CN217412493U - 一种带气密检测的夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于夹具，为解决通过现有的齿轮毛坯精车夹具进行精车加工时，生产效率低，只能涨紧零件内孔的一半甚至更少，影响后续齿部加工工序定心精度的技术问题，提供一种带气密检测的夹具，包括上拉杆、涨套、锥度本体和支撑。涨套沿轴向开设有第一通孔，第一通孔包括相连通的第一内孔和第二内孔。锥度本体一端呈圆台状，与第二内孔表面锥面配合。支撑套设安装于锥度本体外部，与锥度本体相连。支撑端面上沿周向均匀设置有至少两个定位凸台，上拉杆一端套设安装于锥度本体内部，另一端被限位于第一内孔一侧，锥度本体内部开设有第一气道，支撑内部开设有第二气道，第一气道入口端与外部气源连通，第二气道出口端位于定位凸台端面上。

Description

一种带气密检测的夹具

技术领域

本实用新型属于夹具，具体涉及一种带气密检测的夹具。

背景技术

成品齿轮通常由毛坯件经过粗精车、齿部加工、热处理等工序加工得到，因此，齿轮毛坯件经过的第一道工序粗精车的加工质量往往直接影响到后续齿轮加工的工艺流程。

目前，国内对齿轮毛坯进行粗精车加工时，一般先精车毛坯的一个端面及内孔，再将齿轮毛坯翻面后，利用精车夹具涨紧齿轮内孔，通过外调整垫片支撑端面的方式，加工齿轮毛坯的另一端面和外圆。由于齿轮毛坯表面精车后通常会带有小铁屑等杂质，且气枪难以吹干净，这些杂质会影响外调整垫片定位，导致零件每次更换零件装夹时，还需要现场借助千分表确认零件端面和外圆的表面情况，并反复调整位置实现零件装正，严重影响了加工车间的生产效率。另外，对于薄壁类零件而言，由于车刀片在精车零件端面时存在和上拉杆头部干涉的风险，因此，零件装夹时，上拉杆都需要缩进零件内孔中，这就导致涨套通常只能涨紧零件内孔的一半，甚至更少，精车后端面时跳动波动大，内孔与端面垂直度差，这将影响后续齿部加工工序的定心精度。如公开号为CN210306873U的中国实用新型专利，公开了一种较为典型的夹持装置，依然存在加工过程中上拉杆与车刀片干扰的风险。

实用新型内容

本实用新型为了解决通过现有的齿轮毛坯精车夹具进行精车加工时，生产效率低，尤其对于薄壁类零件，加工时涨套只能涨紧零件内孔的一半甚至更少，影响后续齿部加工工序定心精度的技术问题，提供一种带气密检测的夹具。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种带气密检测的夹具，包括上拉杆和涨套，其特殊之处在于，还包括锥度本体和支撑；

