一种带有供油系统的机床主轴用特殊装夹夹具的制作方法

本发明涉及机床零部件，特别涉及一种带有供油系统的机床主轴用特殊装夹夹具。

背景技术：

轮毂轴承是汽车的关键零部件之一，它的主要作用是承载重量和为轮毂的转动提供精确引导，所以要求它不仅能承受轴向载荷，还要承受径向载荷。

现有的轮毂轴承单元包括转动连接的内法兰和外法兰，以及置于内法兰和外法兰之间的滚珠，参照中国专利公告号cn208595158u公开的一种带固定组件的汽车轮毂轴承，包括轮毂轴承外圈，套设在轮毂轴承外圈内侧的轮毂轴承内圈，轮毂轴承外圈的内侧面和轮毂轴承内圈的外侧面设有两组相互对应的环形安置槽，环形安置槽内设有多个钢珠，轮毂轴承内圈的两端设有密封圈组件，密封圈组件与轮毂轴承外圈的内壁接触。在生产制造过程中，为了匹配后期的安装要求，需要对轮毂轴承内圈端面进行加工，而普通的加工方式因为加工机床的限制，只能在整体装配之前单独对轮毂轴承内圈端面进行加工，再将轮毂轴承外圈和内圈进行装配，而因为在装配过程中会存在装配误差，此时则会因为装配误差而影响轮毂轴承内圈和轮毂轴承外圈之间的尺寸关系，进而影响后续的实际安装使用。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种带有供油系统的机床主轴用特殊装夹夹具，便于将两个相对转动的零件的其中一个进行固定，使另一个能够在加工中进行转动，避免因为两个零件后期的装配误差而影响产品使用。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种带有供油系统的机床主轴用特殊装夹夹具，包括固定连接于机床床身的基座、连接于基座并将工件外圈抵紧于基座的压紧机构、同轴连接于主轴并随主轴旋转的芯轴、驱动压紧机构的供油系统，所述芯轴远离主轴一端与工件内圈呈周向固定并带动工件内圈转动，所述压紧机构包括固定连接于基座的旋转液压缸、连接于旋转液压缸且用于将工件外圈抵紧于基座的压板，所述供油系统控制旋转液压缸带动压板压紧或脱离工件外圈。

通过采用上述技术方案，在加工之前，先将工件外圈和工件内圈进行装配，继而再将工件外圈通过压紧机构抵紧于基座侧壁，在旋转液压缸的作用下，能够带动压板旋转并对工件外圈施加抵紧于基座侧壁的抵紧力，通过旋转液压缸来带动压板转动，进而便于对工件进行上下料，避免有压板而阻挡了工件的安装空间，利用压板能够增大与工件外圈的接触面积，提升抵紧时的稳定度，同时，将工件内圈和芯轴实现周向固定连接，从而在主轴的驱动下能够带动工件内圈绕其自身轴向做转动，便于机床刀具对工件内圈的端面进行加工，而此时加工完成后则可确定工件外圈和工件内圈之间的尺寸关系，便于精准加工，避免单独对内外零件进行加工后再装配而因为内外零件之间的装配误差而影响原先已经加工好的尺寸精准度，使加工更加方便。

本发明进一步设置为：所述旋转液压缸包括固定连接于基座的缸体、沿缸体中心轴向滑动连接于缸体且绕缸体中心轴向转动连接于缸体的活塞、固定连接于缸体的保持架、置于保持架与活塞之间的钢珠，所述活塞置于缸体内的外壁开设有用于嵌设滚动钢珠的螺旋槽，所述缸体内由活塞分成两个油腔。

通过采用上述技术方案，在其中一个油腔内充油时，推动活塞在缸体内移动，因为保持架内的钢珠嵌设滚动于活塞的螺旋槽内，则在活塞沿着缸体中心轴向移动时，利用钢珠对于螺旋槽的作用力，使活塞在移动过程中能够绕其自身轴向转动，进而带动压板转动，使压板边旋转边移动对工件施加抵紧力。

本发明进一步设置为：所述供油系统包括液压站、连通于液压站的第一油管和第二油管、连通于第一油管和第二油管的电磁阀、一端连通于电磁阀另一端分别连通于其中一个油腔的上油管和下油管。

通过采用上述技术方案，利用液压站提供一定压力的液压油，依靠电磁阀能够控制上油管或下油管分别对其中一个油腔进行通油，从而控制活塞转动来带动压板转动和移动，实现对工件外圈的抵紧或脱离，进而便于对压板的运动进行控制，达到更好的压紧效果。

本发明进一步设置为：所述上油管和下油管均穿设于基座和缸体。

通过采用上述技术方案，将所传输过来的上油管和下油管通入至基座和缸体内，避免上下油管在外部穿设而影响外部空间使用，达到更合理的油路布置。

本发明进一步设置为：所述压板与活塞杆呈可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，根据实际工件形状的不同来更换压板的形状。

