一种用于车削长轴类圆筒状工件外弧面的夹具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于车削长轴类圆筒状工件外弧面的夹具，包括锥柄，圆盘、中心柱和至少两组支撑柱，所述锥柄、圆盘与中心柱依次同轴固定，所述中心柱为圆柱，所述支撑柱固定连接在所述中心柱上，所述支撑柱沿所述中心柱的径向向外周延伸。采用本实用新型所述夹具对在车削过程中通过支撑柱对待加工工件进行多点支撑定位，工件受力均匀，可减少加工时偏心距的产生，提高加工精度，另外，夹具与工件之间受力均匀、分散，可有效避免夹持力对工件造成损坏，且套装和取下工件都十分便捷。能够很好地满足采用粉末冶金方式制备硬质合金工艺中在烧结前对工件的外弧面进行精确加工时的应用要求。
【专利说明】一种用于车削长轴类圆筒状工件外弧面的夹具
【技术领域】
[0001]本实用新型属于圆筒状工件加工领域，具体涉及一种用于车削长轴类圆筒状工件外弧面的夹具。
【背景技术】
[0002]对于长轴类圆筒状工件的外弧面的车削加工，目前主要采用的夹具都是仅夹持工件端部的，夹持部分占工件整体长度的比例很小，这种夹持方式具有明显的缺陷:一方面由于长轴类工件的长径比大，在加工远离夹持部的位置时易产生偏心矩，从而影响工件的加工精度；另一方面，由于绝大部分作用力都集中在工件被夹持的部位，易产生应力集中，从而对工件造成破坏。这类缺陷在采用粉末冶金方式制备硬质合金工艺中表现得尤为突出，由于硬质合金硬度高，烧成成品后加工难度极高，因此需要在烧结前对工件进行精确加工，且加工精度要求极高；且烧结前的工件强度较差易损坏，因此，在制备长轴类圆筒状硬质合金工件时，现有的车削夹具不能很好的满足应用要求。
[0003]在加工长轴类圆筒状工件的外弧面时，也有将工件套装在一个柱体上进行切削加工的，一个规格的柱体只能用于加工具有同一内径尺寸的工件，要加工不同规格的工件就需要制作不同的柱体，会造成很大的资源浪费，使得工具制作成本太高，且由于柱体与工件之间需要紧配合，如果所述柱体太长，将工件套上和取下的操作将十分困难，如果所述柱体太短则同样存在产生偏心距，影响加工精度的问题。
实用新型内容
[0004]本实用新型针对上述问题，提供了一种新的用于车削长轴类圆筒状工件外弧面的夹具。
[0005]本实用新型的目的通过下述技术方案来实现:
[0006]一种用于车削长轴类圆筒状工件外弧面的夹具，包括锥柄，圆盘、中心柱和至少两组支撑柱，所述锥柄、圆盘与中心柱依次同轴固定，所述中心柱为圆柱，所述支撑柱固定连接在所述中心柱上，所述支撑柱沿所述中心柱的径向向外周延伸，各组支撑柱沿所述中心柱的轴向均匀分布。使用时，将待加工工件套装在所述夹具上，使其一端紧贴圆盘，并使夹具中的各支撑柱顶住工件内弧面，从而对待加工工件进行支撑和定位，使所述锥柄、圆盘、中心柱与待加工工件保持同心同轴，然后将所述锥柄插入车床主轴内锥孔中夹紧，开动车床即可对工件外弧面进行车削加工。该夹具通过支撑柱对待加工工件进行多点支撑定位，工件受力均匀，可减少加工时偏心距的产生，提高加工精度，且套装和取下工件都十分便捷。所述中心柱可以为实心也可以为空心。
[0007]作为可选方式，在上述夹具中，所述支撑柱伸出所述中心柱的长度可调。作为可选，所述支撑柱与所述中心柱通过螺纹连接，可以通过旋转所述支撑柱来调整其伸出所述中心柱的长度。还可以在所述支撑柱上设置刻度以便精确控制所述所述支撑柱来调整其伸出所述中心柱的长度。[0008]作为可选方式，在上述夹具中，各组支撑柱沿所述中心柱的轴向和周向上都均匀分布，同一组支撑柱的数量至少为两根，并均布在同一个平面内。使所述支撑柱沿所述中心柱的多个方向都均匀分布，可以使工件和夹具受力更均匀，也可进一步减少偏心距的产生。
[0009]作为可选方式，在上述夹具中，所述支撑柱的外侧端面设置有防滑条纹。增加夹具与工件之间的摩擦，防止相对滑动，还可以将所述防滑条纹设置成菱形条纹，实现多方向防滑。
