CN220112754U - 环形薄壁件压紧结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及工件夹紧装置的技术领域，具体环形薄壁件的压紧结构，包括定位机构和顶紧机构，还包括端跳检测机构；所述端跳检测机构固定连接在顶紧机构的下方，所述端跳检测机构包括高度调整机构和位移传感器，所述位移传感器与高度调整机构可拆卸连接，所述位移传感器与机床控制系统电连接。通过位移传感器在车加工前对工件的端面跳动进行检测，从而判定工件是否被装正，避免因定位台阶端面或工件定位端面上有铁屑使得工件未被装正，进而影响加工后的跳动精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及工件夹紧装置的技术领域，具体为环形薄壁件压紧结构。
背景技术
薄壁套类零件在汽车、工程机械等诸多行业中都是不可或缺的组件，其技术要求主要是对内孔和外圆的尺寸、圆度、跳动等要求进行限定，而由于其壁厚薄、径向刚度弱的特性，在车加工过程中，如果采用常规的“三爪夹持”或“内孔胀紧”的定位方式，会使工件变形导致加工后精度达不到要求，而使用“端面定位压紧”的定位方式可以有效的避免此问题，“端面定位压紧”即将薄壁套类件的一个端面与定位平面贴紧，再对该工件的另一个端面施加作用力，使得工件的外圆不受到径向作用力，不会发生形变，例如现有技术“环形薄壁件加工工艺”(公开号：CN101332516A)，用锁紧盖板与被加工的工件环形端面接触定位，使工件径向不受外力而避免发生变形，但依然存以下技术问题：
1.其锁紧盖板采用螺钉固定在芯轴上从而将工件压紧，而操作人员在使用内六角扳手拧紧螺钉时，每一次旋转扳手都会使锁紧盖板单边受力，旋转多次后，会使工件整体受力不均匀而被压歪，影响加工后的外圆跳动精度。
2.由于在车加工时，常有细小的铁屑贴附在定位机构台阶的端面或者工件的定位端面上，使得工件端面与定位台阶端面接触后被压歪，而操作人员肉眼无法判定工件是否被压正，从而启动设备直接进行加工，以致于被加工后的外圆面径向跳动精度达不到要求。
实用新型内容
本实用新型环形薄壁件压紧结构，可以解决现有技术中，薄壁套类工件在装夹时，无法判断工件是否被顶紧机构压正的问题。
本申请提供如下技术方案：环形薄壁件压紧结构，包括定位机构和顶紧机构，还包括端跳检测机构；所述端跳检测机构固定连接在顶紧机构的下方，所述端跳检测机构包括高度调整机构和位移传感器，所述位移传感器与高度调整机构可拆卸连接，所述位移传感器与报警单元和电连接。
有益效果：工件被顶紧后在机床主轴带动下旋转，由位移传感器检测出工件的端面跳动，并将检测信息传递给机床控制系统，系统根据工件是否被压正的判定结果发出相对应的程序指令，使报警单元发出信号提醒操作人员进行处理，以避免出现因工件未被压正而导致加工后精度不合格的情况。
进一步，所述定位机构包括三爪夹头，所述三爪夹头设有与工件外圆定位面相匹配的台阶。
有益效果：在三爪夹头上开设台阶，可以对工件的进行初定位，使工件在旋转时，其中轴线与机床主轴旋转中心重合，工件在旋转时不会出现径向偏移，提高工件在加工时的精度。
进一步，所述顶紧机构包括锥柄、轴承套、回转轴和顶紧块；所述锥柄与轴承套一体成型，轴承套固定连接在锥柄的大头端，所述锥柄的小头端与机床的驱动机构可拆卸连接，所述轴承套内设有滚珠轴承和垫圈，所述滚珠轴承和垫圈间隔设置，所述滚珠轴承与轴承套内壁固定连接，所述轴承套远离锥柄的口部螺纹连接有螺纹端盖，所述回转轴的轴杆穿过螺纹端盖轴心伸入轴承套内部，并与滚珠轴承内圈固定连接；所述回转轴远离轴承套的端部设有锥面，所述顶紧块轴心设有与回转轴端部锥面配合的锥孔，所述回转轴与顶紧块可拆卸连接。
有益效果：在轴承套内设置滚珠轴承，保证回转轴旋转时的稳定性，螺纹端盖防止滚珠轴承从轴承套内脱出，打开和锁紧方便，利于更换滚珠轴承；回转轴与顶紧块通过锥面和锥孔自定心配合，可以保证顶紧块垂直于回转轴的中轴线，使得顶紧块在压紧工件时，工件受力更加均匀，不容易被压歪。
进一步，所述高度调整机构包括连接块和调整块，连接块固定连接在轴承套下方，调整块与连接块可拆卸连接，所述位移传感器与调整块可拆卸连接。
有益效果：通过调节连接块与调整块的相对位置，进而对位移传感器的触头高度位置进行调整，可以在不同直径的环形工件加工情况下使用。
附图说明
图1为本实用新型环形薄壁件压紧结构的主视图；
图2为图1的右视图；
图3为图1中连接块和调整块的放大图；
图4为图1中顶紧机构的放大图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的标记包括：主轴1，卡盘2，三爪夹头3，工件4，顶紧块5，回转轴6，螺纹端盖7，轴承套8，锥柄9，滚珠轴承10，垫圈11，高度调整机构12，连接块121，调整块122，位移传感器13
实施例一
