CN104907868A - 一种车削加工电机壳用液压自动夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车削加工电机壳用液压自动夹具，包括中空的夹具体，夹具体的一侧安装有盘根，盘根上开设有与主轴的外径相适配的盘根锥孔，夹具体的另一侧安装有法兰盖，法兰盖上设置有可转位的夹紧机构，夹紧机构上连接有拉杆，拉杆的一端从盘根锥孔穿出，拉杆由液压旋转油缸驱动，拉杆与主轴锥孔相适配，在拉杆的带动下，夹紧机构可转位并夹紧固定电机壳。本发明采用液压自动夹紧方式装夹固定电机壳，装夹方便，装夹效率高，夹持刚性强，其夹紧力稳定可调，可大幅减小装夹变形，提高电机壳的加工精度，能够确保轴承室0.005mm的圆柱度，提升电机壳的加工质量，降低成本，提高效益。

Description

一种车削加工电机壳用液压自动夹具

技术领域

本发明涉及一种数控机床加工用夹具，具体是一种车削加工电机壳用液压自动夹具。

背景技术

电机壳在整个电机中作为轴承和转子的安装部件，对于电机的稳定旋转起到了关键的作用。电机壳加工的显著特性在于加工内容以车削为主。图1-3是常见的电机壳的结构示意图，图1-3中，a1孔和a2孔为传统装夹定位孔（a1孔开设在凸台d上），b1面、b2面和b3面为传统装夹压紧面，c1面、c2面和c3面为传统装夹定位面。采用传统夹具装夹固定电机壳，在电机壳加工时，按图1-3所示的相应装夹定位孔、装夹压紧面和装夹定位面作为装夹定位点，对电机壳进行一面两销定位，手动操作夹具并夹紧电机壳，车削A孔、B面、C孔、D面、E面和F孔，其中B面和C孔构成轴承室。对于电机壳的轴承室的尺寸公差、粗糙度和圆柱度有较高的加工要求，要求轴承室的尺寸公差等级为H7，粗糙度为Ra0.8，C孔的圆柱度为0.005mm。采用传统夹具装夹固定电机壳，具有一定的不足：第一，装夹定位点距离轴承室的位置较远，装夹刚性较差，在车削过程中零件会产生轻微的变形，导致0.005mm的圆柱度难以保证，经常出现超差的情况，因此车削时需适当降低车削进给量，以保证圆柱度要求；第二，由于装夹定位点太靠外，导致夹具的旋转直径较大，故在车削时需降低主轴转速，但这会影响加工效率；第三，传统夹紧需手动夹紧，人工对于夹紧力大小的控制不够稳定，易导致零件装夹变形，同时装夹效率低下；第四，手动夹具的动平衡性能较差，夹具在旋转过程中易产生振动，影响零件加工精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种车削加工电机壳用液压自动夹具，可提高电机壳的加工精度。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种车削加工电机壳用液压自动夹具，包括中空的夹具体，所述的夹具体的一侧安装有盘根，所述的盘根上开设有与主轴的外径相适配的盘根锥孔，所述的夹具体的另一侧安装有法兰盖，所述的法兰盖上设置有可转位的夹紧机构，所述的夹紧机构上连接有拉杆，所述的拉杆的一端从所述的盘根锥孔穿出，所述的拉杆由液压旋转油缸驱动，所述的拉杆与主轴锥孔相适配，在所述的拉杆的带动下，所述的夹紧机构可转位并夹紧固定电机壳。安装后，将盘根固定在主轴上，同时使主轴插设在盘根锥孔内，拉杆***主轴锥孔内，通过夹紧机构装夹固定电机壳，即可进行切削加工。本发明采用液压自动夹紧方式装夹固定电机壳，装夹方便，装夹效率高，夹持刚性强，其夹紧力稳定可调，可大幅减小装夹变形，提高电机壳的加工精度，能够确保轴承室0.005mm的圆柱度。

