专利名称：一种外径可调节的耐磨套夹具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种夹具，特别是一种用于耐磨套上以便对耐磨套的外壁进一步加工磨削的外径可调节的耐磨套夹具。
背景技术：
对于耐磨套工件，根据零件的技术要求，需要对零件的内外壁进行进一步加工，内孔精度等尺寸要求采用精车就可以达到相应的技术要求，而外壁则需要采用磨削的方法才能达到，由于工件是耐磨套，壁薄很容易变形，因此不能够直接采用普通的夹头装夹，目前一般采用呆芯轴的方法来解决装夹容易变形的难题，参照图1，即针对不同的工件12采用不同的呆芯轴夹具13配合支撑磨削，如内孔Φ 198+0.045 O的一种工件就用Φ 1980-0.018的呆芯轴夹具13配合支撑 磨削.而内孔为Φ 194+0.045 O的工件就用Φ1940-0.018的呆芯轴夹具13配合支撑磨削，但是由于内孔的精度有一定的公差范围，且内外径的同轴度又难以保证，加上工件圆度以及圆柱度的误差，使得配芯即装夹具时费时费力，有时候甚至需要用敲击或者强力压装的手段进行配装，这会造成工件内孔的拉伤，导致工件质量的不合格，甚至报废，另外，对不同内孔大小的工件需要配以不同的呆芯轴夹具，使得呆芯轴夹具无法做到通用，大大的降低了工作效率。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种只需拧动左右两个螺母即可使得夹具夹紧耐磨套、结构简单合理、通用性强且对内孔无拉伤的外径可调节的耐磨套夹具。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种外径可调节的耐磨套夹具，其包括与机床顶尖配合的芯轴，所述芯轴的中部固定安装有支撑架，支撑架的外周面上连接有可径向伸缩且底端面为左右对称斜面的支撑板，支撑板上安装有将其向芯轴方向拉靠的伸缩拉簧；所述支撑架左右两端的芯轴上通过平键滑动连接有外周面为与支撑板的斜面斜度大小相等斜向相反的圆弧斜面的滑动座，滑动座的圆弧斜面与支撑板的斜面直接接触并推动支撑板作径向伸缩运动；所述滑动座背向支撑架的一侧连接有驱动滑动座沿轴向左右滑动的进退螺母，进退螺母螺纹连接于芯轴上。作为上述技术方案的改进，所述支撑架和/或滑动座的侧面上设有用于穿过伸缩拉簧的通孔，支撑板上设有用于连接伸缩拉簧的挂孔，伸缩拉簧穿过通孔后其末端固定于挂孔中。作为上述技术方案的进一步改进，所述支撑架采用过渡配合固定安装于芯轴上。进一步，所述支撑架的外周面上沿径向突起有侧面上制有用作支撑板径向伸缩移动滑道的通槽的凸起，凸起成对出现，支撑板通过定位销钉安装于两相邻凸起形成的夹面间。进一步，所述平键为两个并呈180°安装于芯轴上。优选地，所述滑动座同芯轴接触端面较滑动座主体宽，滑动座邻近进退螺母的一侧沿径向凸起有卡盘，进退螺母的非螺纹端套接于卡盘上，进退螺母伸出卡盘部安装有螺栓，螺栓穿过进退螺母后连接有进退挡圈，进退挡圈同卡盘卡接。进一步,所述支撑板的一末端沿径向向外突起有定位凸起。进一步，所述进退螺母的外径上钻有便于用工具加力拧紧或选送进退螺母的扳手孔。