CN216228173U - 一种加工夹具及包含其的车床 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种加工夹具及包含其的车床，涉及机加工设备技术领域，解决了产品与夹具装夹时留有间隙、产品同轴度差的技术问题。该加工夹具包括固定组件、芯轴组件、第一涨紧定位组件和第二涨紧定位组件，芯轴组件活动安装在固定组件内；待加工产品通过第一涨紧定位组件和第二涨紧定位组件安装在芯轴组件上还包括设置在底板固定板上的第三定位组件。本实用新型通过采用第一涨紧定位组件和第二涨紧定位组件分别对待加工产品进行两个自由度的涨紧定位，无需预留间隙，保证产品同轴度，且涨紧方式的夹紧定位还具有安装方便、操作简单、效率高的特点，还避免传统过渡配合导致产品配合面划伤、装夹不良等问题。

Description

一种加工夹具及包含其的车床

技术领域

本实用新型涉及机加工设备技术领域，尤其是涉及一种加工夹具及包含其的车床。

背景技术

汽车刹车系统里面最重要的就是空压机也就是俗话说的气泵，该气泵是HT250经过重力铸造而成，再经过机械加工成型，在机加工过程中活塞孔与两个轴承孔的垂直度以及两个轴承孔之间的同轴度要求特别苛刻。为了保证同轴度，常采用在车床上安装芯轴，然后在待加工产品上加工出轴孔粗镗孔，利用芯轴与轴孔粗镗孔进行硬性定位的夹具结构，由于产品要求同轴度比较苛刻，又要考虑产品装卸的可操作性和方便性，现有技术中将芯轴定位与轴孔粗镗孔之间预留0.01～0.015间隙，这种结构下，为了保证产品加工精度以及轴孔同轴度，势必对夹具精度、轴孔粗镗精度要求特别高；这种夹具设计，现场操作人员不仅难以装夹且在质量要求上也存在一定的过剩；本实用新型主要针对如上问题点做出相关改善，并应用现场。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种加工夹具及包含其的车床，以解决现有技术中存在的产品与夹具装夹时留有间隙、产品同轴度差的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种加工夹具，包括固定组件、芯轴组件、第一涨紧定位组件和第二涨紧定位组件，所述芯轴组件活动安装在所述固定组件内；待加工产品通过所述第一涨紧定位组件和所述第二涨紧定位组件安装在所述芯轴组件上，以实现待加工产品在两自由度上的涨紧定位。

作为本实用新型的进一步改进，所述芯轴组件包括转接盘和芯轴，所述转接盘活动设置在所述固定组件内，所述芯轴一端安装在所述转接盘上，另一端与所述第二涨紧定位组件连接；所述第一涨紧定位组件套设在所述芯轴外侧且与所述固定组件抵接。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一涨紧定位组件包括底板固定板、后筒夹固定块、后弹簧筒夹、后拉压板和后拉拉杆，所述后拉拉杆一端与所述后拉压板连接，另一端与所述转接盘连接；所述后筒夹固定块套设在所述后拉拉杆外侧；所述底板固定板一端贴合在所述固定组件上，另一端卡设在所述后筒夹固定块的定位台阶上；所述后弹簧筒夹一端卡设在所述后拉拉杆上，另一端滑动设置在所述后筒夹固定块的定位斜面上，能实现对待加工产品的轴向涨紧定位。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二涨紧定位组件包括尾顶配块、前弹簧筒夹和前筒夹固定块，所述前筒夹固定块塞设在所述芯轴前端的中心孔处，所述前弹簧筒夹一端卡设在所述前筒夹固定块的限位台阶上，另一端滑动设置在所述芯轴前端的限位斜面上，能实现对待加工产品的径向涨紧定位；所述尾顶配块安装在所述前筒夹固定块上，并与所述前弹簧筒夹抵接。

作为本实用新型的进一步改进，所述定位斜面和所述限位斜面的倾斜方向相同，均为向所述底板固定板方向的斜向上倾斜。

作为本实用新型的进一步改进，所述加工夹具还包括设置在所述底板固定板上的第三定位组件，以实现待加工产品的第三自由度的定位。

作为本实用新型的进一步改进，所述第三定位组件包括贴设在待加工产品边部的至少两个挡块，以实现对待加工产品的圆周方向定位。

作为本实用新型的进一步改进，还包括设置在所述底板固定板上的至少一组配重块。

作为本实用新型的进一步改进，所有的所述配重块沿所述芯轴圆周方向设置。

本实用新型提供的一种车床，包括所述加工夹具。

本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：

本实用新型提供的加工夹具，是参考液压三爪卡盘原理并结合弹簧钢材特性设计而成的，是一种新型汽车空压机缸体法兰外圆、端面车削精密加工工装，不仅提高人工装夹效率避免传统过渡配合导致产品配合面划伤、装夹不良以及轴孔精度降低导致同轴度差，产品不合格等问题，通过采用第一涨紧定位组件和第二涨紧定位组件分别对待加工产品进行两个自由度的涨紧定位，无需预留间隙，保证同轴度，且涨紧方式的夹紧定位还具有安装方便、操作简单、效率高的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型加工夹具安装上产品后的立体结构示意图；

