CN103433787B - 双锥度自动定心装置 - Google Patents

Abstract

本发明公布了双锥度自动定心装置，包括芯轴，芯轴的一端设置有直径大于芯轴直径的凸环，在芯轴的另一端安装有定位套，在定位套与凸环之间的芯轴上套装有处于压缩状态的第一弹簧，所述定位套在其轴线方向分为圆柱部、圆台部，圆台部的表面为锥面，圆台部的大直径端通过圆柱部与其末端为端面芯轴连接，在圆台部的小直径端上设置有同轴线的盲孔，在盲孔内安装有第二锥面定心装置。本发明两个锥面定心的方式可以使得工件受到的夹持力方向增加，当一个锥面之间的作用力减小时，另一个锥面之间的作用力必然增加，使得工件受到的夹持力不会发生改变，保持工件的受力稳定，解决偏心、抖动的问题。

Description

双锥度自动定心装置

技术领域

本发明涉及机加工行业中的一种定位工具，具体是指双锥度自动定心装置。

背景技术

车床夹具按工件定位方式不同分为：定心式（心轴式）、夹头式、卡盘式、角铁式和花盘式等。定心式车床夹具：在定心式车床夹具上，工件常以孔或外圆定位，夹具采用定心夹紧机构。角铁式车床夹具：在车床上加工壳体、支座、杠杆、接头等零件的回转端面时，由于零件形状较复杂，难以装夹在通用卡盘上，因而须设计专用夹具。这种夹具的夹具体呈角铁状，故称其为角铁式车床夹具。花盘式车床夹具：这类夹具的夹具体称花盘，上面开有若干个T形槽，安装定位元件、夹紧元件和分度元件等辅助元件，可加工形状复杂工件的外圆和内孔，这类夹具不对称，要注意平衡。

目前的机加工中，有使用毛坯孔定位的压铸件，其受拔模斜度影响和圆度影响，通常使用单锥孔定位，其存在较为明显的定心不精确的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供双锥度自动定心装置，解决目前的定心式车床夹具存在的定位精确度低的问题，达到提高定心精度的目的。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

双锥度自动定心装置，包括芯轴，芯轴的一端设置有直径大于芯轴直径的凸环，在芯轴的另一端安装有定位套，在定位套与凸环之间的芯轴上套装有处于压缩状态的第一弹簧，所述定位套在其轴线方向分为圆柱部、圆台部，圆台部的表面为锥面，圆台部的大直径端通过圆柱部与其末端为端面芯轴连接，在圆台部的小直径端上设置有同轴线的盲孔，在盲孔内安装有第二锥面定心装置。本发明是对现有锥面定心夹具做出的改进，包括芯轴，芯轴呈圆柱状，其一端设置有直径较大的凸环，另一端安装有定位套，定位套可以在芯轴的轴线方向自由移动，在定位套与凸环之间的芯轴上套装有处于压缩状态的第一弹簧，第一弹簧处于压缩状态，可以保持对定位套的压力，使其保持对定心工件的压力；定位套在其轴线方向分为圆柱部、圆台部，圆台部的表面为锥面，其作用与传统的锥面定心相同，锥面与工件的锥形孔呈锥度配合，实现定心，圆台部的大直径端通过圆柱部与芯轴连接，本发明通过在圆台部的小直径端上设置有同轴线的盲孔，在盲孔内安装有第二锥面定心装置，如此，两个同轴的锥面定心，其锥度可以不同，实际上增加了定心装置与工件之间的压力，以及压力的分布面积，由于两个锥面其锥度不同，而工件受到的压力垂直其接触面，因此工件受到的挤压力方向不同，相对于传统的单个锥面定心而言，本发明的两个锥面定心的方式可以使得工件受到的夹持力方向增加，当一个锥面之间的作用力减小时，另一个锥面之间的作用力必然增加，使得工件受到的夹持力不会发生改变，而传统的夹持方式，当一个锥面之间的夹持力变化时，工件受到的夹持力必然变化，从而容易发生抖动、偏心的问题，本发明能够保持工件的受力稳定，解决偏心、抖动的问题。

