CN104551797B - 短型大口径镶嵌式定心夹具 - Google Patents

短型大口径镶嵌式定心夹具 Download PDF

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Abstract

一种可保证径向、轴向定位精度，具有互换性，操作方便，通用化程度高的短型大口径镶嵌式定心夹具，包括法兰盘，其特殊之处是：在法兰盘上座置有过渡盘，在过渡盘上座置有夹具体，在法兰盘的导向口处设置拉紧盘，在拉紧盘的中心处连接有拉杆，在夹盘体上安装有连接盘，在夹具体内设置有多个夹簧底座及弹性夹簧，夹簧与夹簧底座、夹具体与连接盘、过渡盘与法兰盘之间均为止口配合结构；在夹簧的内壁上部设有T型槽，所述镶块上部设有向内侧延伸的卡台，且所述卡台卡在对应的T型槽内并且其间通过螺钉连接并压紧；夹具体上口内部的导向面与夹簧的上部外侧面为锥面接触；所述夹簧底座、连接盘和拉紧盘通过导向柱连接。

Description

短型大口径镶嵌式定心夹具
技术领域
本发明涉及短轴类、盘套类机械零件的精密定心夹紧工具，特别涉及一种短型大口径镶嵌式定心夹具。
背景技术
目前，对于短型大口径的回转体零件，大多企业采用三爪卡盘或四爪卡盘夹紧加工。其存在的问题是零件夹紧力不容易控制，夹紧力过大产生夹紧变形，过小导致夹紧不牢靠，这样严重影响了零件实物质量。
采用普通定心夹紧夹具的弹性夹簧如若损坏或磨损不能满足被加工零件精度要求，只能更换夹簧整体，这样造成极大浪费。由于夹簧制造周期较长，增加了生产准备时间。对于短型大口径的夹簧目前没有形成统一的标准，因此该类定心夹具更无法实现标准化应用。
发明内容
本发明要解决现有技术存在的上述问题，提供一种短型大口径镶嵌式定心夹具。
为解决上述技术问题，本发明采用如下方案：
短型大口径镶嵌式定心夹具，包括中心设有导向口的法兰盘，其特殊之处是：在法兰盘上座置有环形过渡盘，在过渡盘上座置有夹具体，在法兰盘的导向口处设置拉紧盘，拉紧盘的导向面与法兰盘的导向面为间隙配合，在拉紧盘的中心处连接有拉杆，在夹具体上安装有连接盘，所述连接盘位于夹簧底座和拉紧盘之间，所述连接盘的下部位于过渡盘内，在夹具体内设置有多个夹簧底座及弹性夹簧，所述夹簧底座对应夹具体内壁下部的导向面，弹性夹簧与夹簧底座为止口配合结构且其间通过螺纹连接，多个弹性夹簧呈环形分布且相邻的弹性夹簧之间有间隙，夹具体与连接盘、过渡盘与法兰盘之间均为止口配合结构；在弹性夹簧的内壁上部设有T型槽，镶块上部设有向内侧延伸的卡台，且所述卡台卡在对应的T型槽内并且其间通过螺钉连接并压紧，实现弹性夹簧与镶块之间的高精密间隙配合；夹具体上口内部的导向面与弹性夹簧的上部外侧面为锥面接触且其间为间隙配合；所述镶块的内侧部为弧形；所述夹簧底座、连接盘和拉紧盘通过导向柱连接，且导向柱的头部嵌设在夹簧底座内。
在夹具体上端外周面上设有卡沿，在所述卡沿上设置有保护套。
所述法兰盘与过渡盘、过渡盘与夹具体、夹具体与连接盘分别通过螺钉连接。
拉紧盘中心设有内螺孔，所述拉杆与拉紧盘的中心螺孔通过螺纹连接。
所述镶块的内侧面为凸凹不平的夹紧面。
所述夹紧面为槽面压块状、齿状或为花键状。
所述镶块采用弹簧钢60Si2Mn或60Si2MnA，强度高、耐磨性好，这样大大提高了夹具的使用寿命。
本发明的有益效果是：
