CN108788856A - 一种用于车加工薄壁管件的装夹夹具 - Google Patents

Abstract

一种用于车加工薄壁管件的装夹夹具,包括四爪卡盘、设置于所述四爪卡盘内的固定块、设置于所述固定块上并沿所述固定块轴向分布的固定轴以及设置于所述固定轴径向上的顶紧装置，所述顶紧装置包括与所述固定轴同轴且直径大于所述固定轴的直径的顶紧筒以及连接所述顶紧筒的内壁与所述固定轴的外壁的压缩弹簧，所述固定块为正方体，且所述固定块轴向的中心线与所述固定轴的轴向中心线以及所述四爪卡盘的轴向中心线重合。本发明通过顶紧装置的设置，可以更好更方便的顶紧薄壁管件。同时由于用于连接顶紧装置的固定轴与正方体的固定块连接，并通过四爪卡盘对固定块进行固定，可以保证薄壁管件的径向和轴向都能受到顶紧作用力，从而提高了加工精度。

Description

一种用于车加工薄壁管件的装夹夹具

技术领域

本发明涉及机械加工的夹具技术领域，特别涉及一种用于车加工薄壁管件的装夹夹具。

背景技术

目前，在自动化设备生产过程中，通常会用到薄壁管件，而为了使得薄壁管件更好地与设备中的其他零部件配合，通常需要对薄壁管件的外圆进行加工。车床在加工薄壁管类零件简称薄壁管件时，受夹爪尺寸的限制，有时无法进行装夹牢固，同时，对于零件薄壁管类零件，装夹时极易导致零件变形，采用并且在高速旋转的切削加工过程中零件易发生弯曲变形，产生晃动，不利于保证加工精度，甚至对于较长的薄壁管类零件，由于晃动厉害，无法进行加工。

如专利公告号CN107498076A公开的一种用于车加工薄壁管件的装夹夹具，包括中空的固定轴和至少两组支撑组件，各支撑组件沿固定轴轴向均匀布置，所述支撑组件包括多个沿固定轴周向均匀布置的支撑杆，所述支撑杆沿径向贯穿于固定轴上，且与固定轴螺纹连接，所述支撑杆伸出固定轴外的端部设有支撑件。本发明定位稳定可靠，支撑杆伸出的长度可调节，既可以适用于直径较小的薄壁管件，尤其适用于直径较大的薄壁管的夹紧；既可以适用于轴向长度较小的薄壁管件，也可以适用于轴向长度较大的薄壁管件，具有结构简单、使用方便、装夹效果好、通用性好的特点。但是该夹具安装不方便，需要通过旋拧位于需要加工的薄壁管件内的支撑杆进行调节，而且支撑杆与管件的内壁接触面较小，不利于整个管件内壁受力均匀，容易对管件内壁造成局部损坏。

如专利公告号CN204396949U公开的一种薄壁管件外圆加工夹具，包括芯轴、夹套和顶套，芯轴的端部设有大径端朝外的弹性锥头；夹套套设于芯轴上，夹套的外壁上设有凸起，夹套的外壁上位于凸起的内侧还套设有胀紧套，夹套内设有一组加压孔；顶套套设于芯轴上位于夹套的内侧，顶套的外壁上设有两个圆筒，两个圆筒的中心线位于同一条直线上，两个圆筒的底端均设有弹簧，弹簧的端部设有顶柱，顶套远离夹套的端部还设有用于锁紧芯轴的锁紧螺母。本实用新型克服了现有薄壁管件夹持装置容易损坏薄壁管件的外壁、且不能使薄壁管件一次完成加工的技术缺陷，提供一种不易损坏薄壁管件的外壁、且能使薄壁管件一次完成加工的薄壁管件外圆加工夹具。但是该夹具需要通过气体加压进行胀紧，需要额外提供气源，增加了使用成本且不容易操作，同时该夹具的芯轴通过三爪卡盘进行卡紧，容易使芯轴发生转动，对加工管件外壁产生影响，从而降低了加工精度。

发明内容

要解决的技术问题

本发明的目的是针对现有技术所存在的上述问题，特提供一种安装方便且能同时提供顶紧管件的轴向和径向的作用力，从而保证加工精度的用于车加工薄壁管件的装夹夹具。

技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于车加工薄壁管件的装夹夹具,包括四爪卡盘、设置于所述四爪卡盘内的固定块、设置于所述固定块上并沿所述固定块轴向分布的固定轴以及设置于所述固定轴径向上的顶紧装置，所述顶紧装置包括与所述固定轴同轴且直径大于所述固定轴的直径的顶紧筒以及连接所述顶紧筒的内壁与所述固定轴的外壁的压缩弹簧，所述固定块为正方体，且所述固定块轴向的中心线与所述固定轴的轴向中心线以及所述四爪卡盘的轴向中心线重合。