所述的第二锥面定心装置包括第二定位套，第二定位套包括与定位套的盲孔相匹配的圆柱段、以及连接在圆柱段上的圆台段，圆台段的表面为锥面；第二定位套内部中空呈筒状，其内有一个隔板，螺钉穿过隔板上的通孔固定在定位套的轴线上，在盲孔内的螺钉上套装有处于压缩状体的第二弹簧。具体地讲，在定位套的小直径端面上开设有盲孔，该盲孔位于定位套的轴线上，第二定位套整体呈圆筒状，其内部有一段直径较小的隔板，隔板的作用是将第二定位套内的空腔分隔为两端，同时其中部有孔，用于螺钉穿过，螺钉穿过隔板上的通孔并固定在定位套的轴线上，螺钉将第二定位套限定在盲孔内，第二定位套沿螺钉可以活动，限定在螺钉的端部与盲孔底部之间，在螺钉上安装有压缩状态的第二弹簧，在第二定位套受到挤压时给予工件较大的夹持力，第二定位套也有两个部分：圆柱段、圆台段，其中圆柱段的作用是与盲孔相匹配，起到导向的作用，圆台段的作用是提供与工件的锥孔相匹配的锥面，当圆台段的顶部直径为零的时候，变成圆锥体，也同样适用。

还包括与所述定位套的圆柱部相匹配并可移动的套环，在圆柱部设置有套环的限位螺钉。具体地讲，为了便于第一弹簧的安装和限位，可以采用在定位套的圆柱部上安装套环，利用套环与第一弹簧配合来实现定位套的夹持力增加，套环利用限位螺钉限制在有限的范围内运动，从而实现反复使用的目的。

所述限位螺钉穿过圆柱部，其两端均凸出于圆柱部表面；或者在圆柱部的同一圆面上设置两个或两个以上的限位螺钉。根据工件直径的大小，会采用不同型号的定位装置，当直径较小的时候，可以通过一个限位螺钉给套环一个点的限位就可以完成整体的限位，当直径增大的时候，单点的限位可能造成套环受力不均衡增加，此时，可以通过在圆柱部上的同一圆环上设置两个或两个以上的限位螺钉，来保持套环受力均衡，最好是对称分布或者均布，也可以采用较长的限位螺钉穿过圆柱部，其两端均作为限位点。

还包括通过固定螺钉与芯轴连接的夹持柄，在夹持柄上设置有定位块。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1本发明双锥度自动定心装置，在圆台部的小直径端上设置有同轴线的盲孔，在盲孔内安装有第二锥面定心装置，如此，两个同轴的锥面定心，其锥度可以不同，实际上增加了定心装置与工件之间的压力，以及压力的分布面积，由于两个锥面其锥度不同，而工件受到的压力垂直其接触面，因此工件受到的挤压力方向不同，相对于传统的单个锥面定心而言，本发明的两个锥面定心的方式可以使得工件受到的夹持力方向增加，当一个锥面之间的作用力减小时，另一个锥面之间的作用力必然增加，使得工件受到的夹持力不会发生改变，而传统的夹持方式，当一个锥面之间的夹持力变化时，工件受到的夹持力必然变化，从而容易发生抖动、偏心的问题，本发明能够保持工件的受力稳定，解决偏心、抖动的问题；

2本发明双锥度自动定心装置，第二定位套整体呈圆筒状，其内部有一段直径较小的隔板，隔板的作用是将第二定位套内的空腔分隔为两端，同时其中部有孔，用于螺钉穿过，螺钉穿过隔板上的通孔并固定在定位套的轴线上，螺钉将第二定位套限定在盲孔内，第二定位套沿螺钉可以活动，限定在螺钉的端部与盲孔底部之间，在螺钉上安装有压缩状态的弹簧，在第二定位套受到挤压时给予工件较大的夹持力，第二定位套也有两个部分：圆柱段、圆台段，其中圆柱段的作用是与盲孔相匹配，起到导向的作用，圆台段的作用是提供与工件的锥孔相匹配的锥面，当圆台段的顶部直径为零的时候，变成圆锥体，也同样适用；

3本发明双锥度自动定心装置，根据工件直径的大小，会采用不同型号的定位装置，当直径较小的时候，可以通过一个限位螺钉给套环一个点的限位就可以完成整体的限位，当直径增大的时候，单点的限位可能造成套环受力不均衡增加，此时，可以通过在圆柱部上的同一圆环上设置两个或两个以上的限位点，来保持套环受力均衡，最好是对称分布或者均布，也可以采用较长的螺钉穿过圆柱部，其两端均作为限位点，多种方式，可以任意选择。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明实施例一结构示意图；

图2为本发明实施例二结构示意图。

附图中标记及相应的零部件名称：

1-芯轴，2-凸环，3-定位套，31-圆柱部，32-圆台部，4-盲孔，5-第二定位套，51-圆柱段，52-圆台段，6-隔板，7-螺钉，8-第二弹簧，9-套环，10-限位螺钉，11-固定螺钉，12-夹持柄，13-定位块，14-第一弹簧。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例一

