安置在中空动力卡盘内的可调式轴向顶紧夹具的制作方法

本实用新型属于机加工夹具技术领域，具体地讲，本实用新型涉及一种轴向顶紧夹具，特别是安置在中空动力卡盘内的可调式轴向顶紧夹具。

背景技术：

随着时代的发展，机械制造业的机加工能力得到很大提高，尤其是具有批量生产需求的企业，为了实现高效率加工，通常选购数控设备，例如自动化性能很高的数控车床已得到普及性应用。市售数控车床普遍配置中空动力卡盘，此配置能够满足自动、高效、精准夹持以外圆为定位基准的工件。可是，现实中有一些构件的定位基准不是外圆，而是工件的端面。例如，汽车变速箱配置的轮盘坯件是一种粉末冶金制品，其朝右内凹端面及配套的环形凹槽均已压制成形，并且要求此端面作为机加工的定位基准，所以该端面不作任何机加工。处在朝右内凹端面一侧的外轮廓端面则要求精加工，该端面加工后相对内凹端面位置误差仅有0.03mm，此精度要求相对较高，用常规方法夹持工件达不到预期，只有在定位条件下夹紧才能达到设计要求。市售数控车床的刀塔位置精度通常在±0.005mm，此精度远高于工件加工精度，完全可以作为工件定位安装基准。现有技术在配套数控车床的刀塔上配置顶料块，并以此作为工件的定位安装基准，由于工件只有单面依靠，其定位安装的位置不稳，易造成偏夹问题，使得加工的产品质量达不到预期。

技术实现要素：

本实用新型主要针对现有市售中空动力卡盘功能单一的不足，提出一种安置在中空动力卡盘内的可调式轴向顶紧夹具，该结构紧凑、合理，动作灵活、可靠，做到安装到位的工件即定位。

本实用新型通过下述技术方案实现技术目标。

安置在中空动力卡盘内的可调式轴向顶紧夹具，它包括安插在中空动力卡盘内孔中的筒体，以及相配的法兰盘、芯轴、弹簧、螺塞和顶料块。其改进之处在于：所述筒体以右端径向凸缘止位于中空动力卡盘外端面并作固定连接，在筒体内腔中安置的芯轴套装弹簧，从筒体左端内孔中旋入的螺塞施压弹簧，由此组成芯轴相对筒体作轴向伸缩的调节结构。所述芯轴右轴端为短锥轴，从筒体右端孔口轴向伸出的短锥轴用于定位安装法兰盘，法兰盘右端面顶住工件左端面。所述顶料块位于配套的中空动力卡盘外端面相对一侧，它与芯轴处于同一轴线上，顶料块随数控车床刀塔移动，顶料块左移至终点位置即为工件设定的定位基准面，由此构成在法兰盘配合下由顶料块最终定位工件的端面定位结构。

作为进一步改进方案，所述法兰盘右端面为平面，圆形的法兰盘只能在卡盘夹爪施夹范围内轴向移动，法兰盘直径比工件最大外径至少小10mm。

作为进一步改进方案，所述弹簧为压缩弹簧。

本实用新型与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、可调式轴向顶紧结构设在中空动力卡盘中心孔内完全不影响正常夹紧，该结构紧凑，配置合理，使用方便；

2、可调式轴向顶紧结构与外置的顶料块配合，使得工件安装到位即受法兰盘和顶料块共同约束定位，工件在定位条件下被夹紧，其定位准确、可靠，有利于提高加工精度和生产效率；

