车削薄壁锥形体零件两端面专用夹具的制作方法

文档序号:3227769
专利名称:车削薄壁锥形体零件两端面专用夹具的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种车削薄壁锥形体零件两端面的夹具。
背景技术
薄壁锥形体零件是由壁厚为δ的薄钢板卷型焊接成型,薄壁锥形体零件的壁厚δ 一般为I 5mm,锥角为α (见图13),两个端面需要设到成品尺寸。由于薄壁锥形体零件装夹容易变形,而且薄壁锥形体零件外形为锥形不能用通用的夹具(三爪卡盘或四爪卡盘)装夹。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种车削薄壁锥形体零件两端面专用夹具,以解决薄壁锥形体类零件装夹容易变形,且薄壁锥形体零件外形为锥形不能用通用的夹具装夹的问题。本实用新型为解决上述问题采取的技术方案是车削薄壁锥形体零件两端面专用夹具,所述专用夹具包括弹性夹具和尾顶体,弹性夹具和尾顶体同轴设置;弹性夹具包括芯轴、第一夹具体和弹性夹头;尾顶体包括挡板、外环、珠架、内环、第二夹具体、衬套和多个滚珠;第一夹具体的一侧端面的中心处沿轴向依次设有车床主轴定位孔、车床主轴螺纹连接孔和芯轴定位孔;芯轴依次由制成一体的连接轴、定位轴和圆台形轴组成;连接轴的轴径小于定位轴的轴径,定位轴的轴径小于圆台形轴的小端轴径,圆台形轴的小端面与定位轴相邻,芯轴的连接轴依次穿过第一夹具体的芯轴定位孔、车床主轴螺纹连接孔和车床主轴定位孔设置在第一夹具体的外部,芯轴的定位轴与第一夹具体的芯轴定位孔间隙配合,芯轴的圆台形轴设置在第一夹具体的外面,连接轴的端部设有外螺纹;弹性夹头由依次制成一体的凸台、薄壁圆管和圆台形端头构成;圆台形端头的大直径端与薄壁圆管相邻设置,凸台上设有与薄壁圆管相通的中心孔,薄壁圆管的管壁上沿圆周均布设有多个轴向长孔,每个轴向长孔至圆台形端头的外端面之间沿轴向开有与轴向长孔相通的长缝,圆台形端头的外端面上的中心处沿轴向设有与薄壁圆管相通的端头圆锥孔,端头圆锥孔的大直径端与圆台形端头的小直径端相对应,端头圆锥孔的小直径端与圆台形端头的大直径端相对应,弹性夹头固套装在第一夹具体上,芯轴的圆台形轴的外圆锥面与圆台形端头的端头圆锥孔的内圆锥面相配合;第二夹具体与圆台形端头相邻的一侧端面的中心处设有轴承台肩孔,第二夹具体远离圆台形端头的另一侧端面的中心处设有衬套台肩孔,第二夹具体上位于轴承台肩孔和衬套台肩孔之间设有与二者相通的连接孔,轴承台肩孔内装有外环,外环套装在内环上,外环通过轴承台肩孔的台肩端面轴向固定,外环与内环之间装有珠架,珠架上装有多个滚珠,第二夹具体与圆台形端头相邻的一侧端面上固接有挡板,外环、内环、珠架和多个滚珠通过挡板轴向限位,内环的内环孔由内环圆形孔和内环圆锥孔构成,内环圆锥孔的大直径端与内环圆形孔相邻,第二夹具体内的连接孔的孔壁上开有两个车削孔和一个排屑孔,排屑孔位于该连接孔孔壁的底部,且排屑孔设置在两个车削孔的中间,衬套台肩孔内装有衬套,衬套的内孔与车床尾顶配合。本实用新型的有益效果是采用本实用新型的专用夹具对薄壁锥形体零件同时车削加工两个端面,不仅克服装夹变形的技术难题,同时还满足了薄壁锥形体零件批量生产的要求。本实用新型还具有夹具结构简单、装夹快、加工周期短、生产效率高的优点,可以推广到机械加工领域薄壁锥形体零件两端面车削加工工艺技术之中。且同时实现一次装夹完成薄壁锥形体零件两个端面的车削加工,即能保证图纸要求,又能提高生产效率。