[0010]作为可选方式，在上述夹具中，所述支撑柱的外侧端面为弧面。使支撑柱与工件的接触更平缓，接触面积更大，受力更分散，避免在工件内弧面产生压痕或划痕。
[0011]作为可选方式，在上述夹具中，所述支撑柱以可拆卸的方式固定在所述中心柱上。将支撑柱设置成可拆卸方式，方便夹具的移动和存放，也便于对支撑柱的维护和更换，还可以配备一系列具有不同端面的支撑柱，在加工不同尺寸的工件时选择合适的支撑柱，使支撑柱与工件表面形状更适应，接触面积更大。
[0012]作为可选方式，在上述夹具中，支撑柱的外侧端面为软金属或耐磨高分子材料。所述软金属为铝、铜等硬度较低延展性较好的材料，所述软金属或耐磨高分子材料在夹持使产生微弱变形，可以使夹具与工件贴合更紧密，夹持更牢固。
[0013]作为可选方式，在上述夹具中，所述支撑柱由柱体和柱帽构成，所述柱帽以可拆卸的方式固定连接在所述柱体远离所述中心柱的一端，所述柱帽的端面为弧面。配备一系列具有不同尺寸和\或不同端面弧度的柱帽，通过更换柱帽即可是所述夹具适用于不同尺寸规格的待加工工件。
[0014]作为可选方式，在上述夹具中，所述圆盘上还设置有定位钉和沿径向延伸的长槽或排孔，所述定位钉的直径略小于长槽的宽度或排孔的直径，能够穿过长槽或排孔对工件进行定位。所述圆盘能在一定程度上防止工件沿夹具轴向滑动，所述定位钉可以进一步防止工件沿夹具周向滑动。
[0015]作为可选方式，在上述夹具中，所述中心柱的长度略长于待加工工件，所述夹具中还包括端盖和定位钉，所述端盖为环形，所述环形端盖内圆尺寸与所述中心柱间隙配合，所述环形端盖和所述中心柱上分别设置有相互配合的限位机构，所述限位机构相互配合，能够防止端盖相对于所述中心柱发生转动，所述端盖上还设置有沿径向延伸的长槽或排孔，所述定位钉的直径略小于长槽的宽度或排孔的直径，能够穿过长槽或排孔对工件进行定位。设置端盖和定位钉可进一步防止工件相对于夹具产生转动。如果在所述圆盘和端盖上都设置定位钉，定位作用更强且可以减少工件在车削过程中承受的扭矩。
[0016]作为可选方式，在上述夹具中，所述限位机构为设置在所述中心柱远离锥柄的一侧的端面附近的柱面上的长条状突起和设置在所述环形端盖的内圈上的凹槽，所述突起和凹槽可实现间隙配合；或者所述限位机构为设置在所述中心柱远离锥柄的一侧的端面附近的柱面上的长条状凹槽和设置在所述环形端盖的内圈上的突起所述突起和凹槽可实现间隙配合。
[0017]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合
[0018]本实用新型的有益效果:
[0019]采用本实用新型所述夹具对在车削过程中通过支撑柱对待加工工件进行多点支撑定位，工件受力均匀，可减少加工时偏心距的产生，提高加工精度，另外，夹具与工件之间受力均匀、分散，可有效避免夹持力对工件造成损坏，且套装和取下工件都十分便捷。能够很好地满足采用粉末冶金方式制备硬质合金工艺中在烧结前对工件的外弧面进行精确加工时的应用要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型所述一种夹具的主视图；
[0021]图2为本实用新型所述一种夹具与待加工工件相互配合的正面透视图；
[0022]图3为本实用新型所述一种夹具与待加工工件相互配合的右视图；
[0023]图4为本实用新型所述一种夹具与待加工工件相互配合的主视剖面图。
[0024]图5为本实用新型所述夹具中的端盖的示意图；
[0025]附图标记:1为锥柄,2为圆盘,3为中心柱,4为支撑柱,5为待加工工件,6为定位钉，7为长槽或排孔,8为端盖,9为限位机构。
【具体实施方式】
[0026]以下通过实施例对本实用新型进行具体的描述，有必要在此指出的是本实施例只用于对本实用新型进行进一步说明，但不能理解为对本实用新型保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本实用新型的内容对本实用新型作出一些非本质性的改进和调整。
