車削薄壁錐形體零件兩端面專用夾具的製作方法

2023-04-23 11:06:41 3

專利名稱：車削薄壁錐形體零件兩端面專用夾具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種車削薄壁錐形體零件兩端面的夾具。
背景技術：
薄壁錐形體零件是由壁厚為δ的薄鋼板卷型焊接成型，薄壁錐形體零件的壁厚δ 一般為I 5mm，錐角為α (見圖13)，兩個端面需要設到成品尺寸。由於薄壁錐形體零件裝夾容易變形，而且薄壁錐形體零件外形為錐形不能用通用的夾具(三爪卡盤或四爪卡盤)裝夾。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種車削薄壁錐形體零件兩端面專用夾具，以解決薄壁錐形體類零件裝夾容易變形，且薄壁錐形體零件外形為錐形不能用通用的夾具裝夾的問題。本實用新型為解決上述問題採取的技術方案是車削薄壁錐形體零件兩端面專用夾具，所述專用夾具包括彈性夾具和尾頂體，彈性夾具和尾頂體同軸設置；彈性夾具包括芯軸、第一夾具體和彈性夾頭；尾頂體包括擋板、外環、珠架、內環、第二夾具體、襯套和多個滾珠；第一夾具體的一側端面的中心處沿軸向依次設有車床主軸定位孔、車床主軸螺紋連接孔和芯軸定位孔；芯軸依次由製成一體的連接軸、定位軸和圓臺形軸組成；連接軸的軸徑小於定位軸的軸徑，定位軸的軸徑小於圓臺形軸的小端軸徑，圓臺形軸的小端面與定位軸相鄰，芯軸的連接軸依次穿過第一夾具體的芯軸定位孔、車床主軸螺紋連接孔和車床主軸定位孔設置在第一夾具體的外部，芯軸的定位軸與第一夾具體的芯軸定位孔間隙配合，芯軸的圓臺形軸設置在第一夾具體的外面，連接軸的端部設有外螺紋；彈性夾頭由依次製成一體的凸臺、薄壁圓管和圓臺形端頭構成；圓臺形端頭的大直徑端與薄壁圓管相鄰設置，凸臺上設有與薄壁圓管相通的中心孔，薄壁圓管的管壁上沿圓周均布設有多個軸向長孔，每個軸向長孔至圓臺形端頭的外端面之間沿軸向開有與軸向長孔相通的長縫，圓臺形端頭的外端面上的中心處沿軸向設有與薄壁圓管相通的端頭圓錐孔，端頭圓錐孔的大直徑端與圓臺形端頭的小直徑端相對應，端頭圓錐孔的小直徑端與圓臺形端頭的大直徑端相對應，彈性夾頭固套裝在第一夾具體上，芯軸的圓臺形軸的外圓錐面與圓臺形端頭的端頭圓錐孔的內圓錐面相配合；第二夾具體與圓臺形端頭相鄰的一側端面的中心處設有軸承臺肩孔，第二夾具體遠離圓臺形端頭的另一側端面的中心處設有襯套臺肩孔，第二夾具體上位於軸承臺肩孔和襯套臺肩孔之間設有與二者相通的連接孔，軸承臺肩孔內裝有外環，外環套裝在內環上，外環通過軸承臺肩孔的臺肩端面軸向固定，外環與內環之間裝有珠架，珠架上裝有多個滾珠，第二夾具體與圓臺形端頭相鄰的一側端面上固接有擋板，外環、內環、珠架和多個滾珠通過擋板軸向限位，內環的內環孔由內環圓形孔和內環圓錐孔構成，內環圓錐孔的大直徑端與內環圓形孔相鄰，第二夾具體內的連接孔的孔壁上開有兩個車削孔和一個排屑孔，排屑孔位於該連接孔孔壁的底部，且排屑孔設置在兩個車削孔的中間，襯套臺肩孔內裝有襯套，襯套的內孔與車床尾頂配合。本實用新型的有益效果是採用本實用新型的專用夾具對薄壁錐形體零件同時車削加工兩個端面，不僅克服裝夾變形的技術難題，同時還滿足了薄壁錐形體零件批量生產的要求。本實用新型還具有夾具結構簡單、裝夾快、加工周期短、生產效率高的優點，可以推廣到機械加工領域薄壁錐形體零件兩端面車削加工工藝技術之中。且同時實現一次裝夾完成薄壁錐形體零件兩個端面的車削加工，即能保證圖紙要求，又能提高生產效率。