1、该夹具通过导向柱实现弹性夹簧轴向定位，夹紧时，在拉杆和拉紧盘的轴向拉动作用下，弹性夹簧夹紧部位带动镶块通过锥面配合均匀接近工件的夹紧表面，实现定心夹紧。拉紧盘与过渡盘、夹具体等零件之间形成合理的设计间隙，实现拉紧和松开的距离限位。
2、该夹具的弹性夹簧与镶块采用特殊的T型槽式结构且合为一体，采用外夹紧方式，实现其间的高精密间隙配合，保证径向、轴向定位精度，并采用螺钉压紧，具有互换性，操作方便。
3、采用特殊镶块的镶嵌式定心夹紧夹具可以减少弹性夹簧的生产数量，只要更换指定尺寸的镶块就能满足多种生产场合需要，扩大了夹具的服务范围，减少了工装单位成本。
4、采用特殊的镶块结构设计，满足了体积小，定位可靠，更换方便的使用要求。如若夹持的零件精度要求在0.01以内，调试时车磨镶块夹紧部分，其定心精度可达0.01以上。由于转变不同品种只要更换镶块，大幅度减少了制造周期，从而减少了生产准备时间。
5、由于镶块体积小，结构简单，可根据加工需要制作各式形状的镶块，如齿轮式、花键式、槽面压块式，光面压块式等，通用化程度得到极大提高，广泛适用于短轴、盘套类零件加工的精密定心夹紧需要，在不更换弹性夹簧的情况下通过改变镶块，可适应不同尺寸的圆柱面、异形面、齿轮、花键等不同夹紧面结构的工艺需要。设计合理、结构简单、操作方便、使用安全、工作效果好，整个夹具呈系列化设计，不同系列完成一定尺寸范围内夹紧需要，是一种可以实现系列化、精密化、标准化的通用可调定心夹具。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是弹性夹簧与镶块的结构示意图；
图4是图3的左视图；
图5是镶块(槽面压块状)的结构示意图；
图6是镶块(齿状)的结构示意图；
图7是镶块(花键状)的结构示意图；
图中：1－镶块，2－保护套，3－弹性夹簧，4－夹具体，5－过渡盘，6－导向柱，7－夹簧底座，8－连接盘，9－拉紧盘，10－法兰盘，11－拉杆，12－螺钉，101－卡台。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明包括中心设有导向口的法兰盘10，在法兰盘10上座置并通过螺钉安装有环形过渡盘5，在过渡盘5上座置并通过螺钉安装有夹具体4，在法兰盘10的导向口处设置中心设有内螺孔的拉紧盘9，拉紧盘9的导向面与法兰盘10的导向面为间隙配合。在拉紧盘9的中心螺孔处通过螺纹连接有拉杆11，在夹具体4的底面通过螺钉安装有连接盘8，所述连接盘8位于夹簧底座7和拉紧盘9之间，所述连接盘8的下部位于过渡盘5内，在夹具体4内设置有多个夹簧底座7及弹性夹簧3，在弹性夹簧3上设置有镶块1，所述镶块1采用弹簧钢，本实施例采用60Si2Mn或60Si2MnA。所述夹簧底座7对应夹具体4内壁下部的导向面，弹性夹簧3与夹簧底座7为止口配合结构且其间通过螺纹连接；多个弹性夹簧3呈环形分布且相邻的弹性夹簧之间有间隙。夹具体4与连接盘8、过渡盘5与法兰盘10之间均为止口配合结构。
在弹性夹簧3的内壁上部设有T型槽，所述镶块1上部设有向内侧延伸的卡台，且所述卡台101卡在对应的T型槽内并且其间通过三个螺钉12连接并压紧，实现弹性夹簧3与镶块1的高精密间隙配合，如图3和图4所示。
夹具体4上口内部的导向面与弹性夹簧3的上部外侧面为锥面接触且其间为间隙配合；所述镶块1的内侧部为弧形，且弹性夹簧镶块1的内侧面为凸凹不平的夹紧面，本实施例中所述夹紧面为槽面压块状，如图5所示；也可为齿状，如图6所示；或为花键状，如图7所示。
