CN213827086U - 一种环形圆盘件端面加工用定位夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及夹具技术领域，具体涉及一种环形圆盘件端面加工用定位夹具，包括端面设置有第一导向滑槽的卡盘、与所述第一导向滑槽滑动连接的滑动座以及设置在所述滑动座上的夹爪，所述第一导向滑槽沿所述卡盘的径向延伸并呈圆周阵列排布在所述卡盘端面上，所述夹爪具有一个朝内侧的内夹持面和一个朝外侧的外夹持面，且沿所述卡盘周向相邻的两个所述夹爪中一个使用所述内夹持面顶紧环形圆盘件的外圆面而另一个使用所述外夹持面顶紧环形圆盘件的内圆面。沿卡盘周向相邻的三个所述夹爪形成局部的三角结构，有效提高局部夹持强度，消除环形圆盘件上无夹爪直接接触的薄弱环节，防止震颤的产生。另外，所述滑动座中丝杠的设置提高了夹爪的兼容性。

Description

一种环形圆盘件端面加工用定位夹具

技术领域

本实用新型涉及夹具技术领域，具体涉及一种环形圆盘件端面加工用定位夹具。

背景技术

在对环形圆盘件的端面进行加工时，需要将其固定在车床的卡盘上，通过传统卡盘上固有的夹爪夹持其外圈，实现夹持固定。但当待加工的环形工件尺寸和质量较大时，仅仅依靠夹爪对其外圈的夹持可能无法保证夹持的稳定性，因此，利用环形工件具有内圈的特点，出现了许多能够同时对环形工件内圈和外圈皆进行夹持的专用夹具。如申请号为201520148999.4的中国专利所公开的一种适用环形工件的分体夹持式卡盘，包括表面沿径向十字分布设置有四组导向滑槽的的卡盘，每组所述导向滑槽上滑动设置有板状夹具，板状夹具底面靠内侧设置与所述导向滑槽配合的滑块，所述板状夹具滑动到最外侧时其外端能延伸到卡盘的外侧，并且其上表面设置有内挡块和外挡块，待加工的环形工件就嵌设在所述内挡块和外挡块之间，所述内挡块和外挡块上还分别设置有用于顶紧环形工件内圆面和外圆面的滚珠螺丝。该专利解决了传统卡盘难以稳定夹持径向尺寸过大甚至超过卡盘外径的环形工件的问题，且其所采用的内外侧同时夹持环形工件的方式也有效提高了夹持稳定性。但该专利中仅仅依靠所述板状夹具行程的增大来增加其所能夹持的环形工件的尺寸范围，还具有进一步提升空间，另外其内挡块和外挡块设置在同一个板状夹具上，而所述板状夹具又是设置在呈十字分布的导向滑槽中的，所以相邻的所述板状夹具之间没有结构对环形工件进行夹持，该区域为薄弱环节，在可能会由于夹持力的缺失引发震颤，影响车刀对环形工件端面的加工。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种环形圆盘件端面加工用定位夹具，包括端面设置有第一导向滑槽的卡盘、与所述第一导向滑槽滑动连接的滑动座以及设置在所述滑动座上的夹爪，所述第一导向滑槽沿所述卡盘的径向延伸并呈圆周阵列排布在所述卡盘端面上，所述夹爪具有一个朝内侧的内夹持面和一个朝外侧的外夹持面，且沿所述卡盘周向相邻的两个所述夹爪中一个使用所述内夹持面顶紧环形圆盘件的外圆面而另一个使用所述外夹持面顶紧环形圆盘件的内圆面。

作为本实用新型的优选，所述第一导向滑槽由互相平行的两条小滑槽组成。

作为本实用新型的优选，所述滑动座具有一块直接与所述卡盘接触并横跨在所述第一导向滑槽上的底板，所述底板上对应所述第一导向滑槽的位置开有若干直径与所述小滑槽宽度一致的通孔，所述通孔中可插入用于限制所述滑动座的移动路径并能紧固所述滑动座的螺栓。