图2是本实用新型加工夹具拆掉产品后的结构示意图；

图3是本实用新型加工夹具从芯轴端部看过去的结构示意图；

图4是图3中AA向剖面图；

图5是图4中C局部放大图。

图中1、固定组件；2、芯轴组件；21、转接盘；22、芯轴；3、第一涨紧定位组件；31、底板固定板；32、后筒夹固定块；33、后弹簧筒夹；34、后拉压板；35、后拉拉杆；4、第二涨紧定位组件；41、尾顶配块；42、前弹簧筒夹；43、前筒夹固定块；5、挡块；6、配重块；100、待加工产品。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供了一种加工夹具，包括固定组件1、芯轴组件2、第一涨紧定位组件3和第二涨紧定位组件4，芯轴组件2活动安装在固定组件1内，芯轴组件2能相对于固定组件1旋转，从而带动安装在芯轴组件2上的待加工产品旋转；待加工产品100通过第一涨紧定位组件3和第二涨紧定位组件4安装在芯轴组件2上，以实现待加工产品在两自由度上的涨紧定位。

通过采用第一涨紧定位组件3和第二涨紧定位组件4分别对待加工产品进行两个自由度的涨紧定位，无需预留间隙，保证同轴度，且涨紧方式的夹紧定位还具有安装方便、操作简单、效率高的特点。

在此需要说明的是，本实施例中，待加工产品为汽车缸体零部件，利用车床对进行法兰外圆和端面的车削精密加工；

如图2所示，第一涨紧定位组件3用于涨紧固定汽车缸体零部件的第一轴承孔位置，第二涨紧定位组件4用于涨紧固定汽车缸体零部件的第二轴承孔位置，需要说明的是，第一轴承孔和第二轴承孔均是沿圆柱形缸体内腔圆周方向设置的环形槽。

如图4所示，作为本实用新型的一种可选实施方式，芯轴组件2包括转接盘21和芯轴22，转接盘21活动设置在固定组件1内，能相对于固定组件1旋转，芯轴22一端安装在转接盘21上能在转接盘21带动下跟随一起旋转，芯轴22另一端与第二涨紧定位组件4连接；第一涨紧定位组件3套设在芯轴22外侧且与固定组件1抵接。需要说明的是，第一涨紧定位组件3和第二涨紧定位组件4既可以起到对产品的支撑作用，又可以在涨紧时起到对产品的定位作用。

如图4所示，在此需要说明的是，固定组件1为圆柱体结构，内部具有贯通空腔，固定组件1的两端面均为平面结构，并在两端面上靠近外沿位置设置有台阶结构，朝向第一涨紧定位组件3一侧的台阶用于与第一涨紧定位组件3中的底板固定板31上的台阶卡接，且底板固定板31端面与固定组件1端面贴合在一起，从而保证底板固定板31不会相对于固定组件1进行轴向和径向的移动。