如图1至图4所示，环形薄壁件压紧结构，包括定位机构、顶紧机构和固定在顶紧机构下方的端跳检测机构。
定位机构包括固定在机床卡盘2端面上的三爪夹头3，三爪夹头3的内圈设有与工件4外圆定位面相匹配的台阶，台阶可对工件4进行初定位，保证工件4的中轴线与机床主轴1旋转中心重合，使得工件4在主轴1的带动下旋转，工件4不会出现径向偏移。
顶紧机构包括顶紧块5、回转轴6、轴承套8和锥柄9。轴承套8与锥柄9一体成型，轴承套8固定连接在锥柄9的大头端，锥柄9的小头端插入机床的驱动机构内的锥柄套连接，轴承套8内设有数个间隔设置的滚珠轴承10和垫圈11，滚珠轴承10与轴承套8内壁固定连接，轴承套8远离锥柄9的一端设有螺纹端盖7，轴套口部设有与螺纹端盖7配合的螺纹，使得螺纹端盖7可以将滚珠轴承10和垫圈11锁紧在轴承套8内；回转轴6的轴杆从螺纹端盖7的轴心穿过伸入轴承套8内，与滚珠轴承10过盈配合且与垫圈11间隙配合，使得回转轴6可以相对于轴承套8作旋转运动，回转轴6伸出轴承套8外的端部直径大于伸入轴承套8内轴杆的直径，该端部上还设有朝向三爪夹头3方向设置的锥面；长方体型的顶紧块5中心开设有与锥面配合的锥孔，螺栓穿过顶紧块5的中心与回转轴6的端部轴心处螺纹连接，锥面与锥孔的配合使得顶紧块5与回转轴6安装的时候自动定心对正。
端跳检测机构包括高度调整机构12和位移传感器13。高度调整机构12包括宽度相同的连接块121和调整块122，在连接块121和调整块122的长度方向上均开设有相同大小的腰型通孔，连接块121竖直固定在轴承套8下方，轴承套8下方开设有定位孔，连接块121插入定位孔并与其过盈配合，且连接块121上腰型通孔朝向与轴承套8中轴线平行，调整块122重叠设置在连接块121的一侧，螺钉从连接块121与调整块122重叠部分的腰型通孔中穿过，并用螺母锁紧；在调整块122的腰型通孔下方还开设有一个圆形通孔，位移传感器13从轴承套8向三爪夹头3的方向垂直穿过圆形通孔并与该通孔过渡配合，过渡配合的优点是易于对位移传感器13进行拆卸和装配，且通过调节连接块121与调整块122的上下相对位置，可调整位移传感器13的上下高度，以适应加工不同直径的工件；位移传感器13电连接有报警单元，报警单元包括PLC控制器和蜂鸣报警器，位移传感器13是一种可以将其测头的轴向伸缩位移量转换为电信号的现有技术；PLC控制器收到其传递的电信号后控制蜂鸣报警器发出警报。
使用时，将工件4的一端对准三爪夹头3内圈上的台阶，使工件4端面与该台阶端面紧贴，机床的驱动机构的气缸朝工件4方向顶出，使得顶紧机构向工件4方向移动，顶紧块5的上下两头的端面紧贴工件4的端面，将工件4顶紧，顶紧块5和回转轴6的连接部位为具有自定心作用的锥度配合，保证了顶紧块5两头的端面施加给工件4的力更均匀，使工件4不会被压歪；同时位移传感器13的测头与工件4待车削的凸起外圆的端面接触，工件4在主轴1的带动下先旋转一周，位移传感器13的测头检测出工件4的端面跳动后，将检测结果转换为电信号传递给机床的PLC控制系统，由PLC控制系统根据检测结果使蜂鸣报警器发出警报，操作人员可取下工件4，将三爪夹头3的定位台阶端面上贴附的细小铁屑以及工件4定位端面上的铁屑清理干净，再重新装夹后启动机床，继续完成切削加工。
以上的仅是本实用新型的实施例，该实用新型不限于此实施案例涉及的领域，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (4)
1.环形薄壁件压紧结构，包括定位机构和顶紧机构，其特征在于：还包括端跳检测机构；所述端跳检测机构固定连接在顶紧机构的下方，所述端跳检测机构包括高度调整机构和位移传感器，所述位移传感器与高度调整机构可拆卸连接，所述位移传感器与报警单元电连接。
2.根据权利要求1所述的环形薄壁件压紧结构，其特征在于：所述定位机构包括三爪夹头，所述三爪夹头设有与工件外圆定位面相匹配的台阶。
3.根据权利要求2所述的环形薄壁件压紧结构，其特征在于：所述顶紧机构包括锥柄、轴承套、回转轴和顶紧块；所述锥柄与轴承套一体成型，轴承套固定连接在锥柄的大头端，所述锥柄的小头端与机床的驱动机构可拆卸连接，所述轴承套内设有滚珠轴承和垫圈，所述滚珠轴承和垫圈间隔设置，所述滚珠轴承与轴承套内壁固定连接，所述轴承套远离锥柄的口部螺纹连接有螺纹端盖，所述回转轴的轴杆穿过螺纹端盖轴心伸入轴承套内部，并与滚珠轴承内圈固定连接；所述回转轴远离轴承套的端部设有锥面，所述顶紧块轴心设有与回转轴端部锥面配合的锥孔，所述回转轴与顶紧块可拆卸连接。
4.根据权利要求3所述的环形薄壁件压紧结构，其特征在于：所述高度调整机构包括连接块和调整块，连接块固定连接在轴承套下方，调整块与连接块可拆卸连接，所述位移传感器与调整块可拆卸连接。
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