圖I是本實用新型的專用夾具的主視圖，圖2是芯軸的主視圖，圖3是圖2的左視圖，圖4是第一夾具體的主視圖，圖5是圖4的左視圖，圖6是彈性夾頭的主視圖，圖7是圖 6的A-A剖視圖，圖8是圖6的右視圖，圖9是第二夾具體的主視圖，圖10是圖9的B-B剖視圖，圖11是圖10的C向視圖，圖12是圖I的D部放大圖，圖13是薄壁錐形體零件的主視圖。
具體實施方式
具體實施方式
一結合圖I 圖13說明，本實施方式的車削薄壁錐形體零件兩端面專用夾具，所述專用夾具包括彈性夾具I和尾頂體2，彈性夾具I和尾頂體2同軸設置；彈性夾具I包括芯軸1-1、第一夾具體1-2和彈性夾頭1-3 ;尾頂體2包括擋板2-1、外環2_2、珠架2-3、內環2-4、第二夾具體2-5、襯套2-6和多個滾珠2_7 ；第一夾具體1-2的一側端面的中心處沿軸向依次設有車床主軸定位孔1-2-1 (保證第一夾具體1-2的軸線與車床主軸同軸)、車床主軸螺紋連接孔1-2-2(保證所述專用夾具與車床主軸連接可靠，防止該專用夾具脫落)和芯軸定位孔1-2-3 ;芯軸1-1依次由製成一體的連接軸1-1-1、定位軸1-1-2和圓臺形軸1-1-3組成；連接軸1-1-1的軸徑小於定位軸1-1-2的軸徑,定位軸1-1-2的軸徑小於圓臺形軸1-1-3的小端軸徑,圓臺形軸1-1-3的小端面與定位軸1-1-2相鄰，芯軸1-1的連接軸1-1-1依次穿過第一夾具體1-2的芯軸定位孔1-2-3、車床主軸螺紋連接孔1-2-2和車床主軸定位孔1-2-1設置在第一夾具體1_2的外部，芯軸1-1的定位軸1-1-2與第一夾具體1-2的芯軸定位孔1-2-3間隙配合(保證芯軸1-1可以在第一夾具體1-2內滑動)，芯軸1-1的圓臺形軸1-1-3設置在第一夾具體1-2的外面，連接軸1-1-1的端部設有外螺紋；彈性夾頭1-3由依次製成一體的凸臺1-3-1、薄壁圓管1-3-2和圓臺形端頭1-3-3構成；圓臺形端頭1-3-3的大直徑端與薄壁圓管1_3_2相鄰設置，凸臺1-3-1上設有與薄壁圓管1-3-2相通的中心孔1-3-1-1，薄壁圓管1_3_2的管壁上沿圓周均布設有多個軸向長孔1-3-2-1，每個軸向長孔1-3-2-1至圓臺形端頭1-3-3的外端面之間沿軸向開有與軸向長孔1-3-2-1相通的長縫1-3-2-2(可以增大與薄壁錐形體零件10之間的摩擦力，並能保證彈性夾頭1-3有足夠的彈性。在工作時，用氣缸與芯軸1-1連接，拉動芯軸1-1向遠離尾頂體2的方向運動，彈性夾頭1-3向外脹夾緊薄壁錐形體零件10)，圓臺形端頭1-3-3的外端面上的中心處沿軸向設有與薄壁圓管1-3-2相通的端頭圓錐孔1-3-3-1，端頭圓錐孔1-3-3-1的大直徑端與圓臺形端頭1-3-3的小直徑端相對應，端頭圓錐孔1-3-3-1的小直徑端與圓臺形端頭1-3-3的大直徑端相對應，彈性夾頭1-3固套裝在第一夾具體1-2上(通過連接螺栓、螺母和墊圈)，芯軸1-1的圓臺形軸1-1-3的外圓錐面與圓臺形端頭1-3-3的端頭圓錐