所述上拉杆、涨套、锥度本体和支撑同轴设置；

所述涨套沿轴向开设有第一通孔，涨套外表面与待加工件内孔表面相适配；所述第一通孔包括相连通的第一内孔和第二内孔；

所述锥度本体一端呈圆台状，圆台状外表面与所述第二内孔表面锥面配合，另一端用于与外部机床的主轴相连；

所述支撑套设安装于锥度本体外部，与锥度本体相连；支撑端面上沿周向均匀设置有至少两个定位凸台，所述定位凸台用于与对待加工件端面相抵，对待加工件端面进行定位；

所述上拉杆一端套设安装于锥度本体内部，用于与外部的夹紧气缸相连；另一端被限位于第一内孔和第一内孔远离第二内孔的一侧，且上拉杆的另一端外形与第一内孔相适配；

所述锥度本体内部开设有第一气道，所述支撑内部开设有第二气道，所述第一气道入口端与外部气源连通，出口端与第二气道入口端连通，第二气道出口端位于定位凸台端面上。

进一步地，还包括与上拉杆同轴设置的连接杆和下拉杆；

所述连接杆一端与锥度本体滑动配合，且与上拉杆相连，另一端与下拉杆相连；

所述连接杆和下拉杆内分别开设有第三气道和第四气道，第四气道入口端与外部起源连通，出口端依次与第三气道、第一气道连通；

所述下拉杆用于与外部的夹紧气缸相连。

进一步地，还包括用于与外部机床的主轴相连的底座；

所述底座与锥度本体相连，底座位于连接杆外部。

进一步地，所述第一内孔为圆柱状内孔，第二内孔小端内径小于第一内孔内径。

进一步地，所述锥度本体内部沿轴向开设有第二通孔；

所述第二通孔包括依次设置且孔径依次减小的孔段一、孔段二和孔段三；

所述上拉杆套设安装于锥度本体内部的部分位于孔段三内；

所述连接杆与上拉杆相连的一端外壁与孔段二内壁滑动配合；连接杆外壁设有周向限位台，所述周向限位台外壁与孔段一内壁滑动配合，孔段一位于锥度本体端面处设有限位挡台，周向限位台与限位挡台相适配。

进一步地，所述连接杆靠近下拉杆的一端设有第一限位台阶；

所述下拉杆内沿轴向开设有第三通孔，所述第三通孔内壁上设有第二限位台阶；

所述连接杆外表面与第三通孔内表面螺纹配合，连接杆端面与第二限位台阶相抵配合，第一限位台阶与下拉杆端面相抵配合。

进一步地，所述第一气道和第二气道的设置数量均与定位凸台数量相等，且第一气道、第二气道和定位凸台一一对应；

所述第一气道整体沿垂直于轴向的方向设置，第一气道出口端沿轴向设置；

所述第二气道包括第二气道一段和第二气道二段，第二气道一段沿轴向设置，与第一气道相接，第二气道二段为十字型气道，十字型气道的横向部分一端与第二气道一段相接，另一端延伸至支撑侧壁且端口封闭，十字型气道的纵向部分一端延伸至定位凸台端面，另一端延伸至支撑侧壁且端口封闭。

进一步地，所述第一气道的入口端位于孔段二侧壁上；

所述第三气道的出口端孔段一内。

进一步地，所述定位凸台呈圆台状，小端朝向待加工件端面。

进一步地，所述上拉杆靠近第一内孔的一端端面上开设有六方槽。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型带气密检测的夹具，将上拉杆端部完全置于涨套内孔中，在采用本实用新型的夹具对零件外圆和端面进行加工时，能够避免车刀片与夹具的干涉风险，使零件内孔被涨套涨紧的长度达到最大化，尤其是在加工薄壁类零件时，可以避免由于涨套涨紧长度少而出现涨紧力过小，导致加工过程中零件松动的问题，尤其对于精车加工，采用本实用新型的夹具，精车加工后零件外圆跳动小，有效减少了对后续齿部加工的影响。

2.采用本实用新型的夹具，在每次零件加工完成后，换取零件装夹时，只需将零件内孔装在涨套外圆上，再使零件定位面和支撑的三个定位凸台面接触即可，夹具气道吹出的气流传递至零件定位面后，可配合通过机床自带的传感器接收反馈回的气压值，即可判断零件端面是否找正，能够避免每次装夹零件时，还反复测量零件端面跳动对零件进行找正，有效节省了现场换产时间，提高了生产效率，定心精度高且定位效率高。

3.本实用新型中，连接杆上设置的限位挡台与周向限位台相适配，当连接杆在孔段一内运动时，周向限位台能够限制连接杆的运动范围，避免其从锥度本体中脱出，同时，第一限位台阶和下拉杆端面相抵配合，第二限位台阶与连接杆端面相抵配合，均能对连接杆的运动范围进行限定。

4.本实用新型第二气道中的第二气道二段为十字型，且其他气道均延伸至夹具相应位置的侧壁，有利于加工制造，降低了加工难度，使本实用新型的结构更加简洁。

5.本实用新型中各定位凸台均为圆台状，且小端朝向待加工件端面，对零件端面进行定位时，定位面积小，减少了和零件定位面的接触面积，大幅度减少了加工小铁屑对定位的影响。