通过顶紧装置的设置，可以使薄壁管件直接套装于顶紧筒外，且由于压缩弹簧产生弹力会反向作用于顶紧筒上，使顶紧筒能更好的顶紧薄壁管件。同时由于用于连接顶紧装置的固定轴与正方体的固定块连接，并通过四爪卡盘对固定块进行固定，该方式相比于三爪卡盘对圆柱形的轴进行卡紧，可以对固定块进行有效顶紧，防止固定块发生转动，进而可以保证薄壁管件的径向和轴向都能受到顶紧作用力，从而提高了加工精度。而且整个操作过程无需在管件内部进行操纵，方便工人对管件安装于夹具上的操作，提高了工作效率。

进一步的，所述固定轴径向上设置卡紧装置，所述卡紧装置包括多个设置于所述固定轴的外壁且沿所述固定轴的径向分布的U型的滑动槽、设置于所述滑动槽内并可沿所述滑动槽的长度方向移动的滑动块以及设置于所述滑动槽内沿所述滑动槽的长度方向分布且用于连接所述滑动槽与所述滑动块的拉伸弹簧，所述滑动块上设置用于卡接管件的卡接槽。该卡紧装置可以根据不同直径的管件进行卡紧调节，且由于拉伸弹簧的设置，其产生的弹力可以驱动滑动块对管件进行轴向的卡紧作用，从而提高加工精度。

进一步的，所述滑动槽内壁上设置有沿所述滑动槽长度方向分布的限位滑槽，所述滑动块上设置位于所述限位滑槽内的限位滑块。通过限位滑槽和限位滑块的设置既可以起到导向的作用，同时可以使滑动块始终位于滑动槽内，防止其脱离滑动槽而失效。

进一步的，所述滑动块的上表面至所述卡接槽之间设置沿所述滑动块的长度方向分布的螺纹通孔，所述螺纹通孔内设置用于顶紧管件的顶紧螺栓。通过顶紧螺栓旋拧入螺纹通孔后对管件表面进行顶紧，可以进一步提升对管件的轴向顶紧作用力，进一步提高加工精度。

进一步的，所述滑动槽为四个并圆周阵列分布于所述固定轴上，且与所述四爪卡盘的卡爪分布一致。该方式有利于节约材料，减少滑动槽的数量的同时，能够保证对管件进行最佳的卡紧效果。

进一步的，所述固定块上设置沿所述固定块轴向分布的连接孔，所述连接孔设置于所述固定块的轴向中心线上，所述连接孔内设置内螺纹，所述固定轴外表面设置与所述内螺纹配合的外螺纹。固定轴与固定块通过螺纹连接，可以方便固定轴的安装与拆卸，同时能够保证固定轴与固定块位于同一中心轴线上，也能防止固定轴发生转动而影响加工精度的问题。

进一步的，所述固定块与所述连接孔相对应的另一端沿轴向中心线方向设置锥形孔，所述锥形孔与所述连接孔相同，且所述锥形孔内设置用于顶紧所述固定轴的端部的顶尖。通过锥形孔和顶尖的设置，可以进一步对固定轴进行轴向的顶紧，从而提高固定轴上的顶紧装置对管件的轴向作用力。

进一步的，所述锥形孔的长度等于所述连接孔的长度。该结构可以有利于保证固定轴受到最佳的顶紧作用力，不会由于顶紧作用力过大而导致固定轴变形也不会由于顶紧作用力过小而导致无法顶紧的问题。