本发明进一步设置为：所述芯轴远离主轴一端固定连接有用于与工件内圈呈周向固定的驱动花键套。

通过采用上述技术方案，依靠花键套便于将芯轴和工件内圈实现周向固定，则在芯轴受主轴驱动时能够带动工件内圈进行转动。

本发明进一步设置为：所述驱动花键套外壁形成有与工件内圈呈周向固定的花键，所述驱动花键套内壁形成有沿其轴向开设的键槽，所述芯轴外壁连接有嵌设于键槽内的键。

通过采用上述技术方案，使驱动花键套和芯轴实现周向固定，在芯轴转动时能够同步带动驱动花键套转动，也可根据实际工件内圈的直径来更换驱动花键套，扩大其适用范围。

本发明进一步设置为：还包括可拆卸连接于主轴端面且与主轴呈同轴的连接盘，所述芯轴可拆卸连接于连接盘，所述芯轴与连接盘呈同轴，所述连接盘置于基座内部且与基座呈相对转动。

通过采用上述技术方案，依靠连接盘能够便于将芯轴进行固定，并使芯轴能够保持与连接盘呈同轴，从而在将工件内圈连接于芯轴时，使工件保持和芯轴呈同轴，能够提升工件的装夹精度，进而提升加工的精度。

综上所述，本发明具有以下有益效果：利用旋转液压缸带动压板边转动边移动，实现将工件外圈抵紧于基座，同步地，利用驱动花键套将工件内圈周向固定于芯轴，则由主轴驱动工件内圈转动，同时保持工件外圈稳定不动，进而便于利用机床的刀具对工件内圈的端面进行加工，区别于单独对零件加工会因为工件外圈内圈的装配误差而影响零件的尺寸关系，提升了最终零件的尺寸精度。

附图说明

图1为本实施例的侧视图；

图2为图1的i部放大图；

图3为本实施例旋转液压缸的剖视图；

图4为油路系统的示意图；

图5为本实施例朝向主轴端面投影的示意图。

附图标记：1、基座；2、压紧机构；21、旋转液压缸；211、缸体；212、活塞；213、保持架；214、钢珠；215、螺旋槽；22、压板；3、芯轴；4、供油系统；41、液压站；42、第一油管；43、第二油管；44、电磁阀；45、上油管；451、上油总管；452、上油支管；46、下油管；461、下油总管；462、下油支管；5、油腔；6、驱动花键套；61、花键；7、键槽；8、键；9、连接盘；10、定位块；11、机床；12、主轴外壳；13、主轴；111、大圆台；112、小圆台；14、锁紧螺母；15、气路总管；16、气路支管；17、活塞体；18、上杆；19、下杆；20、转动槽；23、上导向槽；24、中间导向槽；25、下导向槽；26、工件内圈；27、工件外圈。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种带有供油系统4的机床主轴用特殊装夹夹具，参照图1所示，包括固定连接于机床11床身主轴外壳12侧壁的基座1，在主轴13端面固定连接有与其呈同轴的连接盘9，在连接盘9背离主轴13一侧端面固定连接有一根与主轴13呈同轴的芯轴3，将工件内圈26与芯轴3远离主轴13的一端周向固定，同步的，在基座1的端面固定安装有用于将工件外圈27抵紧于基座1侧壁的压紧机构2，从而在加工过程中，由主轴13带动工件内圈26绕其自身轴向转动，同时保持工件外圈27稳定，则便于由机床11的刀具对工件内圈26的端面进行加工。

基座1呈圆盘形且两端贯穿，在基座1的两端面分别形成有呈圆柱体的大圆台111和小圆台112，大圆台111靠近边缘的位置通过七根螺栓固定连接于机床11床身的主轴外壳12侧壁。在大圆台111朝向主轴13一侧开设有向内凹陷的安装空间，圆盘形的连接盘9通过螺栓固定连接于主轴13端面并置于安装空间内，在安装好后，保持连接盘9和主轴13呈同轴，并在连接盘9的中心通过螺栓固定连接有一根与主轴13呈同轴的芯轴3，芯轴3远离连接盘9的一端伸出于小圆台112，并在芯轴3远离连接盘9的一端周向固定连接有一个驱动花键套6，结合图2所示，驱动花键套6的外壁形成有与工件内圈26啮合且实现周向固定的花键61。为了提升驱动花键套6和芯轴3的连接稳定性，在驱动花键套6内壁开设有沿其轴向的键槽7，并在芯轴3的外壁设置有嵌设于键槽7内的键8，键槽7和键8之间呈过盈配合，便于实现驱动花键套6和芯轴3的周向固定，则在芯轴3的带动下能够带动驱动花键套6进行转动，当需要根据实际产品进行更换驱动花键套6时，将驱动花键套6从芯轴3上敲下，再通过更换键8来安装不同尺寸的驱动花键套6来适用不同尺寸的工件。在加工过程中，将驱动花键套6和工件内圈26呈周向固定，在主轴13的带动下带动工件内圈26绕其自身轴向转动。

