CN220921639U - 一种半球件夹具及定位连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种半球件夹具及定位连接结构，包括夹具本体，夹具本体上开设有圆形的容置槽以用于放置半球件，容置槽在深度方向上具有锥度且槽口的直径大于底壁的直径，容置槽的侧壁用于与半球件的外球面相抵并粘接。本实用新型所述半球件夹具，通过设置带锥度的容置槽来放置半球件，可适应多种尺寸的半球件，使用灵活性好，可节约生产制造中的夹具成本；使用时，半球件的外球面与容置槽的侧壁相抵并用胶水粘接，不会对半球件产生夹紧力，可有效避免半球形薄壁件的球面受夹持力产生应力变形而影响加工圆度；加工完成后再使用解胶剂解除粘接，使半球件的安装和拆卸更为简单。

Description

一种半球件夹具及定位连接结构

技术领域

本实用新型属于机床中工件夹固的技术领域，具体涉及一种半球件夹具及定位连接结构。

背景技术

陀螺球由球带和两个半球形薄壁件（半球件）组成，半球形薄壁件外球面和内球面的圆度对陀螺仪的零偏、漂移和稳定性等尤为重要。因此，在对半球形薄壁件的内球面精车加工时，为避免半球形薄壁件的球面受夹持力产生应力变形而影响加工圆度，现多采用如中国专利CN217224526U和中国专利CN107984175A中公开的半球形薄壁零件内壁加工用夹具；其夹具本体的一端具有与半球形薄壁件外球面相匹配的半球形凹面，并通过压紧件与半球形薄壁件端面抵接，以将其固定在半球形凹面内。在装夹状态下，半球形薄壁件的外球面与半球形凹面贴合，压紧固定时球面受力均匀，可有效降低半球形薄壁件产生应力变形的可能性，从而保证加工精度。但由于半球形凹面尺寸固定，灵活性较差，针对不同尺寸的半球形薄壁件需要对应配备多个夹具，导致生产成本增加；压紧件螺纹连接于夹具本体上，安装和拆卸半球件均需要将压紧件拧下，使用较为麻烦，导致生产时长增加。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种半球件夹具及定位连接结构，解决目前半球件内球面加工用夹具存在灵活性较差的技术问题，取得降低生产成本的效果。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种半球件夹具，包括夹具本体，夹具本体为回转件，夹具本体上同轴开设有圆形的容置槽以用于放置半球件，容置槽在深度方向上具有锥度且槽口的直径大于底壁的直径，容置槽的侧壁用于与半球件的外球面相抵并粘接。

进一步地，夹具本体上开设有与容置槽连通的排气孔。

进一步地，排气孔的一端位于与容置槽相背的一面，排气孔的另一端位于容置槽的侧壁或底壁，排气孔的轴向与容置槽的轴向对应。

进一步地，夹具本体上与容置槽相背的一面上凸起形成有连接柱，连接柱与容置槽同轴设置。

本实用新型还包括一种半球件定位连接结构，包括如上所述一种半球件夹具，容置槽内同轴设有半球件，半球件的外球面与容置槽的侧壁相抵并粘接。

进一步地，所述排气孔的另一端位于容置槽的侧壁上且在容置槽的深度方向上低于半球件的外球面与容置槽的侧壁的抵接处。

进一步地，排气孔内活动穿设有补胶管，补胶管的一端延伸至排气孔与容置槽的连通处，补胶管的另一端延伸至夹具本体外。

进一步地，夹具本体上于容置槽外开设有三个周向间隔的定位孔，定位孔的延伸方向与容置槽的轴向对应，定位孔内活动穿设有定位杆，三个定位杆的外端均与定位板垂直连接，半球件的端面与定位板平行并抵接以便保证半球件与容置槽同轴。