所述的夹紧机构包括间隔设置的若干锥销和可转位的多个夹紧单元；每个所述的夹紧单元包括一个钩爪和一根连接轴，所述的连接轴连接在所述的钩爪的尾端，所述的连接轴与所述的拉杆相连，所述的连接轴安装在第一安装座上，所述的第一安装座固定在所述的法兰盖上，所述的连接轴的外周面设有螺旋槽，所述的法兰盖上固定有顶丝，所述的顶丝上连接有导向块，所述的导向块的端部插设在所述的螺旋槽内，所述的法兰盖上安装有用于定位所述的电机壳的定位柱，所述的定位柱位于所述的钩爪的内侧；每个所述的锥销安装在一个第二安装座上，所述的第二安装座固定在所述的法兰盖上，每个所述的锥销的尾部设置有一个压缩弹簧，所述的电机壳上设置有与所述的若干锥销的前端相对应的若干电机壳锥孔，电机壳装夹后，多个钩爪同时钩住电机壳，多根定位柱同时顶住电机壳，若干锥销的前端分别嵌入若干电机壳锥孔内。开始装夹时，夹具处于松开状态，拉杆位于前推位置，多个钩爪受到拉杆前推的作用，处于松开状态；装入待加工的电机壳后，液压旋转油缸驱动拉杆后移，拉杆带动各根连接轴后压的同时，多块导向块分别沿各个螺旋槽滑动的同时，各根连接轴同时带动多个钩爪转位到夹紧状态，完成装夹；装夹完成后，即可加工电机壳；加工完成后，液压旋转油缸驱动拉杆前移，多个钩爪松开，即可卸下加工好的电机壳。夹紧机构的锥销和钩爪的结构设计紧凑、旋转直径小，转速高，加工效率高。

所述的夹紧机构包括间隔设置的两个锥销和可转位的四个夹紧单元。装夹过程中，四个钩爪同时钩住电机壳的同一面，两个锥销的前端同时嵌入两个电机壳锥孔内，从而实现电机壳加工的“一面两销”定位。

所述的螺旋槽包括前后依次圆滑过渡连接的第一轴向槽、弧形槽和第二轴向槽，多个钩爪前移和后移时，多块导向块分别沿第一轴向槽和第二轴向槽直线移动，当多块导向块移入弧形槽内后，即实现多个钩爪的转位。

所述的定位柱螺纹连接在所述的法兰盖上，所述的定位柱与所述的法兰盖之间加装有等高垫片。电机壳装夹时，可根据实际情况旋转调节定位柱在法兰盖上的旋入深度，并选择适宜厚度的等高垫片，消除装夹误差，实现对电机壳的精确、可靠定位。

所述的盘根上安装有用于螺纹连接所述的主轴的若干内六角螺钉。通过若干内六角螺钉将盘根固定于主轴，安装方便。

所述的拉杆的前端连接有连接螺钉，所述的连接螺钉包括一体设置的螺纹部和连接部，所述的拉杆与所述的螺纹部螺纹连接，所述的连接部上套设有传动盘，每根所述的连接轴的外周面上设置有第一环形凹槽，所述的传动盘的周壁卡嵌在多个所述的第一环形凹槽内。

所述的连接部的外周面上设置有第二环形凹槽，所述的第二环形凹槽的两侧分别安装有一个球面垫圈，所述的传动盘设置在两个所述的球面垫圈之间，所述的传动盘的两侧面与两个所述的球面垫圈的形状相适配，两个所述的球面垫圈分别紧靠在所述的传动盘的两侧。两个球面垫圈的设置，可消除钩爪的转位偏差，实现钩爪的精确、可靠转位。

所述的传动盘的周壁设置有缺口，所述的传动盘上固定有限位块，所述的限位块靠近所述的缺口。缺口的设置，便于传动盘的安装；限位块可对传动盘的转位进行限位，防止传动盘转动过程中脱离第一环形凹槽。

所述的法兰盖的外端设置有防错限位块，所述的防错限位块上设置有卡槽，所述的卡槽与所述的电机壳上的凸台的形状相适配。电机壳装夹后，其凸台卡嵌于卡槽内，从而电机壳在夹具上只有一个安装角度，避免加工过程中电机壳错位。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的车削加工电机壳用液压自动夹具，采用液压自动夹紧方式装夹固定电机壳，装夹方便，装夹效率高，夹持刚性强，其夹紧力稳定可调，可大幅减小装夹变形，提高电机壳的加工精度，能够确保轴承室0.005mm的圆柱度，提升电机壳的加工质量，降低成本，提高效益；本发明安装后，通过盘根固定在主轴上，其盘根位置固定，便于做夹具的动平衡，提高夹具的动平衡性能，确保加工精度；采用本发明装夹固定电机壳进行车削加工时，无需刻意降低切削参数，可保证加工效率。