进一步的，所述压缩弹簧为多根，且圆周阵列分布于所述固定轴与所述顶紧筒之间。该结构有利于顶紧筒均匀的受到压缩弹簧的弹力作用，防止其局部发生变形而失效。

进一步的，所述顶紧筒为弹性塑料或者橡胶，该材质可以有利于顶紧筒对管件内壁进行顶紧时，存在一定的缓冲空间，防止过硬材质对薄壁管件的内壁造成损坏。

本发明的有益效果：

本用于车加工薄壁管件的装夹夹具解决了一般夹具安装不便且通过三爪卡盘进行卡紧，容易使加工管件发生转动，从而降低了加工精度的问题，通过顶紧装置的设置，可以使薄壁管件直接套装于顶紧筒外，且由于压缩弹簧产生弹力会反向作用于顶紧筒上，使顶紧筒能更好的顶紧薄壁管件。同时由于用于连接顶紧装置的固定轴与正方体的固定块连接，并通过四爪卡盘对固定块进行固定，该方式相比于三爪卡盘对圆柱形的轴进行卡紧，可以对固定块进行有效顶紧，防止固定块发生转动，进而可以保证薄壁管件的径向和轴向都能受到顶紧作用力，从而提高了加工精度。而且整个操作过程无需在管件内部进行操纵，方便工人对管件安装于夹具上的操作，提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明的主视剖视结构示意图；

图2是本发明的右视图；

图3是本发明实施例一的主视剖视结构示意图；

图4是本发明实施例一中A的放大示意图；

图5是本发明实施例二的主视剖视结构示意图；

图6是本发明实施例二的优选方案的主视剖视结构示意图；

图中，1-四爪卡盘，2-固定块，21-连接孔，22-锥形孔，23-顶尖，3-固定轴，4-顶紧装置，41-顶紧筒，42-压缩弹簧，5-卡紧装置，51-滑动槽，511-限位滑槽，52-滑动块，521-卡接槽，522-限位滑块，523-螺纹通孔，53-拉伸弹簧，6-管件，7-顶紧螺栓。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-2所示，一种用于车加工薄壁管件的装夹夹具，包括用于卡紧工件的四爪卡盘1、设置于四爪卡盘1内的固定块2、设置于固定块2上并沿固定块2轴向分布的固定轴3以及设置于固定轴3径向上的顶紧装置4。顶紧装置4包括与固定轴3同轴且直径大于固定轴3的直径的顶紧筒41以及连接顶紧筒41的内壁与固定轴3的外壁的压缩弹簧42。其中固定块2为正方体，且固定块2轴向的中心线与固定轴3的轴向中心线以及四爪卡盘1的轴向中心线重合。通过顶紧装置4的设置，可以使薄壁管件6直接套装于顶紧筒41外，且由于压缩弹簧42产生弹力会反向作用于顶紧筒41上，使顶紧筒41能更好的顶紧薄壁管件6。同时由于用于连接顶紧装置4的固定轴3与正方体的固定块2连接，并通过四爪卡盘1对固定块2进行固定，该方式相比于三爪卡盘对圆柱形的轴进行卡紧，可以对固定块2进行有效顶紧，防止固定块2发生转动，进而可以保证薄壁管件6的径向和轴向都能受到顶紧作用力，从而提高了加工精度。作为优选，压缩弹簧42为多根，且圆周阵列分布于固定轴3与顶紧筒41之间。该结构有利于顶紧筒41均匀的受到压缩弹簧42的弹力作用，防止其局部发生变形而失效。作为进一步的优选，顶紧筒41为弹性塑料或者橡胶，该材质可以有利于顶紧筒41对管件6内壁进行顶紧时，存在一定的缓冲空间，防止过硬材质对薄壁管件6的内壁造成损坏。

实施例一

如图3所示，固定轴3与固定块2一体成型，且固定轴3径向上设置卡紧装置5，卡紧装置5包括设置于固定轴3的外壁且沿固定轴3的径向分布的U型的滑动槽51、设置于滑动槽51内并可沿滑动槽51的长度方向移动的滑动块52以及设置于滑动槽51内沿滑动槽51的长度方向分布且用于连接滑动槽51与滑动块52的拉伸弹簧53，滑动块52上设置用于卡接管件6的卡接槽521。滑动槽51与固定轴3一体成型，同时滑动槽51为四个并圆周阵列分布于固定轴3上，且与四爪卡盘1的卡爪分布一致。该卡紧装置5可以根据不同直径的管件6进行卡紧调节，且由于拉伸弹簧53的设置，其产生的弹力可以驱动滑动块52对管件6进行轴向的卡紧作用，从而提高加工精度。具体的是先将滑动块52向外拉伸，驱使滑动块52上的卡接槽521与管件6卡接，此时拉伸弹簧53处于拉伸状态，然后放开滑动块52，此时拉伸弹簧53开始恢复形变，而产生反向拉紧滑动块52的作用力，从而实现滑动块52对管件6进行轴向的卡紧作用。