图I是本实用新型的专用夹具的主视图,图2是芯轴的主视图,图3是图2的左视图,图4是第一夹具体的主视图,图5是图4的左视图,图6是弹性夹头的主视图,图7是图 6的A-A剖视图,图8是图6的右视图,图9是第二夹具体的主视图,图10是图9的B-B剖视图,图11是图10的C向视图,图12是图I的D部放大图,图13是薄壁锥形体零件的主视图。
具体实施方式
具体实施方式
一结合图I 图13说明,本实施方式的车削薄壁锥形体零件两端面专用夹具,所述专用夹具包括弹性夹具I和尾顶体2,弹性夹具I和尾顶体2同轴设置;弹性夹具I包括芯轴1-1、第一夹具体1-2和弹性夹头1-3 ;尾顶体2包括挡板2-1、外环2_2、珠架2-3、内环2-4、第二夹具体2-5、衬套2-6和多个滚珠2_7 ;第一夹具体1-2的一侧端面的中心处沿轴向依次设有车床主轴定位孔1-2-1 (保证第一夹具体1-2的轴线与车床主轴同轴)、车床主轴螺纹连接孔1-2-2(保证所述专用夹具与车床主轴连接可靠,防止该专用夹具脱落)和芯轴定位孔1-2-3 ;芯轴1-1依次由制成一体的连接轴1-1-1、定位轴1-1-2和圆台形轴1-1-3组成;连接轴1-1-1的轴径小于定位轴1-1-2的轴径,定位轴1-1-2的轴径小于圆台形轴1-1-3的小端轴径,圆台形轴1-1-3的小端面与定位轴1-1-2相邻,芯轴1-1的连接轴1-1-1依次穿过第一夹具体1-2的芯轴定位孔1-2-3、车床主轴螺纹连接孔1-2-2和车床主轴定位孔1-2-1设置在第一夹具体1_2的外部,芯轴1-1的定位轴1-1-2与第一夹具体1-2的芯轴定位孔1-2-3间隙配合(保证芯轴1-1可以在第一夹具体1-2内滑动),芯轴1-1的圆台形轴1-1-3设置在第一夹具体1-2的外面,连接轴1-1-1的端部设有外螺纹;弹性夹头1-3由依次制成一体的凸台1-3-1、薄壁圆管1-3-2和圆台形端头1-3-3构成;圆台形端头1-3-3的大直径端与薄壁圆管1_3_2相邻设置,凸台1-3-1上设有与薄壁圆管1-3-2相通的中心孔1-3-1-1,薄壁圆管1_3_2的管壁上沿圆周均布设有多个轴向长孔1-3-2-1,每个轴向长孔1-3-2-1至圆台形端头1-3-3的外端面之间沿轴向开有与轴向长孔1-3-2-1相通的长缝1-3-2-2(可以增大与薄壁锥形体零件10之间的摩擦力,并能保证弹性夹头1-3有足够的弹性。在工作时,用气缸与芯轴1-1连接,拉动芯轴1-1向远离尾顶体2的方向运动,弹性夹头1-3向外胀夹紧薄壁锥形体零件10),圆台形端头1-3-3的外端面上的中心处沿轴向设有与薄壁圆管1-3-2相通的端头圆锥孔1-3-3-1,端头圆锥孔1-3-3-1的大直径端与圆台形端头1-3-3的小直径端相对应,端头圆锥孔1-3-3-1的小直径端与圆台形端头1-3-3的大直径端相对应,弹性夹头1-3固套装在第一夹具体1-2上(通过连接螺栓、螺母和垫圈),芯轴1-1的圆台形轴1-1-3的外圆锥面与圆台形端头1-3-3的端头圆锥孔1-3-3-1的内圆锥面相配合(当芯轴1-1向远离尾