作为本实用新型的优选，所述滑动座的侧壁与底板之间设置有加强筋。

作为本实用新型的优选，所述滑动座上还设置有供所述夹爪移动的第二导向滑槽。

作为本实用新型的优选，所述第二导向滑槽内设置有丝杠，且所述夹爪下部与所述丝杠螺纹连接。

作为本实用新型的优选，所述卡盘端面还设置有至少三个用于支撑环形圆盘件端面的定位柱。

作为本实用新型的优选，所述卡盘上设置有供所述定位柱滑动连接的第三导向滑槽。

作为本实用新型的优选，所述定位柱能够调节自身高出所述卡盘端面的长度。

作为本实用新型的优选，所述内夹持面和外夹持面皆为波纹形。

有益效果：

1)所述滑动座通过螺栓插接在所述第一导向滑槽中，当螺母松开时，所述滑动座只能跟随螺栓在被所述第一导向滑槽限制的轨道内移动；当螺母从所述卡盘的背面将所述螺栓锁紧后，所述滑动座就被完全锁定所述卡盘上；

2)所述第一导向滑槽由成对平行设置的所述小滑槽组成，让所述滑动座通过所述底板的两侧与所述第一导向滑槽实现连接，有效增加了连接的稳定性；

3)所述滑动座的侧壁与所述底板之间设置有加强筋，进一步提高所述滑动座自身的强度；

4)所述夹爪具有一个朝内侧的内夹持面和一个朝外侧的外夹持面，因此当所述夹爪要从顶紧环形圆盘件的内圆面的状态切换到顶紧环形圆盘件外圆面的状态时，无需改变其在所述滑动座上的安装方向，只需对所述滑动座进行移动来改变所述夹爪的位置即可；

5)沿所述卡盘周向相邻的两个所述夹爪中一个使用所述内夹持面顶紧环形圆盘件的外圆面而另一个使用所述外夹持面顶紧环形圆盘件的内圆面，如此便可在所述第一导向滑槽呈圆周阵列排布的基础上实现两部分夹爪分别的圆周阵列排布，保证两部分夹爪各自对环形圆盘件的夹持力皆十分均衡；

6)基于上述的排布方式，在整体上所述夹爪呈现出交错的结构，即沿卡盘周向相邻的三个所述夹爪形成一个局部的三角结构，提高了局部的夹持强度，消除了环形圆盘件上无夹爪直接接触的薄弱环节，防止了震颤的产生，同时内外侧夹爪的交错设置能够在保证夹持力的前提下减少所述夹爪的数量，从而减少滑动座的数量，降低了零部件成本，而且还减少了该夹具整体的重量，降低能耗；

7)所述第二导向滑槽内设置有丝杠，所述丝杠与所述夹爪的下部螺纹连接，在实际操作中可通过转动所述丝杠来带动所述夹爪沿所述第二导向滑槽移动，进一步提高所述夹爪的行程，从而进一步提高其对不同规格环形圆盘件的兼容性；

8)三个及以上的所述定位柱能够支撑环形圆盘件，保证其端面与所述卡盘的端面平行，同时能够避免其上已加工过的端面与夹爪接触造成损伤；

9)所述卡盘端面上设置有供所述定位柱滑动连接的第三导向滑槽，所述定位柱通过自身外围的螺纹和螺母实现锁紧及高度调整，以满足不同工况；

10)所述夹爪上的内夹持面和外夹持面皆为波纹面，提高其与环形圆盘件的内圆面和外圆面之间的摩擦力，防止在旋转过程中环形圆盘件与所述夹爪之间产生相对转动而滑出。

附图说明

图1为本实用新型一种环形圆盘件端面加工用定位夹具在夹持环形圆盘件时的总体结构示意图；

图2为本实用新型一种环形圆盘件端面加工用定位夹具的俯视图；

图3为本实用新型中滑动座和夹爪的结构示意图；

图中：1、卡盘，2、滑动座，3、定位柱，4、夹爪，5、环形圆盘件，11、第一导向滑槽，12、小滑槽，13、第三导向滑槽，21、底板，22、通孔，23、加强筋，24、第二导向滑槽，25、丝杠，41、内夹持面，42、外夹持面。

