一种薄壁圆筒件夹具

本发明涉及机械加工的技术领域，具体公开了一种薄壁圆筒件夹具。

背景技术：

薄壁圆筒零件具有重量轻、结构紧凑、占用空间小等优点而被产品设计师经常采用，但是薄壁圆筒类零件的加工精度却是一个棘手的难题，这类零件一般加工工艺是用车床加工。现有的薄壁圆筒件的加工一般是采用在工件外圆附加弹性套的径向夹持或用三爪卡盘夹持方式固定，该技术容易使工件产生夹持变形、精度降低、生产效率低；二是一体轴式固定，让工件套在轴上并两端固定，中间用橡胶、石蜡等介质填充，由于加工工程产生热量故此介质会有融化，填充不均匀，故容易导致工件产生颤振现象。

技术实现要素：

本发明意在提供一种薄壁圆筒件夹具，以解决现有薄壁圆筒件夹具问题容易使工件产生夹持变形、精度降低的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：

一种薄壁圆筒件夹具，其特征在于：包括支撑轴，支撑轴上设置有同轴线的环形座，环形座内侧上固定有同轴线的连接环，连接环与支撑轴固定连接；环形座周侧圆形阵列分布有若干主支撑块，主支撑块均为弧形段，弧形段的内表面均固定有连接杆，连接杆均朝向支撑轴，连接杆穿过并滑动连接在环形座上，且连接杆与环形座之间均设置有复位弹簧；支撑轴上螺纹连接有螺母，螺母端部固定有圆台形的推进块，推进块套设在支撑轴上。

可选地，所述主支撑块远离螺母的一端端面上均设置有副支撑块，主支撑块与副支撑块之间通过滑杆连接，副支撑块与主支撑块外形相同；支撑轴的两端滑动连接有辅助连接环，辅助连接环与对应的副支撑块之间均固定有伸缩杆；所述环形座朝向副支撑块的一侧上固定有伸缩气缸，伸缩气缸用于推动对应的辅助连接环。

可选地，所述副支撑块的外表面上开设有弧形的进刀槽，进刀槽与副支撑块同圆心，副支撑块外表面中部开设有环形槽，环形槽与进刀槽交叉，环形槽内套设有转动连接的橡胶圈，橡胶圈上表面突出环形槽。

可选地，所述伸缩杆包括固定段与滑动段；固定段的一端固定在辅助连接环上，固定段的另一端设置有开设有同轴线的滑槽，滑动段一端滑动连接在滑槽内，滑动段的另一端与副支撑块固定连接，且滑动段与固定段之间设置有弹簧。

可选地，所述滑动段上开设有若干线性阵列分布的限位槽；所述腔室内壁上开设有凹槽，凹槽内滑动连接有与限位槽配合的限位块，限位块与凹槽之间设置有弹簧，限位块朝向支撑轴的一面倾斜设置；凹槽侧壁上开设有l形的通槽，通槽另一端延伸至辅助连接环内部；所述伸缩气缸的数量与副支撑块数量相等，伸缩气缸输出端贯穿辅助连接环，伸缩气缸的输出端上固定有钢丝绳，钢丝绳穿过通槽与限位块连接。

可选地，所述主支撑块铰接有对称设置的辅助支撑板，铰接处均固定有扭簧，辅助支撑板平行于支撑轴，辅助支撑板的横截面为弧形。

本方案的工作原理及有益效果在于：

1.本方案中，将圆筒件套设在支撑轴上，通过旋转螺母推动推进块伸入环形座内，利用推进块推动连接杆，从而推动主支撑块与圆筒件内壁贴合，形成对圆筒件的支撑的同时也完成对圆筒件的轴心定位，便于对圆筒件两端的车削加工；整个装置形成扩力特征的刚性内撑固定，结构简单，性能可靠，装夹方法操作简便、自动化程度高。

2.本方案中，通过伸缩气缸驱动辅助支撑环，从而推动副支撑块轴向移动，使副支撑块在圆筒件内部移动，将副支撑块移动至圆筒件侧壁上的加工处，在不阻碍加工的情况下对圆筒件内部进行支撑，防止刀具对圆筒件侧壁施加力时，导致圆筒件侧壁凹陷、变形。

3.本方案中，保持进刀槽正对加工处，用进刀槽容纳伸入圆筒件内的刀具，仅需确保进刀量不超过进刀槽深度，副支撑块在确保支撑圆筒件的同时不会阻碍刀具的车削加工；副支撑块在轴向移动过程中，通过橡胶圈的转动，减小副支撑块与圆筒件之间的摩擦力，使副支撑块能够在圆筒件内壁上移动。

4.本方案中，推进块推动主支撑块移动时，主支撑块通过滑杆带动副支撑块周向移动，从而带动滑动段在滑槽内移动，通过限位块与限位槽之间配合，使滑动段仅能单向滑动，无法反向滑动，起到稳定支撑副支撑块的作用；而当伸缩气缸启动时，伸缩气缸拉动钢丝绳，钢丝绳绷直后将限位块拉回凹槽内，降低滑杆对副支撑块的支撑力，便于副支撑块在轴向上移动；而钢丝绳绷直后，伸缩气缸才能拉动副支撑块移动，当伸缩气缸停止时，在弹簧的作用下，推动副支撑块、伸缩杆整体再次向前移动一段距离，使限位块再次插入限位槽中，再次将伸缩杆固定住。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的纵向剖视图；

图3为图3中a处的放大示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：支撑轴1、环形座2、主支撑块3、连接杆4、复位弹簧5、推进块6、螺母7、副支撑块8、滑杆9、伸缩杆10、辅助连接环11、伸缩气缸12、进刀槽13、环形槽14、橡胶圈15、固定段16、滑动段17、限位槽18、限位块19、弹簧20、钢丝绳21、辅助支撑板22。

