CN219633124U - 一种内涨式定心夹具 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及零件加工的领域，公开了一种内涨式定心夹具，包括用于安装于安装槽中的外夹具筒和内夹具筒，内夹具筒的外壁与外夹具筒的内壁相贴合，内夹具筒的内壁用于与套类工件的外壁相贴合，外夹具筒开设有第一流体槽，内夹具筒开设有第二流体槽，第一流体槽和第二流体槽围合成环形流道，环形流道内填充有流体，外夹具筒的一端延伸出安装槽形成外延端，外延端上开设有与环形流道相连通的注液孔，注液孔中设置有加压件。本申请通过加压件对流体施加压力，流体将压力均匀地传给内夹具筒。内夹具筒沿自身的周向发生弹性变形，并与套类工件贴紧。避免了套类工件因夹紧力分布不均发生形变而影响加工精度，提高了套类工件的加工精度。
Description
技术领域
本申请涉及零件加工的领域，尤其是涉及一种内涨式定心夹具。
背景技术
套类工件的外圆直径一般小于其轴向的长度，且内孔与外圆直径之差较小（即零件壁厚较小，易变形）。在机械加工过程中，套类工件以外圆为基准加工内圆时，无法采用轴向压紧的方式夹紧套类工件，只能采用径向夹紧的方式加紧。现有技术通常会使用三爪自定心卡盘或弹性膜片卡盘等夹具，在套类工件的径向夹紧套类工件。
针对上述中的相关技术，发明人认为，套类工件通常对轴类工件起到定位、导向和支撑的作用，以传递扭矩和承受载荷，因此套类工件所需的加工精度较高。在加工套类工件内孔时采用三爪自定卡盘或弹性膜片卡盘等夹具夹持，由于夹紧力于套类工件上分布不均匀会使得套类工件产生变形以影响套类工件内孔和外圆的垂直度和同轴度。同时套类工件在加工时可能会出现晃动等情况影响精度。且三爪自定卡盘或弹性膜片卡盘的定心精度较低，也难以保证精度较高的套类工件的同轴度。
实用新型内容
为了提高套类工件的加工精度，本申请提供一种内涨式定心夹具。
本申请提供的一种内涨式定心夹具，采用如下的技术方案：
一种内涨式定心夹具，安装于加工设备的夹具安装体的安装槽中，包括有外夹具筒和内夹具筒，所述外夹具筒用于安装于安装槽中，所述内夹具筒的外壁与所述外夹具筒的内壁相贴合，所述内夹具筒的内壁用于与套类工件的外壁相贴合，所述外夹具筒的内壁开设有第一流体槽，所述内夹具筒的外壁对应开设有第二流体槽，所述第一流体槽和所述第二流体槽围合形成有环形流道，所述环形流道内填充有流体，所述内夹具筒为弹性件，所述外夹具筒的一端用于延伸出安装槽形成有外延端，所述外延端上开设有与所述环形流道相连通的注液孔，所述注液孔中设置有加压件，所述加压件用于对所述流体施加压力。
通过采用上述技术方案，在夹持套类工件时，先于环形流道内填充流体，将夹具安装于安装槽中，再将环形工件安装于内夹具筒内，环形工件的外壁与内夹具筒的内壁相贴合。使用加压件对流体施加压力，利用流体的不可压缩性，使得流体将压力均匀地传给内夹具筒。内夹具筒沿自身的周向发生弹性变形，并与套类工件的外壁无间隙的均匀贴紧，以实现夹紧套类工件。避免了套类工件因夹紧力分布不均而发生形变影响加工精度，且提高了夹持的稳固性，大大提高了套类工件的加工精度。
可选的，所述环形流道沿外夹具筒的轴向被划分为第一夹紧区、第二夹紧区和第三夹紧区，所述第一夹紧区处的第二流体槽的槽底到所述内夹具筒的内壁的距离和所述第三夹紧区处的第二流体槽的槽底到所述内夹具筒的内壁的距离均小于所述第二夹紧区处的第二流体槽的槽底到所述内夹具的内壁的距离。