相比现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型所述半球件夹具，通过设置带锥度的容置槽来放置半球件，相对可适应更多尺寸的半球件，使用灵活性好，可节约生产制造中的夹具成本；使用时，半球件的外球面与容置槽的侧壁相抵并用胶水粘接，不会对半球件产生夹紧力，可有效避免半球形薄壁件的球面受夹持力产生应力变形而影响加工圆度；加工完成后再使用解胶剂解除粘接，使半球件的安装和拆卸更为简单。

附图说明

图1为实施例所述半球件夹具的结构示意图；

图2为实施例所述半球件夹具与半球件在定位连接时的状态图；

图3为实施例所述半球件夹具与半球件在进行精加工时的状态图；

其中，夹具本体1，容置槽11，定位孔12，消气孔121，连接柱13，排气孔14，半球件2，定位件3，定位板31，定位杆32，补胶管4。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例：

请参见图1，一种半球件2夹具，包括夹具本体1，夹具本体1为回转件，夹具本体1上同轴开设有圆形的容置槽11以用于放置半球件2，容置槽11在深度方向上具有锥度且槽口的直径大于底壁的直径，容置槽11的侧壁用于与半球件2的外球面相抵并粘接。

本实用新型所述半球件2夹具，通过设置带锥度的容置槽11来放置半球件2，相对可适应更多尺寸的半球件2，使用灵活性好，可节约生产制造中的夹具成本；使用时，半球件2的外球面与容置槽11的侧壁相抵并用胶水粘接，不会对半球件2产生夹紧力，可有效避免半球形薄壁件的球面受夹持力产生应力变形而影响加工圆度；加工完成后再使用解胶剂解除粘接，使半球件2的安装和拆卸更为简单，实施时，半球件2的外球面与容置槽11的侧壁粘接可采用502胶，使粘接更为迅速牢靠；可以理解的，本工序车内球面为预留较小余量的精加工工序，车削除料量小，切削力较小，故可以采用粘接固定方式；日常机械除料加工过程中，也有采用粘接的方式，如接长钻头等，吃力效果良好，可实施性不存在问题。

本实用新型所述半球件2夹具按使用顺序包括三个状态，一是待装夹状态，即仅将半球件2夹具安装到加工设备上时，如图1所示；二是装夹状态，即将半球件2粘接固定到容置槽11内时，如图2所示；三是加工状态，如图3所示。

首先，请参见图1和图3，将夹具本体1安装到车床等加工设备上时，为实现对半球件2内球面的车削加工，需要保证夹具本体1的回转轴线经过半球件2的中心并垂直于半球件2的端面；为此，设计夹具本体1上与容置槽11相背的一面上凸起形成有连接柱13，连接柱13与容置槽11同轴设置，使用时，加工设备的旋转轴通过卡盘夹紧固定连接柱13以使回转轴线过半球件2的中心；另外，在安装半球件2时，通过定位件3来保证回转轴线垂直于半球件2的端面；

具体地，夹具本体1上于容置槽11外开设有三个周向均匀间隔的定位孔12，定位孔12的延伸方向与容置槽11的轴向对应，即使定位孔12的轴线与回转轴线平行；定位件3包括定位板31和垂直连接于定位板31上同一面的三根定位杆32，定位杆32的直径与定位孔12的直径相匹配；所述定位板31由三条辐形筋板组成并为一体结构，三条辐形筋板的内端相连，三条辐形筋板的外端向外延伸并一对一连接定位杆32；如图2所示，在安装半球件2时，将半球件2放入容置槽11中后，将定位件3的三根定位杆32对应插入三个定位孔12中，半球件2位于容置槽11和定位板31之间，朝容置槽11推动定位板31并挤压半球件2，使半球件2在容置槽11内转动并调整其端面的朝向，直至半球件2的外球面与容置槽11的侧壁抵接，半球件2的端面与定位板31平行抵接，半球件2被限制在容置槽11和定位板31之间时，停止推动定位板31，从而确保回转轴线垂直于半球件2的端面；另外，定位孔12的内端还开设有与外界连通的消气孔121，以确保定位杆32可顺利插入定位孔12内。