如图1所示，本发明双锥度自动定心装置，包括夹持柄12，夹持柄12用于安装在机床上，在夹持柄上有一个较大直径的环，在其上安装有定位块13，在夹持柄12的轴线上通过固定螺钉11连接有芯轴1，芯轴1呈圆柱状，其一端设置有直径较大的凸环2，另一端安装有定位套3，定位套3可以在芯轴1的轴线方向自由移动，在定位套3的圆柱部31上套装有套环9，在定位套3的圆柱部31上安装有限位螺钉10，在定位套3与套环9之间的芯轴1上套装有处于压缩状态的第一弹簧14，第一弹簧14处于压缩状态，可以保持对定位套3的压力，当定位套3直径较小的时候，通过一个限位螺钉10给套环9一个点的限位就可以完成整体的限位，当定位套3直径增大的时候，可以通过在圆柱部上的同一圆环上设置两个或两个以上的限位螺钉10，来保持套环9受力均衡，最好是对称分布或者均布；定位套3在其轴线方向分为圆柱部31、圆台部32，圆台部32的表面为锥面，其作用与传统的锥面定心相同，锥面与工件的锥形孔呈锥度配合，实现定心，圆台部32的大直径端通过圆柱部31与芯轴1连接，在圆台部32的小直径端上设置有同轴线的盲孔4，在盲孔4内安装有第二定位套5，第二定位套5整体呈圆筒状，其内部有一段直径较小的隔板6，隔板6的作用是将第二定位套5内的空腔分隔为两端，同时其中部有孔，用于螺钉7穿过，螺钉7穿过隔板上的通孔并固定在定位套3的轴线上，螺钉7将第二定位套5限定在盲孔4内，第二定位套5沿螺钉7可以活动，限定在螺钉7的端部与盲孔4底部之间，在螺钉7上安装有压缩状态的第二弹簧8，在第二定位套5受到挤压时给予工件较大的夹持力，第二定位套5也有两个部分：圆柱段51、圆台段52，其中圆柱段51的作用是与盲孔4相匹配，起到导向的作用，圆台段52的作用是提供与工件的锥孔相匹配的锥面，当圆台段52的顶部直径为零的时候，变成圆锥体51，也同样适用。

实施例二

如图2所示，本实施例与实施例一的区别仅在于：定位套3的圆台部32锥度较大，较为明显，实施例一中的锥度较小，不明显，第二定位套5的圆台段52锥度较大，较为明显，实施例一种的锥度较小，不明显；根据实际的工件结构，可以采用不同锥度的圆台部32和圆台段52，且同一个定位装置中圆台部32和圆台段52的锥度也可以不同、差值可以较大；定位套3的直径较小，限位螺钉10长度较长且穿过圆柱部31，其两端均作为限位点凸出于定位套3的圆柱部31。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.双锥度自动定心装置，包括芯轴（1），芯轴（1）的一端设置有直径大于芯轴（1）直径的凸环（2），在芯轴（1）的另一端安装有定位套（3），在定位套（3）与凸环（2）之间的芯轴（1）上套装有处于压缩状态的第一弹簧（14），其特征在于：所述定位套（3）在其轴线方向分为圆柱部（31）、圆台部（32），圆台部（32）的表面为锥面，圆台部（32）的大直径端通过圆柱部（31）与芯轴（1）连接，在圆台部（32）的小直径端上设置有同轴线的盲孔（4），在盲孔（4）内安装有第二锥面定心装置。

2.根据权利要求1所述的双锥度自动定心装置，其特征在于：所述的第二锥面定心装置包括第二定位套（5），第二定位套（5）包括与定位套（3）的盲孔（4）相匹配的圆柱段（51）、以及连接在圆柱段（51）上的圆台段（52），圆台段（52）的表面为锥面；第二定位套（5）内部中空呈筒状，其内有一个隔板（6），螺钉（7）穿过隔板（6）上的通孔固定在定位套（3）的轴线上，在盲孔（4）内的螺钉（7）上套装有处于压缩状体的第二弹簧（8）。

3.根据权利要求1或2所述的双锥度自动定心装置，其特征在于：还包括与所述定位套（3）的圆柱部（31）相匹配并可移动的套环（9），在圆柱部（31）设置有套环（9）的限位螺钉（10）。

4.根据权利要求3所述的双锥度自动定心装置，其特征在于：所述限位螺钉（10）穿过圆柱部（31），其两端均凸出于圆柱部（31）表面；或者在圆柱部（31）的同一圆面上设置两个或两个以上的限位螺钉（10）。

5.根据权利要求1或2所述的双锥度自动定心装置，其特征在于：还包括通过固定螺钉（11）与芯轴连接的夹持柄（12），在夹持柄（12）上设置有定位块（13）。