CN218800499U - 一种偏心外圆加工夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种偏心外圆加工夹具，包括：装夹组件，装夹组件能够套接在具有偏心孔的轴杆工件的轴向端部上，装夹组件为沿轴杆工件的径向方向上接触轴杆工件的内表面与远离轴杆工件的外表面之间距离变化的偏心套环结构，能够使具有偏心孔的轴杆工件在加工时快速定位；装夹组件包括至少两个装夹套，用于装夹沿轴杆工件轴向方向上的两端的偏心孔中心位于彼此不同的水平高度的偏心通孔轴杆工件；装配补偿间隙，用于赋予装夹组件弹性，方便安装。

Description

一种偏心外圆加工夹具

技术领域

本实用新型涉及定位工装领域，优选地，涉及一种偏心外圆加工夹具。

背景技术

在机械加工领域，偏心曲轴的特点是轴径曲拐部位有一个偏心外圆，偏心外圆的控制是整个工件加工的技术难点和要点，而工件的夹紧定位是加工偏心外圆的关键技术。现有的偏心曲轴偏心外圆磨削时，通过人工手动压紧偏心外圆至机床主轴中心位置定位，此种方式人为误差大，工作效率低，或者现有的偏心圆加工装夹是在车床上通过四爪卡盘多次调整四个卡爪的相对位置来找正工件外圆的偏心距，这要求操作者有一定经验，尤其是加工具有偏心孔的待加工工件时，更需要操作者有丰富经验，况且传统找正操作麻烦，找正的精度也不高，需要加以改进，所以急需一种偏心外圆加工夹具来实现工件的快速定位。

现有技术如CN202120474541.3公开了一种偏心曲轴偏心外圆磨削快速定位夹具，包含一方形夹具体，所述的方形夹具体的四角上分别设有一卡盘螺孔，所述的方形夹具体的边缘设有一对主连接孔，所述的方形夹具体上设有一圆筒套体，所述的圆筒套体的端面上设有四个均匀分布的第一连接孔，所述的圆筒套体的侧壁上设有一对第二连接孔，所述的圆筒套体中设有一可以拆卸的导套。本实用新型的偏心曲轴偏心外圆磨削快速定位夹具能够快速高效的对工件进行轴向和周向的定位，满足偏心外圆的圆度和圆柱度要求，保证了偏心外圆磨削的加工精度，以便更好的进行产品质量管控，提升产品品质稳定性，提高生产效率。

现有技术如CN202111551189.X公开了一种加工偏心外圆车用夹具及夹持方法。解决了目前普通车床上加工偏心外圆时装夹较为困难，特别是每加工一件偏心圆工件都需要找正，工序较为繁琐的技术问题。一种加工偏心外圆车用夹具，包括一个圆盘，圆盘一个端面设有第一限位凸台，第一限位凸台的表面设有第二限位凸台；第一限位凸台的轴线与圆盘轴线之间偏移一定距离。本发明重点解决了在普通车床上加工偏心外圆的装夹难题，且由于预先将第二限位凸台外圆找正，后续装夹待加工工件时，只需要通过车床上的顶尖将工件偏心圆内孔顶住即可实现工件的找正，无需每次装夹工件时都需要重新找正，大幅度提高了产品的加工效率。

现有技术如CN200710171544.4公开了一种用于电液伺服阀阀套的偏心外圆的加工夹套，包括一夹套体和一定位销，所述夹套体的内腔相对其外圆为一偏心内腔，即该内腔的圆心与其外圆的圆心之间的连线与其外圆的垂直中心线成一偏心角β，该偏心角β＝α，该内腔的直径与阀套偏心圆柱套的直径匹配，它的两端面上各相向地沿轴向设有一有效长度的窄槽，它的表面上设有一连通其内腔并且轴线穿过其外圆圆心的径向定位孔；所述夹套体套置在阀套离偏心圆柱套最近的一个圆柱套上，所述定位销穿过夹套体的径向定位孔及阀套的径向通气孔，用于阀套的轴向定位。本发明的加工夹套结构简单，制造成本低，操作性能好，使用寿命长，并能确保了偏心圆柱套的偏心距的尺寸精度要求。

