CN102728765B - 环形零件夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环形零件夹具，包括三爪楔式动力卡盘座和若干位于所述三爪楔式动力卡盘座上的基爪，其特征在于，所述基爪上固定连接有卡爪液压座，所述卡爪液压座上以三爪楔式动力卡盘座圆心为轴心均匀布置若干卡爪基孔，所述卡爪基孔内依次设有卡爪活塞和卡爪，所述卡爪活塞在所述卡爪基孔内液压油的作用下推动所述卡爪沿所述三爪楔式动力卡盘座的圆心做径向运动，本发明可以均衡夹持形状不规则的环形锻件毛坯，夹紧力更加均衡，残余应力显著下降，所需要的夹紧力更小而夹持刚性更大，装夹牢固。
Description
技术领域
本发明涉及一种固持工件的夹具，尤其涉及一种针对环形零件的夹具。
背景技术
薄壁环形零件在夹持和加工过程中极易发生变形，不易控制加工精度和提高加工效率。加工变形和加工效率成为薄壁环形零件加工的瓶颈问题。薄壁环形零件加工过程中夹具是一个薄壁环节，尽管老式的软爪和弹簧夹具已经被比较先进的浮动夹具所取代，相对而言浮动夹具夹紧力比较均衡。目前广泛使用的有圆弧式浮动夹具和心轴式浮动夹具, 但在使用中也发现了一些问题, 圆弧式浮动夹具夹持工件牢固但浮动性较差, 心轴式浮动夹具浮动性好但卡爪强度不高,容易折断,且夹持工件的牢固性较差,工件较容易脱落。
发明内容
本发明提供一种环形零件夹具，将机械结构和液压结构相结合，兼顾了机械和液压结构的优点，在加工过程中可以均衡夹持形状不规则的环形零件毛坯，与软爪和浮动夹具相比夹紧力更加均衡，显著降低了残余应力，实践表明这对减小夹持应力，降低淬火变形及使用中的应变非常有益。与目前广泛使用的圆弧式浮动夹具和心轴式浮动夹具相比，所需要的夹紧力更小而夹持刚性更大，装夹牢固。
为实现上述目的，本发明提供的环形零件夹具，包括三爪楔式动力卡盘座1和若干位于所述三爪楔式动力卡盘座1上的基爪2，所述基爪2上固定连接有卡爪液压座3，所述卡爪液压座3上以三爪楔式动力卡盘座1圆心为轴心均匀布置若干卡爪基孔3-1，所述卡爪基孔3-1内依次设有卡爪活塞5和卡爪7，所述卡爪活塞5在卡爪基孔3-1内液压油的作用下推动卡爪7沿三爪楔式动力卡盘座1的圆心做径向运动。
进一步地，所述卡爪7前端设有径向卡爪弹簧钢丝孔7-1，所述卡爪液压座3上有卡爪座弹簧钢丝孔3-2；弹簧钢丝8一端插入所述卡爪弹簧钢丝孔7-1内，另一端插入所述卡爪座弹簧钢丝孔3-2内；所述弹簧钢丝8位于弹簧钢丝固定螺丝9的轴线孔内；所述弹簧钢丝固定螺丝9与所述卡爪液压座3螺纹连接。
进一步地，所述卡爪液压座3上设有液压油道3-4和弧形密封座4，所述液压油道3-4分别连通各个卡爪基孔3-1。
进一步地，所述弧形密封座4上设有注油口堵头4-1和液压软管连接头4-2，所述液压软管连接头4-2与液压软管10连接。
进一步地，所述三爪楔式动力卡盘座1中心固定有端面定位环12，所述端面定位环12外径稍小于环形工件13，所述端面定位环12内径稍大于环形工件13，所述端面定位环12与所述三爪楔式动力卡盘座1同心。
进一步地，所述卡爪活塞5上设有活塞密封6。
本发明与现有技术相比有如下优点：将机械结构和液压结构相结合，兼顾了机械和液压结构的优点，可以均衡夹持形状不规则的环形锻件毛坯，夹紧力更加均衡，残余应力显著下降，所需要的夹紧力更小而夹持刚性更大，装夹牢固。
附图说明
图1为环形零件夹具整体外观图。
图2为环形零件夹具部件结构连接图。
图3为环形零件夹具的卡爪液压座零部件分解示意图。
图4为图3中A-A方向剖面图。
图5为环形零件夹具的液压油道示意图。
其中：1 三爪楔式动力卡盘座，2基爪，3卡爪液压座，3-1 卡爪基孔，3-2 卡爪座弹簧钢丝孔，3-4液压油道，4弧形密封座，4-1 注油口堵头，4-2液压软管连接头，5卡爪活塞，6 活塞密封圈，7 卡爪，7-1卡爪弹簧钢丝孔，8弹簧钢丝，9 弹簧钢丝固定螺丝，10液压软管，11液压油，12端面定位环，13 环形工件，14 液压油。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，结合附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1，图2所示的本发明环形零件夹具，包括三爪楔式动力卡盘座1，基爪2，卡爪液压座3，弧形密封座4，卡爪7，液压软管10，端面定位环12，环形工件13。卡爪液压座3上以三爪楔式动力卡盘座1圆心为轴心放射状均匀分布若干个卡爪基孔3-1，该卡爪基孔3-1前后贯穿卡爪液压座3，卡爪基孔3-1与卡爪活塞5整体滑动配合，卡爪活塞5前端与卡爪7接触，卡爪活塞5后端与液压油14接触，卡爪活塞5在卡爪基孔3-1内液压油的作用下推动卡爪7沿三爪楔式动力卡盘座1的圆心做径向运动；卡爪7与卡爪基孔3-1整体滑动配合，卡爪7前端面与环形工件13外圆接触，卡爪7后端面与卡爪活塞5前端面接触 ，卡爪7前端有过卡爪7轴线的径向卡爪弹簧钢丝孔7-1；卡爪液压座3上有卡爪座弹簧钢丝孔3-2；弹簧钢丝8上端插入卡爪座弹簧钢丝孔3-2内，下端插入卡爪弹簧钢丝孔7-1内，弹簧钢丝8上端位于弹簧钢丝固定螺丝9的轴线孔内，弹簧钢丝固定螺丝9通过与卡爪液压座3螺纹连接来限制弹簧钢丝8的轴向移动。