如图4所示，进一步的，第一涨紧定位组件3包括底板固定板31、后筒夹固定块32、后弹簧筒夹33、后拉压板34和后拉拉杆35，在此需要说明的是，第一涨紧定位组件3和第二涨紧定位组件4均为圆环状结构，套设在芯轴22外侧；具体的，后拉拉杆35为中空筒形结构，且两端均设置有向外凸出的法兰形凸环，一端的凸环上设置有台阶，另一端凸环外径大于转接盘21开口直径，转接盘21内腔直径大于其开口直径，由此，后拉拉杆35的另一端穿设在转接盘21内腔中并通过该端的凸环卡在转接盘21上，后拉拉杆35的本体直杆段与转接盘21之间通过螺纹连接，从而使得转接盘21前后移动时能够带动后拉拉杆35的前后移动，后拉拉杆35的右端通过螺钉与后拉压板34连接，具体的，后拉压板34直径大于后拉拉杆35的凸环直径，且后拉压板34直径等于后弹簧筒夹33未涨紧时(也就是未向外涨开时)的直径；底板固定板31为中空筒状结构，一端设置有台阶，该台阶用于与固定组件1上的台阶进行卡合连接，底板固定板31另一端面为平面结构；后筒夹固定块32套设在后拉拉杆35外侧，且后筒夹固定块32的左端为台阶结构设置有定位台阶，底板固定板31的内腔直径等于后筒夹固定块32左端定位台阶直径，从而底板固定板31安装后，其左端台阶与固定组件1的台阶卡接，右端内壁卡设在后筒夹固定块32的定位台阶上；后筒夹固定块32的右端也是台阶结构，并在该台阶结构处设置有定位斜面，该斜面为由芯轴22末端向转接盘21一侧直径增大的斜面结构；后弹簧筒夹33采用弹簧钢支撑，为中空筒形结构，内腔中一端设置有与定位斜面规格相适配的斜面内壁，另一端设置有与后拉拉杆35端部的凸环规格相适配的台阶内壁，从而使，后弹簧筒夹33一端卡设在后拉拉杆35的凸环上，另一端滑动设置在后筒夹固定块32的定位斜面上，后弹簧筒夹33能进行水平往复移动，当后弹簧筒夹33向左侧也就是向转接盘21一侧移动时，其沿定为斜面移动向外涨开，从而位于后弹簧筒夹33外侧的待加工产品被涨紧，实现对待加工产品的轴向涨紧定位。

如图4和图5所示，作为本实用新型的一种可选实施方式，第二涨紧定位组件4包括尾顶配块41、前弹簧筒夹42和前筒夹固定块43，芯轴22前端为中空结构，具有中心孔；且对应中心孔位置的芯轴22侧壁为斜面结构设置有限位斜面，也就是芯轴22前端为锥台形结构；前筒夹固定块43塞设在芯轴22前端的中心孔处，且前筒夹固定块43的一半位于中心孔内，另一半位于芯轴22外侧，而外露的前筒夹固定块43上设置有向外凸起的限位台阶，前弹簧筒夹42采用弹簧钢制成，为中空筒形结构，内腔中一端设置有与限位斜面相适配的斜内壁，另一端设置有与前筒夹固定块43的卡环规格相适配的台阶内壁，从而使得前弹簧筒夹42一端卡设在前筒夹固定块43的限位台阶上，另一端滑动设置在芯轴22前端的限位斜面上，能实现对待加工产品的径向涨紧定位；尾顶配块41安装在前筒夹固定块上，例如可以用螺钉实现二者的连接，当尾顶配块41安装好后，其左端与前弹簧筒夹42抵接，以推动前弹簧筒夹42沿限位斜面移动从而实现向外的涨紧，涨紧后能够对待加工产品实现径向的限位和定位。

作为本实用新型的一种可选实施方式，定位斜面和限位斜面的倾斜方向相同，均为向底板固定板31方向的斜向上倾斜。

作为本实用新型的一种可选实施方式，加工夹具还包括设置在底板固定板31上的第三定位组件，以实现待加工产品的第三自由度的定位。

具体的，在本实施例中，第三定位组件包括贴设在待加工产品边部的至少两个挡块5，以实现对待加工产品的圆周方向定位。

如图3所示，进一步的，在本实施例中，待加工产品外形为非圆结构，故在其左右两侧分别设置一个挡块5，通过挡块5挡在待加工产品边部，从而防止待加工产品相对于芯轴22的圆周方向旋转。

如图3和图1所示，进一步的，还包括设置在底板固定板31上的至少一组配重块6。通过设置配重块6使得加工夹具旋转时保持旋转稳定性和平衡性。

更进一步的，所有的配重块6沿芯轴22圆周方向设置。

本实用新型还提供了一种车床，包括上述的加工夹具。

使用时，首先人工手持加工夹具装入车床，同时脚踩车床的脚踏开关，卧式数控车床后拉油缸启动并带动转接盘21和后拉拉杆35移动，后拉拉杆35余后拉压板34一起通过螺钉连接，在液压后拉油缸驱动下，后拉拉杆35带动后拉压板34移动并压紧后弹簧筒夹33，后弹簧筒夹33在后拉油缸驱动下实现自动涨紧，从而实现产品轴向压紧，由于产品装夹属于悬臂梁结构故需要在产品前段压紧实现径向定位，产品装夹时与前弹簧筒夹42进行间隙配合，人工装夹产品后手动将尾顶配块41放置在前筒夹固定块43前部，手动将尾顶配块41进行压紧，前弹簧筒夹42在尾顶配块41的作用下进行涨紧，从而实现径向定位的同时还可以防止产品在高速旋转时产品的离心力，从而从根本意义上保证产品同轴度；