通过采用上述技术方案，能够增大内夹具筒在受到流体的压力时于第一夹紧区和第三夹紧区处的变形，对三个区域的变形差距进行了补偿，以使得内夹具筒能够给套类工件提供均匀的夹紧力。
可选的，所述加压件包括有加压柱和加压螺钉，所述加压柱与所述注液孔螺纹连接，且所述加压柱的一端与所述注液孔中的流体相抵接，另一端的端面开设有与所述加压螺钉相适配的螺钉孔，所述加压螺钉用于驱动所述加压柱沿所述注液孔的轴向朝向所述流体运动。
通过采用上述技术方案，在对流体施加压力时，加压螺钉通过螺钉孔与加压柱周向固定。旋转加压螺钉，加压螺钉驱动加压柱沿着注液孔的轴线方向运动，以挤压流体，进而对流体施加压力。
可选的，所述外夹具筒的远离所述外延端的一端的侧壁开设有出气孔，所述出气孔与所述环形流道相连通。
通过采用上述技术方案，出气孔用于排出环形流道中的气体。
可选的，所述出气孔设置有两个。
通过采用上述技术方案，在往环形流道中填充流体时，两个出气孔更能够便于环形流道中的气体排出。
可选的，所述出气孔中嵌设有密封块，所述密封块的侧壁与所述出气孔的内壁相贴合。
通过采用上述技术方案，在对流体施加压力时，出气孔处设置的密封块能够避免流体流出环形流道。
可选的，所述弹性件为弹簧钢。
通过采用上述技术方案，弹簧钢是制造各类弹簧及其他弹性元件的专用合金钢,弹簧钢的弹性变形能力使其能够承受一定的载荷，在载荷去除之后不会出现永久变形。用弹簧钢制作内夹具筒，对环形流道中的流体施加压力时，流体将压力施加于弹簧钢上，弹簧钢发生变形，既能够稳固地夹紧套类工件，又不会使得套类工件因为径向的夹持力发生变形，影响加工精度。
可选的，所述外延端的周向外凸形成有环形凸台，所述环形凸台沿所述外夹具筒的轴向开设有连接孔，所述连接孔中穿设有用于与夹具安装体相连接的紧固螺栓。
通过采用上述技术方案，夹具通过紧固螺栓与夹具安装体相连接。
可选的，所述流体为液性塑料。
通过采用上述技术方案，液性塑料能够在受到挤压时为内夹具筒提供均匀的挤压力，以使得内夹具筒发生形变，夹紧套类工件。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1、通过设置环形流道，在夹持套类工件时，先于环形流道内填充有流体，将夹具安装于安装槽中，再将环形工件安装于内夹具筒内，环形工件的外壁与内夹具筒的内壁相贴合，使用加压件对流体施加压力，利用流体的不可压缩性，将压力均匀地传给内夹具筒。通过内夹具筒在夹持范围内周向均匀弹性变形与套类工件的外壁无间隙的均匀贴紧，来定位和夹紧套类工件。避免了套类工件因夹紧力分布不均以发生形变影响精度，且提高了夹持定位精度，大大提高了套类工件的加工精度。
2、通过沿外夹具筒的轴向将环形流道划分为第一夹紧区、第二夹紧区和第三夹紧区，且第一夹紧区处的第二流体槽的槽底到内夹具筒的内壁的距离和第三夹紧区处的第二流体槽的槽底到内夹具筒的内壁的距离均小于第二夹紧区处的第二流体槽的槽底到内夹具的内壁的距离，能够增大内夹具筒在受到流体的压力时于第一夹紧区和第三夹紧区处的变形，对三个区域的变形差距进行了补偿，以使得内夹具筒能够给套类工件提供均匀的夹紧力。
附图说明
图1是一种内涨式定心夹具的剖面图。
附图标记说明：
1、夹具安装体；11、安装槽；2、外夹具筒；21、外延端；22、环形凸台；221、连接孔；222、紧固螺栓；23、第一流体槽；24、注液孔；3、内夹具筒；31、第二流体槽；4、环形流道；41、第一夹紧区；42、第二夹紧区；43、第三夹紧区；44、流体；5、加压件；51、加压柱；52、加压螺钉；6、出气孔；7、密封块。