现有技术中用于偏心外圆加工的定位夹具虽然可以实现加工工件偏心外圆时工件的装夹，但是在使用过程中还是存在使用不便，效率低的问题，比如现有技术如CN202120474541.3公开了一种偏心曲轴偏心外圆磨削快速定位夹具，通过定位螺栓和锁紧螺母实现工件的周向定位和轴向定位，使用时先将工件杆身缓缓穿过导套内，通过工件杆身端面台阶与导套端面实现工件的轴向定位，再工件平衡块轻轻旋转直至与定位螺杆接触，实现工件的周向定位，最后用扳手将锁紧螺母拧紧，锁紧螺母通过圆筒套体外侧的第二连接孔挤压工件的杆身，这样即完成了工件装夹。根据上述现有技术说明书中记载：“方形夹具体上设有一圆筒套体，所述的圆筒套体的端面上设有四个均匀分布的第一连接孔，所述的圆筒套体的侧壁上设有一对第二连接孔，所述的圆筒套体中设有一可以拆卸的导套，所述的导套包含一圆筒状的套体和一环形的套座，所述的套座上设有四个均匀分布的座孔，所述的座孔与所述的第一连接孔通过四个第一螺栓相连接，所述的方形夹具体的端面上设有一可拆卸的“T”字形的定位块，所述的定位块的底部设有两个第三连接孔，所述的定位块的顶部设有一定位孔，所述的第三连接孔与所述的主连接孔通过一对第二螺栓相连接，所述的定位孔内设有一可拆卸的定位部，所述的定位部包含一定位螺杆和一定位螺母，所述的第二连接孔内设有一锁紧螺母。”由上述记载可知，上述现有技术的定位夹具结构较为复杂，并且该定位夹具是沿待加工工件轴向分布，使得结构复杂的定位夹具在车床上占用较大空间，从而进一步占用了待加工工件的可用空间。由上述记载可知，该夹具在装夹待加工工件时，需要先将工件穿过导套，再将工件的平衡块旋转至定位螺杆处，最后再用扳手将锁紧螺母拧紧才能实现工件的装夹定位，首先，待加工工件并不一定都具有平衡块，这在一定程度上限制了夹具装夹工件的种类，在装夹不具有与定位螺杆相配合的待加工工件时，需要重新更换夹具，使得现场加工时使用不便浪费时间；其次，仅通过一根定位螺杆实现待加工工件的周向定位存在技术隐患，定位螺杆与待加工工件表面的接触面积相对于待加工工件来说相对较小，在加工工件时，由于工件的周向旋转会产生一定的离心力，离心力会作用在定位螺杆上，从而影响定位螺杆的定位效果，甚至会使定位螺杆发生相对于待加工工件的周向位移或折断，导致工件瞬间失去周向定位作用，严重影响加工效果甚至发生危险；最后，该定位夹具通过三步骤实现待加工工件的定位装夹，过程较为复杂，尤其是最后需要通过扳手将锁紧螺母拧紧，该过程不仅耗费较多时间，而且在加工大量偏心外圆工件时，该过程会消耗工人的大量体力，影响效率，并且不同工人对锁紧螺母施加的锁紧力不同，会导致加工工件由于锁紧螺母的锁紧程度不同产生不同的加工精度，存在人为误差较大的问题。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本实用新型时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本实用新型不具备这些现有技术的特征，相反本实用新型已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种偏心外圆加工夹具，包括：装夹组件，所述装夹组件能够套接在具有偏心孔的轴杆工件的轴向端部上，优选地，所述装夹组件为沿具有偏心孔的所述轴杆工件的径向方向上接触所述轴杆工件的内表面与远离所述轴杆工件的外表面之间距离变化的偏心套环结构，能够使具有偏心孔的轴杆工件在加工时定位。

