专利名称：一种薄壁套类零件加工夹具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机床夹具技术领域，尤其是涉及一种薄壁套类零件加工夹具。
背景技术：
薄壁套筒类零件加工时会遇到许多困难，夹持此类零件的夹具对工件加工精度影 响很大，磨削加工此类零件的内腔而其要求加工精度较高时尤为如此。汽车发动机上的液 压挺杆就是一类薄壁套类零件，汽车发动机液压挺杆的内孔质量要求包括圆度、圆柱度、同 心度、表面粗糙度等，并且加工精度要求很高。在精加工磨削汽车发动机液压挺杆内孔的过 程当中，如果使用传统的装夹方式，如三爪卡盘，将很难达到精度要求。原因在于，首先三爪 卡盘定心精度不够，同心度达不到要求；其次三爪卡盘夹紧力不易控制，工件易变形，圆度、 圆柱度无法保证。另外，采用传统的三爪卡盘装夹不方便，生产效率较低，不适合大批量加 工。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的在于避免现有技术定心精度不高、易夹紧变形、效率 低缺陷，提供一种薄壁套类零件加工夹具，满足零件的加工精度要求，并适于批量生产。 为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案 该薄壁套类零件加工夹具包括夹具体和薄膜卡盘；所述夹具体为回转体，该夹具 体内沿轴线方向设置通孔；所述薄膜卡盘为弹性盘状部件，在该薄膜卡盘的中心位置设置 一个工件装夹孔，沿该工件装夹孔的圆周方向均匀设置若干卡爪；所述薄膜卡盘边缘位置 固定设置于所述夹具体上，所述工件装夹孔与所述夹具体的回转中心同轴，所述的夹具体 内的通孔位置对应于薄膜卡盘的中心位置。 进一步，该夹具还包括过渡推动部件，该过渡推动部件可活动地设置于夹具体和 薄膜卡盘之间。 进一步，该夹具还包括定位部件，该定位部件一端固定设置在夹具体上，另一端对 应设置于所述薄膜卡盘的中心位置。 进一步，所述薄膜卡盘数量采用两个且并排设置。 进一步，所述每个薄膜卡盘上卡爪数量为三至六个。 进一步，所述的夹具体一端为轴状，另一端为盘状，所述薄膜卡盘设置在所述夹具 体的盘状一端。 进一步，所述夹具体的轴状一端的外轮廓为圆锥面。 进一步，所述薄膜卡盘材质为优质碳素弹簧钢。 进一步，所述卡爪为夹持螺钉。 进一步，该夹具还包括一个顶杆，该顶杆设置于所述的夹具体的通孔内。 本实用新型的有益效果如下 本实用新型中的薄膜卡盘为圆盘状，局部壁较薄，经热处理，弹性较好，当薄膜卡盘受轴向外力作用时，卡盘产生弹性变形，均匀设置在薄膜卡盘上的卡爪张开，装上欲加工
的工件，撤去外力，薄膜卡盘变形恢复，卡爪将工件夹紧。夹紧力的大小可以通过控制薄膜
卡盘的壁厚和夹持量的大小来加以控制。工件轴向尺寸较短时，可以只用单排薄膜卡盘实
现装夹工件；对于轴向尺寸较短的零件使用单排薄膜卡盘和专用卡爪是合适的，使用双排
薄膜卡盘空间位置不足，还易造成工件变形。对于轴向尺寸较长的零件使用双排薄膜卡盘
和夹持螺钉是合适的，使用单排薄膜卡盘，稳定性不足，易影响加工精度。本实用新型可以
实现自动定心，定心精度较高；还可以有效控制夹紧力，特别对欲加工的薄壁零件，可以减
小夹紧变形，保证加工精度；同时可以很方便地实现自动夹紧，提高生产效率。 本实用新型的其他优点、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
者可以从本实用新型的实践中得到教导。