附图说明

图1为常见的电机壳的正视图；

图2为常见的电机壳的后视图；

图3为常见的电机壳的剖切示意图；

图4为实施例夹具的侧视图；

图5为实施例夹具的结构示意图；

图6为实施例夹具中连接轴及钩爪连接后效果图；

图7为电机壳与夹具装夹的侧视图；

图8为电机壳与夹具装夹的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图所示的车削加工电机壳用液压自动夹具，包括中空的夹具体1，夹具体1的一侧安装有盘根2，盘根2上开设有与主轴（图中未示出）的外径相适配的盘根锥孔21，盘根2上安装有用于螺纹连接主轴的若干内六角螺钉22，盘根2与主轴通过若干内六角螺钉22固定连接，夹具体1的另一侧安装有法兰盖3，法兰盖3的外端设置有防错限位块31，防错限位块31上设置有卡槽32，卡槽32与电机壳6上的凸台61的形状相适配，法兰盖3上设置有可转位的夹紧机构，夹紧机构上连接有拉杆5，拉杆5的一端从盘根锥孔21穿出，拉杆5由液压旋转油缸（图中未示出）驱动，拉杆5与主轴锥孔相适配，在拉杆5的带动下，夹紧机构可转位并夹紧固定电机壳6。

夹紧机构包括间隔设置的两个锥销41和可转位的多个夹紧单元；每个夹紧单元包括一个钩爪42和一根连接轴43，连接轴43连接在钩爪42的尾端，连接轴43与拉杆5相连，连接轴43安装在第一安装座44上，第一安装座44固定在法兰盖3上，连接轴43的外周面设有螺旋槽45，螺旋槽45包括前后依次圆滑过渡连接的第一轴向槽451、弧形槽453和第二轴向槽452，法兰盖3上固定有顶丝33，顶丝33上连接有导向块34，导向块34的端部插设在螺旋槽45内，法兰盖3上螺纹连接有用于定位电机壳6的定位柱35，定位柱35与法兰盖3之间加装有等高垫片36，定位柱35位于钩爪42的内侧；每个锥销41安装在第二安装座46上，第二安装座46固定在法兰盖3上，每个锥销41的尾部设置有一个压缩弹簧47，电机壳6上设置有与两个锥销41的前端相对应的两个电机壳锥孔62，电机壳6装夹后，四个钩爪42同时钩住电机壳6，四根定位柱35同时顶住电机壳6，两个锥销41的前端分别嵌入两个电机壳锥孔62内。

拉杆5的前端连接有连接螺钉51，连接螺钉51包括一体设置的螺纹部52和连接部53，拉杆5与螺纹部51螺纹连接，连接部53上套设有传动盘54，每根连接轴43的外周面上设置有第一环形凹槽431，传动盘54的周壁卡嵌在多个第一环形凹槽431内，传动盘54的周壁设置有缺口55，传动盘54上固定有限位块56，限位块56靠近缺口55；连接部53的外周面上设置有第二环形凹槽531，第二环形凹槽531的两侧分别安装有一个球面垫圈57，传动盘54设置在两个球面垫圈57之间，传动盘54的两侧面与两个球面垫圈57的形状相适配，两个球面垫圈57分别紧靠在传动盘54的两侧。

上述夹具安装时，通过若干内六角螺钉22将盘根2固定在主轴上，同时使主轴插设在盘根锥孔21内，拉杆5***主轴锥孔内。开始装夹时，夹具处于松开状态，拉杆5位于前推位置，四个钩爪42受到拉杆5前推的作用，处于松开状态；装入待加工的电机壳6后，电机壳6上的凸台61卡嵌于防错限位块31上的卡槽32内，从而电机壳6在夹具上只有一个安装角度，避免加工过程中电机壳6错位，然后，液压旋转油缸驱动拉杆5后移，拉杆5通过传动盘54带动各根连接轴43后压的同时，四块导向块34分别沿各个螺旋槽45滑动，当四块导向块34移入弧形槽453内后，四个钩爪42转位到夹紧状态，完成装夹；装夹完成后，即可车削加工电机壳6的A孔、B面、C孔、D面、E面和F孔。加工完成后，液压旋转油缸驱动拉杆5前移，四个钩爪42松开，即可卸下加工好的电机壳6。