孔1-3-3-1的內圓錐面相配合(當芯軸1-1向遠離尾頂體2方向移動時，彈性夾頭1-3的外圓錐面向外脹，彈性夾頭1-3的圓臺形端頭1-3-3的外圓錐面與薄壁錐形體零件10的大直徑端的內表面配合，從而實現對薄壁錐形體零件10大端內表面的定位夾緊，由於彈性夾頭1-3與薄壁錐形體零件10的接觸面積大，可以防止薄壁錐形體零件10的變形)，第二夾具體2-5與圓臺形端頭1-3-3相鄰的一側端面的中心處設有軸承臺肩孔2-5-1，第二夾具體2-5遠離圓臺形端頭1-3-3的另一側端面的中心處設有襯套臺肩孔2-5-2，第二夾具體2-5上位於軸承臺肩孔2-5-1和襯套臺肩孔2_5_2之間設有與二者相通的連接孔2-5-3，軸承臺肩孔2-5-1內裝有外環2-2，外環2_2套裝在內環2-4上，外環2-2通過軸承臺肩孔2-5-1的臺肩端面軸向固定，外環2-2與內環2_4之間裝有珠架2-3，珠架2-3上裝有多個滾珠2-7 (保證滾珠2-7均勻地分布在內環2_4和外環2-2之間)，第二夾具體2-5與圓臺形端頭1-3-3相鄰的一側端面上固接有擋板2-1，外環2-2、內環2-4、珠架2-3和多個滾珠2-7通過擋板2_1軸向限位(防止外環2_2、內環2_4、 珠架2-3和滾珠2-7從第二夾具體2-5上脫落，保證內環2-4能按第二夾具體2_5的中心軸線旋轉)，內環2-4的內環孔由內環圓形孔2-4-1和內環圓錐孔2-4-2構成，內環圓錐孔2-4-2的大直徑端與內環圓形孔2-4-1相鄰(內環圓錐孔2-4-2與薄壁錐形體零件10的小端外表面配合，實現對薄壁錐形體零件10的小直徑端面的外表面定位，由於內環圓錐孔2-4-2的孔壁與薄壁錐形體零件10的接觸面積大，可以防止薄壁錐形體零件10的變形，薄壁錐形體零件10的小直徑端面伸到第二夾具體2-5內的連接孔2-5-3內)，第二夾具體2-5內的連接孔2-5-3的孔壁上開有兩個車削孔2-5-3-1和一個排屑孔2_5_3_2(清除切屑)，排屑孔2-5-3-2位於該連接孔2-5-3孔壁的底部，且排屑孔2_5_3_2設置在兩個車削孔2-5-3-1 (車刀通過車削孔2-5-3-1對薄壁錐形體零件10的小直徑端面進行車削)的中間，襯套臺肩孔2-5-2內裝有襯套2-6，襯套2-6的內孔與車床尾頂配合(使第二夾具體2_5中心軸線與車床主軸的軸線重合)。本實施方式通過彈性夾頭1-3定位夾緊薄壁錐形體零件10大端內表面，尾頂體2的內環2-4定位夾緊薄壁錐形體零件10小端面外表面，保證薄壁錐形體零件10的軸線與車床主軸軸線重合。
具體實施方式
二結合圖7說明，本實施方式的薄壁圓管1-3-2的管壁上沿圓周均布設有八個軸向長孔1-3-2-1。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結合圖6和圖8說明，本實施方式的長縫1-3-2-2的縫寬為2 3mm。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
四結合圖6和圖7說明，本實施方式的薄壁圓管1-3-2的壁厚為3 5mm。其它與具體實施方式