具体实施方式

以下具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

图1中一种环形圆盘件端面加工用定位夹具包括最基本的卡盘1，所述卡盘1呈圆盘状，在实际工况中由车床主轴带动所述卡盘1转动，从而带动被卡盘1上的夹具所夹持的工件转动，因此所述卡盘1一侧的端面朝向车床主轴箱，另一侧端面则用于设置夹具来夹持待加工的工件，本实施例所提及的卡盘1端面皆指上述用于设置夹具的端面，而另一面则为背面。如图2所示，本实施例中设置在所述卡盘1端面上的夹具主要由滑动座2和设置在所述滑动座上的夹爪4组成，而所述滑动座2则通过设置在所述卡盘1端面上的第一导向滑槽11安装在卡盘1的端面上。显然，所述第一导向滑槽11在所述卡盘1端面上的位置布局决定了所述滑动座2的位置布局，所述滑动座2的位置布局又决定了所述夹爪4的位置布局，而所述夹爪4直接用于夹持环形圆盘件5，因此，所述第一导向滑槽11的位置将决定所述夹爪4对环形圆盘件5夹持的效果。根据环形圆盘件5的形状特征，易知在实际对其端面进行加工的过程中其端面应当与所述卡盘1端面平行且两者皆绕自身轴心转动。因此所述夹爪4需要将工件夹持到与所述卡盘1轴线重合的位置，同时考虑到所述夹爪4对工件加持力的稳定与均衡，所述夹爪4应呈圆周阵列排布，从而所述第一导向滑槽11也对应地呈圆周阵列排布在所述卡盘1的端面上。另外，在实际加工中存在不同批次的待加工环形圆盘件5规格不同的情况，对应不同规格的环形圆盘件5，所述夹,4的位置需要进行调整，因此本实施例中所述滑动座2可以沿着所述第一导向滑槽11移动来调整夹爪4的位置。所述滑动座2与所述第一导向滑槽11的滑动连接可通过多种方式实现，考虑到当所述滑动座2沿着所述第一导向槽11移动到某一位置后，还需要对其进行充分的紧固后才能开始加工，因此本实施例优选所述滑动座2通过螺栓插接在所述第一导向滑槽11中，当螺母松开时，所述滑动座2只能跟随螺栓在被所述第一导向滑槽11限制的轨道内移动；当螺母从所述卡盘1的背面将所述螺栓锁紧后，所述滑动座2就被完全锁定所述卡盘1上。在实际实施中，所述滑动座2与所述卡盘1之间的螺栓为若干个以保证连接强度，而本实施例优选所述第一导向滑槽11由互相平行的两条小滑槽12组成，而所述滑动座2则具有一块直接与所述卡盘1接触并横跨在所述第一导向滑槽11上的底板21，并且所述底板21上对应所述第一导向滑槽11的位置开设有若干直径与所述小滑槽12宽度一致的通孔22，所述螺栓便可通过所述通孔22插入所述小滑槽12中，实现前述的滑动连接与紧固连接。在实际工况中，环形圆盘件5尺寸和质量都较大，所述夹爪4对工件的夹持完全由所述滑动座2支持，因此本实施例采用成对平行的所述小滑槽12组成所述第一导向滑槽11，让所述滑动座2通过所述底板21的两侧均能与所述第一导向滑槽11实现连接，有效增加了连接的稳定性。另外，本实施例优选所述滑动座2的侧壁与所述底板21之间设置有加强筋23，进一步提高所述滑动座2自身的强度。