具体实施方式
以下结合附图，对本申请作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请实施例公开一种内涨式定心夹具。参照图1，一种内涨式定心夹具，安装于加工设备的夹具安装体1的安装槽11中，包括有外夹具筒2和内夹具筒3，外夹具筒2设置于安装槽11中，且外夹具筒2的外壁贴合于安装槽11的内壁，内夹具筒3的外壁与外夹具筒2的内壁相贴合，内夹具筒3的内壁用于与套类工件的外壁相贴合。
进一步地，对本申请实施例中的内壁和外壁作解释，安装槽11的内壁到安装槽11轴线的距离小于安装槽11的外壁到安装槽11的轴线的距离，外夹具筒2的内壁到外夹具筒2轴线的距离小于外夹具筒2的外壁到外夹具筒2的轴线的距离，内夹具筒3的内壁到内夹具筒3的轴线的距离小于内夹具筒3的外壁到内夹具筒3的轴线的距离。
在不同的实施例中，外夹具筒2可以通过不同的方式与安装槽11相连接，但凡是能够使得夹具与夹具安装体1相固定即可，作为示例的，外夹具筒2的一端用于延伸出安装槽11形成外延端21，外延端21的周向外凸形成环形凸台22，环形凸台22用于与夹具安装体1相抵接，环形凸台22沿外夹具筒2的轴向开设有连接孔221，连接孔221中穿设有用于与夹具安装体1相连接的紧固螺栓222。夹具通过紧固螺栓222与夹具安装体1相连接。进一步地，为了避免套类工件在加工过程中因夹具安装不稳固而出现晃动，环形凸台22上可以开设三个连接孔221，三个连接孔221沿环形凸台22的周向均布设置，三个连接孔221中均穿设有紧固螺栓222。
具体地，外夹具筒2的内壁开设有第一流体槽23，内夹具筒3的外壁对应开设有第二流体槽31，第一流体槽23和第二流体槽31围合形成有环形流道4，环形流道4内填充有流体44，内夹具筒3为弹性件。外延端21上开设有与环形流道4相连通的注液孔24，注液孔24中设置有加压件5，加压件5用于对流体44施加压力。在夹持套类工件时，先于环形流道4内填充流体44，将夹具安装于安装槽11中，再将环形工件安装于内夹具筒3内，环形工件的外壁与内夹具筒3的内壁相贴合，使用加压件5对流体44施加压力，利用流体44的不可压缩性，将压力均匀地传输给内夹具筒3，内夹具筒3沿自身的周向发生弹性变形，并与套类工件贴紧，来定位和夹紧套类工件。提高了套类工件的加工精度。
在不同的实施例中，流体44可以为不同的材料，作为示例的，44为液性塑料，液性塑料能够在受到挤压时为内夹具筒3提供均匀的挤压力，以使得内夹具筒3发生形变，夹紧套类工件。具体地，液性塑料中加有真空油、硬脂酸钙等添加剂，保证了液性塑料的流动性，使得液性塑料不会在环形流道4中固化。
在不同的实施例中，加压件5可以为不同的结构，但凡能够对环形流道4中的流体44施加压力即可，作为示例的，加压件5包括有加压柱51和加压螺钉52，加压柱51与注液孔24螺纹连接，加压柱51的一端与注液孔24中的流体44相抵接，另一端的开设有与加压螺钉52相适配的螺钉孔。在对流体44施加压力时，加压螺钉52通过螺钉孔与加压柱51周向固定，旋转加压螺钉52，加压螺钉52驱动加压柱51沿着注液孔24的轴线方向运动，以挤压流体44，对流体44施加压力。
进一步地，环形流道4未填充有流体44时，环形流道4中充满气体，往环形流道4中填充流体44时，环形流道4中的气体会受到挤压，则内夹具筒3会因受到气体的挤压力发生弹性形变，因此需要将环形流道4中的气体排出，在不同的实施例中，可以通过不同的结构排出环形流道4中的气体，具体但非限定性地提出一种结构，外夹具筒2的远离外延端21的一端的侧壁开设有出气孔6，出气孔6与环形流道4相连通。出气孔6能够在填充流体44时，排出环形流道4中的气体。具体地，为了达到较好地排气效果，出气孔6设置有两个。
