CN103737404B - 用于加工薄壁套筒部件的夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于加工薄壁套筒部件的夹具，该夹具包括主体部（10），所述主体部（10）形成有用于将该夹具安装于加工机械上的安装部（11）和用于夹紧所述薄壁套筒部件（60）的工件设置部，其特征在于，所述工件设置部包括从所述安装部（11）变小的圆台形部（14）和滚珠（20），所述滚珠（20）能够抵接在所述薄壁套筒部件（60）上并沿所述圆台形部（14）的轴向移动从而向外凸出以对所述薄壁套筒部件（60）形成定心作用，所以能够较精确地对施加在薄壁套筒部件上的夹紧力进行调整，而不至于使薄壁套筒部件变形。

Description

用于加工薄壁套筒部件的夹具

技术领域

本发明涉及夹具，具体地，涉及一种用于加工薄壁套筒部件的夹具。

背景技术

在机械加工领域，由于薄壁类套筒部件难以进行可靠定位而容易影响部件的加工质量。

特别是在现有技术中，多利用常规的三爪夹盘来对薄壁类套筒部件进行定位，即使在装夹状态使所加工出的部件是合乎要求的，也有可能在拆除夹盘后而发生形变从而容易使部件形成与所述三爪夹盘的形状对应的部件，从而无法保证薄壁套筒部件对圆度的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于加工薄壁套筒部件的夹具，该夹具不会使薄壁套筒部件由于夹具的夹紧力而发生变形。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于加工薄壁套筒部件的夹具，该夹具包括主体部，所述主体部形成有用于将该夹具安装于加工机械上的安装部和用于夹紧所述薄壁套筒部件的工件设置部，所述工件设置部包括滚珠和直径沿远离所述安装部的方向变小的圆台形部，所述滚珠能够抵接在所述薄壁套筒部件上并沿所述圆台形部的轴向移动从而向外凸出以对所述薄壁套筒部件形成定心作用。

优选地，所述滚珠至少有三个，均匀分布于所述圆台形部的周向上。

优选地，所述圆台形部的外周面上开设有槽，所述滚珠与对应的所述槽的底面接触，所述槽的深度沿远离所述安装部的方向变深。

优选地，所述槽形成为螺旋状槽。

优选地，该夹具还包括套装到所述圆台形部的套筒，所述套筒的侧壁上沿该套筒的周向贯通开设有滚珠容纳孔，所述滚珠容纳孔保持有一个所述滚珠，且所述滚珠与所述圆台形部接触，以使所述滚珠在受到向所述安装部的挤压时能够从所述滚珠容纳孔中向外凸出以对所述薄壁套筒部件形成定心作用。

优选地，所述滚珠容纳孔形成为直径从外向内变大的锥形孔，以使所述滚珠保持在该滚珠容纳孔中。

优选地，所述主体部上远离所述安装部的另一端上设置有用于安装卡止件的卡止配合部，以能够通过所述卡止件而将所述套筒压紧到工件设置部。

优选地，所述工件设置部形成有用于限制所述薄壁套筒部件向所述安装部移动的台肩部。

优选地，所述台肩部和所述圆台形部之间形成有圆柱部。

优选地，所述夹具还包括套设到所述工件设置部上的轴向定位套筒，该轴向定位套筒包括用于对所述薄壁套筒部件端部抵接的肩部和弹性支撑在所述台肩部与所述肩部之间的弹性元件。

通过上述技术方案，由于本发明所述用于加工薄壁套筒部件的夹具是利用能够抵接在所述薄壁套筒部件上并沿圆台形部的轴向移动而向外凸出以对薄壁套筒部件进行定心和夹紧，所以能够较精确地对施加在薄壁套筒部件上的夹紧力进行调整，而不至于使薄壁套筒部件变形。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明所述的用于加工薄壁套筒部件的夹具的示意图。

图2是图1的AA剖视图。

附图标记说明

10主体部11安装部12台肩部13圆柱部

14圆台形部15槽16套筒配合部17卡止配合部

20滚珠30套筒31限位部32滚珠容纳孔

33安装部40轴向定位套筒41弹性元件42肩部

50卡止件60薄壁套筒部件70顶尖

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。

如图1所示，本发明提供一种用于加工薄壁套筒部件的夹具，该夹具包括主体部10，主体部10形成有用于将该夹具安装于加工机械上的安装部11和用于夹紧薄壁套筒部件60的工件设置部，工件设置部包括从安装部11变小的圆台形部14和滚珠20，滚珠20能够抵接在所述薄壁套筒部件60上并沿圆台形部14的轴向移动从而向外凸出以对薄壁套筒部件60形成定心作用。优选地滚珠20至少有三个，均匀分布于圆台形部14的周向上，从而能够起到稳定可靠的定心作用。