图2中所述第一导向滑槽呈圆周阵列排布，若每个所述第一导向滑槽11上方的所述滑动座2到卡盘1圆心的距离均一致，则所述滑动座2也呈圆周阵列排布，从而使得设置在其上的所述夹爪4同样呈圆周阵列排布。如此，则出现所述夹爪4全部顶紧环形圆盘件5的内圆面或者全部顶紧环形圆盘件5外圆面的情况，即所述夹爪4对环形圆盘件5的夹持力仅仅沿径向朝内或者朝外，上述的两种情形均无法实现所述夹爪4对环形圆盘件5的充分夹持。因此，本实施例充分利用环形圆盘件5的自身结构特点，让部分夹爪4顶紧环形圆盘件5的内圆面，让另一部分夹爪4顶紧环形圆盘件5的外圆面，沿径向朝内的夹持力和沿径向朝外的夹持力相向作用在工件上，实现对工件的充分夹持。为实现上述方案，可以在每个所述滑动座2上均设置两个所述夹爪4，这两个所述夹爪4中有一个顶紧环形圆盘件5的内圆面而另一个顶紧环形圆盘件5的外圆面，但若如此实施，则对所述滑动座2的尺寸要求较高，即所述滑动座2沿径向延伸的尺寸需满足位于其两端的夹爪能够分别顶紧环形圆盘件5的内圆面和外圆面，面对尺寸较大的环形圆盘件5时，需要对应安装尺寸足够大的滑动座2，无法实现所述滑动座2的通用性，成本很高，另外该实施方案中沿卡盘1周向相邻的所述滑动座2之间的区域无夹持力，为薄弱环形，在转动过程中可能产生震颤。因此，本实施例优选部分所述滑动座2上的夹爪4顶紧环形圆盘件5的内圆面而另一部分所述滑动座2上的夹爪4顶紧环形圆盘件5的外圆面，上述两部分滑动座2分别沿所述第一导向滑槽11移动到能够使所述夹爪4顶紧环形圆盘件5内圆面或者外圆面的位置。进一步改进，所述夹爪4具有一个朝内侧的内夹持面41和一个朝外侧的外夹持面42，因此当所述夹爪4要从顶紧环形圆盘件5的内圆面的状态切换到顶紧环形圆盘件5外圆面的状态时，无需改变其在所述滑动座2上的安装方向，只需对所述滑动座2进行移动来改变所述夹爪4的位置即可。进一步改进，沿所述卡盘1周向相邻的两个所述夹爪4中一个使用所述内夹持面41顶紧环形圆盘件5的外圆面而另一个使用所述外夹持面42顶紧环形圆盘件5的内圆面，如此便可在所述第一导向滑槽11呈圆周阵列排布的基础上实现两部分夹爪分别的圆周阵列排布，即顶紧环形圆盘件5内圆面的若干所述夹爪4呈圆周阵列排布，顶紧环形圆盘件5外圆面的若干所述夹爪4也呈圆周阵列排布，两部分夹爪4各自对环形圆盘件5的夹持力皆十分均衡。基于上述的排布方式，图2所示在整体上所述夹爪4呈现出交错的结构，即沿卡盘1周向相邻的三个所述夹爪4形成一个局部的三角结构，提高了局部的夹持强度，消除了环形圆盘件5上无夹爪4直接接触的薄弱环节，防止了震颤的产生，同时内外侧夹爪的交错设置能够在保证夹持力的前提下减少所述夹爪4的数量，从而减少滑动座2的数量，降低了零部件成本，而且还减少了该夹具整体的重量，降低能耗。

若仅仅依靠所述滑动座2在所述第一导向滑槽11内的移动来适应不同规格的环形圆盘件5，则其兼容性仍明显不足，图3中示出本实施例中所述滑动座2上还设置有供所述夹爪4移动的第二导向滑槽24来进一步提高所述夹爪4的行程，从而进一步提高其对不同规格环形圆盘件5的兼容性。所述夹爪4与所述第二导向滑槽24之间的滑动连接可通过多种方式实现，为便于对其进行控制，本实施例优选所述第二导向滑槽24内设置有丝杠25，所述丝杠25与所述夹爪4的下部螺纹连接，在实际操作中可通过转动所述丝杠25来带动所述夹爪4沿所述第二导向滑槽24移动。