附图说明

图1为本实用新型带气密检测的夹具实施例的剖视图一；

图2为本实用新型带气密检测的夹具实施例的剖视图二；

图3为本实用新型实施例中上拉杆的示意图(局部剖视)；

图4为本实用新型实施例中涨套的左视图；

图5为本实用新型实施例中涨套的剖视图；

图6为本实用新型实施例中锥度本体的左视图；

图7为本实用新型实施例中锥度本体的剖视图；

图8为本实用新型实施例中下拉杆的剖视图；

图9为本实用新型实施例中底座的剖视图；

图10为本实用新型实施例中连接杆的剖视图；

图11为本实用新型实施例中支撑的剖视图。

其中，1-上拉杆、2-涨套、3-第一通孔、301-第一内孔、302-第二内孔、4-连接杆、5-下拉杆、6-锥度本体、7-支撑、8-底座、9-定位凸台、10-第一气道、11-第二气道、1101-第二气道一段、1102-第二气道二段、12-第三气道、13-螺钉、14-第二通孔、1401-孔段一、1402-孔段二、1403-孔段三、15-周向限位台、16-限位挡台、17-第一限位台阶、18-第三通孔、19-第二限位台阶、20-待加工件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例并非对本实用新型的限制。

本发明提出一种能够利用加工车床液压系统的带气密检测的夹具，能够规避加工过程中车刀片与夹具干涉的风险，而且，每次装夹紧零件后能够通过定位面气压值判断零件是否找正，实现快速定位，减轻现场劳动强度，提高加工效率。

如图1和图2所示，一种带气密检测的夹具，包括上拉杆1、涨套2、锥度本体6和支撑7，上拉杆1、涨套2、锥度本体6和支撑7同轴设置。

其中，如图4和图5所示，涨套2沿轴向开设有第一通孔3，涨套2外表面与待加工件20内孔表面相适配，涨套2的外圆尺寸可以比待加工件20的内孔尺寸小0.1-0.3mm，其他结构与常规的涨套相似，涨套2的表面开设有供涨套2收缩的伸缩槽，内部填充橡胶，实现膨胀，一般，沿径向的弹性变形量最大可达0.5mm左右，第一通孔3包括相连通的第一内孔301和第二内孔302，第一内孔301内部空间呈圆台状，第二内孔302内部空间呈圆柱状，第二内孔302小端内径小于第一内孔301内径。上拉杆1一端套设安装于锥度本体6内部，上拉杆1依次通过连接杆4和下拉杆5与外部的夹紧气缸相连，上拉杆1与连接杆4可螺纹连接，通过下拉杆5使夹具整体和外部机床连接起来，可控制上拉杆1从涨套2内伸出或进入涨套2内，进而使涨套2对应松开或涨紧，由第二内孔302小端内径小于第一内孔301内径，上拉杆1另一端被限位于第一内孔301和第一内孔301远离第二内孔302的一侧，使上拉杆1不能进入第二内孔302，且上拉杆1的另一端外形与第一内孔301相适配，上拉杆1的端部尺寸可比第一内孔的尺寸小2mm左右，当涨套2处于涨紧状态时，上拉杆1的端部完全位于第一内孔301内。如在精车加工时，车刀片精车零件外圆和端面时，可避免上拉杆1头部与车刀片干涉的问题，同时，使得零件内孔被涨套2涨紧达到长度最大化的效果。

如图3，另外，上拉杆1位于第一内孔301的一端端面上可开设六方槽，便于夹具安装和拆卸。

如图6、图7和图9所示，锥度本体6一端呈圆台状，圆台状外表面与第二内孔302配合，涨紧时，紧密贴合，配合的锥面角度可设计为15°，另一端通过底座8与外部机床的主轴相连。锥度本体6内部沿轴向开设有第二通孔14，第二通孔14包括依次设置且孔径依次减小的孔段一1401、孔段二1402和孔段三1403。上拉杆1套设安装于锥度本体6内部的部分位于孔段三1403内。

连接杆4一端与锥度本体6滑动配合，且与上拉杆1相连，另一端与下拉杆5相连。连接杆4与上拉杆1相连的一端外壁与孔段二1402内壁滑动配合，连接杆4外壁设有周向限位台15，周向限位台15外壁与孔段一1401内壁滑动配合，孔段一1401位于锥度本体6端面处设有限位挡台16，周向限位台15与限位挡台16相适配，使连接杆4端部的运动范围在孔段一1401内。

如图11所示，支撑7套设安装于锥度本体6外部，通过螺钉13与锥度本体6相连，支撑7端面上沿周向均匀设置有至少两个定位凸台9，定位凸台9用于与对待加工件20端面相抵，配合气道、机床自带的传感器，对待加工件20端面进行定位。