本发明的有益效果是:本发明通过滑动座与支撑板的斜面配合，只需拧旋芯轴两头的进退螺母，进退螺母推动滑动座作轴向移动，滑动座便可轻松驱动支撑板沿径向作伸缩运动，使得夹具的外径大小可调节，即可调节支撑板同耐磨套工件内孔之间的松紧度，摈弃了目前采用的呆芯轴配合工件内孔大小进行装夹的方式，避免了配装时的敲击和强力压装而造成的内孔拉伤现象，同时，也允许工件的内外径同轴度和圆度及圆柱度有一定的误差，另外，在支撑板上安装的用于将其向芯轴方向拉靠的伸缩拉簧，使得同一轴向的各支撑板外径相同，提高了夹具装夹的精度，也极大的方便了夹具同工件的分离。本发明所述夹具结构简单合理，操作方便，一种夹具能用于多种不同内孔大小的耐磨套工件，通用性强，使得装夹效率大大提高。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。图1是原耐磨套工装夹具示意 图2是本发明的结构示意 图3是本发明的前视 图4是图3中A-A’的剖视 图5是图4中B的局部放大 图6是本发明中滑动座的第一侧视 图7是本发明中滑动座的第二侧视 图8是本发明中支撑架的结构示意图。
具体实施例方式参照图2 图8，本发明的一种外径可调节的耐磨套夹具，其包括与机床顶尖配合的芯轴1，芯轴I的端面上保留有带护锥的中心孔，该中心孔用于与机床的顶尖配合使用，所述芯轴I的中部固定安装有支撑架2，支撑架2通过支撑架2上装配孔与芯轴I公差等级的不同采取过渡配合固定安装在芯轴I上，当然，也可以通过斜键或销钉将支撑架2固定于芯轴I上，相比于斜键或者销钉固定安装方式，运用过渡配合将支撑架2固定于芯轴I上不会对芯轴I的强度造成很大削弱；支撑架2的外周面上连接有可径向伸缩且底端面为左右对称斜面的支撑板3 ;支撑板3用于与工件内壁直接接触以卡紧工件，优选地，支撑架2的外周面上沿径向突起有侧面上制有用作支撑板3径向伸缩移动滑道的通槽211的凸起21，凸起21成对出现，支撑板3通过定位销钉9安装于两相邻凸起21形成的夹面间，定位销钉9卡接于凸起21上的通槽211中，凸起21上的通槽211为一个类似于跑道型的槽，这样就允许定位销9带动支撑板3在该通槽211中作径向伸缩移动；另外，为了保证夹具的夹紧力和受力均匀，优选支撑板3的个数为6-8块，以保证夹紧工件后的稳固性，在产生相同夹紧力时，将夹紧力均分于各支撑板3上，防止支撑板3较少夹紧力过于集中而造成工件的变形；同时，该跑道型的通槽211的宽度与定位销钉9的外径优选相同，以便保证定位销钉9以及与定位销钉9直接连接的支撑板3只能沿着径向移动，通过定位销钉9与通槽211的卡紧力，也避免了定位销钉9的脱落，否则假设跑道型的通槽211的宽度较定位销钉9的外径大，使得定位销钉9能够带动支撑板3作轴向移动，则会造成各支撑板3同一轴向位置的外径大小不相等，也就不能使各个支撑板3能同步顶住夹紧耐磨套工件，降低了夹紧的稳固性，使得夹紧工件时达到相同的稳定性需要更大的夹紧力。所述支撑板3上安装有将其向芯轴I方向拉靠的伸缩拉簧4。在本实施例中，优选在所述支撑架2或滑动座6或同时在支撑架2和滑动座6的侧面上设有用于穿过伸缩拉簧4的通孔8，支撑板3上设有用于连接伸缩拉簧4的挂孔31，伸缩拉簧4穿过通孔8后其末端固定于挂孔31中。