参照图1所示，为了在带动工件内圈26转动时能够对工件外圈27进行抵紧固定，压紧机构2包括固定安装于基座1背离主轴13一侧端面的两个旋转液压缸21，旋转液压缸21包括固定连接于基座1的圆柱体缸体211，缸体211的中心轴向平行于芯轴3的中心轴线，结合图3所示，在缸体211内沿其中心轴向滑动连接有一个活塞212，活塞212包括置于缸体211内部的活塞体17、连接于活塞体17上下端面的上杆18和下杆19，整个活塞212绕其自身轴向转动连接于缸体211，上杆18穿设于缸体211端面，上杆18外壁与缸体211内壁之间设置有密封圈或密封垫，在上杆18伸出缸体211的顶端套设有一个压板22，上杆18穿设于压板22并螺纹连接有一个锁紧螺母14，从而将压板22和上杆18进行固定，可根据实际工件的形状来更换不同形状的压板22。为了在活塞212移动的同时能够同步旋转，在缸体211的靠近底端的位置固定有一个保持架213，保持架213中心开设有一个供下杆19插接穿设的转动槽20，在转动槽20的侧壁在同一平面沿其圆周方向滚动连接有多个钢珠214，同步的，在下杆19的外壁沿其圆周方向开设有与钢珠214一一对应的螺旋槽215，螺旋槽215分成沿下杆19轴向延伸的上导向槽23、开设于下杆19外壁呈螺旋且连通于上导向槽23底端的中间导向槽24、连通中间导向槽24底端且延伸至下杆19底端的下导向槽25，当钢珠214位于下导向槽25内时，钢珠214抵触于下杆19的底端面。在下杆19外壁与转动槽20的侧壁之间位于钢珠214的上方设置有密封垫（图中未标示）。活塞体17的外缘嵌设有与缸体211内壁密封配合的密封圈，活塞体17将缸体211内部分成上下两个不连通的油腔5，活塞体17在缸体211内部移动和转动时都能保持上下两个油腔5相分隔。在旋转液压缸21带动压板22边旋转边移动时，能够将压板22伸入于工件内圈26和工件外圈27之间，并对工件外圈27施加一个朝向基座1方向的抵紧力。

便于对工件外圈27进行稳定定位，在小圆台112背离连接盘9一侧端面通过螺栓固定连接有一个中心贯穿的定位块10，定位块10背离小圆台112一侧端面平行于主轴13端面，在压板22的作用下，能够将工件外圈27稳定地抵紧于工件外圈27端面。

为了实现旋转液压缸21的动作，参照图4和图5所示，本发明还包括有油路系统，油路系统包括液压站41，液压站41连通有第一油管42和第二油管43，第一油管42和第二油管43同时连通有一个电磁阀44，电磁阀44选择二位四通阀，第一油管42连通于电磁阀44的o口，第二油管43连通于电磁阀44的p口，电磁阀44的a口连通有上油管45，电磁阀44的b口连通有下油管46，上油管45远离电磁阀44一端连通于缸体211内上方的油腔5，下油管46远离电磁阀44的一端连通于缸体211内下方的油腔5，上油管45包括一根穿设于基座1的上油总管451（标示于图1），上油总管451连通有两根分别穿设于其中一个缸体211的上油支管452（标示于图1），并且两根上油支管452分别连通于其中一个缸体211的上部油腔5，下油管46包括一根穿设于基座1的下油总管461，下油总管461连通有两根分别穿设于其中一个缸体211的下油支管462，并且两根下油支管462分别连通于其中一个缸体211的下部油腔5。

为了能够对工件的装夹稳定性进行确定，参照图1所示，在基座1内设置有气路总管15，气路总管15连通有贯穿于小圆台112端面的两条气路支管16，两条气路支管16贯穿于小圆台112背离连接盘9一端面且两条气路支管16中心之间的连线经过小圆台112的圆心，气路支管16远离气路总管15一端的开口被工件外圈27的端面所阻挡，则在压板22将工件外圈27抵紧于小圆台112的端面时，气路支管16内的气体则无法溢出，利用连通于气路总管15的气压检测器来检测是否气压保持稳定，如果气压不稳定则表示气体有溢出，表示工件没有完全抵紧于定位块10端面，如果气压值保持稳定，则表示工件装夹保持稳定。

本实施例的工作原理是，将工件外圈27和工件内圈26进行装配，将工件内圈26的内壁套设于驱动花键套6，使花键61和工件内圈26内壁呈周向固定，同时使工件外圈27朝向基座1一侧的端面抵触于定位块10的端面，控制电磁阀44使缸体211内的其中一个油腔5充油,使活塞体17在缸体211内移动，在移动的同时利用钢珠214和螺旋槽215的配合实现活塞体17绕其自身轴向转动，从而带动压板22伸入于工件外圈27和工件内圈26之间，并对工件外圈27背离基座1的一侧端面施加一个朝向基座1方向的推力，将工件外圈27抵紧于定位块10端面。利用主轴13的旋转带动工件内圈26转动，从而依靠刀具对工件内圈26端面进行加工，当完成加工后，控制电磁阀44使缸体211内的另一个油腔5充油，使活塞212体朝向另一个方向转动，从而带动压板22往背离基座1一侧移动同时从工件内圈26和工件外圈27之间移出，便于将整个工件从驱动花键套6上进行下料。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。