然后，当半球件2端面的朝向调整完成后，保持定位件3不动，在半球件2的外球面与容置槽11的侧壁之间滴加胶水，将半球件2粘接固定在容置槽11内。

最后，将定位件3从夹具本体1上取下，如图3所示，进入加工状态。

请参见图3，半球件2粘接固定在容置槽11内时，半球件2的外球面与容置槽11底部之间形成与外界密封的腔室，在精车半球件2的内球面时，半球件2的温度会所有上升，为避免腔室内的气体受热膨胀导致半球件2粘接不稳甚至脱落，本实用新型还在夹具本体1上开设有与容置槽11连通的排气孔14以平衡腔室与外界的气压。

请参见图2，由于半球件2与容置槽11的侧壁紧密抵接且胶水凝固快速，胶水难以进入内部，导致仅有抵接处与外界连通的一侧有胶水粘接；因此，为提高半球件2粘接固定的可靠性，将半球件2粘接固定到容置槽11内时，还在排气孔14内穿设有补胶管4，补胶管4的一端延伸至排气孔14与容置槽11的连通处，补胶管4的另一端延伸至夹具本体1外，通过补胶管4从内部滴加胶水，滴加时可适当转动夹具，使胶水沿半球件2的外球面和容置槽11的侧壁流至抵接处，从而使抵接处两侧均有胶水粘接，有利于提高半球件2粘接固定的可靠性，避免半球件2在高速转动时脱落；如图3所示，在粘接完成后，将补胶管4从排气孔14取出，避免与夹具转动发生干涉；

另外，排气孔14自凸起形成连接柱13的一面贯穿至容置槽11的侧壁上，以便胶水通过倾斜的侧壁更快流向抵接处，排气孔14的轴向与连接柱13的轴向对应，排气孔14笔直以便于拔插补胶管4，排气孔14与容置槽11的侧壁的连通处靠近底壁以便满足多种尺寸的半球件2使用。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种半球件夹具，其特征在于：包括夹具本体，夹具本体为回转件，夹具本体上同轴开设有圆形的容置槽以用于放置半球件，容置槽在深度方向上具有锥度且槽口的直径大于底壁的直径，容置槽的侧壁用于与半球件的外球面相抵并粘接。

2.根据权利要求1所述一种半球件夹具，其特征在于：夹具本体上开设有与容置槽连通的排气孔。

3.根据权利要求2所述一种半球件夹具，其特征在于：排气孔的一端位于与容置槽相背的一面，排气孔的另一端位于容置槽的侧壁或底壁，排气孔的轴向与容置槽的轴向对应。

4.根据权利要求3所述一种半球件夹具，其特征在于：夹具本体上与容置槽相背的一面上凸起形成有连接柱，连接柱与容置槽同轴设置。

5.一种半球件定位连接结构，其特征在于：包括如权利要求3或4任一项所述一种半球件夹具，容置槽内同轴设有半球件，半球件的外球面与容置槽的侧壁相抵并粘接。

6.根据权利要求5所述一种半球件定位连接结构，其特征在于：所述排气孔的另一端位于容置槽的侧壁上且在容置槽的深度方向上低于半球件的外球面与容置槽的侧壁的抵接处。

7.根据权利要求6所述一种半球件定位连接结构，其特征在于：排气孔内活动穿设有补胶管，补胶管的一端延伸至排气孔与容置槽的连通处，补胶管的另一端延伸至夹具本体外。

8.根据权利要求5所述一种半球件定位连接结构，其特征在于：夹具本体上于容置槽外开设有三个周向间隔的定位孔，定位孔的延伸方向与容置槽的轴向对应，定位孔内活动穿设有定位杆，三个定位杆的外端均与定位板垂直连接，半球件的端面与定位板平行并抵接以便保证半球件与容置槽同轴。