一种后拉式自定位液压夹具的制作方法

本发明涉及到液压夹具，具体涉及一种后拉式自定位液压夹具。

背景技术：

1、目前很多液压夹具本体部分连接在连接体上，通过将连接体连接在机床主轴上实现夹具在主轴上的安装；主要采用的是涨内孔定端面的方式，利用拉杆推动活塞运动，使夹具内部液压油压缩进入胀套内，从而涨紧工件，并且利用夹具定位块定位工件的定位端面；

2、现有的液压夹具都能通过胀套实现对工件的夹紧(夹持定心)功能，但在人工装夹的过程当中，容易因为操作误差使工件发生轴向偏移，使得工件的定位端面无法紧密贴合定位块的定位面，目前对该问题的解决方法通常是在液压夹具中设置气密通道，通过气密性检测来检测工件的端面与定位块的定位面之间的贴合度，进而判断工件的定位端面是否定位准确；但采用该方法会存在以下问题：

3、1、在机床气密检测功能失效、机床气密检测精度下降或对工件的加工精度要求较高时，机床气密检测系统精度无法达到工件加工精度的对应要求；无法保证工件的定位端面与定位块的定位面之间的贴合度满足工件的加工精度要求；

4、2、现有的液压夹具本身并不具备端面自定位功能(即不能自动将工件的定位端面与定位块的定位面紧密贴合)，在气密检测不合格时，需要人工反复进行工件拆卸、检查、工件装夹和气密检测，直至气密检测合格，致使工件加工工作效率低下。

技术实现思路

1、本发明通过提供一种后拉式自定位液压夹具，解决现有技术中在机床气密检测功能失效、机床气密检测精度下降或对工件的加工精度要求较高时，机床气密检测系统精度无法达到工件加工精度的对应要求；无法保证工件的定位端面与定位块的定位面之间的贴合度满足工件的加工精度要求；且现有的液压夹具本身并不具备端面自定位功能(即不能自动将工件的定位端面与定位块的定位面紧密贴合)，在气密检测不合格时，需要人工反复进行工件拆卸、检查、工件装夹和气密检测，直至气密检测合格，致使工件加工工作效率低下的技术问题。

2、2、本发明采用的技术方案是：一种后拉式自定位液压夹具，包括同轴设置的连接体和支撑体；所述支撑体靠近所述连接体的一端与所述连接体的端面紧密配合连接，并与所述连接体该端面的中部形成一密闭空间；

3、所述支撑体远离所述连接体的一端套设有胀套组件，所述胀套组件能够在所述支撑体上沿其轴向往复滑动，所述支撑体和所述胀套组件中均设置有第一油路系统，所述第一油路系统连通所述密闭空间和所述胀套组件内的油腔；

4、所述密封空间内设置有活塞单元和中间连接件，所述连接体中套设有拉杆，所述拉杆的一端从所述连接体远离所述支撑体的一端贯穿所述连接体，并连接所述活塞单元和所述中间连接件；

5、所述中间连接件能够在所述密闭空间内沿所述轴向往复移动，所述中间连接件与所述拉杆固定连接，所述中间连接件的一端穿出所述密闭空间，并与所述胀套组件固定连接；所述胀套组件靠近所述连接体的一端套设有定位块；所述定位块与所述支撑体固定连接，用于与工件的定位端面配合；

6、所述拉杆用于向远离所述支撑体的一侧移动，以驱动所述活塞单元将液压油通过所述第一油路系统输送至所述胀套组件内的油腔，同时带动所述中间连接件和所述胀套组件沿所述轴向向靠近所述连接体的一侧移动。