具体地，出气孔6中嵌设有密封块7，密封块7的侧壁与出气孔6的内壁相贴合。在对流体44施加压力时，出气孔6处设置的密封块7能够避免流体44流出环形流道4。在不同的实施例中，密封块7可以为不同的结构，密封块7可以为锥形柱状结构，也可以为球体状。将流体注入环形流道4后，将密封块7敲入出气孔6中。值得注意的是，密封块7的外径略大于出气孔6的内径，将密封块7敲入出去孔的过程中，密封块7与出气孔6发生挤压，以起到密封作用。
具体地，在不同的实施例中，内夹具筒3可以为不同的材料制成，但凡能够在流体44的挤压下，能够均匀的发生弹性形变，且具备足够的密封性，以防止流体受到挤压后流出环形流道4即可，作为示例的，内夹具筒3为弹簧钢制成，弹簧钢是制造各类弹簧及其他弹性元件的专用合金钢,弹簧钢的弹性变形能力使其能够承受一定的载荷，在载荷去除之后不会出现永久变形。用弹簧钢制作内夹具筒3，对环形流道4中的流体44施加压力时，流体44将压力施加于弹簧钢上，弹簧钢发生变形，既能够稳固地夹紧套类工件，又不会使得套类工件因为径向的夹持力发生变形，影响加工精度。
为了能够使得内夹具筒3在受到流体44挤压时，能够更均匀地对套类工件施加夹紧力，具体但非限定性地提出一种环形流道4的结构，环形流道4沿外夹具筒2的轴向被划分为第一夹紧区41、第二夹紧区42和第三夹紧区43，第一夹紧区41处的第二流体槽31的槽底到内夹具筒3的内壁的距离和第三夹紧区43处的第二流体槽31的槽底到内夹具筒3的内壁的距离均小于第二夹紧区42处的第二流体槽31的槽底到内夹具的内壁的距离。具体地，第一夹紧区41和第三夹紧区43处的第二流体槽31用于与第二夹紧区42处的第二流体槽31相连接的侧壁均为斜面，以促进流体44于环形流道4中流动。
在不同的实施例中，内夹具筒3可以通过不同的方式与外夹具筒2相连接，作为示例的，内夹具筒3轴向方向的两端通过焊接的方式与外夹具筒2固定连接。流体44受到挤压时将压力均匀地作用于内夹具筒3上，内夹具筒3受到压力后会发生形变，若第一夹紧区41处的第二流体槽31的槽底、第二夹紧区42处的第二流体槽31的槽底和第三夹紧区43处的第二流体槽31的槽底到内夹具筒3的内壁的距离均一致，通过分析内夹具筒3的受力，发现第一夹紧区41处的内夹具筒3发生的形变和第三夹紧区43处的内夹具筒3发生的形变均小于第二夹紧区42的内夹具筒3处发生的形变，形变不同，内夹具筒3不同区域对套类工件所提供的夹紧力则不同，且第二夹紧区42所提供的夹紧力大于第一夹紧区41和第三夹紧区43，可能会出现夹持不稳固的现象。采用本申请实施例提出的环形流道4的结构，能够增大使得第一夹紧区41和第三夹紧区43处内夹具筒3的变形，以对三个区域的变形差距进行补偿，使得内夹具筒3给套类工件提供均匀的夹紧力。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种内涨式定心夹具，安装于加工设备的夹具安装体的安装槽中，其特征在于，包括有外夹具筒(2)和内夹具筒(3)，所述外夹具筒(2)用于安装于安装槽(11)中，所述内夹具筒(3)的外壁与所述外夹具筒(2)的内壁相贴合，所述内夹具筒(3)的内壁用于与套类工件的外壁相贴合，所述外夹具筒(2)的内壁开设有第一流体槽(23)，所述内夹具筒(3)的外壁对应开设有第二流体槽(31)，所述第一流体槽(23)和所述第二流体槽(31)围合形成有环形流道(4)，所述环形流道(4)内填充有流体(44)，所述内夹具筒(3)为弹性件，所述外夹具筒(2)的一端用于延伸出安装槽(11)形成有外延端(21)，所述外延端(21)上开设有与所述环形流道(4)相连通的注液孔(24)，所述注液孔(24)中设置有加压件(5)，所述加压件(5)用于对所述流体(44)施加压力。