[0027]实施例1
[0028]一种用于车削长轴类圆筒状工件外弧面的夹具，如图1所示，包括锥柄1，圆盘2、中心柱3和至少两组支撑柱4，所述锥柄1、圆盘2与中心柱3依次同轴固定，所述中心柱为圆柱，所述支撑柱4固定连接在所述中心柱3上，所述支撑柱4沿所述中心柱的径向向外周延伸，各组支撑柱沿所述中心柱的轴向均匀分布。如图2、3、4所示，使用时，将待加工工件5套装在所述夹具上，使其一端紧贴圆盘2，并使夹具中的各支撑柱顶住工件内弧面，从而对待加工工件5进行支撑和定位，使所述锥柄1、圆盘2、中心柱3与待加工工件5保持同心同轴，然后将所述锥柄插入车床主轴内锥孔中夹紧，开动车床即可对工件外弧面进行车削加工。该夹具通过支撑柱对待加工工件进行多点支撑定位，工件受力均匀，可减少加工时偏心距的产生，提高加工精度，且套装和取下工件都十分便捷。所述中心柱可以为实心也可以为空心。
[0029]作为可选方式，在上述夹具中，锥柄I为与车床主轴内锥孔配合的莫氏锥柄。
[0030]作为可选方式，在上述夹具中，所述支撑柱4伸出所述中心柱3的长度可调。作为可选，所述支撑柱4与所述中心柱3通过螺纹连接，可以通过旋转所述支撑柱来调整其伸出所述中心柱的长度。还可以在所述支撑柱上设置刻度以便精确控制所述所述支撑柱来调整其伸出所述中心柱的长度。通过调整所述支撑柱4伸出所述中心柱3的长度可以使所述夹具适用于不同内径的工件。
[0031]作为可选方式，在上述夹具中，各组支撑柱4沿所述中心柱3的轴向和周向上都均匀分布，同一组支撑柱的数量至少为两根，并均布在同一个平面内。使所述支撑柱沿所述中心柱的多个方向都均匀分布，可以使工件和夹具受力更均匀，也可进一步减少偏心距的产生。
[0032]作为可选方式，所述支撑柱4有两组，分别位于所述中心柱3两端。为了使工件受力更分散还可以设置更多组的支撑柱，如图2所示。
[0033]作为可选方式，同一组支撑柱4的数量为两根，并均布在同一个平面内(两根支撑柱的轴心重合)，各组支撑柱4的轴心可以取向一致(如图1所示)，也可以沿不同方向(如图2所示)。
[0034]作为可选方式，在上述夹具中，所述支撑柱4的外侧端面(远离中心柱一侧的端面)设置有防滑条纹。增加夹具与工件之间的摩擦，防止相对滑动，还可以将所述防滑条纹设置成菱形条纹，实现多方向防滑。
[0035]作为可选方式，在上述夹具中，所述支撑柱4的外侧端面为向外凸出的弧面。使支撑柱与工件的接触更平缓，接触面积更大，受力更分散，避免在工件内弧面产生压痕或划痕。
[0036]作为可选方式，在上述夹具中，所述支撑柱4以可拆卸的方式固定在所述中心柱3上。将支撑柱设置成可拆卸方式，方便夹具的移动和存放，也便于对支撑柱的维护和更换，还可以配备一系列具有不同端面弧度的支撑柱，在加工不同尺寸的工件时选择合适的支撑柱，使支撑柱与工件表面形状更适应，接触面积更大。
[0037]作为可选方式，在上述夹具中，支撑柱4的外侧端面为软金属或耐磨高分子材料。所述软金属为铝、铜等硬度较低延展性较好的材料，所述软金属或耐磨高分子材料在夹持使产生微弱变形，可以使夹具与工件贴合更紧密，夹持更牢固。
[0038]作为可选方式，在上述夹具中，所述支撑柱4由柱体和柱帽构成，所述柱帽以可拆卸的方式固定连接在所述柱体远离所述中心柱的一端，所述柱帽的端面为向外凸的弧面。配备一系列具有不同尺寸和\或不同端面弧度的柱帽，通过更换柱帽即可是所述夹具适用于不同尺寸规格的待加工工件。
[0039]作为可选方式，在上述夹具中，所述圆盘2上还设置有定位钉6和沿径向延伸的长槽或排孔7，所述定位钉6的直径略小于长槽的宽度或排孔的直径，能够穿过长槽或排孔对工件进行定位。所述圆盘能在一定程度上防止工件沿夹具轴向滑动，所述定位钉可以进一步防止工件沿夹具周向滑动。
[0040]实施例2