优选地，所述装夹组件包括设置在沿具有偏心孔的所述轴杆工件轴向方向的至少两个配置为所述偏心套环结构的装夹套，包括第一装夹套、第二装夹套。

优选地，所述第一装夹套和所述第二装夹套沿具有偏心孔的所述轴杆工件的径向方向上接触所述轴杆工件的内表面与远离所述轴杆工件的外表面之间的最大距离是彼此不同的。

优选地，所述第一装夹套沿具有偏心孔的所述轴杆工件的径向方向上与所述轴杆工件接触的内表面和远离所述轴杆工件的外表面之间的最大距离大于所述第二装夹套的所述最大距离。

优选地，所述第一装夹套和所述第二装夹套在沿具有偏心孔的所述轴杆工件轴向方向被观察为圆形。

优选地，所述第一装夹套和所述第二装夹套沿具有偏心孔的所述轴杆工件轴向方向的中心点不在同一条直线上。

优选地，所述装夹组件周向任一处具有装配补偿间隙，所述装配补偿间隙的设置能够便于具有偏心孔的轴杆工件的装夹。

优选地，所述装配补偿间隙配置于所述装夹组件沿所述轴杆工件的径向方向上接触所述轴杆工件的内表面与远离所述轴杆工件的外表面之间的距离最小处。

优选地，所述装夹组件的材料为碳素结构钢。

优选地，所述装夹组件能够沿具有偏心孔的所述轴杆工件轴向方向移动。

本实用新型的有益技术效果包括：本申请偏心外圆加工夹具具有沿轴向的通孔，可以套接在待加工工件上，并且本申请偏心外圆加工夹具配置为沿具有偏心孔的轴杆工件的径向方向上接触轴杆工件的内表面与远离轴杆工件的外表面之间距离变化的偏心套环结构，加工夹具与轴杆工件接触的内表面与远离轴杆的外表面之间距离的变化程度与待加工的偏心圆位置有关，在沿待加工工件轴向方向观察时，加工夹具外表面径向间距最大处距待加工偏心外圆圆心的距离与加工夹具外表面径向间距最小处距待加工偏心外圆圆心的距离相等，即待加工的偏心圆圆心与待加工工件和加工夹具套接后形成的整体圆心重合，所以在装夹待加工工件时，只需要将加工夹具的圆心对准待加工工件偏心外圆的圆心即可实现待加工工件一步装夹定位，无需在车床上通过四爪卡盘多次调整四个卡爪的相对位置来找正工件外圆的偏心距，实现了简单、快速、高效的装夹过程。

本申请偏心外圆加工夹具配置有装配补偿间隙，装配补偿间隙配置在具有偏心套环结构的装夹组件沿轴杆工件径向方向上接触轴杆工件的内表面与远离轴杆工件的外表面之间的距离最小处并且装配补偿间隙在加工夹具径向外端面上配置为沿待加工工件轴向方向上的贯通间隙，使得加工夹具在内表面与外表面之间最小间距处沿夹具径向方向被分隔开，装配补偿间隙可以在外界应力的作用下发生沿加工夹具周向方向彼此相对的扩张，在使用加工夹具装夹待加工工件时，只需将加工夹具成一定角度地放在待加工工件一端，再将加工夹具卡合在待加工工件上即可实现待加工工件的装夹，由于装配补偿间隙可以发生沿加工夹具周向方向彼此相对的扩张，在装配补偿间隙扩张时，加工夹具内径将大于待加工工件内径，可以在卡合过程中减少操作人员的外加作用力，实现简单、省力、高效的装夹过程。

附图说明

图1是本实用新型的一种偏心外圆加工夹具的装配简图；

图2是本实用新型的一种偏心外圆加工夹具装配状态下的正视图；

图3是本实用新型的一种偏心外圆加工夹具的第一装夹套正视图；

图4是本实用新型的一种偏心外圆加工夹具的第一装夹套侧视图；

图5是本实用新型的一种偏心外圆加工夹具的第二装夹套正视图；

图6是本实用新型的一种偏心外圆加工夹具的第二装夹套侧视图。

附图标记列表

100：装夹组件；101：第一装夹套；102：第二装夹套；103：装配补偿间隙；200：轴杆工件。

具体实施方式

本申请中规定的任何方向仅为读者阅读方便而设置，并不对本申请做出相应的限制。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“径向”、“轴向”、“周向”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图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设备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。