图1为本实用新型实施例1的结构示意图。 图2为图1的右视图(按比例略有放大)。 图3为本实用新型实施例2的结构示意图。 图4为图3的右视图(按比例略有放大)。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步描述。 实施例1 结合图1所示，本实施例的薄壁套类零件加工夹具包括夹具体1、薄膜卡盘6以及 过渡推动部件和定位部件。其中，所述过渡推动部件为一个过渡盘2 ;所述定位部件还包括 固定架4、定位销3和盘头螺钉5。夹具体l为中空回转体，即夹具体l内设置有通孔，夹具 体1的左端为轴状，右端为盘状，夹具体1的左端的外轮廓为圆锥面便于装夹于机床机头的 动力输出端。薄膜卡盘6为圆盘状弹性部件，材质为采用优质碳素结构弹簧钢65Mn，薄膜卡 盘6经过热处理，具有较高的弹性形变量。在薄膜卡盘6的中心位置设置工件装夹孔，该工 件装夹孔边缘设置卡爪9，卡爪9通过卡爪螺钉8固定设置在薄膜卡盘6上；薄膜卡盘6装 配在夹具体1的右端且与夹具体1的回转中心同轴，薄膜卡盘6的边缘位置通过卡盘螺钉7 与夹具体1的右端固定联接。过渡盘2可活动地嵌置于夹具体1的通孔内，过渡盘2的右 侧对应于薄膜卡盘6的中心位置并且与所述的工件装夹孔边缘相接触。本实施例的薄壁套 类零件加工夹具还包括一个顶杆，所述顶杆也设置于所述的夹具体l的通孔内。所述顶杆 设置在过渡盘2的左侧，外部驱动部件推动所述顶杆左右移动，所述顶杆在推动过渡盘2向 右移动从而造成薄膜卡盘6形变，图1中并未示出顶杆的位置，技术人员可以根据现有技术 完成。所述定位部件中的固定架4通过盘头螺钉5固定设置在夹具体1上，固定架4上设 置的定位销3的位置与薄膜卡盘6上的工件装夹孔的位置对应。所述过渡盘2左右移动时 和固定架4互不干涉。 结合图2所示，本实施例中卡爪9的数量为六个，六个卡爪9沿工件装夹孔的圆周 方向均匀设置，六个卡爪9分别通过十二个卡爪螺钉8固定设置在薄膜卡盘6上，很明显卡CN 201455752 U
爪9可以采用专用卡爪。 结合图1所示，使用时，外力通过所述顶杆施加到过渡盘2上，过渡盘2推动薄膜 卡盘6，使薄膜卡盘6产生弹性变形，卡爪9张开，将工件10置于所述的工件装夹孔，并使工 件10与定位销3接触后撤去外力，薄膜卡盘6变形恢复将工件10夹紧。六个卡爪9使用 前自磨，使其尺寸与工件IO外径相适应。本实施例的薄壁套类零件加工夹具适合装夹轴向 尺寸较小的工件，尤其适用于汽车发动机液压挺杆内腔的磨削加工，能够保证加工精度并 提高生产效率。 实施例2 本实施例的薄壁套类零件加工夹具与实施例1中的夹具原理相同，结构也类似， 所不同的是，为了适合装夹轴向尺寸较大的工件，本实施例中采用两个并排设置的薄膜卡 如图3所示，本实施例的薄壁套类零件加工夹具包括夹具体1、薄膜卡盘以及过渡 推动部件和定位部件。所述过渡推动部件包括过渡盘2和推架5，过渡盘2和推架5从左 到右依次设置并彼此相邻。所述的薄膜卡盘为圆盘状弹性部件，材质采用优质碳素弹簧钢 65Nn，薄膜卡盘经过热处理，具有较高的弹性形变量；本实施例中采用两个并排设置的薄膜 卡盘14和薄膜卡盘12。所述定位部件还包括固定架4、定位销3和盘头螺钉6。夹具体l 为中空回转体，即夹具体1内设置有通孔，夹具体1的左端为轴状，右端为盘状，夹具体1的 左端的外轮廓为圆锥面便于装夹于机床机头的动力输出端。薄膜卡盘14和薄膜卡盘12从 左至右依次设置，薄膜卡盘14和薄膜卡盘12之间还设置有环座9。环座9、薄膜卡盘14和 薄膜卡盘12的中心位置设置均设置通孔并相互贯通形成工件装夹孔。薄膜卡盘14和薄膜 卡盘12的通孔孔壁上均设置有螺钉8作为夹持工件11的卡爪。薄膜卡盘14通过螺钉13 固定设置在夹具体1上，薄膜卡盘12通过螺钉10固定设置在环座9上。环座9、薄膜卡盘 14和薄膜卡盘12的中心轴线与夹具体1的回转中心同轴。过渡盘2可活动地嵌置于夹具 体1的通孔内，过渡盘2的右侧与推架5相接触，推架5右侧对应于薄膜卡盘14的中心位 置并且与薄膜卡盘14的通孔壁相接触。本实施例的薄壁套类零件加工夹具还包括一个顶 杆，所述顶杆也设置于所述的夹具体1的通孔内。所述顶杆设置在过渡盘2的左侧，外部驱 动部件推动所述顶杆左右移动，所述顶杆在推动过渡盘2、推架5向右移动从而造成薄膜卡 盘14和薄膜卡盘12形变，图3中并未示出顶杆的位置，技术人员可以根据现有技术完成。 所述定位部件中的固定架4通过盘头螺钉6固定设置在夹具体1上，固定架4上设置的定 位销3的位置与薄膜卡盘14上的通孔的位置对应。所述过渡盘2和推架左右移动时和固 定架4互不干涉。 结合图4所示可知，本实施例中螺钉8的数量为12个，其中每个薄膜卡盘的通孔 的圆周方向均匀设置六个螺钉8，每个螺钉8还分别配合一个锁紧螺钉7。 