7、使得所述胀套组件在涨紧所述工件的同时，将所述工件的定位端面拉紧在所述定位块的定位面上。

8、其中，所述胀套组件能够在所述支撑体上沿其轴向往复滑动，可以通过多种键连接的方式来实现，包括但不限于：花键连接、导向平键连接等。

9、通过将所述胀套组件套设在所述支撑体远离所述连接体的一端上，并使所述胀套组件能够在所述支撑体上沿其轴向往复滑动；同时，在所述密闭空间中设置所述中间连接件和所述活塞单元，利用所述拉杆连接所述中间连接件和所述活塞单元，使得所述拉杆向远离所述支撑体的一侧移动时，能够驱动所述活塞单元将液压油通过所述第一油路系统输送至所述胀套组件内的油腔，同时带动所述中间连接件和所述胀套组件沿所述轴向向靠近所述连接体的一侧移动，使所述胀套组件在涨紧所述工件的同时，将所述工件的定位端面拉紧在所述定位块的定位面上；实现了对工件定位端面的自定位功能，且由于所述工件的定位端面被拉紧在所述定位块的定位面上，保证了工件的定位端面与定位块的定位面之间的紧密贴合，使工件的定位端面与定位块的定位面之间的贴合度能够满足工件的加工精度要求；解决了现有技术中在机床气密检测功能失效、机床气密检测精度下降或对工件的加工精度要求较高时，机床气密检测系统精度无法达到工件加工精度的对应要求；无法保证工件的定位端面与定位块的定位面之间的贴合度满足工件的加工精度要求；且现有的液压夹具本身并不具备端面自定位功能(即不能自动将工件的定位端面定位块的定位面紧密贴合)，在气密检测不合格时，需要人工反复进行工件拆卸、检查、工件装夹和气密检测，直至气密检测合格，致使工件加工工作效率低下的技术问题。

10、进一步的，所述胀套组件与所述支撑体通过导向平键连接。

11、进一步的，所述活塞单元包括第一活塞组件和第二活塞组件，所述拉杆与所述第一活塞组件的输入端固定连接，所述第一活塞组件用于驱动所述第二活塞组件，所述拉杆用于向远离所述支撑体的一侧移动，以驱动所述第一活塞组件，进而驱动所述第二活塞组件将液压油通过所述第一油路系统输送至所述胀套组件内的油腔。

12、进一步的，所述连接体靠近所述支撑体的一端的中心区域沿所述轴向开设有第一活塞孔；

13、所述第一活塞组件包括套设在所述第一活塞孔内的第一活塞，所述第一活塞和所述第一活塞孔的孔底之间形成有第一油腔，所述第一活塞的活塞杆穿入所述第一活塞孔的孔底，并与所述拉杆固定连接，所述第一活塞的活塞体朝向所述第一活塞孔外的一端的中心开设有第三活塞孔，所述第三活塞孔中套设有活塞推块，所述活塞推块与所述第三活塞孔的孔底之间形成有第二油腔，所述第一活塞中设置有第二油路系统，所述第二油路系统连通所述第一油腔和所述第二油腔；所述第一油腔的径向截面的面积大于所述第二油腔的径向截面的面积；所述活塞推块用于驱动所述第二活塞组件；

14、所述第一活塞的活塞体朝向所述第一活塞孔外的一端绕所述第三活塞孔周向间隔布置有多个第一立柱，各所述第一立柱的一端均沿所述轴向伸出所述第一活塞孔外，并均与所述中间连接件固定连接。

15、进一步的，所述支撑体靠近所述连接体的一端的中心区域沿所述轴向开设有第二活塞孔；

16、所述第二活塞组件包括套设在所述第二活塞孔内的第二活塞，所述第二活塞和所述第二活塞孔的孔底之间形成有第三油腔，所述第三油腔连通所述第一油路系统；所述第二活塞的活塞杆沿所述轴向穿过所述中间连接件，并抵接在所述活塞推块上。

17、通过上述技术方案，在所述拉杆向远离所述支撑体的一侧移动，并带动所述第一活塞向远离所述支撑体的一侧移动的过程中，所述第一油腔体积被压缩，使所述第一油腔中的液压油通过所述第二油路系统输送向所述第二油腔，所述第二油腔的体积增大，且由于所述第一油腔的径向截面的面积大于所述第二油腔的径向截面的面积；会使所述第二油腔中的液压油推动所述活塞推块向靠近所述支撑体的一侧移动，进而推动所述第二活塞组件，将液压油通过所述第一油路系统输送至所述胀套组件内；