实施例

如图1、图2与图3所示：

一种薄壁圆筒件夹具，包括支撑轴1，支撑轴1上设置有同轴线的环形座2，环形座2内侧上固定有同轴线的连接环，连接环与支撑轴1固定连接；环形座2周侧圆形阵列分布有若干主支撑块3，主支撑块3均为弧形段，弧形段的内表面均固定有连接杆4，连接杆4均朝向支撑轴1，连接杆4穿过并滑动连接在环形座2上，且连接杆4与环形座2之间均设置有复位弹簧5；支撑轴1上螺纹连接有螺母7，螺母7端部固定有圆台形的推进块6，推进块6套设在支撑轴1上。

将圆筒件套设在支撑轴1上，通过旋转螺母7推动推进块6伸入环形座2内，利用推进块6推动连接杆4，从而推动主支撑块3与圆筒件内壁贴合，形成对圆筒件的支撑的同时也完成对圆筒件的轴心定位，便于对圆筒件两端的车削加工；反正旋转螺母7，带动推进块6滑出环形座2，主支撑块3与连接杆4在复位弹簧5的作用下反向滑动，让主支撑块3脱离圆筒件，从而松开圆筒件；整个装置形成扩力特征的刚性内撑固定，结构简单，性能可靠，装夹方法操作简便、自动化程度高。

可选地，所述主支撑块3远离螺母7的一端端面上均设置有副支撑块8，主支撑块3与副支撑块8之间通过滑杆9连接，副支撑块8与主支撑块3外形相同；支撑轴1的两端滑动连接有辅助连接环11，辅助连接环11与对应的副支撑块8之间均固定有伸缩杆10；所述环形座2朝向副支撑块8的一侧上固定有伸缩气缸12，伸缩气缸12用于推动对应的辅助连接环11。

在需要对圆筒件侧壁进行镂空、打孔等加工时，通过伸缩气缸12驱动辅助支撑环，从而推动副支撑块8轴向移动，使副支撑块8在圆筒件内部轴向移动，将副支撑块8移动至圆筒件侧壁上的加工处附近，在不阻碍加工的情况下对圆筒件内部进行支撑，防止刀具对圆筒件侧壁施加力时，导致圆筒件侧壁凹陷、变形。

可选地，所述副支撑块8的外表面上开设有弧形的进刀槽13，进刀槽13与副支撑块8同圆心，副支撑块8外表面中部开设有环形槽14，环形槽14与进刀槽13交叉，环形槽14内套设有转动连接的橡胶圈15，橡胶圈15上表面突出环形槽14。

通过伸缩气缸12驱动辅助支撑环，从而推动副支撑块8轴向移动，使副支撑块8在圆筒件内部移动，将副支撑块8移动至圆筒件侧壁上的加工处，保持进刀槽13正对加工处，用进刀槽13容纳伸入圆筒件内的刀具，利用环形槽14两端对圆筒件内壁进行支撑，仅需确保进刀量不超过进刀槽13深度，副支撑块8在确保支撑圆筒件的同时不会阻碍刀具的车削加工；副支撑块8在轴向移动过程中，通过橡胶圈15的转动，减小副支撑块8与圆筒件之间的摩擦力，使副支撑块8能够在圆筒件内壁上移，在不阻碍加工的情况下对圆筒件内部进行支撑，防止刀具对圆筒件侧壁施加力时，导致圆筒件侧壁凹陷、变形。

可选地，所述伸缩杆10包括固定段16与滑动段17；固定段16的一端固定在辅助连接环11上，固定段16的另一端设置有开设有同轴线的滑槽，滑动段17一端滑动连接在滑槽内，滑动段17的另一端与副支撑块8固定连接，且滑动段17与固定段16之间设置有弹簧20。

可选地，所述滑动段17上开设有若干线性阵列分布的限位槽18；所述腔室内壁上开设有凹槽，凹槽内滑动连接有与限位槽18配合的限位块19，限位块19与凹槽之间设置有弹簧20，限位块19朝向支撑轴1的一面倾斜设置；凹槽侧壁上开设有l形的通槽，通槽另一端延伸至辅助连接环11内部；所述伸缩气缸12的数量与副支撑块8数量相等，伸缩气缸12输出端贯穿辅助连接环11，伸缩气缸12的输出端上固定有钢丝绳21，钢丝绳21穿过通槽与限位块19连接。

推进块6推动主支撑块3移动时，主支撑块3通过滑杆9带动副支撑块8周向移动，从而带动滑动段17在滑槽内移动，通过限位块19与限位槽18之间配合，使滑动段17仅能朝远离支撑轴1的方向单向滑动，无法反向滑动，起到稳定支撑副支撑块8的作用；而当伸缩气缸12启动时，伸缩气缸12拉动钢丝绳21，钢丝绳21绷直后将限位块19拉回凹槽内，限位块19脱离限位槽18，使滑动段17能够在滑槽内反向滑动，从而降低滑杆9对副支撑块8的支撑力，便于副支撑块8在轴向上移动；而钢丝绳21绷直后，伸缩气缸12才能拉动副支撑块8移动，当伸缩气缸12停止时，在弹簧20的作用下，推动副支撑块8、伸缩杆10整体再次向前移动一段距离，使限位块19再次插入限位槽18中，再次将伸缩杆10固定住。

可选地，所述主支撑块3铰接有对称设置的辅助支撑板22，铰接处均固定有扭簧，辅助支撑板22平行于支撑轴1，辅助支撑板22的横截面为弧形。

通过辅助支撑板22增加主支撑块3对圆筒件内壁的支撑面，从而提高对零件的夹持稳定性。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和本发明的实用性。