专利名称：一种加工具有阶梯孔零件的夹具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种加工具有阶梯孔零件的夹具，属于工装夹具技术领域。
背景技术：
在机械加工中，常常会遇到阶梯孔类的零件需要加工零件的外圆及台阶面，且加工精度要求较高。目前，在加工此类零件时，通常采用圆柱心轴进行定心装夹，由于这些阶梯孔通常加工时公差范围较大(IT9)。需要零件按孔的公差带分成几组，心轴则分组选配， 分组数较多，既不经济，效率也低。目前也有采用锥度芯轴进行装夹的，但锥度芯轴装夹只适合基准孔公差高于IT7级精度，且无轴向定距要求的零件。因此对零件内孔的加工精度要求较高，不但提高了加工成本，也提高了检验和质量控制的成本。
发明内容本实用新型的目的在于，提供一种加工具有阶梯孔零件的夹具。不需要提高现有阶梯孔的加工精度，只用一套夹具就可以解决阶梯孔类零件的自动定心问题，使用方便，加工精度高，夹紧可靠，降低了生产和质量控制成本。本实用新型的技术方案一种加工具有阶梯孔零件的夹具，包括芯轴，芯轴一端设有传动平面，芯轴另一端设有螺纹；芯轴的中部为阶梯状，芯轴的阶梯段上依次套有定位套、预定位蝶形弹簧组、隔套、终定位蝶形弹簧组、垫圈、导套和压环；芯轴一端的螺纹上套有螺母。前述加工具有阶梯孔零件的夹具中，所述预定位蝶形弹簧组和终定位蝶形弹簧组分别位于工件两端的基准孔处；预定位蝶形弹簧组和终定位蝶形弹簧组的外圆与工件两端的基准孔配合公差为H9/e8 ；预定位蝶形弹簧组与终定位蝶形弹簧组反向设置。前述加工具有阶梯孔零件的夹具中，所述定位套的形状为外阶梯套管状，定位套的小直径外圆与工件一端的基准孔配合公差为H9/e8 ；定位套的小直径端面与预定位蝶形弹簧组压接。前述加工具有阶梯孔零件的夹具中，所述隔套的形状为外阶梯套管状，隔套一端的台阶面为定位面，隔套的定位面与隔套另一端面之间的距离大于工件两基准孔之间的最小距离。前述加工具有阶梯孔零件的夹具中，所述导套的形状为外阶梯套管状，导套的小直径外圆与隔套一端的内孔配合公差为H7/h6。与现有技术相比，本实用新型不需要提高阶梯孔的加工精度，只使用一套夹具就可以解决公差范围较大的阶梯孔类零件的装夹问题。无需将工件按孔的公差带分成几组选配心轴，既经济，也提高了生产效率。本实用新型使用方便，自动定心准确，加工精度高，夹紧可靠，降低了生产和质量控制成本。对公差范围较大的阶梯孔类工件的装夹具有重大意义。
图1是本实用新型的结构示意图。附图中的标记为1-芯轴，2-定位套，3-预定位蝶形弹簧组，4-隔套，5-终定位蝶形弹簧组，6-垫圈，7-导套，8-压环，9-螺母，10-工件，11-传动平面，12-螺纹，13-定位面。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。实施例。一种加工具有阶梯孔零件的夹具，如图1所示。包括芯轴1，芯轴1 一端设有传动平面11，芯轴1另一端设有螺纹12 ；芯轴1的中部为阶梯状，芯轴1的阶梯段上依次套有定位套2、预定位蝶形弹簧组3、隔套4、终定位蝶形弹簧组5、垫圈6、导套7和压环8 ；芯轴1 一端的螺纹12上套有螺母9。所述预定位蝶形弹簧组3和终定位蝶形弹簧组5分别位于工件10两端的基准孔处；预定位蝶形弹簧组3和终定位蝶形弹簧组5的外圆与工件10两端的基准孔配合公差为H9/e8 ；预定位蝶形弹簧组3与终定位蝶形弹簧组5反向设置。所述定位套2的形状为外阶梯套管状，定位套2的小直径外圆与工件10 —端的基准孔配合公差为H9/e8 ；定位套2的小直径端面与预定位蝶形弹簧组3压接。所述隔套4的形状为外阶梯套管状，隔套4 一端的台阶面为定位面13，隔套4的定位面13与隔套4另一端面之间的距离大于工件两基准孔之间的最小距离。所述导套7的形状为外阶梯套管状，导套7的小直径外圆与隔套4 一端的内孔配合公差为H7/h6。本实用新型的工作原理如图1所示，本实用新型主要是依靠两个蝶形弹簧组的外圆与工件10两端的两个基准孔进行定位的，与工件10内孔中的其它的阶梯面无关。本实用新型的关键是在相同变形量的情况下预定位蝶形弹簧组3所需的轴向力小于终定位蝶形弹簧组5的轴向力。