18、在保证所述第一油腔的径向截面的面积大于所述第二油腔的径向截面的面积的前提下，可以通过调整所述第一油腔的径向截面的面积与所述第二油腔的径向截面的面积之间的比例，来调整所述拉杆向远离所述支撑体的一侧移动的速度与所述活塞推块向靠近所述支撑体的一侧移动的速度的比例，相对于直接在所述密闭空间内直接设置后拉式活塞，将所述后拉式活塞的活塞杆与所述拉杆固定连接，并将所述中间连接件固定连接在所述后拉式活塞的活塞杆上或直接固定连接在所述拉杆上，通过所述后拉式活塞直接向所述胀套组件的油腔输送液压油的技术方案；无需通过对机床进行调整，来调整所述拉杆的移动速度，即可实现对所述胀套组件的膨胀速度的调整，使所述拉杆向远离所述支撑体的一侧移动时，所述胀套组件的膨胀动作与所述胀套组件向靠近所述连接体的一侧移动的动作达到最佳的配合状态。

19、其中，调整所述第一油腔的径向截面的面积与所述第二油腔的径向截面的面积之间的比例可以通过调整所述第一活塞孔的直径大小、所述第三活塞孔的直径大小和所述第一活塞的活塞杆的直径大小的方式来实现。

20、进一步的，所述第一油腔的径向截面的面积大于两倍的所述第二油腔的径向截面的面积。

21、通过使所述第一油腔的径向截面的面积大于两倍的所述第二油腔的径向截面的面积，即可使所述拉杆向远离所述支撑体的一侧移动时，所述活塞推块向靠近所述支撑体的一侧移动的速度大于所述拉杆向远离所述支撑体的一侧移动的速度，使其相比传统的后拉式液压夹具，能够更快速的将液压油输送至所述胀套组件内，具备更高效的夹持效率，可以缩短工件的夹持时间，加快工件的加工循环速度。

22、进一步的，所述活塞推块呈阶梯轴状，其直径较小的一端套设在所述第三活塞孔内，其直径较大的一端套设在所述第一活塞孔内；所述活塞推块直径较大的一端上绕其中心轴周向间隔布置有多个第一通孔，所述第一通孔用于与所述第一立柱间隙配合。

23、通过将所述活塞推块设置为阶梯轴状，将其直径较小的一端套设在所述第三活塞孔内，并将其直径较大的一端套设在所述第一活塞孔内；使得所述活塞推块在受到瞬间推力时可以通过所述第三活塞孔对其直径较小的一端的导向配合，以及所述第一活塞孔对其直径较大的一端的导向配合，减少所述活塞推块的振动，使所述活塞推块能够稳定的向靠近所述连接体的一侧移动，减少因所述活塞推块的振动对所述第二活塞的影响，增大所述第二活塞运动的平稳性，防止所述第二活塞在向靠近所述连接体的一侧移动过程中卡滞在所述第二活塞孔内。

24、进一步的，所述第一活塞组件还包括压缩弹簧固定板和多个压缩弹簧，所述压缩弹簧固定板呈圆盘状，其通过螺栓固定连接在所述连接体靠近所述支撑体的一端，并遮挡所述第一活塞孔，所述压缩弹簧固定板的轴心开设有与所述第二活塞的活塞杆间隙配合的第二通孔；所述压缩弹簧固定板上绕所述第二通孔间隔设置有多个与所述第一立柱间隙配合的第三通孔；所述压缩弹簧均设置在所述压缩弹簧固定板和所述活塞推块之间；所述压缩弹簧固定板朝向所述第一活塞孔的一端绕所述第二通孔间隔设置有多个圆台，每个所述圆台的外周面上均套设有一个所述压缩弹簧。

