CN207756940U - 一种薄壁筒件车削夹具 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种薄壁筒件车削夹具,属于车床夹具领域,用于解决目前现有许多薄壁车削工装多为单一工序加工,或只有外圆加工,或只有内孔加工,或长度定位装置过于复杂,这些均无法实现内孔与外圆的一次性装夹加工,二次装夹势必造成产品精度不高,效率也不高,且操作不便。或拆装产品不便,有时还需连同工装一起拆卸,效率低;现有内胀式工装容易与工件“抱死”等问题。它包括主心轴、夹持部,夹持部包括两个镜像设置且锥面向内的定心锥套,两个定心锥套之间设有胀套,胀套两端分别套于两个定心锥套锥面外;本技术方案该夹具结构形式简单,易制作、易装夹、易操作,结构形式适用范围较广,可根据需要只要适当调整,即可满足较多工序要求。

Description

一种薄壁筒件车削夹具
技术领域
本实用新型属于车床夹具领域,具体来说,是一种薄壁筒件车削夹具。
背景技术
在机加工中,车削较长的薄壁圆筒零件,加工难度大,这类零件的壁厚与它的径向、轴向尺寸相比较,相差悬殊,一般为几十倍甚至上百倍,所以这类零件的刚性较弱,给车削加工带来一定的困难。这类薄壁件,内、外圆的直径差很小,轴向尺寸大于径向尺寸,对孔的圆度、圆柱度、各圆柱表面的同轴度、孔轴线的直线度等都有严格的要求,同时对端面的平面度和端面对孔轴线的垂直度也有严格的要求。
车削时,受振动、切削力,切削热以及重力等因素影响,对零件的尺寸精度及表面粗糙度造成影响,故对工装夹具的设计与制造提出更高的要求。
目前现有许多薄壁车削工装多为单一工序加工,或只有外圆加工,或只有内孔加工,或长度定位装置过于复杂,这些均无法实现内孔与外圆的一次性装夹加工,二次装夹势必造成产品精度不高,效率也不高,且操作不便。或拆装产品不便,有时还需连同工装一起拆卸,效率低。现有内胀式工装容易与工件“抱死”,等等。
实用新型内容
本实用新型目的是旨在提供了一种以内孔作“精”定位,轴向只需“粗”定位,可以确保一次装夹完成薄壁零件的外圆、两端面以及内孔两头内圆的加工,能精确保证各圆柱面同轴度要求,端面对孔轴线的垂直度要求及端面间的平行度要求;拆装工件时无需连同夹具一起拆卸;胀套能稳定胀紧或松卸,不会造成与产品之间的“抱死”现象的壁筒件车削夹具。
为实现上述技术目的,本实用新型采用的技术方案如下:
一种薄壁筒件车削夹具,包括主心轴、夹持部,所述夹持部包括两个镜像设置且锥面向内的定心锥套,所述两个定心锥套之间设有胀套,所述胀套两端分别套于两个定心锥套锥面外;
所述两个定心锥套靠右侧一个中心处与主心轴右端固定连接,所述两个定心锥套靠左侧一个中心处开有通孔,且通过通孔滑动配合于主心轴上,所述主心轴、定心锥套同轴设置,所述主心轴左端旋有用于推动活动定心锥套的螺母。
进一步限定,所述胀套左端面开有若干均匀分布第一凹槽,所述若干第一凹槽均向轴向延伸;所述胀套右端面开有若干均匀分布第二凹槽,所述若干第二凹槽均向轴向延伸;所述第一凹槽与第二凹槽等距间隔设置。
进一步限定,所述主心轴右端设有辅助顶尖,所述辅助顶尖左端插入主心轴右端,所述辅助顶尖右端中心与车床尾座活动顶尖相连接,所述主心轴、辅助顶尖、车床尾座活动顶尖同轴设置。
进一步限定,所述螺母与定心锥套之间设有延伸套,所述延伸套可滑动的套于主心轴上。
进一步限定,所述定心锥套与胀套配合的外锥面采用32°的锥度。
进一步限定,所述胀套外径d与第一凹槽或第二凹槽数量i比值为:当d≤30mm时,i=3;当d>30mm~80mm时,i=4;当d>80mm时,i=6。
进一步限定,所述胀套材料使用65Mn弹簧钢。
进一步限定,所述辅助顶尖左端的外锥面与主心轴1右端的内锥面,使用10°至15°的锥度内外锥面配合,配合长度L与锥面大径D比值为:L/D=1~1.5。
进一步限定,所述胀套的内锥面锥度小于定心锥套的外锥面锥度1°~2°。
进一步限定,活动的定心锥套内孔与主心轴外径采用0.015mm~0.02mm配合间隙。