如图8和图10所示，为了限制上拉杆1的运动范围，保证夹具的工作可靠性，连接杆4靠近下拉杆5的一端设有第一限位台阶17，下拉杆5内沿轴向开设有第三通孔18，第三通孔18内壁上设有第二限位台阶19连接杆4外表面与第三通孔18内表面螺纹配合，连接杆4端面与第二限位台阶19相抵配合，第一限位台阶17与下拉杆5端面相抵配合。

本实用新型中，通过开设气道，将外部气体通过定位凸台9引至待加工件20端面上，经机床自带的传感器获取气体压力变化，据此可判断待加工件20的端面是否已找平。锥度本体6内部开设有第一气道10，支撑7内部开设有第二气道11，第一气道10入口端与外部气源连通，出口端与第二气道11入口端连通，第二气道11出口端位于定位凸台9端面上。连接杆4和下拉杆5内分别开设有第三气道12和第四气道，第四气道入口端与外部起源连通，出口端依次与第三气道12、第一气道10连通，在本实用新型的一个实施例中，第四气道与第三通孔18重合。

作为一种优选方案，第一气道10和第二气道11的设置数量均与定位凸台9数量相等，且第一气道10、第二气道11和定位凸台9一一对应，第一气道10整体沿垂直于轴向的方向设置，第一气道10出口端沿轴向设置，第二气道11包括第二气道一段1101和第二气道二段1102，第二气道一段1101沿轴向设置，与第一气道10相接，第二气道二段1102为十字型气道，十字型气道的横向部分一端与第二气道一段1101相接，另一端延伸至支撑7侧壁且端口封闭，十字型气道的纵向部分一端延伸至定位凸台9端面，另一端延伸至支撑7侧壁且端口封闭，第一气道10的入口端位于孔段二1402侧壁上，第三气道12的出口端孔段一1401内。十字型的气道便于加工，可通过螺钉13堵住其位于夹具侧壁上的气道端口，防止气体外漏。

气体经第四气道、第三气道12后依次进入孔段一1401和孔段二1402，再经第一气道10和第二气道11后，经定位凸台9的端面到达待加工件20的端面，待气体吹到待加工件20的端面上时，车床自带的传感器可自动接收到反馈气压值信号，并据此判断待加工件20的定位面是否装正，实现快速定位。

本实用新型的夹具在使用时，先将下拉杆5通过螺纹连接的方式和机床主轴下端的夹紧气缸拧紧连接，连接杆4一端和下拉杆5螺纹连接，另一端和上拉杆1螺纹连接，此时，机床气缸即可通过下拉杆5带动待加工件20被夹具夹紧和松开。底座8通过周向均布的4个螺钉13与机床主轴端面连接座相连，机床主轴的转动由伺服电机带动涡轮副驱动，进而带动主轴上的夹具和待加工件20进行分度运动。在底座8上再利用螺钉13，使其和锥度本体6连接，再连接支撑7。锥度本体6和粘接涨套2为15°锥度配合，在涨套2的第二内孔302中插入上拉杆1，最后，将待加工件20内孔装入涨套2外圆上，待加工件20被涨套2涨紧后，支撑7依靠各定位凸台9支撑待加工件20的端面，此时，气流经夹具内各气道流入，最终流入到待加工件20的定位端面上，机床上的气压传感器通过接收返回的气压值判断待加工件20是否装夹好，实现快速定位，避免反复装夹造成费时费力。同时，由于上拉杆1头部置于第二内孔302中，被加工的待加工件20可被最大化涨紧。每次待加工件20加工完后，机床再松开涨套2，取下加工完成的零件，换上下一个待加工件20，如此往复加工。另外，本实用新型尤其适用于精车加工，但也可以用于其他车床加工中将零件涨紧。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种带气密检测的夹具，包括上拉杆(1)和涨套(2)，其特征在于：还包括锥度本体(6)和支撑(7)；

所述上拉杆(1)、涨套(2)、锥度本体(6)和支撑(7)同轴设置；

所述涨套(2)沿轴向开设有第一通孔(3)，涨套(2)外表面与待加工件(20)内孔表面相适配；所述第一通孔(3)包括相连通的第一内孔(301)和第二内孔(302)；

所述锥度本体(6)一端呈圆台状，圆台状外表面与所述第二内孔(302)表面锥面配合，另一端用于与外部机床的主轴相连；

所述支撑(7)套设安装于锥度本体(6)外部，与锥度本体(6)相连；支撑(7)端面上沿周向均匀设置有至少两个定位凸台(9)，所述定位凸台(9)用于与对待加工件(20)端面相抵，对待加工件(20)端面进行定位；

