一种环形薄壁密封件的磨加工工装的制作方法

1.本实用新型涉及加工工装技术领域，尤其涉及一种环形薄壁密封件的磨加工工装，主要用于液压泵或者液压马达中。


背景技术：

2.液压泵或者液压马达中的环形薄壁密封件，例如耐磨环，在加工过程中有对密封件外圆面的磨削加工工序，现有技术中对于工件的加工往往采用点接触式夹持方式，而密封件的壁厚较薄，在磨削加工过程中，密封件很容易会发生变形，为此需要对密封件进行圆周面上的满夹。
3.专利号为cn203541567u的专利中公开了一种环形薄壁件的装夹结构，该专利采用夹具体夹在工件的内周，并与工件通过圆周面接触，实现工件的满夹，但是该专利中的涨紧套锥角为自锁角(锥角小于7
°
)，因此涨紧套无法自动恢复，需要使用弹簧顶推涨紧套，而弹簧长期使用时容易产生应力疲劳，导致弹力降低，涨紧套的涨紧力也会随之降低，导致工件不能完全夹紧，为此，如何设计一种不易产生疲劳损失、使用寿命长的环形薄壁密封件的磨加工工装是目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中环形薄壁密封件的磨加工工装容易产生应力疲劳，涨紧力会随之降低，装夹效果不稳定的技术问题，本实用新型提供了一种环形薄壁密封件的磨加工工装来解决上述问题。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种环形薄壁密封件的磨加工工装，包括由内至外依次套设且周向固定的中心轴、涨紧轴和夹爪，所述夹爪包括与卡盘固定的固定段和夹紧于涨紧轴的外周的扩张段，所述扩张段能够扩张或者收缩，所述扩张段的外周适于套设工件；所述中心轴的一端与固定段固定，中心轴的另一端伸出所述涨紧轴并与锁紧螺母螺纹连接，所述涨紧轴的内径沿轴向相等，涨紧轴的外周呈锥台形，且所述锥台形的锥角大于7
°
。
6.进一步的，所述扩张段由若干周向阵列间隔布置的爪部组成，所述扩张段的一端与固定段固定连接。
7.进一步的，所述中心轴的外周具有径向向外凸起的轴肩，所述固定段的内周具有适于抵在所述轴肩的端部的凸台，所述凸台与所述轴肩固定连接。
8.进一步的，所述涨紧轴的内周具有轴向贯通的键槽，所述中心轴的外周固定有适于卡入所述键槽的限位键。
9.进一步的，所述扩张段的端部具有适于套设工件的工位，所述工位包括支撑工件内周的圆周面和抵住工件一端的平滑端面。
10.进一步的，所述涨紧轴和所述扩张段的接触面上圆周阵列布置有多个滑动槽，所述滑动槽沿中心轴的轴向延伸，滑动槽内相接布置有若干滚珠。
11.进一步的，所述滑动槽位于所述涨紧轴的外周，且所述滑动槽的开口大小小于所述滚珠的直径。
12.进一步的，所述涨紧轴的外周的锥角大小为10
°
～60
°
。
13.本实用新型的有益效果是：
14.(1)本实用新型所述的环形薄壁密封件的磨加工工装，通过能够收缩和扩张的夹爪与涨紧轴的配合实现工件的涨紧，并满夹于工件的圆周内侧，避免工件的变形；同时通过增大涨紧轴的锥角，使涨紧轴能够自动向外径较大一侧移动，不需要使用弹簧向外顶推，从而避免了弹性部件疲劳损坏现象的发生，工装使用寿命大大提高。
15.(2)本实用新型所述的环形薄壁密封件的磨加工工装，涨紧轴和夹爪之间通过滚轮滚动接触，从而避免两者之间的摩擦力影响涨紧轴自动复位。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
17.图1是本实用新型所述的环形薄壁密封件的磨加工工装的具体实施方式的立体图；
18.图2是图1的右视图
19.图3是实施例一对应的图2的a
‑
a向剖视图；
20.图4是图3的b
‑
b向剖视图；
21.图5是实施例二对应的图2的a
‑
a向剖视图；
22.图6是图5的c
‑
c向剖视图；
23.图7是图5中a处放大图；
24.图8是本实用新型中所述涨紧轴的立体图。
25.图中，1、中心轴，101、轴肩，2、涨紧轴，201、键槽，3、夹爪，301、固定段，3011、凸台，3012、下沉槽，302、扩张段，3021、爪部，4、卡盘，5、锁紧螺母，6、限位键，7、圆周面，8、平滑端面，9、滑动槽，10、滚珠，11、工件。
具体实施方式
26.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
27.本实用新型以靠近刀具的一端为前方，以靠近车床的一端为后方。
28.实施例一
