CN106694929B - 一种加工薄壁筒环类零件的夹具装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加工薄壁筒环类零件的夹具装置，包括活塞杆、夹具本体和夹紧组件；夹具本体为阶梯空腔柱状体，一端与外部数控机床主轴连接，另一端与夹紧组件相互配合夹紧待加工零件；活塞杆位于夹具本体空腔内，与待加工零件靠近的一端为锥面；夹具本体周向均布若干组夹紧组件，数控机床通过气动系统能够控制活塞杆轴向来回移动，使得夹紧组件夹紧或松开待加工零件。本装置结构简单，装拆比较方便，效率高，且夹具与零件为面接触，不会造成压伤，另对零件的适应性较强，可以适应不同直径和不同高度的零件。

Description

一种加工薄壁筒环类零件的夹具装置

技术领域

本发明涉及一种机床，特别是涉及一种机床夹具。

背景技术

机床夹具是指机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确位置以便于接受加工或者检测的装置。夹具又可以分为通用夹具和专用夹具，通用夹具适应性虽强，但是效率较低；专用夹具虽然对大部分零件适应性较差，但是效率更高，经过改进之后，对该类零件也可以具有较强的适应性。目前对于薄壁筒环类零件，通常是夹持零件的外圆或者内孔来实现加工，如三爪卡盘，虽然三爪卡盘具有制造简单、装夹方便的特点，但是对于薄壁环类零件，极易发生变形，精度难以保证。当然，也有人设计专用夹具，如《CD纹车削内孔夹具》(专利号：CN204430324U，发明人：成伟、刘汉青、尤文)，该夹具虽然简单方便，但是对同类零件适应性差，不同直径不同高度则必须重新加工关键部件，成本提高，且夹具与零件接触实际为线接触，次品率会升高。再如《一种套筒类零件加工夹具》(专利号：CN203725807U，发明人：李世清、蓝天)，该夹具虽然效率较高，但是该夹具与零件为点接触，精度不易保证，对于较软的材料，零件局部易产生压伤，且对于高度较低的筒环类零件，无法进行加工。

发明内容

本发明解决的技术问题是：为了解决薄壁筒环类零件加工难、效率低、精度难以保证的问题，设计了一种加工薄壁筒环类零件的夹具装置。

本发明的技术方案是：一种加工薄壁筒环类零件的夹具装置，包括活塞杆1、夹具本体2和夹紧组件；夹具本体2为阶梯空腔柱状体，一端与外部数控机床主轴连接，另一端与夹紧组件相互配合夹紧待加工零件；活塞杆1位于夹具本体2空腔内，与待加工零件靠近的一端为锥面；夹具本体2周向均布若干组夹紧组件，数控机床通过气动系统能够控制活塞杆1轴向来回移动，使得夹紧组件夹紧或松开待加工零件；

所述夹紧组件包括预紧块5、弹簧6、滑块7和夹紧片9；所述预紧块5一端与弹簧6固连，另一端与夹具本体2固连，预紧块5上设有条形孔，便于调节弹簧6压缩量；弹簧6另一端与滑块7一面固连，滑块7另一面和夹紧片9固连；夹紧片9一面设有凸起，该凸起位于夹具本体2径向开有的条形槽内；初始状态下凸起和活塞杆1锥面呈面贴合，；加工前将待加工零件方向置于夹紧片9上，活塞杆1向待加工零件方向轴向移动时，活塞杆1锥面端使夹紧片9凸起在与活塞杆1轴线垂直方向运动，并带动滑块7向上运动，此时弹簧6呈压缩状态，夹紧片9与待加工零件贴紧，完成固定夹紧，对待加工零件进行加工；活塞杆1向远离待加工零件方向轴向移动时，弹簧6进行复位，滑块7下移，带动夹紧片9凸起向下运动，并与活塞杆1锥面端接触，恢复至初始位置。

本发明的进一步技术方案是：所述预紧块5呈L型，一面开有条形孔，一面设有凸起，弹簧6一端套在该凸起上，通过条形孔调节好弹簧6的压缩量后，螺钉穿过条形孔，与夹具本体2固连。

本发明的进一步技术方案是：夹紧片9主体为瓦片状，两面均设有凸起，凹面凸起位于夹具本体2径向开有的槽内，且为间隙配合；夹紧片9曲率和夹具本体2曲率相同；夹紧片9凸面凸起通过螺钉与滑块7固连。