所述上拉杆(1)一端套设安装于锥度本体(6)内部，用于与外部的夹紧气缸相连；另一端被限位于第一内孔(301)和第一内孔(301)远离第二内孔(302)的一侧，且上拉杆(1)的另一端外形与第一内孔(301)相适配；

所述锥度本体(6)内部开设有第一气道(10)，所述支撑(7)内部开设有第二气道(11)，所述第一气道(10)入口端与外部气源连通，出口端与第二气道(11)入口端连通，第二气道(11)出口端位于定位凸台(9)端面上。

2.如权利要求1所述一种带气密检测的夹具，其特征在于：还包括与上拉杆(1)同轴设置的连接杆(4)和下拉杆(5)；

所述连接杆(4)一端与锥度本体(6)滑动配合，且与上拉杆(1)相连，另一端与下拉杆(5)相连；

所述连接杆(4)和下拉杆(5)内分别开设有第三气道(12)和第四气道，第四气道入口端与外部起源连通，出口端依次与第三气道(12)、第一气道(10)连通；

所述下拉杆(5)用于与外部的夹紧气缸相连。

3.如权利要求2所述一种带气密检测的夹具，其特征在于：还包括用于与外部机床的主轴相连的底座(8)；

所述底座(8)与锥度本体(6)相连，底座(8)位于连接杆(4)外部。

4.如权利要求3所述一种带气密检测的夹具，其特征在于：

所述第一内孔(301)为圆柱状内孔，第二内孔(302)小端内径小于第一内孔(301)内径。

5.如权利要求4所述一种带气密检测的夹具，其特征在于：所述锥度本体(6)内部沿轴向开设有第二通孔(14)；

所述第二通孔(14)包括依次设置且孔径依次减小的孔段一(1401)、孔段二(1402)和孔段三(1403)；

所述上拉杆(1)套设安装于锥度本体(6)内部的部分位于孔段三(1403)内；

所述连接杆(4)与上拉杆(1)相连的一端外壁与孔段二(1402)内壁滑动配合；连接杆(4)外壁设有周向限位台(15)，所述周向限位台(15)外壁与孔段一(1401)内壁滑动配合，孔段一(1401)位于锥度本体(6)端面处设有限位挡台(16)，周向限位台(15)与限位挡台(16)相适配。

6.如权利要求5所述一种带气密检测的夹具，其特征在于：

所述连接杆(4)靠近下拉杆(5)的一端设有第一限位台阶(17)；

所述下拉杆(5)内沿轴向开设有第三通孔(18)，所述第三通孔(18)内壁上设有第二限位台阶(19)；

所述连接杆(4)外表面与第三通孔(18)内表面螺纹配合，连接杆(4)端面与第二限位台阶(19)相抵配合，第一限位台阶(17)与下拉杆(5)端面相抵配合。

7.如权利要求6所述一种带气密检测的夹具，其特征在于：

所述第一气道(10)和第二气道(11)的设置数量均与定位凸台(9)数量相等，且第一气道(10)、第二气道(11)和定位凸台(9)一一对应；

所述第一气道(10)整体沿垂直于轴向的方向设置，第一气道(10)出口端沿轴向设置；

所述第二气道(11)包括第二气道一段(1101)和第二气道二段(1102)，第二气道一段(1101)沿轴向设置，与第一气道(10)相接，第二气道二段(1102)为十字型气道，十字型气道的横向部分一端与第二气道一段(1101)相接，另一端延伸至支撑(7)侧壁且端口封闭，十字型气道的纵向部分一端延伸至定位凸台(9)端面，另一端延伸至支撑(7)侧壁且端口封闭。

8.如权利要求7所述一种带气密检测的夹具，其特征在于：

所述第一气道(10)的入口端位于孔段二(1402)侧壁上；

所述第三气道(12)的出口端孔段一(1401)内。

9.如权利要求8所述一种带气密检测的夹具，其特征在于：

所述定位凸台(9)呈圆台状，小端朝向待加工件(20)端面。

10.如权利要求9所述一种带气密检测的夹具，其特征在于：

所述上拉杆(1)靠近第一内孔(301)的一端端面上开设有六方槽。

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