2.根据权利要求1所述的内涨式定心夹具，其特征在于，所述环形流道(4)沿外夹具筒(2)的轴向被划分为第一夹紧区(41)、第二夹紧区(42)和第三夹紧区(43)，所述第一夹紧区(41)处的第二流体槽(31)的槽底到所述内夹具筒(3)的内壁的距离和所述第三夹紧区(43)处的第二流体槽(31)的槽底到所述内夹具筒(3)的内壁的距离均小于所述第二夹紧区(42)处的第二流体槽(31)的槽底到所述内夹具的内壁的距离。
3.根据权利要求1所述的内涨式定心夹具，其特征在于，所述加压件(5)包括有加压柱(51)和加压螺钉(52)，所述加压柱(51)与所述注液孔(24)螺纹连接，且所述加压柱(51)的一端与所述注液孔(24)中的流体(44)相抵接，另一端的端面开设有与所述加压螺钉(52)相适配的螺钉孔，所述加压螺钉(52)用于驱动所述加压柱(51)沿所述注液孔(24)的轴向朝向所述流体(44)运动。
4.根据权利要求1所述的内涨式定心夹具，其特征在于，所述外夹具筒(2)的远离所述外延端(21)的一端的侧壁开设有出气孔(6)，所述出气孔(6)与所述环形流道(4)相连通。
5.根据权利要求4所述的内涨式定心夹具，其特征在于，所述出气孔(6)设置有两个。
6.根据权利要求4或5所述的内涨式定心夹具，其特征在于，所述出气孔(6)中嵌设有密封块(7)，所述密封块(7)的侧壁与所述出气孔(6)的内壁相贴合。
7.根据权利要求1所述的内涨式定心夹具，其特征在于，所述弹性件为弹簧钢。
8.根据权利要求1所述的内涨式定心夹具，其特征在于，所述外延端(21)周向外凸形成有环形凸台(22)，所述环形凸台(22)沿所述外夹具筒(2)的轴向开设有连接孔(221)，所述连接孔(221)中穿设有用于与夹具安装体(1)相连接的紧固螺栓(222)。
9.根据权利要求1所述的内涨式定心夹具，其特征在于，所述流体(44)为液性塑料。
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| CN117214708A (zh) * | 2023-11-09 | 2023-12-12 | 常州明磁卓控智能科技有限公司 | 一种用于磁悬浮电机的测试装置 |
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2023
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| CN117214708A (zh) * | 2023-11-09 | 2023-12-12 | 常州明磁卓控智能科技有限公司 | 一种用于磁悬浮电机的测试装置 |
| CN117214708B (zh) * | 2023-11-09 | 2024-02-13 | 常州明磁卓控智能科技有限公司 | 一种用于磁悬浮电机的测试装置 |
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