通孔8的设置一方面大大的减轻了本发明所述夹具的重量，减小了车间工人的劳动量，方便车间工人操作和装夹，另一方便也节约了金属材质，降低了夹具的制造成本，同时，通孔8也便于安装伸缩拉簧4，安装上伸缩拉簧4后，伸缩拉簧4便会对支撑板3产生一个朝向芯轴I的径向分力，使得支撑板3始终具有一个朝向芯轴I移动的趋势，这在该夹具套装耐磨套工件时，使得同一轴向的各个支撑板3到芯轴I的距离相同，即各个支撑板3的外径相同，这就保证了各个支撑板能够同步卡住工件内壁，保证夹紧工件的精确度；当需要拆装下工件时，拧旋进退螺母7朝外轴向移动，滑动座6的圆弧斜面同支撑板3松脱，支撑板3失去夹紧力，在伸缩拉簧4的作用下，保证各个支撑板3能够同步内缩，便于将工件拆出，若不安装伸缩拉簧4，就会造成处于顶端位置的支撑板3能够自由下落同工件内壁分离，而处于底端的支撑板3在重力的作用下始终卡在工件的内壁上，不方便去除工件，如需将工件取出，需要用手将支撑板3同工件内壁分离，这样也极易对工件内壁造成拉伤或刮伤；另外，优选在支撑架2和滑动座6上同时制有通孔8并安装伸缩拉簧4，相对于只在支撑架2或滑动座6上安装伸缩拉簧4，同时制有通孔8并安装拉簧4的结构更多的减轻了整个夹具的重量，也使得支撑板3受到的朝向芯轴I方向的径向分力较大，更能保证各个支撑板3能够同步内缩，使得各支撑板3在同一轴向的外径始终都相等，提高夹具的精确度。伸缩拉簧4也可以这样安装:将伸缩拉簧4的一端固定在支撑板3的挂孔31中，另一端固定在另一块支撑板3的挂孔31中，伸缩拉簧4从其经过的支撑板3的底端斜面穿过，这样伸缩拉簧4受到拉伸，当然会对其所相连接的两块支撑板3产生一个朝向芯轴I的径向分力，这就使得各个支撑板3的底端斜面能同步的卡在滑动座6的圆弧斜面上，保证了各个支撑板3在同一轴向具有相同的外径大小；为了增加伸缩拉簧4对支撑板3产生的朝向芯轴I的径向分力，优选将伸缩拉簧4的一端连接在第一块支撑板3上后，另一端从其邻近的第二块支撑板3底端斜面穿过后连接到与第一块支撑板3间隔一块支撑板的第三块支撑板3的挂孔31中。鉴于支撑架2上制有通孔8，支撑板3的安装有替代方案如下:在支撑架2对应于通孔8的周面上设置有轨道通孔，轨道通孔与通孔8相通，在轨道通孔中搁置有伸缩螺栓，伸缩螺栓的头部位于通孔8中，伸缩螺栓穿过轨道通孔后螺纹连接支撑板3，为了防止夹具夹紧工件时伸缩螺栓头部卡伤通孔8内壁，可在伸缩螺栓头部和通孔8的内壁间搁置一O型橡胶圈，这样，就可以通过伸缩螺栓带动支撑板3在支撑架2周面上的滑道通孔中沿径向伸缩，保证本发明所述夹具能方便的装夹套状体工件。所述支撑架2左右两端的芯轴I上通过平键5滑动连接有外周面为与支撑板3的斜面斜度大小相等斜向相反的圆弧斜面的滑动座6，滑动座6的圆弧斜面与支撑板3的斜面直接接触并推动支撑板3作径向伸缩运动，平键5优选为2个，并呈180°安装在芯轴I上，相对于只安装一个平键5或者两个平键5不呈180°安装，这种结构能够保证芯轴I上的重力在芯轴I的同心方向一致，当夹具带动工件高速旋转时，能够保证芯轴I以及与芯轴I相连接的整个夹具装置和工件平稳的旋转，不会因离心力的作用产生周期性震动，保证了工件加工的精度；另外，平键5用于滑动座6作轴向滑动时的导轨，采用两个平键5可以保证滑动座6滑动更平稳，也使得在夹具和工件旋转时，滑动座6在旋转方向受到的力更均匀。所述滑动座6背向支撑架2的一侧连接有驱动滑动座6沿轴向左右滑动的进退螺母7，进退螺母7螺纹连接于芯轴I上，优选地，所述滑动座6同芯轴I接触端面较滑动座6主体宽，滑动座6邻近进退螺母7的一侧沿径向凸起有卡盘61，进退螺母7的非螺纹端套接于卡盘61上，进退螺母7伸出卡盘61部安装有螺栓10，螺栓10穿过进退螺母7后连接有进退挡圈11，进退挡圈11同卡盘61卡接，将滑动座6同芯轴I的接触端面制作成较滑动座6主体宽，一方面是增加了滑动座6同芯轴I和平键5的接触面积，使得滑动座6和平键5受力更均匀，另一方面也为滑