在实际加工中，需要先将环形圆盘件5放置在所述夹爪4之间的大致区域内，然后移动所述滑动座2和所述夹爪4使所述内夹持面41和外夹持面42分别顶紧环形圆盘件5的外圆面和内圆面。所述夹爪4为环形圆盘件5提供沿卡盘1径向的夹持力，当其将环形圆盘件5夹紧后，工件在轴向上也得到静摩擦力的支持，但在起初放置工件时，其与所述夹爪4尚未接触，需要其余结构对其进行定位，保证其端面与所述卡盘1的端面平行。本实施例优选在所述卡盘1端面上设置有用于支撑环形圆盘件5端面的定位柱3，根据三点形成一个面的公理，所述定位柱3至少为三个，这三个所述定位柱3均垂直于所述卡盘1的端面且伸出所述卡盘1端面的长度一致。由于所述夹爪4主要用于顶紧环形圆盘件5的内圆面和外圆面，且环形圆盘件5的端面可能为加工后的面，应尽量避免其上其它部位与工件端面的接触，所以所述定位柱3伸出所述卡盘1端面的长度应满足当其支撑工件时，工件的端面与所述夹爪4无接触。本实施例优选所述定位柱3呈圆周阵列排布在所述卡盘1的端面上。进一步改进，为适用于不同规格的环形圆盘件5，所述卡盘1端面上设置有供所述定位柱3滑动连接的第三导向滑槽13，并且所述定位柱3的直径与所述第三导向滑槽13的宽度一致，所述定位柱3外围开设有螺纹并穿过所述第三导向滑槽13伸出所述卡盘1的背面，其上位于所述卡盘1端面和背面处分别旋合有螺母，两个螺母旋紧后能够对所述定位柱3进行锁紧，同时，也能调整所述定位柱3伸出卡盘1端面的长度，以满足不同工况。另外，本实施例优选所述夹爪4上的内夹持面41和外夹持面42皆为波纹面，提高其与环形圆盘件5的内圆面和外圆面之间的摩擦力，防止在旋转过程中环形圆盘件5与所述夹爪4之间产生相对转动而滑出。

Claims (10)

1.一种环形圆盘件端面加工用定位夹具，其特征在于，包括端面设置有第一导向滑槽（11）的卡盘（1）、与所述第一导向滑槽（11）滑动连接的滑动座（2）以及设置在所述滑动座（2）上的夹爪（4），所述第一导向滑槽（11）沿所述卡盘（1）的径向延伸并呈圆周阵列排布在所述卡盘（1）端面上，所述夹爪（4）具有一个朝内侧的内夹持面（41）和一个朝外侧的外夹持面（42），且沿所述卡盘（1）周向相邻的两个所述夹爪（4）中一个使用所述内夹持面（41）顶紧环形圆盘件的外圆面而另一个使用所述外夹持面（42）顶紧环形圆盘件的内圆面。

2.根据权利要求1所述的一种环形圆盘件端面加工用定位夹具，其特征在于，所述第一导向滑槽（11）由互相平行的两条小滑槽（12）组成。

3.根据权利要求2所述的一种环形圆盘件端面加工用定位夹具，其特征在于，所述滑动座（2）具有一块直接与所述卡盘（1）接触并横跨在所述第一导向滑槽（11）上的底板（21），所述底板（21）上对应所述第一导向滑槽（11）的位置开有若干直径与所述小滑槽（12）宽度一致的通孔（22），所述通孔（22）中可插入用于限制所述滑动座（2）的移动路径并能紧固所述滑动座（2）的螺栓。

4.根据权利要求3所述的一种环形圆盘件端面加工用定位夹具，其特征在于，所述滑动座（2）的侧壁与底板（21）之间设置有加强筋（23）。

5.根据权利要求1所述的一种环形圆盘件端面加工用定位夹具，其特征在于，所述滑动座（2）上还设置有供所述夹爪（4）移动的第二导向滑槽（24）。

6.根据权利要求5所述的一种环形圆盘件端面加工用定位夹具，其特征在于，所述第二导向滑槽（24）内设置有丝杠（25），且所述夹爪（4）下部与所述丝杠（25）螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的一种环形圆盘件端面加工用定位夹具，其特征在于，所述卡盘（1）端面还设置有至少三个用于支撑环形圆盘件（5）端面的定位柱（3）。

8.根据权利要求7所述的一种环形圆盘件端面加工用定位夹具，其特征在于，所述卡盘（1）上设置有供所述定位柱（3）滑动连接的第三导向滑槽（13）。

9.根据权利要求7所述的一种环形圆盘件端面加工用定位夹具，其特征在于，所述定位柱（3）能够调节自身高出所述卡盘（1）端面的长度。

10.根据权利要求1所述的一种环形圆盘件端面加工用定位夹具，其特征在于，所述内夹持面（41）和外夹持面（42）皆为波纹形。

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