进一步的，前后弹簧筒夹主要采用弹簧钢材，弹簧在冲击、振动或长期交应力下使用，所以要求弹簧钢有高的抗拉强度、弹性极限、高的疲劳强度。在工艺上要求弹簧钢有一定的淬透性、不易脱碳、表面质量好等，碳素弹簧钢即含碳量WC在0.6％-0.9％范围内的优质碳素结构钢。合金弹簧钢主要是硅锰系钢种，它们的含碳量稍低，主要靠增加硅含量Wsi提高性能；另外还有硌、钨、钒的合金弹簧钢。近年来，结合中国资源，并根据汽车、拖拉机设计新技术的要求，研制出在硅锰钢基础上加入硼、铌、钼等元素的新钢种，延长了弹簧的使用寿命，提高了弹簧质量。

本实用新型中的加工夹具，以轴承孔定位，产品加工完成后经测量，保证两个轴承孔同轴度≤0.03；同时以轴承孔定位保证法兰外圆与两轴承孔连线同轴度≤0.04，且法兰外圆圆度要求≤0.01；采用本实用新型的加工夹具，避免过渡配合从而实现产品良好装夹；轻松完成人工装夹，并实现同轴度≤0.03，满足产品技术要求。

本实用新型中的车床，利用车床后拉油缸动作，实现正反斜面配合动作；斜面配合实现弹簧钢夹簧自动涨紧及定心功能；减少产品装夹配合面，实现人工快速装夹，提升机床稼动率。机床稼动率是指一天内机床运行小时数与一天24小时之间的比值。

这里首先需要说明的是，“向内”是朝向容置空间中央的方向，“向外”是远离容置空间中央的方向。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种加工夹具，其特征在于，包括固定组件、芯轴组件、第一涨紧定位组件和第二涨紧定位组件，所述芯轴组件活动安装在所述固定组件内；待加工产品通过所述第一涨紧定位组件和所述第二涨紧定位组件安装在所述芯轴组件上，以实现待加工产品在两自由度上的涨紧定位。

2.根据权利要求1所述的加工夹具，其特征在于，所述芯轴组件包括转接盘和芯轴，所述转接盘活动设置在所述固定组件内，所述芯轴一端安装在所述转接盘上，另一端与所述第二涨紧定位组件连接；所述第一涨紧定位组件套设在所述芯轴外侧且与所述固定组件抵接。

3.根据权利要求2所述的加工夹具，其特征在于，所述第一涨紧定位组件包括底板固定板、后筒夹固定块、后弹簧筒夹、后拉压板和后拉拉杆，所述后拉拉杆一端与所述后拉压板连接，另一端与所述转接盘连接；所述后筒夹固定块套设在所述后拉拉杆外侧；所述底板固定板一端贴合在所述固定组件上，另一端卡设在所述后筒夹固定块的定位台阶上；所述后弹簧筒夹一端卡设在所述后拉拉杆上，另一端滑动设置在所述后筒夹固定块的定位斜面上，能实现对待加工产品的轴向涨紧定位。

4.根据权利要求3所述的加工夹具，其特征在于，所述第二涨紧定位组件包括尾顶配块、前弹簧筒夹和前筒夹固定块，所述前筒夹固定块塞设在所述芯轴前端的中心孔处，所述前弹簧筒夹一端卡设在所述前筒夹固定块的限位台阶上，另一端滑动设置在所述芯轴前端的限位斜面上，能实现对待加工产品的径向涨紧定位；所述尾顶配块安装在所述前筒夹固定块上，并与所述前弹簧筒夹抵接。

5.根据权利要求4所述的加工夹具，其特征在于，所述定位斜面和所述限位斜面的倾斜方向相同，均为向所述底板固定板方向的斜向上倾斜。

6.根据权利要求3所述的加工夹具，其特征在于，所述加工夹具还包括设置在所述底板固定板上的第三定位组件，以实现待加工产品的第三自由度的定位。

7.根据权利要求6所述的加工夹具，其特征在于，所述第三定位组件包括贴设在待加工产品边部的至少两个挡块，以实现对待加工产品的圆周方向定位。

8.根据权利要求3所述的加工夹具，其特征在于，还包括设置在所述底板固定板上的至少一组配重块。

9.根据权利要求8所述的加工夹具，其特征在于，所有的所述配重块沿所述芯轴圆周方向设置。

10.一种车床，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一所述的加工夹具。

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