顶体2方向移动时,弹性夹头1-3的外圆锥面向外胀,弹性夹头1-3的圆台形端头1-3-3的外圆锥面与薄壁锥形体零件10的大直径端的内表面配合,从而实现对薄壁锥形体零件10大端内表面的定位夹紧,由于弹性夹头1-3与薄壁锥形体零件10的接触面积大,可以防止薄壁锥形体零件10的变形),第二夹具体2-5与圆台形端头1-3-3相邻的一侧端面的中心处设有轴承台肩孔2-5-1,第二夹具体2-5远离圆台形端头1-3-3的另一侧端面的中心处设有衬套台肩孔2-5-2,第二夹具体2-5上位于轴承台肩孔2-5-1和衬套台肩孔2_5_2之间设有与二者相通的连接孔2-5-3,轴承台肩孔2-5-1内装有外环2-2,外环2_2套装在内环2-4上,外环2-2通过轴承台肩孔2-5-1的台肩端面轴向固定,外环2-2与内环2_4之间装有珠架2-3,珠架2-3上装有多个滚珠2-7 (保证滚珠2-7均匀地分布在内环2_4和外环2-2之间),第二夹具体2-5与圆台形端头1-3-3相邻的一侧端面上固接有挡板2-1,外环2-2、内环2-4、珠架2-3和多个滚珠2-7通过挡板2_1轴向限位(防止外环2_2、内环2_4、 珠架2-3和滚珠2-7从第二夹具体2-5上脱落,保证内环2-4能按第二夹具体2_5的中心轴线旋转),内环2-4的内环孔由内环圆形孔2-4-1和内环圆锥孔2-4-2构成,内环圆锥孔2-4-2的大直径端与内环圆形孔2-4-1相邻(内环圆锥孔2-4-2与薄壁锥形体零件10的小端外表面配合,实现对薄壁锥形体零件10的小直径端面的外表面定位,由于内环圆锥孔2-4-2的孔壁与薄壁锥形体零件10的接触面积大,可以防止薄壁锥形体零件10的变形,薄壁锥形体零件10的小直径端面伸到第二夹具体2-5内的连接孔2-5-3内),第二夹具体2-5内的连接孔2-5-3的孔壁上开有两个车削孔2-5-3-1和一个排屑孔2_5_3_2(清除切屑),排屑孔2-5-3-2位于该连接孔2-5-3孔壁的底部,且排屑孔2_5_3_2设置在两个车削孔2-5-3-1 (车刀通过车削孔2-5-3-1对薄壁锥形体零件10的小直径端面进行车削)的中间,衬套台肩孔2-5-2内装有衬套2-6,衬套2-6的内孔与车床尾顶配合(使第二夹具体2_5中心轴线与车床主轴的轴线重合)。本实施方式通过弹性夹头1-3定位夹紧薄壁锥形体零件10大端内表面,尾顶体2的内环2-4定位夹紧薄壁锥形体零件10小端面外表面,保证薄壁锥形体零件10的轴线与车床主轴轴线重合。
具体实施方式
二结合图7说明,本实施方式的薄壁圆管1-3-2的管壁上沿圆周均布设有八个轴向长孔1-3-2-1。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三结合图6和图8说明,本实施方式的长缝1-3-2-2的缝宽为2 3mm。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四结合图6和图7说明,本实施方式的薄壁圆管1-3-2的壁厚为3 5mm。其它与具体实施方式