3、螺塞轴向可调，便于按需微调法兰盘的轴向位移量，即调节顶紧力大小，可满足不同品种生产需求。

附图说明

图1是本实用新型结构剖面示意图，图中工件贴靠法兰盘，顶料块尚未到位。

图2是在图1的基础上，顶料块到位后与法兰盘配合共同约束工件，此阶段工件处在定位条件下被夹紧。

图3是待加工的工件剖面示意图。

具体实施方式

下面根据附图并结合实施例，对本实用新型作进一步说明。

图1和图2所示是安置在中空动力卡盘内的可调式轴向顶紧结构，它包括安插在中空动力卡盘6内孔中的筒体3，以及相配的法兰盘1、芯轴2、弹簧4、螺塞5和顶料块8。所述筒体3是一种圆形筒构件，轴向插入中空动力卡盘6内孔中的筒体3，以右端径向凸缘与卡盘6外端面配合并作固定连接，在筒体3内腔中安置的芯轴2套装弹簧4，从筒体3左端内孔中旋入的螺塞5施压弹簧4，由此组成芯轴2相对筒体3作轴向伸缩的调节结构，该结构可按需调节顶紧力。所述芯轴2是一种多节直杆轴，左轴段套装压缩型弹簧4，右轴段为一节短锥轴，从筒体3右端孔口轴向伸出的短锥轴段用于定位安装法兰盘1。所述法兰盘1作为图3所示工件7的弹性依托，法兰盘1右端面为平面，圆形的法兰盘1处在中空动力卡盘6的夹爪施夹范围内轴向移动。为了确保工件7被中空动力卡盘6可靠夹紧，法兰盘1的直径必须小于工件7的最大外径，本实施例中法兰盘1的直径比工件7最大外径小10mm。此状况如图1所示，工件7安装时先以法兰盘1右端面接触，实现初步定位安装。所述顶料块8是配套数控车床刀塔的附属构件，它随刀塔移动。市售数控车床配置的刀塔定位精度很高，通常误差±0.005mm，该定位精度远高于本实施例工件7要求的±0.03mm，所以设定顶料块8为工件7的定位基准是合理的。图1所示顶料块8的初始位置设在配套中空动力卡盘6外端面一侧，它与芯轴2处在同一轴线上。顶料块8的左端面与中空动力卡盘6外端面预留间距，此间距以便于工件7装卸为限。当工件7安装到初始位置时，给信号启动刀塔，当刀塔移至图2所示位置，即顶料块8移至终点位置，该位置是设定工件7被定位夹紧的位置，此阶段顶料块8和法兰盘1共同约束工件7定位，接着由中空动力卡盘6在定位条件下实施夹紧。

本实用新型统一以顶料块8左端面为定位基准安装工件7，由于数控车床刀塔配置的顶料块8定位精度高，完全满足工件7的定位要求，再加上法兰盘1与顶料块8配合，使得工件7得到准确、可靠、高效定位安装，此状况有利于后续机加工，确保工件7的加工质量稳定。

技术特征：

1.一种安置在中空动力卡盘内的可调式轴向顶紧夹具，它包括安插在中空动力卡盘（6）内孔中的筒体（3），以及相配的法兰盘（1）、芯轴（2）、弹簧（4）、螺塞（5）和顶料块（8）；其特征在于：所述筒体（3）以右端径向凸缘止位于中空动力卡盘（6）外端面并作固定连接，在筒体（3）内腔中安置的芯轴（2）套装弹簧（4），从筒体（3）左端内孔中旋入的螺塞（5）施压弹簧（4），由此组成芯轴（2）相对筒体（3）作轴向伸缩的调节结构；所述芯轴（2）右轴端为短锥轴，从筒体（3）右端孔口轴向伸出的短锥轴用于定位安装法兰盘（1），法兰盘（1）右端面依托工件（7）左端面；所述顶料块（8）位于配套的中空动力卡盘外端面相对一侧，它与芯轴（2）处于同一轴线上，顶料块（8）随数控车床刀塔移动，顶料块（8）左移至终点位置即为工件（7）设定的定位基准面，由此构成在法兰盘（1）配合下由顶料块（8）最终定位工件（7）的端面定位结构。

2.根据权利要求1所述的安置在中空动力卡盘内的可调式轴向顶紧夹具，其特征在于：所述法兰盘（1）右端面为平面，圆形的法兰盘（1）只能在卡盘（6）夹爪施夹范围内轴向移动，法兰盘（1）直径比工件（7）最大外径至少小10mm。

3.根据权利要求1所述的安置在中空动力卡盘内的可调式轴向顶紧夹具，其特征在于：所述弹簧（4）为压缩弹簧。

技术总结
本实用新型公开了一种安置在中空动力卡盘内的可调式轴向顶紧夹具，它包括安插在中空动力卡盘内孔中的筒体，以及相配的法兰盘、芯轴、弹簧、螺塞和顶料块。所述筒体内置的芯轴套装弹簧，旋入的螺塞施压弹簧组成轴向伸缩的的调节结构。所述芯轴右轴端为短锥轴，该短锥轴与法兰盘配套。所述顶料块位于中空动力卡盘外端面一侧，它与芯轴处于同一轴线上，顶料块随数控车床刀塔移动，顶料块面朝工件的端面左移至终点位置，该位置为设定的定位基准面，由此构成由法兰盘和顶料块共同约束工件的定位结构。由于数控车床刀塔配置的顶料块定位精度高，满足工件的定位要求，使得工件得到准确、可靠、高效定位安装，有利于后续机加工，确保工件的加工质量稳定。

技术研发人员：秦钧;赵红军;徐爱国;张勇;苟文星
受保护的技术使用者：江苏太平洋精锻科技股份有限公司;江苏太平洋齿轮传动有限公司
技术研发日：2019.07.09
技术公布日：2020.05.19