作为本发明一种具体实施方式，圆台形部14的外周面上开设有槽15，各个滚珠20与对应的槽15的底面接触，各个槽15的深度沿远离安装部11的方向变深。这样能够利用通过固定在安装部11和工程机械的平面顶尖之间的薄壁套筒部件来保持滚珠20。

更加优选地，各个槽15形成为螺旋状槽。这样在利用车刀等加工薄壁套筒部件60时，能够使滚珠20在通过薄壁套筒部件60的内壁所传递的摩擦复合力的作用下从右至左发生微量的旋转和位移，从而进行可靠的定心并夹紧。

作为本发明的另一种具体实施方式，该夹具还包括套筒30，套筒30的侧壁上沿该套筒30的周向贯通开设有滚珠容纳孔32，各个滚珠容纳孔32分别保持有一个滚珠20，且各个滚珠20与圆台形部14接触，以使滚珠20在受到向安装部11的挤压时能够从滚珠容纳孔32中向外凸出以对薄壁套筒部件60形成定心作用。此时的套筒30能够利用圆台形部14的直径较大处进行安装，也就是说，套筒30套装在圆台形部14上，并利用圆台形部14的直径较大处进行轴向定位。

另外，也能够利用图1中的台肩部12进行轴向定位。这样，滚珠20在受到通过薄壁套筒部件60传递而来的切削力时，由于该切削力具有向着台肩部的轴向分力，该滚珠20能够沿圆台形部14的向着台肩部12直径逐渐变大的方向移动，从而使滚珠20向外凸出，以对应上述切削力对薄壁套筒部件60进行适宜的定心。相比与现有技术利用只能对薄壁套筒部件60施加一定的夹紧力来进行定心的三爪夹盘，本发明所述夹具对薄壁套筒部件60所提供的用于定心的夹紧力是与对应与切削力中向台肩部的分力的大小而变化的，因此不会对薄壁套筒部件60施加过大的夹紧力使其变形。

另外，滚珠20形成为能够在圆台形部14上滚动或滑动的形状，例如圆柱体等。优选滚珠20形成为圆球体，形成为圆球体的优点将结合在下述的优选结构中陈述。

安装部11的结构根据该夹具所要应用于的工程机械的结构来设置，以使所示夹具能够安装在工程机械上即可。例如，将利用作为车床附件的三爪夹盘来固定，但是，由于中间连接有其他部件，对薄壁套筒部件60的定心是不利的。因此优选安装部11形成为能够***安装到加工机械的主轴孔中的锥柄部。具体地，该锥柄部形成为莫氏锥柄。这样，能够较对精确地薄壁套筒部件60的定心，从而提供部件的加工质量。

另外，优选在台肩部12和圆台形部14之间形成为与套筒30的内周面配合的圆柱部13，从而能够可靠地使套筒30保持在主体部10上。

滚珠容纳孔32形成为能够容纳滚珠20的形状，例如形状为在外侧设置止挡肩部的台阶状圆孔，优选形成为直径从外向内变大的锥形孔，以使滚珠20保持在该滚珠容纳孔32中。另外，由于套筒30的一端通过台肩部12止挡，也就说，保持在形成为锥形孔的滚珠容纳孔32中的滚珠所能够发生的位移较小，因此能够在小范围内较精确地对施加在薄壁套筒部件60上的夹紧力进行调整，而不至于使薄壁套筒部件变形。

优选采用如图1所示的结构，不但能够有效地对滚珠20的运动范围进行有效地限制，而且还能够便于在组装该夹具。能够简单快捷的使用该夹具，而不必花费大量的时间进行滚珠20设置。具体地，组装该夹具时，能够使圆台形部14的直径较小的一端朝下，将滚珠20放置到槽15的最深处，在将套筒30由下向上套装到所述主体部10上。也就是将槽15的最深处和套筒30内周面之间设置成为能够容纳有滚珠20的尺寸，优选设置成为过盈配合，这样在组装套筒30和设置有滚珠20的主体部10时，所述套筒30的内周面会与所述滚珠20接触并对滚珠20施加一个沿安装方向的推力，从而将滚珠20沿槽15向台肩部12推送至适宜位置。

如图2所示，具体地，至少三个滚珠20为六个滚珠，滚珠容纳孔为六个，槽15为六条并均布在圆台形部14的外周表面上。

作为本发明的一种具体实施方式，主体部10上远离安装部11的另一端上设置有用于安装卡止件50的卡止配合部17，以能够通过卡止件50而将套筒30压紧到台肩部12上。

也就是说，在将套筒30套装到主体部10上后，利用卡止件50来最终完成套筒30的安装。当然，也能够将卡止件50设置成形成在卡止配合部17上的凸起，利用套筒30本身所具有的弹性越过该凸起后，被该凸起卡止。