如图3、图4所示的环形零件夹具的卡爪液压座零部件分解示意图，弧形密封座4位于卡爪液压座3的外侧，弧形密封座4上有注油口堵头4-1和液压软管连接头4-2，液压软管连接头4-2分别连通各个液压软管10。
如图5所示的环形零件夹具的液压油道示意图，卡爪液压座3上设有液压油道3-4和弧形密封座4，液压油道3-4分别连通各个卡爪基孔3-1，该卡爪活塞5，卡爪基孔3-1，液压油道3-4和弧形密封座4形成一相互连通的密封液压油腔，密封液压油腔中充满液压油14，各点压强相等。弧形密封座4上设有注油口堵头4-1和液压软管连接头4-2，液压软管连接头4-2与液压软管10连接。端面定位环12固定在三爪楔式动力卡盘座1上，其外径稍小于环形工件13，内径稍大于环形工件13并与爪楔式动力卡盘座1同心。
2有三只，卡爪液压座3分别固定在三只基爪2上，能在三爪楔式动力卡盘座1上作同步向心或离心运动（如图2）。非夹紧状态时由于弹簧钢丝8下端插入卡爪弹簧钢丝孔7-1滑动配合，可弹性地将卡爪7保持在一个特定位置并限制其轴向移动，此时启动与三爪楔式动力卡盘座1相连的液压装置使基爪2 作离心运动到一特定位置，该特定位置能保证卡爪7前端面与环形工件13外圆有一定的距离，此时将环形工件13的一个端面与端面定位环12的端面贴合并保持与端面定位环12大致的同心；然后启动与三爪楔式动力卡盘座1相连的液压装置使基爪2 作向心运动直到卡爪7前端面与环形工件13外圆接触并保持设定的压力，此时卡爪7后端面分别与卡爪活塞5前端面接触，不同位置卡爪7的轴向位置可以随着环形工件13外圆表面形状的不同而改变，在这一过程中卡爪7要克服弹簧钢丝8变形产生的弹力，由于与夹紧力相比弹力很小可以忽略不计。因为液压油腔的液压油14各处压强相等，不由位置的卡爪活塞5、卡爪7的直径也相等，因此不同位置的卡爪7提供的夹紧力是相等的，这就保证了环形工件13外圆上夹紧力非常均衡，不会因为环形工件13局部形状差异导致的过大应变，从根本上解决了环形工件毛坯形状不规则引起的夹紧力不均衡的问题。
上述方案中，可根据环形工件13的大小决定卡爪7总的数量，但应该做到卡爪7沿圆周方向均匀分布，而且卡爪7总的数量应该尽可能多以保证夹紧力均衡。
Claims (5)
1.一种环形零件夹具，包括三爪楔式动力卡盘座（1）和若干位于所述三爪楔式动力卡盘座（1）上的基爪（2），其特征在于，所述基爪（2）上固定连接有卡爪液压座（3），所述卡爪液压座（3）上以三爪楔式动力卡盘座（1）圆心为轴心均匀布置若干卡爪基孔（3-1），所述卡爪基孔（3-1）内依次设有卡爪活塞（5）和卡爪（7），所述卡爪活塞（5）在卡爪基孔（3-1）内液压油的作用下推动卡爪（7）沿三爪楔式动力卡盘座（1）的圆心做径向运动；所述卡爪（7）前端设有径向卡爪弹簧钢丝孔（7-1），所述卡爪液压座（3）上有卡爪座弹簧钢丝孔（3-2）；弹簧钢丝（8）一端插入所述卡爪弹簧钢丝孔（7-1）内，另一端插入所述卡爪座弹簧钢丝孔（3-2）内；所述弹簧钢丝（8）位于弹簧钢丝固定螺丝（9）的轴线孔内；所述弹簧钢丝固定螺丝（9）与所述卡爪液压座（3）螺纹连接。
2.如权利要求1所述的环形零件夹具，其特征在于，所述卡爪液压座（3）上设有液压油道（3-4）和弧形密封座（4），所述液压油道（3-4）分别连通各个卡爪基孔（3-1）。
3.根据权利要求2所述的环形零件夹具，其特征在于，所述弧形密封座（4）上设有注油口堵头（4-1）和液压软管连接头（4-2），所述液压软管连接头（4-2）与液压软管（10）连接。
4.如权利要求1所述的环形零件夹具，其特征在于，所述三爪楔式动力卡盘座（1）中心固定有端面定位环（12），所述端面定位环（12）与所述三爪楔式动力卡盘座（1）同心。
5.如权利要求1所述的环形零件夹具，其特征在于，所述卡爪活塞（5）上设有活塞密封（6）。
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