一、二或三相同。工作过程在车加工时,用弹性夹具的弹性夹头顶紧薄壁锥形体零件大端内表面,弹性夹头外圆锥面定位薄壁锥形体零件大端内表面,薄壁锥形体零件大端面超出弹性夹头。尾顶体的内环定位薄壁锥形体零件小端外表面,薄壁锥形体零件的小端面伸进尾顶体内部。通过向弹性夹具方向移动尾顶体使薄壁锥形体零件顶紧。然后用车床床头的气缸拉动芯轴向远离尾顶体方向移动,使弹性夹头向外胀,夹紧薄壁锥形体零件大端内表面。通过弹性夹头和尾顶体的内环可以保证对薄壁锥形体零件的定位。工作时车床主轴旋转,弹性夹具与车床主轴一起转动,弹性夹具带动薄壁锥形体零件以车床主轴轴线为转轴转动。在车床上安装两个刀台,一个刀台用于车削薄壁锥形体零件的大端,另一个刀台用于车削薄壁锥形体零件的小端。可以实现同时车削薄壁锥形体零件的两端面,提高生产效率。按上述装夹过程,对薄壁锥形体零件定位装夹。在普通车床上完成一次装夹并对薄壁锥形体零件的两端面车削加工,每次加工一个薄壁锥形体零件。将气缸阀门关闭,弹性夹具的弹性夹头在弹力作用下恢复原状态,消除薄壁锥形体零件内表面的夹紧力。车床的尾顶向远离弹性夹具方向移动并带动尾顶体同时移动,拆下薄壁锥形体零件。实现一次装 夹,同时完成一个薄壁锥形体零件两个端面的车削加工。
权利要求1.车削薄壁锥形体零件两端面专用夹具,其特征在于所述专用夹具包括弹性夹具(I)和尾顶体(2),弹性夹具(I)和尾顶体(2)同轴设置;弹性夹具(I)包括芯轴(1-1)、第一夹具体(1-2)和弹性夹头(1-3);尾顶体(2)包括挡板(2-1)、外环(2-2)、珠架(2-3)、内环(2-4)、第二夹具体(2-5)、衬套(2-6)和多个滚珠(2-7); 第一夹具体(1-2)的一侧端面的中心处沿轴向依次设有车床主轴定位孔(1-2-1)、车床主轴螺纹连接孔(1-2-2)和芯轴定位孔(1-2-3);芯轴(1-1)依次由制成一体的连接轴(1-1-1)、定位轴(1-1-2)和圆台形轴(1-1-3)组成;连接轴(1-1-1)的轴径小于定位轴(1-1-2)的轴径,定位轴(1-1-2)的轴径小于圆台形轴(1-1-3)的小端轴径,圆台形轴(1-1-3)的小端面与定位轴(1-1-2)相邻,芯轴(1-1)的连接轴(1-1-1)依次穿过第一夹具体(1-2)的芯轴定位孔(1-2-3)、车床主轴螺纹连接孔(1-2-2)和车床主轴定位孔(1-2-1)设置在第一夹具体(1-2)的外部,芯轴(1-1)的定位轴(1-1-2)与第一夹具体(1-2)的芯轴定位孔(1-2-3)间隙配合,芯轴(1-1)的圆台形轴(1-1-3)设置在第一夹具体(1-2)的外面,连接轴(1-1-1)的端部设有外螺纹;弹性夹头(1-3)由依次制成一体的凸台(1-3-1 )、薄壁圆管(1-3-2)和圆台形端头(1-3-3)构成;圆台形端头(1-3-3)的大直径端与薄壁圆管(1-3-2)相邻设置,凸台(1-3-1)上设有与薄壁圆管(1-3-2)相通的中心孔(1-3-1-1),薄壁圆管(1-3-2)的管壁上沿圆周均布设有多个轴向长孔(1-3-2-1),每个轴向长孔(1-3-2-1)至圆台形端头(1-3-3)的外端面之间沿轴向开有与轴向长孔(1-3-2-1)相通的长缝(1-3-2-2),圆台形端头(1-3-3)的外端面上的中心处沿轴向设有与薄壁圆管(1-3-2)相通的端头圆锥孔(1-3-3-1),端头圆锥孔(1-3-3-1)的大直径端与圆台形端头(1-3-3)的小直径端相对应,端头圆锥孔(1-3-3-1)的小直径端与圆台形端头(1-3-