一种用于细长零件的内孔自定心弹性夹具的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及轴类零件加工用辅助装置，特别涉及一种用于细长回转类零件车 削和磨削加工用高精度的内孔自定心弹性夹具，属于机械制造技术领域。
【背景技术】
[0002] 在机械制造领域中，时常会遇到细长回转类零件的车削和磨削问题，例如，在中高 速柴油机的结构中，如果其正时或定时机构是由机械驱动的，则其中必然含有凸轮轴部件， 由于凸轮轴零件横跨整个机架，长度较长，因此往往采用由多段轴体连接而成。为了保证拼 接而成的凸轮轴的同轴度要求，这些分段的轴体零件必须达到很高的同轴度及圆跳动要 求。例如，传动机构中的A、B排凸轮轴连接轴，其左右两端要求保持同轴，并且端面及连接定 位孔与轴线跳动要求均为0.01mm。由于该连接轴零件尺寸长，想要在车床上完成整个零件 的加工就必须进行工件翻身，调头重新装夹定位、校调找中心，这在普通卧式车床或数控车 床上加工就无法达到两端面对中轴0.01mm的跳动要求;此外该凸轮轴连接轴零件一般为中 间细，两端为定位法兰型结构，而法兰端壁薄、直径大，车床难以直接夹持。如果采用高端的 双主轴车铣复合加工中心进行加工，则加工成本昂贵，何况即使对于凸轮轴连接轴这类内 孔精度不高而本身长径比较大的零件而言，单纯依靠双动力主轴车铣复合加工中心的换夹 也难以保证零件本身的悬伸对加工精度完全不产生影响。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的在于，克服上述现有加工技术的缺陷，提供一种用于细长零件 的内孔自定心弹性夹具，实现在普通(数控)机床上简易可靠地完成类似凸轮轴连接轴等细 长零件一次装夹及加工的目的，达到使用简便、成本低廉、加工效率高、保证精度的效果。
[0004] 本实用新型的技术方案如下：
[0005] -种用于细长零件的内孔自定心弹性夹具，其包括受直接夹持并起支撑定位作用 的芯轴、起限位作用并传递夹持压紧作用力的第一垫圈和第二垫圈、至少两个定心夹紧组 件、起到分隔所述定心夹紧组件作用的若干隔套以及提供压紧力的拧紧螺母;所述芯轴的 一端为机床主轴夹持端，另一端为顶针支撑端;所述定心夹紧组件、隔套、第一垫圈和第二 垫圈套置于该芯轴上，所述第一垫圈靠近所述芯轴的机床主轴夹持端，所述第二垫圈靠近 所述芯轴的顶针支撑端，所述定心夹紧组件位于所述第一垫圈与第二垫圈之间，所述隔套 位于各定心夹紧组件之间;所述拧紧螺母旋接在所述芯轴的顶针支撑端且通过所述第二垫 圈向所述定心夹紧组件施加压紧力，使该定心夹紧组件的外圆径向扩张而夹持抱紧所述细 长零件的内孔。
[0006] 进一步地，所述的定心夹紧组件包括将压紧力转化为夹持抱紧力的V型弹性盘和 对所述V型弹性盘起保护作用的两限位套，该V型弹性盘位于中间，该两限位套分别夹置于 所述V型弹性盘的两侧。
[0007] 进一步地，所述的V型弹性盘的径向张开量为0.4~0.7 m m，定心精度小于 (p. Q.Olmm。
[0008] 进一步地，每一所述的定心夹紧组件所含的V型弹性盘的数量为至少一个，并且根 据工件加工所需夹持力的大小进行调整。
[0009] 进一步地，所述的V型弹性盘的内孔和外圆的尺寸根据工件实际情况进行车削调 整。
[0010] 本实用新型的有益技术效果如下：
[0011] 所述的内孔自定心弹性夹具作为工装安装于机床主轴上，待加工的细长轴零件直 接套在该夹具上，定位精度能够保持在〇. oimm以内，解决了原先细长轴类零件加工过程中 调头翻身造成二次定位精度不高、加工效率低下、操作人员劳动强度大的难题；同时本实用 新型具有结构简单、使用便捷、精度稳定可靠、根据具体工件情况尺寸可调的特点，适用于 车床及磨床上细长轴类零件的快速高精度加工。
【附图说明】
[0012] 图1是本实用新型的结构示意图。
[0013]图2是V型弹性盘的结构示意图。
[0014] 图3是图2的A-A剖视图。
[0015]图4是本实用新型的使用状态图。
[0016] 图中，
[0017] 1-芯轴，2-第一垫圈，3-V型弹性盘，4一限位套，5-隔套，6-第二垫圈，7-拧 紧螺母，8-转换套。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但不能因此而限 制本实用新型所要求保护的范围。
[0019] 请参阅图1本实用新型的结构示意图。图示用于细长零件的内孔自定心弹性夹具 夹持于机床主轴上，所述内孔自定心弹性夹具包括芯轴1、第一垫圈2、第二垫圈6、至少两个 定心夹紧组件、若干隔套5以及拧紧螺母7。
[0020] 所述的芯轴1作为整套夹具的主体，受直接夹持并起支撑定位作用，该夹具的其他 部件均套在所述芯轴1上。所述芯轴1的一端为机床主轴夹持端，其外圆直接受机床自定心 卡盘夹持，也可根据机床主轴特点变为其他连接方式;该芯轴1的另一端为顶针支撑端，钻 有顶针用中心孔，该中心孔与芯轴1的被夹持外圆形成公共基准，确定整套夹具的轴线位 置。
[0021] 所述第一垫圈2和第二垫圈6套置于所述芯轴1上，起限位作用，限制待加工零件三 个方向的自由度，并且传递夹持压紧作用力;所述第一垫圈2靠近所述芯轴1的机床主轴夹 持端，所述第二垫圈6靠近所述芯轴1的顶针支撑端。
[0022] 所述定心夹紧组件套置于所述芯轴1上，位于所述第一垫圈2与第二垫圈6之间，是 执行夹紧作用的主要部件，起到控制待加工零件其余三个自由度的作用。该定心夹紧组件 的数量为至少两个，可以根据工件长度等具体情况调整确定。所述定心夹紧组件包括V型弹 性盘3和两限位套4,每一所述的定心夹紧组件所含的V型弹性盘3的数量为至少一个，并且 可以根据工件加工所需夹持力的大小进行调整。所述V型弹性盘3位于中间，将压紧力转化 为夹持抱紧力，所述两限位套4分别夹置于所述V型弹性盘3的两侧，对该V型弹性盘3起保护 作用。
[0023] 请参阅图2和图3,所述的V型弹性盘3为碟形弹性构件，中央设有中心孔，当受到轴 向力时其会发生变形