本发明的进一步技术方案是：所述滑块7与弹簧6连接的一面上设有凸起，将弹簧6另一端套在该凸起上，完成固定。

本发明的进一步技术方案是：所述夹具本体2靠近待加工零件的一端为二级阶梯状，其中小径端外壁径向开有通孔，夹紧片9上的凸起穿过该通孔，与活塞杆1锥面端贴紧接触；大径端外壁上开有T形槽，滑块7位于该槽内且为间隙配合。

本发明的进一步技术方案是：所述弹簧6初始状态为压缩状态。

本发明的进一步技术方案是：所述夹紧片9采用T8、T10碳素工具钢或低碳钢制成。

发明效果

本发明的技术效果在于：本发明提出的一种加工薄壁筒环类零件的夹具装置，结构简单，装拆比较方便，效率高，且夹具与零件为面接触，不会造成压伤，另对零件的适应性较强，可以适应不同直径和不同高度的零件。

附图说明

图1为该夹具的三维示意图

图2为该夹具的分解示意图

图3为该夹具的结构图

图4为活塞杆1的示意图

图5为夹具本体2的示意图

图6为预紧块5的示意图

图7为滑块7的示意图

图8为夹紧零件9示意图

附图标记说明：1—活塞杆；2—夹具本体；3—螺钉；4—垫片；5—预紧块；6—弹簧；7—滑块；8—滑块紧固螺钉；9—夹紧片；10—待加工零件；

具体实施方式

1、参见图1-图8，本发明是通过以下方案实现的：一种加工薄壁筒环类零件的夹具装置，它由1个活塞杆1、1个夹具本体2、4复位调节螺钉3、4个垫片4、4个预紧块5、4个弹簧6、4个滑块7、4个滑块紧固螺钉8、4个夹紧片9组成，其中10为所要加工的薄壁筒环类零件，如图1-图3所示。

活塞杆1穿过夹具本体2，左端与数控车床气动系统相连，实现活塞杆的前后运动，右端为一定角度的锥面，与夹紧片9的凹面凸起配合使用，如图4所示，当活塞杆1在气动系统的作用下前移，活塞杆1锥面与夹紧片9的凹面凸起的相互作用使得夹紧片9撑紧零件，加工完毕后，活塞杆1后退，夹紧片9在弹簧6的作用下回复至初始位置。

夹具本体2为一阶梯空腔柱状体，左端通过若干个紧固螺钉与数控车床主轴相连，右端设置有T型导轨，与滑块7配合使用，实现夹紧零件9的各自上下移动，进而实现零件的夹紧，与T型导轨相对应，通过复位调节螺钉3、弹簧6和预紧块5实现夹紧片9的复位。

预紧块5为L型构件，与弹簧6相连处有凸起，实现弹簧的定位；与复位调节螺钉3连接处，有条形孔，可以调节弹簧压缩量。

滑块7起导向作用，与弹簧相连处有凸起，实现弹簧的另一端定位；复位调节螺钉3将其与夹紧片9固连，与夹具本体2上的T型导轨间隙配合导向。

夹紧片9为该夹具的主要工作零件，每个夹紧片9凸面有个凸起用于和滑块7固连；凹面也有凸起，该凸起穿过夹具本体，端面带有锥度，锥度和活塞杆1右端锥度一致；当活塞杆前移，则夹紧片9在锥度的作用下撑紧零件，活塞杆后退，则夹紧片9在弹簧6的作用，回到初始位置。本实施例中，夹紧片采用T8、T10碳素工具钢制成，经热处理和表面处理提高表面硬度和耐磨性，也可采用低碳钢制成，采用同样方法提高性能。

具体实施时，可以通过以下步骤：

1)将活塞杆1与数控车床气动系统相连，调节好前后位置。

2)将夹具本体2用若干标准内六方螺钉与机床主轴相连。

3)将滑块7通过滑块紧固螺钉8与夹紧片9相连接，然后将滑块7装入导轨，夹紧片9的凹面凸起放入夹具本体2的导向孔中。

4)将弹簧6放入滑块7的凸起，进一步地，再将预紧块5的凸起放入定位弹簧7的另一端，再用复位调节螺钉3将预紧块5固定在夹具本体2上，然后调节上下位置，使得弹簧压缩量合适。