3)的大直径端相对应,弹性夹头(1-3)固套装在第一夹具体(1-2)上,芯轴(1-1)的圆台形轴(1-1-3)的外圆锥面与圆台形端头(1-3-3)的端头圆锥孔(1-3-3-1)的内圆锥面相配合;第二夹具体(2-5)与圆台形端头(1-3-3)相邻的一侧端面的中心处设有轴承台肩孔(2-5-1),第二夹具体(2-5)远离圆台形端头(1-3-3)的另一侧端面的中心处设有衬套台肩孔(2-5-2),第二夹具体(2-5)上位于轴承台肩孔(2-5-1)和衬套台肩孔(2-5-2)之间设有与二者相通的连接孔(2-5-3),轴承台肩孔(2-5-1)内装有外环(2-2 ),外环(2-2 )套装在内环(2-4 )上,外环(2-2 )通过轴承台肩孔(2-5-1)的台肩端面轴向固定,外环(2-2)与内环(2-4)之间装有珠架(2-3),珠架(2-3)上装有多个滚珠(2-7),第二夹具体(2-5)与圆台形端头(1-3-3)相邻的一侧端面上固接有挡板(2-1),外环(2-2 )、内环(2-4 )、珠架(2-3 )和多个滚珠(2-7 )通过挡板(2_1)轴向限位,内环(2_4)的内环孔由内环圆形孔(2_4_1)和内环圆维孔(2_4_2)构成,内环圆维孔(2-4-2)的大直径端与内环圆形孔(2-4-1)相邻,第二夹具体(2-5)内的连接孔(2_5_3)的孔壁上开有两个车削孔(2-5-3-1)和一个排屑孔(2-5-3-2 ),排屑孔(2-5-3-2 )位于该连接孔(2-5-3 )孔壁的底部,且排屑孔(2-5-3-2 )设置在两个车削孔(2_5_3_1)的中间,衬套台肩孔(2-5-2)内装有衬套(2-6),衬套(2-6)的内孔与车床尾顶配合。
2.根据权利要求I所述的车削薄壁锥形体零件两端面专用夹具,其特征在于薄壁圆管(1-3-2)的管壁上沿圆周均布设有八个轴向长孔(1-3-2-1 )。
3.根据权利要求I所述的车削薄壁锥形体零件两端面专用夹具,其特征在于长缝(1-3-2-2)的缝宽为2 3mm。
4.根据权利要求1、2或3所述的车削薄壁锥形体零件两端面专用夹具,其特征在于薄壁圆管(1-3-2)的壁厚 为3 5mm。
专利摘要车削薄壁锥形体零件两端面专用夹具,本实用新型涉及一种车削薄壁锥形体类零件两端面的夹具。以解决薄壁锥形体类零件装夹容易变形,且不能用通用的夹具装夹的问题。本实用新型的芯轴的连接轴依次穿过第一夹具体的芯轴定位孔、车床主轴螺纹连接孔和车床主轴定位孔设置在第一夹具体的外部,芯轴的圆台形轴设置在第一夹具体的外面,弹性夹头的薄壁圆管的管壁上设有轴向长孔和长缝,弹性夹头的圆台形端头设有端头圆锥孔,弹性夹头固套装在第一夹具体上,尾顶体的轴承台肩孔内装有内、外环,内、外环之间装有珠架,珠架上装有滚珠,尾顶体的第二夹具体内的连接孔的孔壁上开有车削孔和排屑孔。本实用新型用于车削薄壁锥形体类零件两端面时的装夹定位。
文档编号B23Q3/12GK202655962SQ20112032552
公开日2013年1月9日 申请日期2011年8月31日 优先权日2011年8月31日
发明者曾庆富, 武晓燕, 宋兴君, 于晶, 张洪涛 申请人:哈尔滨建成集团有限公司
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