动座6邻近进退螺母7的一侧沿径向凸起有卡盘61提供了基础，卡盘61与滑动座6侧壁之间形成有环形凹槽，进退螺母7邻近滑动座6的一端端口较进退螺母7同芯轴I螺纹连接的端口要大且刚好可套接于卡盘61上，当进退螺母7套接在卡盘61上后，进退螺母7伸出卡盘61部即位于卡盘61与滑动座6侧壁形成的环形凹槽上方的部分上安装有螺栓10，螺栓10穿过进退螺母7后连接有进退挡圈11，进退挡圈11搁置于环形凹槽中并与卡盘61侧壁卡接，这样当拧旋芯轴I两端的进退螺母7后，进退螺母7带动进退挡圈11共同旋转并同时作轴向移动，因为进退挡圈11与滑动座6非固定连接，进退螺母7便会在进退挡圈11的挤压推动下驱动滑动座6跟随进退螺母7作轴向移动，滑动座6轴向移动时，滑动座6上的圆弧斜面便会推动支撑板3作径向伸缩运动，当旋转进退螺母7朝向支撑架2运动时，滑动座6也朝向支撑架2移动，此时支撑板3在滑动座6上圆弧斜面的挤压下通过定位销钉9在支撑架2外周面凸起21上跑道型的通槽211中向上伸展滑动，此时本发明所述的夹具外径增大，支撑板3卡紧工件内壁；当旋转进退螺母7背向支撑架2运动时，滑动座6也背向支撑架2移动，此时滑动座6上的圆弧斜面同支撑板3底端斜面分开，支撑板3夹紧在工件内壁上的夹紧力消失，夹具和工件分离可拆装。当然，滑动座6和进退螺母7也可以这样连接:卡盘61的外周面设有螺纹，进退螺母7邻近卡盘61的一端较进退螺母7与芯轴I螺纹连接端大且带有内螺纹并与卡盘61外周面上的螺纹配合，即进退螺母7同卡盘61螺纹连接；或者，卡盘61邻近进退螺母7的一端开设有凹孔，凹孔的内壁上设有内螺纹，将进退螺母7套接在凹孔中与滑动座6螺纹连接，通过进退螺母7与滑动座6的螺纹连接，当拧旋进退螺母7时，同样可以推动滑动座6在平键5上作轴向移动并驱动支撑板3在径向方向伸缩以压紧或松脱工件。作为上述技术方案的改进，所述支撑板3的一末端沿径向向外突起有定位凸起32。定位凸起32用于卡接在耐磨套工件的端面上，定位凸起32的设置方便了本发明所述装置能够同轴套接于耐磨套工件的内壁上，保证夹具同工件的同轴度，防止因出现夹具与工件的不同轴而造成的夹具同工件夹紧接触面积的减小，提高了夹具夹紧工件的稳固性和精度，同时也避免了因夹紧接触面积的减小而卡伤工件内壁。作为上述技术方案的进一步改进，所述进退螺母7的外径上钻有便于用工具加力拧紧或选送进退螺母7的扳手孔71。当直接手动拧旋进退螺母7无法夹紧工件或拆卸工件时，可借用扳手插入扳手孔71中加力拧紧或旋松进退螺母7，方便了操作。本发明通过滑动座与支撑板的斜面配合，只需拧旋芯轴两头的进退螺母，进退螺母推动滑动座作轴向移动，滑动座便可轻松驱动支撑板沿径向作伸缩运动，使得夹具的外径大小可调节，即可调节支撑板同耐磨套工件内孔之间的松紧度，摈弃了目前采用的呆芯轴配合工件内孔大小进行装夹的方式，避免了配装时的敲击和强力压装而造成的内孔拉伤现象，同时，也允许工件的内外径同轴度和圆度及圆柱度有一定的误差，另外，在支撑板上安装的用于将其向芯轴方向拉靠的伸缩拉簧，使得同一轴向的各支撑板外径相同，提高了夹具装夹的精度，也极大的方便了夹具同工件的分离。本发明所述夹具结构简单合理，操作方便，一种夹具能用于多种不同内孔大小的耐磨套工件，通用性强，使得装夹效率大大提闻。