通过以下结合附图对本实用新型的一个或多个实施方式的说明可以更彻底地理解本实用新型的这些和其他特征和优点。

针对现有技术，本申请提出了一种偏心外圆加工夹具，包括：装夹组件100，装夹组件100能够套接在具有偏心孔的轴杆工件200的轴向端部上，其特征在于，装夹组件100为沿轴杆工件200的径向方向上接触轴杆工件200的内表面与远离轴杆工件200的外表面之间距离变化的偏心套环结构，能够使具有偏心孔的轴杆工件200在加工时定位。

根据一种优选的实施方式，装夹组件100具有沿轴杆工件200轴向上的通孔，如图1所示，在通过装夹组件100将轴杆工件200进行装夹的情况下，装夹组件100可以与轴杆工件200发生套接关系，以达到装夹定位的效果。优选地，装夹组件100为沿轴杆工件200的径向方向上接触轴杆工件200的内表面与远离轴杆工件200的外表面之间距离变化的偏心套环结构，装夹组件100内表面与外表面之间间距的变化程度与轴杆工件200的偏心圆位置有关，在沿轴杆工件200轴向方向观察时，装夹组件100外表面径向最大间距处距轴杆工件200偏心外圆圆心的距离与装夹组件100外表面径向最小间距处距轴杆工件200偏心外圆圆心的距离相等，即轴杆工件200的偏心圆圆心与轴杆工件200和装夹组件100套接后形成的整体圆心重合，所以在装夹轴杆工件200时，只需要将装夹组件100的圆心对准轴杆工件200偏心外圆的圆心，使得二者圆心发生重合关系，即可实现轴杆工件200的一步装夹定位。

根据一种优选的实施方式，本申请偏心外圆加工夹具的装夹组件100配置有装配补偿间隙103，如图2所示，装配补偿间隙103配置在装夹组件100沿轴杆工件200径向方向上接触轴杆工件200的内表面与远离轴杆工件200的外表面间距最小处并且补偿间隙103在装夹组件100径向外端面上配置为沿轴杆工件200轴向方向上的贯通间隙，在装夹组件100没有套接轴杆工件200的情况下，配置于装夹组件100沿轴杆工件200径向方向上接触轴杆工件200的内表面与远离轴杆工件200的外表面间距最小处的装配补偿间隙103由于没有外应力的作用，装配补偿间隙103在沿装夹组件100周向方向上为几乎连接的缩紧关系，在装夹组件100套接在轴杆工件200上的情况下，装配补偿间隙103配置于具有偏心套环结构的装夹组件100沿轴杆工件200的径向方向上接触轴杆工件的内表面与远离轴杆工件的外表面之间的距离最小处，处于具有偏心套环结构的装夹组件100内表面与外表面的距离最小处的装配补偿间隙103由于受到轴杆工件200的外加作用力，使得装配补偿间隙103在沿装夹组件100周向方向上为护张关系，在使用装夹组件100装夹轴杆工件200时，只需将装夹组件100成一定角度地放在轴杆工件200一端，再将装夹组件100卡合在轴杆工件200上即可实现轴杆工件200的装夹，由于装配补偿间隙103可以发生沿轴杆工件200周向方向彼此相对的扩张，在装配补偿间隙103扩张时，装夹组件100内径将大于轴杆工件200内径，可以在卡合过程中减少操作人员的外加作用力，实现简单、省力、高效的装夹过程。