作为本发明的优选方式，所述夹具还包括套设到套筒30上的轴向定位套筒40，该轴向定位套筒40包括用于对薄壁套筒部件60端部的肩部42和弹性支撑在台肩部12与肩部之间的弹性元件41。

因此在对该夹具进行组装时，先将轴向定位套筒40套装到套筒30上，使其一端能抵接到肩部，在再进行套筒30和主体部10之间的安装，之后将下述弹性元件41连接在台肩部12与肩部之间，从而完成本发明所述夹具。

该夹具在使用时，不但能够对施加在薄壁套筒部件60上的夹紧力进行调整，而不至于使薄壁套筒部件60变形。而且由于轴向定位套筒40的存在，被夹紧的薄壁套筒部件60利用所述弹性元件41能够容易地被取出。轴向定位套筒40与套筒30同轴设置。

具体地，弹性元件41为套设在轴向定位套筒40上的压缩弹簧。弹性元件41能够在受到来自顶尖70的力时，可靠而稳定地被压缩，在释放顶尖后，该弹性元件41处于非受力状态，从而利用弹性元件41中所储存的弹性能将薄壁套筒部件60推出。

下面结合图1，对该夹具的使用方法和优点进行描述。

首先，将形成为将形成为锥柄部的安装部11***到车床的主轴孔(未图示)中，并通过螺杆拉紧。再将加工的薄壁套筒部件60套装到套筒30上，并用车床的顶尖70顶紧到薄壁套筒部件60的一端，此时弹性元件41会被压缩至图示位置。由此，薄壁套筒部件60的轴线移动被完全限制。在车削时，薄壁套筒部件60会在切削力的作用下发生从右至左的微小位移和旋转，从而带动滚珠20从螺旋槽状槽15从右向左发生微小位移，同时滚珠20外侧凸出而将薄壁套筒部件60定性并夹紧。

车削完毕后，将尾座的顶尖70退出，在弹性元件41的作用下，薄壁套筒部件60从左向右移动，从而带动滚珠20从左向右移置螺旋状槽的较低处，使薄壁套筒部件60能够容易地被取出。

从上述描述可知，本发明所提供的夹具装夹动作简单，而且无需使用扳手等辅助工具，能够提供工作效率。而且由于弹性元件41的存在，能够容易地取出薄壁套筒部件60而不会发生卡死的状况。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种用于加工薄壁套筒部件的夹具，该夹具包括主体部(10)，所述主体部(10)形成有用于将该夹具安装于加工机械上的安装部(11)和用于夹紧所述薄壁套筒部件(60)的工件设置部，其特征在于，所述工件设置部包括滚珠(20)和直径沿远离所述安装部(11)的方向变小的圆台形部(14)，所述滚珠(20)能够抵接在所述薄壁套筒部件(60)上并沿所述圆台形部(14)的轴向移动从而向外凸出以对所述薄壁套筒部件(60)形成定心作用。

2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述滚珠(20)至少有三个，均匀分布于所述圆台形部(14)的周向上。

3.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述圆台形部(14)的外周面上开设有槽(15)，所述滚珠(20)与对应的所述槽(15)的底面接触，所述槽(15)的深度沿远离所述安装部(11)的方向变深。

4.根据权利要求3所述的夹具，其特征在于，所述槽(15)形成为螺旋状槽。

5.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，该夹具还包括套装到所述圆台形部(14)的套筒(30)，所述套筒(30)的侧壁上沿该套筒(30)的周向贯通开设有滚珠容纳孔(32)，所述滚珠容纳孔(32)保持有一个所述滚珠(20)，且所述滚珠(20)与所述圆台形部(14)接触，以使所述滚珠(20)在受到向所述安装部(11)的挤压时能够从所述滚珠容纳孔(32)中向外凸出以对所述薄壁套筒部件(60)形成定心作用。

6.根据权利要求5所述的夹具，其特征在于，所述滚珠容纳孔(32)形成为直径从外向内变大的锥形孔，以使所述滚珠(20)保持在该滚珠容纳孔(32)中。

7.根据权利要求5所述的夹具，其特征在于，所述主体部(10)上远离所述安装部(11)的另一端上设置有用于安装卡止件(50)的卡止配合部(17)，以能够通过所述卡止件(50)而将所述套筒(30)压紧到工件设置部。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的夹具，其特征在于，所述工件设置部形成有用于限制所述薄壁套筒部件(60)向所述安装部(11)移动的台肩部(12)。

9.根据权利要求8所述的夹具，其特征在于，所述台肩部(12)和所述圆台形部(14)之间形成有圆柱部(13)。

10.根据权利要求8中所述的夹具，其特征在于，所述夹具还包括套设到所述工件设置部上的轴向定位套筒(40)，该轴向定位套筒(40)包括用于对所述薄壁套筒部件(60)端部抵接的肩部(42)和弹性支撑在所述台肩部(12)与所述肩部之间的弹性元件(41)。