以上所述，只是本发明的较佳实施方式而已，但本发明并不局限于上述实施例，只要其以任何相同或相似的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种外径可调节的耐磨套夹具，其特征在于:包括与机床顶尖配合的芯轴(I)，所述芯轴(I)的中部固定安装有支撑架(2)，支撑架(2)的外周面上连接有可径向伸缩且底端面为左右对称斜面的支撑板(3)，支撑板(3)上安装有将其向芯轴(I)方向拉靠的伸缩拉簧(4);所述支撑架(2)左右两端的芯轴(I)上通过平键(5)滑动连接有外周面为与支撑板(3)的斜面斜度大小相等斜向相反的圆弧斜面的滑动座(6)，滑动座(6)的圆弧斜面与支撑板(3)的斜面直接接触并推动支撑板(3)作径向伸缩运动；所述滑动座(6)背向支撑架(2)的一侧连接有驱动滑动座(6)沿轴向左右滑动的进退螺母(7)，进退螺母(7)螺纹连接于芯轴(I)。
2.根据权利要求1所述的一种外径可调节的耐磨套夹具，其特征在于:所述支撑架(2)和/或滑动座(6 )的侧面上设有用于穿过伸缩拉簧(4 )的通孔(8 )，支撑板(3 )上设有用于连接伸缩拉簧(4)的挂孔(31)，伸缩拉簧(4)穿过通孔(8)后其末端固定于挂孔(31)中。
3.根据权利要求1所述的一种外径可调节的耐磨套夹具，其特征在于:所述支撑架(2)采用过渡配合固定安装于芯轴(I)上。
4.根据权利要求1所述的一种外径可调节的耐磨套夹具，其特征在于:所述支撑架(2)的外周面上沿径向突起有侧面上制有用作支撑板(3)径向伸缩移动滑道的通槽的凸起 (21)，凸起(21)成对出现，支撑板(3)通过定位销钉(9)安装于两相邻凸起(21)形成的夹面间。
5.根据权利要求1所属的一种外径可调节的耐磨套夹具，其特征在于:所述平键(5)为两个并呈180°安装于芯轴(I)上。
6.根据权利要求1所述的一种外径可调节的耐磨套夹具，其特征在于:所述滑动座(6)同芯轴(I)接触端面较滑动座(6)主体宽，滑动座(6)邻近进退螺母(7)的一侧沿径向凸起有卡盘(61)，进退螺母(7)的非螺纹端套接于卡盘(61)上，进退螺母(7)伸出卡盘(61)部安装有螺栓(10)，螺栓(10)穿过进退螺母(7)后连接有进退挡圈(11)，进退挡圈(11)同卡盘(61)卡接。
7.根据权利要求1所述的一种外径可调节的耐磨套夹具，其特征在于:所述支撑板(3)的一末端沿径向向外突起有定位凸起(32)。
8.根据权利要求1所述的一种外径可调节的耐磨套夹具，其特征在于:所述进退螺母(7)的外径上钻有便于用工具加力拧紧或选送进退螺母(7)的扳手孔(71)。
全文摘要
本发明公开了一种外径可调节的耐磨套夹具，其包括与机床顶尖配合的芯轴，所述芯轴的中部固定安装有支撑架，支撑架的外周面上连接有可径向伸缩且底端面为左右对称斜面的支撑板，支撑板上安装有将其向芯轴方向拉靠的伸缩拉簧；所述支撑架左右两端的芯轴上通过平键滑动连接有外周面为与支撑板的斜面斜度大小相等斜向相反的圆弧斜面的滑动座，滑动座的圆弧斜面与支撑板的斜面直接接触并推动支撑板作径向伸缩运动；所述滑动座背向支撑架的一侧连接有驱动滑动座沿轴向左右滑动的进退螺母，进退螺母螺纹连接于芯轴上。本发明摈弃了目前采用呆芯轴配合耐磨套工件内孔大小进行装夹的方式，结构简单，通用性强，装夹效率高。
文档编号B24B41/06GK103213064SQ20131011337
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月2日 优先权日2013年4月2日
发明者袁国良 申请人:江门市楚材科技有限公司