在夹具体4上端外周面上设有卡沿，在所述卡沿上设置有保护套2，所述夹簧底座7、连接盘8和拉紧盘9通过导向柱6连接且其间螺纹连接，导向柱6的头部嵌设在夹簧底座7内。
安装时，法兰盘10与机床上的主轴或工作台相连，拉紧盘9和拉杆11与力源***(油缸，气缸等)相连接，零件定位夹紧在弹性夹簧3中。
为了实现多种零件的安装，本夹具在规格上设置为不同系列；镶块根据不用的夹持表面需要设计为多种系列。
夹具工作时，力源通过拉杆11端部的螺钉、拉杆11拉动拉紧盘9，拉紧盘9在过渡盘5和夹具体4的轴向空间进行轴向运动，同时限制弹性夹簧3松开的运动位置。拉紧盘9通过导向柱6拉动连接盘8，连接盘8通过螺钉头带动夹簧底座7及连接在其上的弹性夹簧3实现弹性夹簧3沿着夹具体4的锥面和导向面运动，弹性夹簧3动安装在其上的镶块1通过锥面接触沿着径向运动，产生径向夹紧力，将零件夹紧，实现均匀变形夹紧零件。
以上过程反向运动即可实现松开零件。
本发明不局限于上述实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本发明相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.短型大口径镶嵌式定心夹具，包括中心设有导向口的法兰盘，其特征是：在法兰盘上座置有环形过渡盘，在过渡盘上座置有夹具体，在法兰盘的导向口处设置拉紧盘，拉紧盘的导向面与法兰盘的导向面为间隙配合，在拉紧盘的中心处连接有拉杆，在夹具体上安装有连接盘，所述连接盘位于夹簧底座和拉紧盘之间，所述连接盘的下部位于过渡盘内，在夹具体内设置有多个夹簧底座及弹性夹簧，所述夹簧底座对应夹具体内壁下部的导向面，弹性夹簧与夹簧底座为止口配合结构且其间通过螺纹连接，多个弹性夹簧呈环形分布且相邻的弹性夹簧之间有间隙，夹具体与连接盘、过渡盘与法兰盘之间均为止口配合结构；在弹性夹簧的内壁上部设有T型槽，镶块上部设有向内侧延伸的卡台，且所述卡台卡在对应的T型槽内并且其间通过螺钉连接并压紧，实现弹性夹簧与镶块之间的高精密间隙配合；夹具体上口内部的导向面与弹性夹簧的上部外侧面为锥面接触且其间为间隙配合；所述镶块的内侧部为弧形；所述夹簧底座、连接盘和拉紧盘通过导向柱连接，且导向柱的头部嵌设在夹簧底座内；所述镶块的内侧面为凸凹不平的夹紧面；所述夹紧面为槽面压块状、齿状或为花键状；所述镶块采用弹簧钢60Si2Mn或60Si2MnA；
安装时，法兰盘与机床上的主轴或工作台相连，拉紧盘和拉杆与力源***相连接，零件定位夹紧在弹性夹簧中；
夹具工作时，力源***通过拉杆端部的螺钉拉动拉紧盘，拉紧盘在过渡盘和夹具体的轴向空间进行轴向运动，同时限制弹性夹簧松开的运动位置，拉紧盘通过导向柱拉动连接盘，连接盘通过螺钉头带动夹簧底座及连接在其上的弹性夹簧实现弹性夹簧沿着夹具体的锥面和导向面运动，弹性夹簧带动镶块产生径向夹紧力，将零件夹紧。
2.根据权利要求1所述的短型大口径镶嵌式定心夹具，其特征是：在夹具体上端外周面上设有卡沿，在所述卡沿上设置有保护套。
3.根据权利要求1所述的短型大口径镶嵌式定心夹具，其特征是：所述法兰盘与过渡盘、过渡盘与夹具体、夹具体与连接盘分别通过螺钉连接。
4.根据权利要求1所述的短型大口径镶嵌式定心夹具，其特征是：拉紧盘中心设有内螺孔，所述拉杆与拉紧盘的中心螺孔通过螺纹连接。
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