根据一种优选的实施方式，轴杆工件200本身具有偏心通孔，具有偏心通孔的轴杆工件200在沿轴杆工件200轴向方向上的两端的偏心孔中心位于彼此不同的水平高度，以使得轴杆工件200沿轴杆工件200轴向方向上的两端进行偏心外圆加工时，两端面偏心外圆的偏心度不同，优选地，为2mm偏心度和4mm偏心度，为加工上述具有不同偏心度的轴杆工件200，如图3和图5所示，装夹组件100分为第一装夹套101和第二装夹套102，在对轴杆工件200进行装夹的情况下，第一装夹套101装夹于具有4mm偏心度的轴杆工件200的一端，第二装夹套102装夹于具有2mm偏心度的轴杆工件200的另一端，第一装夹套101和第二装夹套102的设置可以实现轴杆工件200沿轴向方向两端面不同偏心度外圆的加工。

根据一种优选的实施方式，装夹组件100材料为45钢，含碳量在0.4％以上，抗拉强度大于686Mpa，屈服强度大于490Mpa，并通过渗碳处理提高表面耐磨性。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。本实用新型说明书包含多项实用新型构思，诸如“优选地”、“根据一个优选实施方式”或“可选地”均表示相应段落公开了一个独立的构思，申请人保留根据每项实用新型构思提出分案申请的权利。

Claims (10)

1.一种偏心外圆加工夹具，包括：装夹组件(100)，所述装夹组件(100)能够套接在具有偏心孔的轴杆工件(200)的轴向端部上，其特征在于，所述装夹组件(100)为沿所述轴杆工件(200)的径向方向上接触所述轴杆工件(200)的内表面与远离所述轴杆工件(200)的外表面之间距离变化的偏心套环结构，能够使具有偏心孔的轴杆工件(200)在加工时定位。

2.根据权利要求1所述的一种偏心外圆加工夹具，其特征在于，所述装夹组件(100)包括设置在沿具有偏心孔的所述轴杆工件(200)轴向方向的至少两个配置为所述偏心套环结构的装夹套，包括第一装夹套(101)、第二装夹套(102)。

3.根据权利要求2所述的一种偏心外圆加工夹具，其特征在于，所述第一装夹套(101)和所述第二装夹套(102)沿具有偏心孔的所述轴杆工件(200)的径向方向上接触所述轴杆工件(200)的内表面与远离所述轴杆工件(200)的外表面之间的最大距离是彼此不同的。

4.根据权利要求3所述的一种偏心外圆加工夹具，其特征在于，所述第一装夹套(101)沿具有偏心孔的所述轴杆工件(200)的径向方向上与所述轴杆工件(200)接触的内表面和远离所述轴杆工件(200)的外表面之间的最大距离大于所述第二装夹套(102)的所述最大距离。

5.根据权利要求4所述的一种偏心外圆加工夹具，其特征在于，所述第一装夹套(101)和所述第二装夹套(102)在沿具有偏心孔的所述轴杆工件(200)轴向方向被构造为圆形。

6.根据权利要求5所述的一种偏心外圆加工夹具，其特征在于，所述第一装夹套(101)和所述第二装夹套(102)在沿具有偏心孔的所述轴杆工件(200)轴向方向的中心点不在同一条直线上。

7.根据权利要求1所述的一种偏心外圆加工夹具，其特征在于，所述装夹组件(100)周向任一处具有装配补偿间隙(103)，所述装配补偿间隙(103)的设置能够便于具有偏心孔的轴杆工件(200)的装夹。

8.根据权利要求7所述的一种偏心外圆加工夹具，其特征在于，所述装配补偿间隙(103)配置于所述装夹组件(100)沿所述轴杆工件(200)的径向方向上接触所述轴杆工件(200)的内表面与远离所述轴杆工件(200)的外表面之间的距离最小处。

9.根据权利要求1所述的一种偏心外圆加工夹具，其特征在于，所述装夹组件(100)的材料为碳素结构钢。

10.根据权利要求9所述的一种偏心外圆加工夹具，其特征在于，所述装夹组件(100)能够沿具有偏心孔的所述轴杆工件(200)轴向方向移动。

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