所以在拧紧螺母9时，首先通过隔套4的定位面13与工件10的基准面靠紧进行轴向定位，同时预定位蝶形弹簧组3向外扩张，使预定位蝶形弹簧组3的外圆对工件10 —端自动定心； 随着螺母9的继续压紧，使终定位蝶形弹簧组5也向外扩张，通过终定位蝶形弹簧组5的外圆对工件10另一端自动定心，使工件10与芯轴1完全同轴，完成装夹。然后再对工件的外圆及台阶面进行加工。对本实用新型的几点说明1、碟形弹簧是用钢板冲压成形的截锥形压缩弹簧，受压后碟形弹簧向外扩张使外径变大。碟形弹簧成型后必须进行热处理即淬火、回火处理，硬度42 52HRC。蝶形弹簧必须进行强压处理，以达到稳定蝶形弹簧的自由高度的目的。处理过程为一次压平，持续时间不小于12小时，或短时间压平，压平次数不少于5次。蝶形弹簧组合型式选用叠合的型式，以减小轴向尺寸。2、预定位蝶形弹簧组3和终定位蝶形弹簧组5是本实用新型的部件，蝶形弹簧组的组合形式为叠合，两组蝶形弹簧组装配的方向为对装(倾斜方向相反)；对碟形弹簧的外圆就进行磨削加工，具体加工时将碟形弹簧组装在芯轴上加预紧力(F=0. 2h0 0.池0)，然后磨削碟形弹簧组的外圆，碟形弹簧组的外圆与工件上基准孔成H8/e7配合。[0021]3、本实用新型主要是靠蝶形弹簧组受压后向外扩张，外径变大将工件挤紧的；并非依靠螺母压紧的，所以在使用本实用新型时，只需要将螺母拧松，就可以将需要装入或卸下，无需将螺母完全旋松，最好使蝶形弹簧留有一定的预紧力。4、碟形弹簧作为定心使用时，关键是提高其定心精度，使两组碟形弹簧的特性曲线形状基本一致为宜。5、隔套4的长度就严格控制，隔套4的定位面13与隔套4另一端面之间的距离大于工件两基准孔之间的最小距离。以保证在装夹状态时，使两个碟形弹簧组刚好位于工件 10的两个基准孔处。6、为保证定心精度心轴1、定位套2、隔套4和导套7的有关内、外圆要同轴，表面粗糙度Ra ^ 0. 8Mffl。上述各件淬火硬度须高于碟形弹簧的表面硬度。
权利要求1.一种加工具有阶梯孔零件的夹具，其特征在于包括芯轴(1)，芯轴(1) 一端设有传动平面(11)，芯轴(1)另一端设有螺纹(12)；芯轴(1)的中部为阶梯状，芯轴(1)的阶梯段上依次套有定位套(2)、预定位蝶形弹簧组(3)、隔套(4)、终定位蝶形弹簧组(5)、垫圈(6)、 导套(7)和压环(8)；芯轴(1) 一端的螺纹(12)上套有螺母(9)。
2.根据权利要求1所述加工具有阶梯孔零件的夹具，其特征在于所述预定位蝶形弹簧组(3)和终定位蝶形弹簧组(5)分别位于工件(10)两端的基准孔处；预定位蝶形弹簧组 (3)和终定位蝶形弹簧组(5)的外圆与工件(10)两端的基准孔配合公差为H9/e8 ；预定位蝶形弹簧组(3)与终定位蝶形弹簧组(5)反向设置。
3.根据权利要求1所述加工具有阶梯孔零件的夹具，其特征在于所述定位套(2)的形状为外阶梯套管状，定位套(2)的小直径外圆与工件(10)—端的基准孔配合公差为H9/e8 ； 定位套(2)的小直径端面与预定位蝶形弹簧组(3)压接。
4.根据权利要求1所述加工具有阶梯孔零件的夹具，其特征在于所述隔套(4)的形状为外阶梯套管状，隔套(4) 一端的台阶面为定位面(13)，隔套(4)的定位面(13)与隔套(4) 另一端面之间的距离大于工件(10)两基准孔之间的最小距离。
5.根据权利要求1所述加工具有阶梯孔零件的夹具，其特征在于所述导套(7)的形状为外阶梯套管状，导套(7)的小直径外圆与隔套(4) 一端的内孔配合公差为H7/h6。
专利摘要本实用新型公开了一种加工具有阶梯孔零件的夹具。包括芯轴(1)，芯轴一端设有传动平面(11)，芯轴另一端设有螺纹(12)；芯轴的中部为阶梯状，芯轴的阶梯段上依次套有定位套(2)、预定位蝶形弹簧组(3)、隔套(4)、终定位蝶形弹簧组(5)、垫圈(6)、导套(7)和压环(8)；芯轴一端的螺纹上套有螺母(9)。本实用新型不需要提高阶梯孔工件的加工精度，只使用一套夹具就可以解决公差范围较大的阶梯孔类零件的装夹问题。无需将工件按孔的公差带分成几组选配心轴，既经济，也提高了生产效率。本实用新型使用方便，自动定心准确，加工精度高，夹紧可靠，降低了生产和质量控制成本。对公差范围较大的阶梯孔类工件的装夹具有重大意义。
文档编号B23B31/40GK202317099SQ20112046510
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月22日 优先权日2011年11月22日
发明者张晓霞 申请人:贵州航天乌江机电设备有限责任公司