限位台阶(7)，所述的限位挡沿(6)与上述的导向斜面一(4)平行设置，所述的限位台阶(7)与上述的导向斜面二(5)平行设置。

4.根据权利要求1所述的平行内胀工装，其特征在于，所述的驱动结构包括与支撑轴(1)同轴设置的牵引盘(8)，若干个胀开条(3)的一端通过连接结构与该牵引盘(8)连接，所述牵引盘(8)的中部设有可周向旋转的驱动螺栓(9)，所述支撑轴(1)的中部具有与该驱动螺栓(9)对应设置的螺纹孔(10)，所述驱动螺栓(9)的一端与该螺纹孔(10)螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的平行内胀工装，其特征在于，所述牵引盘(8)的中部设有其外圈与牵引盘(8)固连的轴承，所述的驱动螺栓(9)穿设在轴承内且驱动螺栓(9)与轴承的内圈紧配合。

6.根据权利要求4所述的平行内胀工装，其特征在于，所述的连接结构包括设于牵引盘(8)上的与胀开条(3)一一对应设置的连接孔(11)、穿设于连接孔(11)内的连接螺栓(12)和固定在胀开条(3)端部的螺母(13)，所述的连接螺栓(12)穿过连接孔(11)后与螺母(13)螺纹连接，且连接螺栓(12)的杆头抵靠在牵引盘(8)的一侧，螺母(13)抵靠在牵引盘(8)的另一侧，所述连接孔(11)的直径大于连接螺栓(12)的直径。

7.根据权利要求1所述的平行内胀工装，其特征在于，所述的导向槽(2)为2-6个。

8.根据权利要求7所述的平行内胀工装，其特征在于，所述的导向槽(2)为2个。

9.根据权利要求7所述的平行内胀工装，其特征在于，所述的导向槽(2)为4个。

10.根据权利要求7所述的平行内胀工装，其特征在于，所述的导向槽(2)为6个。