进一步限定,辅助顶尖锥面端部与主心轴内锥孔底设置2mm-3mm间隙。
采用上述技术方案的实用新型,夹具整体采用“一夹一顶”的装夹方式。安装时,将装配完整的夹具体(除辅助顶尖外)使用主心轴的三爪夹持段安装在车床三爪卡盘上加紧,并校准。接着从夹具体右端套上工件,然后使用辅助顶尖左端的外锥面插入主心轴尾端内锥孔内,它们之间以锥面配合方式连接。接着使用车床尾座活动顶尖顶住辅助顶尖尾端的中心孔即可。夹具体全部安装完毕后,接着可以使用一长度样块在车床卡盘端面与产品左端面之间作长度的“粗”定位,最后拧紧螺母,通过延伸套传递移动,来推动活动定心锥套,从而使胀套在定位锥套的锥面作用下一边向右轴向移动,一边由于胀套两段均开有等距间隔设置的第一凹槽和第二凹槽,在胀套被挤压的时候将以第一凹槽和第二凹槽为坡口沿径向均匀胀开,达到胀套两段外壁对产品内壁的均匀胀紧支撑,依靠夹具整体精度保证产品的加工精度。
产品加工完毕后,仅需松开螺母,利用定心锥套外锥面及主芯轴外锥面与胀套内锥面之间的角度差,在左端受力释放的情况下,胀套依靠自身弹性变形的力迅速恢复变形,推动延伸套后退,完成径向收缩,作用在工件上的夹紧力也随即释放。最后,无需移动尾座,只需松开尾座顶尖,从主芯轴右端的锥孔内抽出辅助顶尖,即可从夹具体右端外取出加工好的工件。
该夹具结构形式可根据需要,主要结构方式不变,只要适当调整,可以同时适用于轴套类薄壁件、环类薄壁件、盘类薄壁件。
本实用新型相比现有技术,该夹具结构形式简单,易制作、易装夹、易操作,结构形式适用范围较广,可根据需要只要适当调整,即可满足较多工序要求。
附图说明
本实用新型可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明;
图1为本实用新型一种薄壁筒件车削夹具的结构示意图;
图2为胀套的结构示意图;
图3为图1中A的放大图;
主要元件符号说明如下:
主心轴1、定心锥套2、胀套3、螺母4、第一凹槽5、第二凹槽6、辅助顶尖7、延伸套8。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型,下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进一步说明。
如图1、图2、图3所示,一种薄壁筒件车削夹具,包括主心轴1、夹持部,夹持部包括两个镜像设置且锥面向内的定心锥套2,两个定心锥套2之间设有胀套3,胀套3两端分别套于两个定心锥套2锥面外;两个定心锥套2靠右侧一个中心处与主心轴1右端固定连接,两个定心锥套2靠左侧一个中心处开有通孔,且通过通孔滑动配合于主心轴1上,主心轴1、定心锥套2同轴设置,主心轴1左端套有用于推动定心锥套2的螺母4。
优选的,胀套3左端面开有若干均匀分布第一凹槽5,若干第一凹槽5均向轴向延伸;胀套3右端面开有若干均匀分布第二凹槽6,若干第二凹槽6均向轴向延伸;第一凹槽5与第二凹槽6等距间隔设置。
优选的,主心轴1右端设有辅助顶尖7,辅助顶尖7左端插入主心轴1右端,辅助顶尖7右端中心与车床尾座活动顶尖相连接,主心轴1、辅助顶尖7、车床尾座活动顶尖同轴设置。
优选的,螺母4与定心锥套2之间设有延伸套8,延伸套8可滑动的套于主心轴1上。
优选的,定心锥套2与胀套3配合的外锥面采用32°的锥度。
优选的,胀套3外径d与第一凹槽5或第二凹槽6数量i比值为:当d≤30mm时,i=3;当d>30mm~80mm时,i=4;当d>80mm时,i=6。
优选的,胀套3材料使用65Mn弹簧钢。
优选的,辅助顶尖7左端的外锥面与主心轴11右端的内锥面,使用10°至15°的锥度内外锥面配合,配合长度L与锥面大径D比值为:L/D=1~1.5。
优选的,胀套3的内锥面锥度小于定心锥套2的外锥面锥度1°~2°。
优选的,活动的定心锥套2内孔与主心轴1外径采用0.015mm~0.02mm配合间隙。
优选的,辅助顶尖7锥面端部与主心轴1内锥孔底设置2mm-3mm间隙。