5)至此夹具装配完毕，试切削该零件，调节夹具夹紧力至合适。

6)具体加工时，将待加工零件方向置于夹紧片9上，活塞杆1向待加工零件方向轴向移动时，活塞杆1锥面端使夹紧片9凸起在与活塞杆1轴线垂直方向运动，并带动滑块7向上运动，此时弹簧6呈压缩状态，夹紧片9与待加工零件贴紧，完成固定夹紧，对待加工零件进行加工；活塞杆1向远离待加工零件方向轴向移动时，弹簧6进行复位，滑块7下移，带动夹紧片9凸起向下运动，并与活塞杆1锥面端接触，恢复至初始位置，然后进入下一个工作循环。

Claims (7)

1.一种加工薄壁筒环类零件的夹具装置，其特征在于，包括活塞杆(1)、夹具本体(2)和夹紧组件；夹具本体(2)为阶梯空腔柱状体，一端与外部数控机床主轴连接，另一端与夹紧组件相互配合夹紧待加工零件；活塞杆(1)位于夹具本体(2)空腔内，与待加工零件靠近的一端为锥面；夹具本体(2)周向均布若干组夹紧组件，数控机床通过气动系统能够控制活塞杆(1)轴向来回移动，使得夹紧组件夹紧或松开待加工零件；

所述夹紧组件包括预紧块(5)、弹簧(6)、滑块(7)和夹紧片(9)；所述预紧块(5)一端与弹簧(6)固连，另一端与夹具本体(2)固连，预紧块(5)上设有条形孔，便于调节弹簧(6)压缩量；弹簧(6)另一端与滑块(7)一面固连，滑块(7)另一面和夹紧片(9)固连；夹紧片(9)一面设有凸起，该凸起位于夹具本体(2)径向开有的条形槽内；初始状态下凸起和活塞杆(1)锥面呈面贴合；加工前将待加工零件方向置于夹紧片(9)上，活塞杆(1)向待加工零件方向轴向移动时，活塞杆(1)锥面端使夹紧片(9)凸起在与活塞杆(1)轴线垂直方向运动，并带动滑块(7)向上运动，此时弹簧(6)呈压缩状态，夹紧片(9)与待加工零件贴紧，完成固定夹紧，对待加工零件进行加工；活塞杆(1)向远离待加工零件方向轴向移动时，弹簧(6)进行复位，滑块(7)下移，带动夹紧片(9)凸起向下运动，并与活塞杆(1)锥面端接触，恢复至初始位置。

2.如权利要求1所述的一种加工薄壁筒环类零件的夹具装置，其特征在于，所述预紧块(5)呈L型，一面开有条形孔，一面设有凸起，弹簧(6)一端套在该凸起上，通过条形孔调节好弹簧(6)的压缩量后，螺钉穿过条形孔，与夹具本体(2)固连。

3.如权利要求1所述的一种加工薄壁筒环类零件的夹具装置，其特征在于，夹紧片(9)主体为瓦片状，两面均设有凸起，凹面凸起位于夹具本体(2)径向开有的槽内，且为间隙配合；夹紧片(9)曲率和夹具本体(2)曲率相同；夹紧片(9)凸面凸起通过螺钉与滑块(7)固连。

4.如权利要求1所述的一种加工薄壁筒环类零件的夹具装置，其特征在于，所述滑块(7)与弹簧(6)连接的一面上设有凸起，将弹簧(6)另一端套在该凸起上，完成固定。

5.如权利要求1所述的一种加工薄壁筒环类零件的夹具装置，其特征在于，所述夹具本体(2)靠近待加工零件的一端为二级阶梯状，其中小径端外壁径向开有通孔，夹紧片(9)上的凹面凸起穿过该通孔，与活塞杆(1)锥面端贴紧接触；大径端外壁上开有T形槽，滑块(7)位于该槽内且为间隙配合。

6.如权利要求1所述的一种加工薄壁筒环类零件的夹具装置，其特征在于，所述弹簧(6)初始状态为压缩状态。

7.如权利要求1所述的一种加工薄壁筒环类零件的夹具装置，其特征在于，所述夹紧片(9)采用T8、T10碳素工具钢或低碳钢制成。