一、二或三相同。工作過程在車加工時，用彈性夾具的彈性夾頭頂緊薄壁錐形體零件大端內表面，彈性夾頭外圓錐面定位薄壁錐形體零件大端內表面，薄壁錐形體零件大端面超出彈性夾頭。尾頂體的內環定位薄壁錐形體零件小端外表面，薄壁錐形體零件的小端面伸進尾頂體內部。通過向彈性夾具方向移動尾頂體使薄壁錐形體零件頂緊。然後用車床床頭的氣缸拉動芯軸向遠離尾頂體方向移動，使彈性夾頭向外脹，夾緊薄壁錐形體零件大端內表面。通過彈性夾頭和尾頂體的內環可以保證對薄壁錐形體零件的定位。工作時車床主軸旋轉，彈性夾具與車床主軸一起轉動，彈性夾具帶動薄壁錐形體零件以車床主軸軸線為轉軸轉動。在車床上安裝兩個刀臺，一個刀臺用於車削薄壁錐形體零件的大端，另一個刀臺用於車削薄壁錐形體零件的小端。可以實現同時車削薄壁錐形體零件的兩端面，提高生產效率。按上述裝夾過程，對薄壁錐形體零件定位裝夾。在普通車床上完成一次裝夾並對薄壁錐形體零件的兩端面車削加工，每次加工一個薄壁錐形體零件。將氣缸閥門關閉，彈性夾具的彈性夾頭在彈力作用下恢復原狀態，消除薄壁錐形體零件內表面的夾緊力。車床的尾頂向遠離彈性夾具方向移動並帶動尾頂體同時移動，拆下薄壁錐形體零件。實現一次裝 夾，同時完成一個薄壁錐形體零件兩個端面的車削加工。
權利要求1.車削薄壁錐形體零件兩端面專用夾具，其特徵在於所述專用夾具包括彈性夾具(I)和尾頂體(2)，彈性夾具(I)和尾頂體(2)同軸設置；彈性夾具(I)包括芯軸(1-1)、第一夾具體(1-2)和彈性夾頭(1-3);尾頂體(2)包括擋板(2-1)、外環(2-2)、珠架(2-3)、內環(2-4)、第二夾具體(2-5)、襯套(2-6)和多個滾珠(2-7)； 第一夾具體(1-2)的一側端面的中心處沿軸向依次設有車床主軸定位孔(1-2-1)、車床主軸螺紋連接孔(1-2-2)和芯軸定位孔(1-2-3);芯軸(1-1)依次由製成一體的連接軸(1-1-1)、定位軸(1-1-2)和圓臺形軸(1-1-3)組成；連接軸(1-1-1)的軸徑小於定位軸(1-1-2)的軸徑,定位軸(1-1-2)的軸徑小於圓臺形軸(1-1-3)的小端軸徑，圓臺形軸(1-1-3)的小端面與定位軸(1-1-2)相鄰，芯軸(1-1)的連接軸(1-1-1)依次穿過第一夾具體(1-2)的芯軸定位孔(1-2-3)、車床主軸螺紋連接孔(1-2-2)和車床主軸定位孔(1-2-1)設置在第一夾具體(1-2)的外部，芯軸(1-1)的定位軸(1-1-2)與第一夾具體(1-2)的芯軸定位孔(1-2-3)間隙配合，芯軸(1-1)的圓臺形軸(1-1-3)設置在第一夾具體(1-2)的外面，連接軸(1-1-1)的端部設有外螺紋；彈性夾頭(1-3)由依次製成一體的凸臺(1-3-1 )、薄壁圓管(1-3-2)和圓臺形端頭(1-3-3)構成；圓臺形端頭(1-3-3)的大直徑端與薄壁圓管(1-3-2)相鄰設置，凸臺(1-3-1)上設有與薄壁圓管(1-3-2)相通的中心孔(1-3-1-1)，薄壁圓管(1-3-2)的管壁上沿圓周均布設有多個軸向長孔(1-3-2-1)，每個軸向長孔(1-3-2-1)至圓臺形端頭(1-3-3)的外端面之間沿軸向開有與軸向長孔(1-3-2-1)相通的長縫(1-3-2-2)，圓臺形端頭(1-3-3)的外端面上的中心處沿軸向設有與薄壁圓管(1-3-2)相通的端頭圓錐孔(1-3-3-1)，端頭圓錐孔(1-3-3-1)的大直徑端與圓臺形端頭(