本实施例中:该夹具由主心轴1、延伸套8、定心锥套2、胀套3、辅助顶尖7构成。夹具整体采用“一夹一顶”的装夹方式。安装时,将装配完整的夹具体(除辅助顶尖7外)使用主心轴1的三爪夹持段安装在车床三爪卡盘上加紧,并校准。接着从夹具体右端套上工件,然后使用辅助顶尖7左端的外锥面插入主心轴1尾端内锥孔内,它们之间以锥面配合方式连接。接着使用车床尾座活动顶尖顶住辅助顶尖7尾端的中心孔即可。夹具体全部安装完毕后,接着可以使用一长度样块在车床卡盘端面与产品左端面之间作长度的“粗”定位,最后拧紧螺母4,通过延伸套8传递移动,来推动定心锥套2,从而使胀套3在定位锥套的锥面作用下一边向右轴向移动,一边由于胀套3两段均开有间隔设置的第一凹槽5和第二凹槽6,在胀套3被挤压的时候将以第一凹槽5和第二凹槽6为坡口沿径向均匀胀开,达到胀套3两段外壁对产品内壁的均匀胀紧支撑,依靠夹具整体精度保证产品的加工精度。
产品加工完毕后,仅需松开螺母4,利用定心锥套2外锥面及主芯轴外锥面与胀套3内锥面之间的角度差,在左端受力释放的情况下,胀套3依靠自身弹性变形的力迅速恢复变形,推动延伸套8后退,完成径向收缩,作用在工件上的夹紧力也随即释放。最后,无需移动尾座,只需松开尾座顶尖,从主芯轴右端的锥孔内抽出辅助顶尖7,即可从夹具体右端外取出加工好的工件。
该夹具结构形式可根据需要,主要结构方式不变,只要适当调整,可以同时适用于轴套类薄壁件、环类薄壁件、盘类薄壁件。
以上对本实用新型提供的一种薄壁筒件车削夹具进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (11)

1.一种薄壁筒件车削夹具,包括主心轴、夹持部,其特征在于:所述夹持部包括两个镜像设置且锥面向内的定心锥套,所述两个定心锥套之间设有胀套,所述胀套两端分别套于两个定心锥套锥面外;
所述两个定心锥套靠右侧一个中心处与主心轴右端固定连接,所述两个定心锥套靠左侧一个中心处开有通孔,且通过通孔套于主心轴上,所述主心轴、定心锥套同轴设置,所述主心轴左端套有用于推动定心锥套的螺母。
2.根据权利要求1所述的一种薄壁筒件车削夹具,其特征在于:所述胀套左端面开有若干均匀分布第一凹槽,所述若干第一凹槽均向轴向延伸;所述胀套右端面开有若干均匀分布第二凹槽,所述若干第二凹槽均向轴向延伸;所述第一凹槽与第二凹槽间隔设置。
3.根据权利要求1所述的一种薄壁筒件车削夹具,其特征在于:所述主心轴右端设有辅助顶尖,所述辅助顶尖左端插入主心轴右端,所述辅助顶尖右端中心与车床尾座活动顶尖相连接,所述主心轴、辅助顶尖、车床尾座活动顶尖同轴设置。
4.根据权利要求1所述的一种薄壁筒件车削夹具,其特征在于:所述螺母与定心锥套之间设有延伸套,所述延伸套可滑动的套于主心轴上。
5.根据权利要求1所述的一种薄壁筒件车削夹具,其特征在于:所述定心锥套与胀套配合的外锥面采用32°的锥度。
6.根据权利要求2所述的一种薄壁筒件车削夹具,其特征在于:所述胀套外径d与第一凹槽或第二凹槽数量i比值为:当d≤30mm时,i=3;当d>30cm~80mm时,i=4;当d>80mm时,i=6。
7.根据权利要求1所述的一种薄壁筒件车削夹具,其特征在于:所述胀套材料使用65Mn弹簧钢。
8.根据权利要求3所述的一种薄壁筒件车削夹具,其特征在于:所述辅助顶尖左端的外锥面与主心轴1右端的内锥面,使用10°至15°的锥度内外锥面配合,配合长度L与锥面大径D比值为:L/D=1~1.5。
9.根据权利要求1所述的一种薄壁筒件车削夹具,其特征在于:所述胀套的内锥面锥度小于定心锥套的外锥面锥度1°~2°。
10.根据权利要求3所述的一种薄壁筒件车削夹具,其特征在于:所述活动的定心锥套内孔与主心轴外径采用0.015mm~0.02mm配合间隙。
11.根据权利要求3所述的一种薄壁筒件车削夹具,其特征在于:所述辅助顶尖锥面端部与主心轴内锥孔底设置2mm-3mm间隙。
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