一种快速换产的插齿夹具及其使用方法与流程

本发明涉及机加工技术领域，具体地说是一种快速换产的插齿夹具及其使用方法。

背景技术：

现有在设计内孔定心的插齿夹具时有两种思路：根据油缸连接和零件小径设计单一零件专用的整套夹具；设计系列化的快换本体、快换涨套和支撑；第一种方案的缺点是不利于快换快产，且制造成本大，夹具通用性差，目前已逐渐淘汰；第二种方案需要设计系列化的插齿配件以满足不同尺寸零件的需要，缺点是初期投入成本大，且快换配件数量多，容易造成现场夹具混乱，夹具管理成本大。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种快速换产的插齿夹具及其使用方法，该插齿夹具结构简单轻巧，通过拆卸精车夹具即可实现快速换产；夹具部件数目少，不需额外设计插齿夹具，便于现场夹具管理。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种快速换产的插齿夹具，包括连接底座、精车夹具本体和快换涨套组件；所述的连接底座下端与机床工作台连接，上端连接精车夹具本体；连接底座中心为阶梯状孔，上部的中心槽与精车夹具本体底部间隙配合，下部的中心孔内安装有连接套；所述的精车夹具本体上部外锥面和快换涨套组件的内锥面相配合，快换涨套组件设置在工件的小径中；工件端面通过支撑件支撑在连接底座或精车夹具本体上，快换涨套组件的拉杆伸入精车夹具本体的中心孔及连接底座的中心孔并与连接套连接，连接套与油缸活塞杆连接。

所述的连接底座上端面设置有多圈不同分布圆直径的螺纹孔。

所述的支撑件为端面支撑，所述的端面支撑上端与工件接触，下端设置在连接底座上，并通过固定螺栓与螺纹孔进行固定。

所述的支撑件为外调整垫；精车夹具本体为阶梯轴结构，外调整垫下端设置在精车夹具本体的轴肩上，外调整垫上端与工件接触。

所述的外调整垫与精车夹具本体之间还设置有内调整垫。

所述的快换涨套组件包括涨套和拉杆，所述的拉杆顶部设置有挡片，拉杆穿过涨套，并通过挡片限位。

所述的连接套外壁沿轴向设置有限位槽，连接底座上设置有限位螺钉，限位螺钉的端部设置在限位槽内。

一种快速换产的插齿夹具的使用方法，包括以下步骤：

1)先松开机床油缸，将连接套旋入油缸活塞杆中；

2)将连接底座的底部中心孔对准连接套，再落入机床工作台内孔并固定螺栓预紧；

3)通过限位装置限制连接套转动；

4)将精车夹具本体装入连接底座上端面中心槽中，并固定；

5)安装支撑件；将快换涨套组件的拉杆依次插入工件及精车夹具本体中心孔中，并将拉杆旋入连接套中；

6)拉杆穿过精车夹具本体手动旋入连接套中至锥面自由贴合后，然后打表找正连接底座后上紧固定螺栓并固定连接底座，最后启动油缸，涨紧工件，开始加工；

7)换产时，拆卸精车夹具本体、快换涨套组件和相应支撑，然后重复执行上述步骤5)～6)。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本发明将连接底座和全套精车夹具结合起来作为插齿夹具使用；通过连接底座与机床工作台连接，精车夹具本体上设置快换涨套组件用于对工件进行定位，并通过连接套与活塞连接拉动快换涨套组件，该插齿夹具结构简单轻巧，通过拆卸精车夹具即可实现快速换产；夹具部件数目少，不需额外设计插齿夹具，便于现场夹具管理。工件端面通过支撑件支撑在连接底座或精车夹具本体上，可以适用不同尺寸的工件进行定位。本发明直接用精车夹具代替了零件专用的插齿夹具，省了专用插齿夹具设计和制造费用

进一步，连接底座上开有多排螺纹孔，可适用于不同大小零件的支撑，适用定位直径在定位端面在内的零件。

本发明的使用方法，操作简单，通过简单的部件组合便可以实现工件加工的快换快产，且夹具部件数目少，不需额外设计插齿夹具，便于现场夹具管理。尤其是在换产时，仅需拆卸精车夹具本体、快换涨套组件和相应支撑，然后重复执行组装过程简单，便捷。

附图说明

图1为本发明快换插齿夹具示意图；

图2为本发明快换插齿夹具剖面图(与小直径工件配合)；

图3为本发明快换插齿夹具剖面图(与大直径工件配合)；

图4为连接底座上多排螺纹孔示意图；

其中，1-连接底座；2-精车夹具本体；3-内调整垫；4-外调整垫；5-快换涨套组件；6-连接套；7-端面支撑；8-限位螺钉；9-固定螺栓；10-油缸活塞杆；11-机床工作台；12-限位槽；13-中心孔；14-中心槽；15-螺纹连接孔；16-涨套拉杆；17-涨套。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细描述：