1-3-3)的小直徑端相對應，端頭圓錐孔(1-3-3-1)的小直徑端與圓臺形端頭(1-3-3)的大直徑端相對應，彈性夾頭(1-3)固套裝在第一夾具體(1-2)上，芯軸(1-1)的圓臺形軸(1-1-3)的外圓錐面與圓臺形端頭(1-3-3)的端頭圓錐孔(1-3-3-1)的內圓錐面相配合；第二夾具體(2-5)與圓臺形端頭(1-3-3)相鄰的一側端面的中心處設有軸承臺肩孔(2-5-1)，第二夾具體(2-5)遠離圓臺形端頭(1-3-3)的另一側端面的中心處設有襯套臺肩孔(2-5-2)，第二夾具體(2-5)上位於軸承臺肩孔(2-5-1)和襯套臺肩孔(2-5-2)之間設有與二者相通的連接孔(2-5-3)，軸承臺肩孔(2-5-1)內裝有外環(2-2 )，外環(2-2 )套裝在內環(2-4 )上，外環(2-2 )通過軸承臺肩孔(2-5-1)的臺肩端面軸向固定，外環(2-2)與內環(2-4)之間裝有珠架(2-3)，珠架(2-3)上裝有多個滾珠(2-7)，第二夾具體(2-5)與圓臺形端頭(1-3-3)相鄰的一側端面上固接有擋板(2-1)，外環(2-2 )、內環(2-4 )、珠架(2-3 )和多個滾珠(2-7 )通過擋板(2_1)軸向限位，內環(2_4)的內環孔由內環圓形孔(2_4_1)和內環圓維孔(2_4_2)構成，內環圓維孔(2-4-2)的大直徑端與內環圓形孔(2-4-1)相鄰，第二夾具體(2-5)內的連接孔(2_5_3)的孔壁上開有兩個車削孔(2-5-3-1)和一個排屑孔(2-5-3-2 )，排屑孔(2-5-3-2 )位於該連接孔(2-5-3 )孔壁的底部，且排屑孔(2-5-3-2 )設置在兩個車削孔(2_5_3_1)的中間，襯套臺肩孔(2-5-2)內裝有襯套(2-6)，襯套(2-6)的內孔與車床尾頂配合。
2.根據權利要求I所述的車削薄壁錐形體零件兩端面專用夾具，其特徵在於薄壁圓管(1-3-2)的管壁上沿圓周均布設有八個軸向長孔(1-3-2-1 )。
3.根據權利要求I所述的車削薄壁錐形體零件兩端面專用夾具，其特徵在於長縫(1-3-2-2)的縫寬為2 3mm。
4.根據權利要求1、2或3所述的車削薄壁錐形體零件兩端面專用夾具，其特徵在於薄壁圓管(1-3-2)的壁厚 為3 5mm。
專利摘要車削薄壁錐形體零件兩端面專用夾具，本實用新型涉及一種車削薄壁錐形體類零件兩端面的夾具。以解決薄壁錐形體類零件裝夾容易變形，且不能用通用的夾具裝夾的問題。本實用新型的芯軸的連接軸依次穿過第一夾具體的芯軸定位孔、車床主軸螺紋連接孔和車床主軸定位孔設置在第一夾具體的外部，芯軸的圓臺形軸設置在第一夾具體的外面，彈性夾頭的薄壁圓管的管壁上設有軸向長孔和長縫，彈性夾頭的圓臺形端頭設有端頭圓錐孔，彈性夾頭固套裝在第一夾具體上，尾頂體的軸承臺肩孔內裝有內、外環，內、外環之間裝有珠架，珠架上裝有滾珠，尾頂體的第二夾具體內的連接孔的孔壁上開有車削孔和排屑孔。本實用新型用於車削薄壁錐形體類零件兩端面時的裝夾定位。
文檔編號B23Q3/12GK202655962SQ20112032552
公開日2013年1月9日 申請日期2011年8月31日 優先權日2011年8月31日
發明者曾慶富, 武曉燕, 宋興君, 於晶, 張洪濤 申請人:哈爾濱建成集團有限公司