使用时，通过顶杆外力施加到过渡盘2上，过渡盘2推动推架5，推架5同时推动 薄膜卡盘14和薄膜卡盘12，使薄膜卡盘14和薄膜卡盘12同时产生弹性变形，装在薄膜卡 盘上的夹持螺钉8张开，装上工件11并让其与定位销3接触后，撤去外力，薄膜卡盘14和 薄膜卡盘12的变形恢复将工件11夹紧。每个薄膜卡盘上作为夹持工件卡爪的螺钉8为六 个，使用前螺钉8自磨，使其尺寸与工件外径相适应。本实施例的薄壁套类零件加工夹具适 合装夹轴向尺寸较大小的工件，尤其适用于汽车发动机液压挺杆内腔的磨削加工，同样能够保证加工精度并提高生产效率。 在上述实施例中，所谓的自磨就是让机床车头主轴带动本实用新型的夹具旋转， 利用磨床自身的砂轮将六个均匀分布的卡爪内孔磨至相应尺寸，卡爪的夹持中心与磨床车 头主轴的回转中心一致，即工件中心与磨床车头主轴的回转中心一致，这样就保证了工件 内孔与外圆较高的同心度要求。薄膜卡盘具有自动定心的特性，薄膜卡盘只做弹性变形， 恢复弹性变形后其中心不变，薄膜卡盘上卡爪的夹持中心保持和磨床车头主轴回转中心一 致。 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，对其所 揭示的技术方案的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的实质精神， 均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求一种薄壁套类零件加工夹具，其特征在于包括夹具体和薄膜卡盘；所述夹具体为回转体，该夹具体内沿轴线方向设置通孔；所述薄膜卡盘为弹性盘状部件，在该薄膜卡盘的中心位置设置一个工件装夹孔，沿该工件装夹孔的圆周方向均匀设置若干卡爪；所述薄膜卡盘边缘位置固定设置于所述夹具体上，所述工件装夹孔与所述夹具体的回转中心同轴，所述的夹具体内的通孔位置对应于薄膜卡盘的中心位置。
2. 根据权利要求1所述的薄壁套类零件加工夹具，其特征在于该夹具还包括过渡推 动部件，该过渡推动部件可活动地设置于夹具体和薄膜卡盘之间。
3. 根据权利要求2所述的薄壁套类零件加工夹具，其特征在于该夹具还包括定位部 件，该定位部件一端固定设置在夹具体上，另一端对应设置于所述薄膜卡盘的中心位置。
4. 根据权利要求l-3任一项所述的薄壁套类零件加工夹具，其特征在于所述薄膜卡 盘数量为两个且并排设置。
5. 根据权利要求4所述的薄壁套类零件加工夹具，其特征在于每个薄膜卡盘上卡爪 的数量为三至六个。
6. 根据权利要求5所述的薄壁套类零件加工夹具，其特征在于所述的夹具体一端为 轴状，另一端为盘状，所述薄膜卡盘设置在所述夹具体的盘状一端。
7. 根据权利要求6所述的薄壁套类零件加工夹具，其特征在于所述夹具体的轴状一 端的外轮廓为圆锥面。
8. 根据权利要求7所述的薄壁套类零件加工夹具，其特征在于所述薄膜卡盘材质为 采用碳素弹簧钢。
9. 根据权利要求8所述的薄壁套类零件加工夹具，其特征在于所述卡爪为夹持螺钉。
10. 根据权利要求9所述的薄壁套类零件加工夹具，其特征在于该夹具还包括一个顶 杆，该顶杆设置于所述的夹具体的通孔内。
专利摘要本实用新型公开了一种薄壁套类零件加工夹具，包括夹具体和薄膜卡盘，所述夹具体为回转体，该夹具体内沿轴线方向设置通孔；所述薄膜卡盘为弹性盘状部件，在该薄膜卡盘的中心位置设置一个工件装夹孔，沿该工件装夹孔的圆周方向均匀设置若干卡爪；所述薄膜卡盘边缘位置固定设置于所述夹具体上，所述工件装夹孔与所述夹具体的回转中心同轴，所述的夹具体内的通孔位置对应于薄膜卡盘的中心位置；本实用新型避免了现有技术定心精度不高、易夹紧变形、效率低的缺陷，满足了薄壁套类零件的加工精度要求，并适于批量生产，尤其适用于汽车发动机液压挺杆内腔的磨削加工。
文档编号B24B5/35GK201455752SQ20092008991
公开日2010年5月12日 申请日期2009年4月28日 优先权日2009年4月28日
发明者曹志中, 沙杰 申请人:河南工业大学