29.一种环形薄壁密封件的磨加工工装，包括由内至外依次套设且周向固定的中心轴1、涨紧轴2和夹爪3，夹爪3包括与卡盘4固定的固定段301和夹紧于涨紧轴2的外周的扩张段302，卡盘4处于工装的最后方，用于连接车床，车床带动工装和工件11运动，扩张段302能够扩张或者收缩，扩张段302的外周适于套设工件11；中心轴1的一端与固定段301固定，中心轴1的另一端伸出涨紧轴2并与锁紧螺母5螺纹连接，涨紧轴2的内径沿轴向相等，涨紧轴2的外周呈锥台形，且所述锥台形的锥角大于7
°
。作为优选的，涨紧轴2的外周的锥角大小为10
°
～60
°
。本实施例中，涨紧轴2的外周的锥角大小为60
°
。
30.如图1
‑
图4所示，涨紧轴2位于中心轴1的前端，夹爪3的前端套在涨紧轴2的外周，夹爪3的后端套在中心轴1的外周，涨紧轴2和中心轴1的接触面为圆柱面，涨紧轴2和扩张段302的接触面为锥台面，也就是扩张段302的内表面形状与涨紧轴2的外表面形状相同，夹爪3在自由状态下的内径小于涨紧轴2的外径，当夹爪3套在涨紧轴2外周时，夹爪3被胀开，从而对涨紧轴2夹紧作用，由于涨紧轴2的外周锥角大于7
°
(大于自锁角)，且涨紧轴2前端的外径较大，因此在不受轴向力作用的情况下，夹爪3对涨紧轴2具有斜向前方的压紧力，从而使涨紧轴2自动向前运动，不需要内部安装弹簧顶推，中心轴1的前端具有外螺纹，用于与锁紧螺母5螺纹连接，通过锁紧螺母5对涨紧轴2轴向固定。安装工件11时，首先将工件11套在夹爪3上，接着旋转锁紧螺母5，调节涨紧轴2的轴向位置，使工件11被涨紧。
31.中心轴1、夹爪3和涨紧轴2需要同步旋转，即三者周向固定，本实施例中，中心轴1与夹爪3固定连接，具体结构如下：中心轴1的外周具有径向向外凸起的轴肩101，固定段301的内周具有适于抵在轴肩101的端部的凸台3011，凸台3011与轴肩101固定连接。如图3所示，固定段301上具有贯通凸台3011和固定段301端面的铆钉孔，铆钉从固定段301的后端穿过凸台3011与轴肩101铆接，由于固定段301与卡盘4端面相接固定，为此，固定段301的后端具有下沉槽3012，用于容纳铆钉。
32.中心轴1与涨紧轴2的周向固定结构如下：涨紧轴2的内周具有轴向贯通的键槽201，中心轴1的外周固定有适于卡入键槽201的限位键6。限位键6卡在键槽201内，可以限制涨紧轴2的周向旋转，由于键槽201沿轴向贯通，因此涨紧轴2轴向调整位置时，限位键6能够相对键槽201轴向运动，限位键6不会限制涨紧轴2的轴向移动。
33.扩张段302主要作用是随着涨紧轴2的轴向运动而扩张或者收缩，扩张段302可以由若干周向阵列间隔布置的爪部3021组成，扩张段302的一端与固定段301固定连接。夹爪3采用金属材质制成，扩张段302在自身刚性作用下趋向于处于收缩状态，当其与涨紧轴2接触时可以紧贴涨紧轴2表面。
34.工件11套在扩张段302的外周，作为优选的，扩张段302的端部具有适于套设工件11的工位，所述工位包括支撑工件11内周的圆周面7和抵住工件11一端的平滑端面8。如图5和图8所示，所述工位呈l形结构，工位的前端敞开，工件11从夹爪3的前端直接套在工位上，圆周面7与工件11的内周接触，工件11的后端抵在平滑端面8上，工件11夹紧后可以对工件11的外圆周进行磨削加工。
35.实施例二
36.在上述实施例中，涨紧轴2与扩张段302通过锥台面接触，两者接触面之间的摩擦力会阻碍涨紧轴2的轴向运动，同时也会造成涨紧轴2和扩张段302表面的磨损，为此，本实施例作如下改进：涨紧轴2和扩张段302的接触面上圆周阵列布置有多个滑动槽9，滑动槽9沿中心轴1的轴向延伸，滑动槽9内相接布置有若干滚珠10。如图5
‑
图7所示，滑动槽9位于涨紧轴2的外周，且滑动槽9的开口大小小于滚珠10的直径，可以将滚珠10限制在滑动槽9内，涨紧轴2通过滚珠10与扩张段302表面接触，与滑动摩擦相比，滚动摩擦力较小，在扩张段302的压力下，涨紧轴2更容易向前运动，涨紧轴2的锥角不需要做到很大，同时也可以减小部件接触面的磨损。若干滚珠10在滑动槽9内相接布置，使滚珠10与扩张段302形成轴向的线接触，周向阵列布置的滚珠10列队扩张段302的内周均匀支撑，避免扩张段302晃动。
37.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“前”、“后”、“内”、“外”、“轴向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
38.在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。
39.以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。