[0041]如图4和图5所示，在实施例1所述的夹具中，所述中心柱3的长度略长于待加工工件5，所述夹具中还包括端盖8和定位钉6，所述端盖8为环形，所述环形端盖8内圆尺寸与所述中心柱3间隙配合，所述环形端盖和所述中心柱上分别设置有相互配合的限位机构9，所述限位机构相互配合，能够防止端盖相对于所述中心柱发生转动，所述端盖8上还设置有沿径向延伸的长槽或排孔6，所述定位钉的直径略小于长槽的宽度或排孔的直径，能够穿过长槽或排孔对工件进行定位。设置端盖和定位钉可进一步防止工件相对于夹具产生转动。如果在所述圆盘和端盖上都设置定位钉，定位作用更强且可以减少工件在车削过程中承受的扭矩。
[0042]作为可选方式，在上述夹具中，所述限位机构为设置在所述中心柱远离锥柄的一侧的端面附近的柱面上的长条状突起和设置在所述环形端盖的内圈上的凹槽，所述突起和凹槽可实现间隙配合；或者所述限位机构为设置在所述中心柱远离锥柄的一侧的端面附近的柱面上的长条状凹槽和设置在所述环形端盖的内圈上的突起所述突起和凹槽可实现间隙配合。
[0043]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，对本实用新型而言仅是说明性的，而非限制性的；本领域普通技术人员理解，在本实用新型所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效变更，但都将落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种用于车削长轴类圆筒状工件外弧面的夹具，其特征在于，包括锥柄，圆盘、中心柱和至少两组支撑柱，所述锥柄、圆盘与中心柱依次同轴固定，所述中心柱为圆柱，所述支撑柱固定连接在所述中心柱上，所述支撑柱沿所述中心柱的径向向外周延伸。
2.根据权利要求1所述的用于车削长轴类圆筒状工件外弧面的夹具，其特征在于，所述支撑柱伸出所述中心柱的长度可调。
3.根据权利要求1所述的用于车削长轴类圆筒状工件外弧面的夹具，其特征在于，各组支撑柱沿所述中心柱的轴向均匀分布，同一组支撑柱的数量至少为两根，并均布在同一个平面内。
4.根据权利要求1所述的用于车削长轴类圆筒状工件外弧面的夹具，其特征在于，所述支撑柱的外侧端面设置有防滑条纹。
5.根据权利要求1所述的用于车削长轴类圆筒状工件外弧面的夹具，其特征在于，所述支撑柱的外侧端面为弧面。
6.根据权利要求1所述的用于车削长轴类圆筒状工件外弧面的夹具，其特征在于，所述支撑柱以可拆卸的方式固定在所述中心柱上。
7.根据权利要求1所述的用于车削长轴类圆筒状工件外弧面的夹具，其特征在于，支撑柱的外侧端面为软金属或耐磨高分子材料。
8.根据权利要求1所述的用于车削长轴类圆筒状工件外弧面的夹具，其特征在于，所述支撑柱由柱体和柱帽构成，所述柱帽以可拆卸的方式连接在所述柱体远离所述中心柱的一端，所述柱帽的端面为弧面。
9.根据权利要求1所述的用于车削长轴类圆筒状工件外弧面的夹具，其特征在于，所述中心柱的长度略长于待加工工件，所述夹具中还包括端盖和定位钉，所述端盖为环形，所述环形端盖内圆尺寸与所述中心柱间隙配合，所述环形端盖和所述中心柱上分别设置有相互配合的限位机构，所述限位机构相互配合，能够防止端盖相对于所述中心柱发生转动，所述端盖上还设置有沿径向延伸的长槽或排孔，所述定位钉的直径略小于长槽的宽度或排孔的直径，能够穿过长槽或排孔对工件进行定位。
10.根据权利要求9所述的用于车削长轴类圆筒状工件外弧面的夹具，其特征在于，所述限位机构为设置在所述中心柱远离锥柄的一侧的端面附近的柱面上的长条状突起和设置在所述环形端盖的内圈上的凹槽，所述突起和凹槽可实现间隙配合；或者所述限位机构为设置在所述中心柱远离锥柄的一侧的端面附近的柱面上的长条状凹槽和设置在所述环形端盖的内圈上的突起所述突起和凹槽可实现间隙配合。
【文档编号】B23Q3/00GK203751733SQ201420135611
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年3月25日 优先权日:2014年3月25日
【发明者】冯伟 申请人:四川精瑞硬质合金科技发展有限公司