Claims (10)

1.一种车削加工电机壳用液压自动夹具，其特征在于包括中空的夹具体，所述的夹具体的一侧安装有盘根，所述的盘根上开设有与主轴的外径相适配的盘根锥孔，所述的夹具体的另一侧安装有法兰盖，所述的法兰盖上设置有可转位的夹紧机构，所述的夹紧机构上连接有拉杆，所述的拉杆的一端从所述的盘根锥孔穿出，所述的拉杆由液压旋转油缸驱动，所述的拉杆与主轴锥孔相适配，在所述的拉杆的带动下，所述的夹紧机构可转位并夹紧固定电机壳。

2.根据权利要求1所述的一种车削加工电机壳用液压自动夹具，其特征在于所述的夹紧机构包括间隔设置的若干锥销和可转位的多个夹紧单元；每个所述的夹紧单元包括一个钩爪和一根连接轴，所述的连接轴连接在所述的钩爪的尾端，所述的连接轴与所述的拉杆相连，所述的连接轴安装在第一安装座上，所述的第一安装座固定在所述的法兰盖上，所述的连接轴的外周面设有螺旋槽，所述的法兰盖上固定有顶丝，所述的顶丝上连接有导向块，所述的导向块的端部插设在所述的螺旋槽内，所述的法兰盖上安装有用于定位所述的电机壳的定位柱，所述的定位柱位于所述的钩爪的内侧；每个所述的锥销安装在一个第二安装座上，所述的第二安装座固定在所述的法兰盖上，每个所述的锥销的尾部设置有一个压缩弹簧，所述的电机壳上设置有与所述的若干锥销的前端相对应的若干电机壳锥孔，电机壳装夹后，多个钩爪同时钩住电机壳，多根定位柱同时顶住电机壳，若干锥销的前端分别嵌入若干电机壳锥孔内。

3.根据权利要求2所述的一种车削加工电机壳用液压自动夹具，其特征在于所述的夹紧机构包括间隔设置的两个锥销和可转位的四个夹紧单元。

4.根据权利要求2所述的一种车削加工电机壳用液压自动夹具，其特征在于所述的螺旋槽包括前后依次圆滑过渡连接的第一轴向槽、弧形槽和第二轴向槽。

5.根据权利要求2所述的一种车削加工电机壳用液压自动夹具，其特征在于所述的定位柱螺纹连接在所述的法兰盖上，所述的定位柱与所述的法兰盖之间加装有等高垫片。

6.根据权利要求2所述的一种车削加工电机壳用液压自动夹具，其特征在于所述的盘根上安装有用于螺纹连接所述的主轴的若干内六角螺钉。

7.根据权利要求2-6中任一项所述的一种车削加工电机壳用液压自动夹具，其特征在于所述的拉杆的前端连接有连接螺钉，所述的连接螺钉包括一体设置的螺纹部和连接部，所述的拉杆与所述的螺纹部螺纹连接，所述的连接部上套设有传动盘，每根所述的连接轴的外周面上设置有第一环形凹槽，所述的传动盘的周壁卡嵌在多个所述的第一环形凹槽内。

8.根据权利要求7所述的一种车削加工电机壳用液压自动夹具，其特征在于所述的连接部的外周面上设置有第二环形凹槽，所述的第二环形凹槽的两侧分别安装有一个球面垫圈，所述的传动盘设置在两个所述的球面垫圈之间，所述的传动盘的两侧面与两个所述的球面垫圈的形状相适配，两个所述的球面垫圈分别紧靠在所述的传动盘的两侧。

9.根据权利要求7所述的一种车削加工电机壳用液压自动夹具，其特征在于所述的传动盘的周壁设置有缺口，所述的传动盘上固定有限位块，所述的限位块靠近所述的缺口。

10.根据权利要求7所述的一种车削加工电机壳用液压自动夹具，其特征在于所述的法兰盖的外端设置有防错限位块，所述的防错限位块上设置有卡槽，所述的卡槽与所述的电机壳上的凸台的形状相适配。