如图1至图4所示，本发明一种通过连接底座配合精车夹具来实现插齿定位功能的夹具。夹具主要由七个零件构成，分别为连接底座1、精车夹具本体2、内调整垫3、外调整垫4、快换涨套组件5、连接套6、端面支撑7。连接底座1下端与机床工作台11连接，上端连接精车夹具本体2；连接底座1中心为阶梯状孔，上部的中心槽14与精车夹具本体2底部间隙配合，下部的中心孔13内安装有连接套6；所述的精车夹具本体2上部外锥面和快换涨套组件5的内锥面相配合，快换涨套组件5设置在工件的小径中；工件端面通过支撑件支撑在连接底座1或精车夹具本体2上，快换涨套组件5的拉杆16伸入精车夹具本体2的中心孔及连接底座1的中心孔13并与连接套6连接，连接套6与油缸活塞杆10连接。连接底座1上端面设置有多圈不同分布圆直径的螺纹孔15。支撑件为端面支撑7，所述的端面支撑7上端与工件接触，下端设置在连接底座1上，并通过固定螺栓9与螺纹孔15进行固定。支撑件为外调整垫4；精车夹具本体2为阶梯轴结构，外调整垫4下端设置在精车夹具本体2的轴肩上，外调整垫4上端与工件接触。外调整垫4与精车夹具本体2之间还设置有内调整垫3。快换涨套组件5包括涨套17和拉杆16，所述的拉杆16顶部设置有挡片，拉杆16穿过涨套17，并通过挡片限位。连接套6外壁沿轴向设置有限位槽12，连接底座1上设置有限位螺钉8，限位螺钉8的端部设置在限位槽12内。

具体结构作用如下：

如图1和图4所示，连接底座1，其下端面与机床工作台11面结合，其上端面支撑精车夹具本体2，其上端面有不同分布圆直径的3排螺纹孔15，可适用于不同大小零件的端面支撑，其上部中心槽14与精车夹具本体2间隙配合，其中部中心孔13与连接套6配合。

如图1和2所示，精车夹具本体2：其下端外圆与连接底座1的中心槽14间隙配合，其上端面支撑外调整垫3，其上部外锥面和快换涨套组件5内锥面相配合，起到定位工件小径的作用。

内调整垫3：起到调整工件支撑高度的作用；设置在精车夹具本体2的轴肩上。

外调整垫4：起到支撑工件端面的作用；设置在内调整垫3与工件之间。

快换涨套组件5：其中心锥面与工件小径配合，起到定心零件的作用，其中部拉杆贯穿精车夹具本体2，其下部拉杆螺纹与连接套6上部内螺纹配合，起到传递油缸拉力作用；

连接套6：其与连接底座1中心孔13间隙配合，其下部外螺纹与油缸活塞杆10配合，其上部内螺纹与精车快换涨套组件5的拉杆16配合，起到传递拉力的作用。

端面支撑(可选)7：可根据工件支撑端面的大小来进行设计，如果工件较小则不需要设计。

本发明装夹时具体步骤如下：

1)先松开机床油缸，将连接套6旋入油缸活塞杆10中；

2)将连接底座1的底部中心孔13对准连接套6，再落入机床工作台11内孔并固定螺栓预紧；

3)通过限位装置限制连接套6转动；

4)将精车夹具本体2装入连接底座1上端面中心槽14中，并固定；

5)安装支撑件；将快换涨套组件5的拉杆16依次插入工件及精车夹具本体2中心孔中，并将拉杆16旋入连接套6中；

6)拉杆16穿过精车夹具本体2手动旋入连接套6中至锥面自由贴合后，然后打表找正连接底座1后上紧固定螺栓并固定连接底座1，最后启动油缸，涨紧工件，开始加工；

换产时的具体步骤如下：

仅需换装精车夹具本体2、快换涨套组件5和相应支撑，然后重复执行上述第5)、6)两步。

本发明夹具的动作顺序为：油缸拉紧-连接套6向下运动-涨套17撑开-工件定位。新结构有三个特点：

1、将连接底座1和全套精车夹具2结合起来作为插齿夹具使用，而不需额外再设计专用的插齿夹具，节省了专用插齿夹具的设计制造成本；适用定位内孔直径在定位端面在内的零件，连接底座上开有多排螺纹孔15，可适用于不同大小零件的支撑，如图4所示；

2、新结构简单轻巧，通过拆卸精车夹具即可实现快速换产；

3、新夹具部件数目少，便于现场夹具管理。

以上，仅为本发明的较佳实施例，并非仅限于本发明的实施范围，凡依本发明专利范围的内容所做的等效变化和修饰，都应为本发明的技术范畴。