25、通过设置所述压缩弹簧和所述压缩弹簧固定板，可以在所述拉杆开始向远离所述支撑体的一侧移动，使所述活塞推块受到瞬间推力时，可以通过所述压缩弹簧对该瞬间推力进行缓冲，使所述活塞推块能够更稳定的向靠近所述连接体的一侧移动，减少所述活塞推块卡死的可能性，进而更加平稳的推动所述第二活塞，并进一步提高了所述第二活塞运动的平稳性，防止所述第二活塞在向靠近所述连接体的一侧移动过程中卡滞在所述第二活塞孔内。

26、进一步的，所述拉杆呈中空结构，其内孔靠近所述第一活塞的一侧开设有内螺纹，所述第一活塞的活塞杆靠近所述拉杆的一端开设有与所述内螺纹相配合的外螺纹；所述第一活塞的活塞杆靠近所述拉杆的一端的端面上设有气密通道，所述气密通道依次贯穿所述第一活塞的活塞杆、所述连接体、所述支撑体和所述定位块并延伸至所述定位块的定位面上。

27、由于在所述工件的定位端面被拉紧在所述定位块的定位面上时，若工件定位端面有赃物杂质，则无法保证工件的定位端面与定位块的定位面紧密贴合；而通过上述技术方案设置所述气密通道，使所述气密通道与所述拉杆的内孔连通，使得气体可以从机床主轴内导出到所述气密通道，实现对工件的定位端面与定位块的定位面的气密性检测，能有效识别工件的定位端面是否有赃物杂质，进一步保证工件在夹具上的准确定位，以免出现产品加工质量问题。

28、进一步的，所述连接体靠近所述支撑体的一端上设置有内孔，所述连接体的内孔与所述支撑体靠近所述连接件的端面形成所述密闭空间；所述支撑体呈阶梯轴状，其直径较大的一端用于与所述连接体的端面紧密配合连接，所述胀套组件套设在所述支撑体直径较小的一端上。

29、进一步的，所述支撑体与所述连接体连接的一端的端面上设置有环形凸起，所述环形凸起的外周面与所述连接体的内孔的内侧面相配合，所述连接体的内孔的内侧面上沿周向均布有多个径向顶丝孔，各所述径向顶丝孔均沿径向贯穿至所述连接体的外周面。

30、通过设置所述径向顶丝孔，使所述连接体与所述支撑体在安装连接过程中，可以通过所述径向顶丝孔，调节所述连接体安装的径向跳动，保证夹具整体的径向跳动精度。

31、进一步的，所述中间连接件呈圆盘状，并与所述支撑体同轴设置，所述中间连接件靠近所述支撑体的一面上绕其中心轴周向间隔设置有多个第二立柱，各所述第二立柱的端部均沿所述轴向穿入所述支撑体，并从所述支撑体的轴肩穿出后，固定连接在所述胀套组件靠近所述支撑体的轴肩的一端。

32、进一步的，所述胀套组件包括胀套和胀套支撑体，所述胀套和所述胀套支撑体均呈中空的阶梯轴结构；所述胀套的内孔与所述胀套支撑体的外周面过盈配合；所述胀套直径较大的一端贴合在所述胀套支撑体的轴肩上，并通过螺栓与所述胀套支撑体的轴肩固定连接；所述胀套支撑体直径较大的一端与所述中间连接件固定连接；所述胀套支撑体套设在所述支撑体远离所述连接件的一端，并与所述支撑体通过导向平键连接；所述支撑体与所述胀套支撑体的内孔壁接触处设有第一环形凹槽；

33、所述胀套支撑体与所述胀套的内孔壁接触处设有第二环形凹槽，以形成所述胀套组件内的油腔，所述第一油路系统包括多个开设在所述第二环形槽的槽底的径向通孔和设置在所述支撑体内的油路通道；所述油路通道用于连通所述密闭空间和所述第一环形凹槽，所述径向通孔用于连通所述第一环形凹槽和所述第二环形凹槽。

34、进一步的，所述第一油路系统的至少一个支路连通至所述支撑体远离所述连接体的一端的端面并在开口处设有封堵；所述第一环形凹槽和所述第二环形凹槽均对应设置有油密封。