作为优选，如图4所示，滑动槽51内壁上设置有沿滑动槽51长度方向分布的限位滑槽511，滑动块52上设置位于限位滑槽511内的限位滑块522。通过限位滑槽511和限位滑块522的设置既可以起到对滑动块52进行移动导向的作用，同时可以使滑动块52始终位于滑动槽51内，防止其脱离滑动槽51而失效。作为进一步的优选，滑动块52的上表面至卡接槽521之间设置沿滑动块52的长度方向分布的螺纹通孔523，螺纹通孔523内设置用于顶紧管件6的顶紧螺栓7。通过顶紧螺栓7旋拧入螺纹通孔523后对管件6表面进行顶紧，可以进一步提升对管件6的轴向顶紧作用力，进一步提高加工精度。

实施例二

如图5所示，固定块2与固定轴3活动连接，固定块2上设置沿固定块2轴向分布的连接孔21，连接孔21设置于固定块2的轴向中心线上，连接孔21内设置内螺纹，固定轴3外表面设置与内螺纹配合的外螺纹。固定轴3与固定块2通过螺纹连接，可以方便固定轴3的安装与拆卸，同时能够保证固定轴3与固定块2位于同一中心轴线上，也能防止固定轴3发生转动而影响加工精度的问题。

作为优选，如图6所示，固定块2与连接孔21相对应的另一端沿轴向中心线方向设置锥形孔22，锥形孔22与连接孔21相同，且锥形孔22内设置用于顶紧固定轴3的端部的顶尖23。通过锥形孔22和顶尖23的设置，可以进一步对固定轴3进行轴向的顶紧，从而提高固定轴3上的顶紧装置4对管件6的轴向作用力。作为进一步的优选，锥形孔22的长度等于连接孔21的长度。该结构可以有利于保证固定轴3受到最佳的顶紧作用力，不会由于顶紧作用力过大而导致固定轴3变形也不会由于顶紧作用力过小而导致无法顶紧的问题。作为进一步的优选，卡紧装置5的结构与实施例一中滑动槽51的结构相同，该结构既可以方便整个夹具的固定轴3和固定轴3上的顶紧装置4进行更换和检修 ，同时也能保证固定轴3上的卡紧装置5能够提供足够的对管件6径向的卡紧作用力。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于车加工薄壁管件的装夹夹具，其特征在于：包括四爪卡盘（1）、设置于所述四爪卡盘（1）内的固定块（2）、设置于所述固定块（2）上并沿所述固定块（2）轴向分布的固定轴（3）以及设置于所述固定轴（3）径向上的顶紧装置（4），所述顶紧装置（4）包括与所述固定轴（3）同轴且直径大于所述固定轴（3）的直径的顶紧筒（41）以及连接所述顶紧筒（41）的内壁与所述固定轴（3）的外壁的压缩弹簧（42），所述固定块（2）为正方体，且所述固定块（2）轴向的中心线与所述固定轴（3）的轴向中心线以及所述四爪卡盘（1）的轴向中心线重合。

2.根据权利要求1所述的一种用于车加工薄壁管件的装夹夹具，其特征在于：所述固定轴（3）径向上设置卡紧装置（5），所述卡紧装置（5）包括多个设置于所述固定轴（3）的外壁且沿所述固定轴（3）的径向分布的U型的滑动槽（51）、设置于所述滑动槽（51）内并可沿所述滑动槽（51）的长度方向移动的滑动块（52）以及设置于所述滑动槽（51）内沿所述滑动槽（51）的长度方向分布且用于连接所述滑动槽（51）与所述滑动块（52）的拉伸弹簧（53），所述滑动块（52）上设置用于卡接管件（6）的卡接槽（521）。

3.根据权利要求2所述的一种用于车加工薄壁管件的装夹夹具，其特征在于：所述滑动槽（51）内壁上设置有沿所述滑动槽（51）长度方向分布的限位滑槽（511），所述滑动块（52）上设置位于所述限位滑槽（511）内的限位滑块（522）。

4.根据权利要求2所述的一种用于车加工薄壁管件的装夹夹具，其特征在于：所述滑动块（52）的上表面至所述卡接槽（521）之间设置沿所述滑动块（52）的长度方向分布的螺纹通孔（523），所述螺纹通孔（523）内设置用于顶紧管件（6）的顶紧螺栓（7）。

5.根据权利要求2所述的一种用于车加工薄壁管件的装夹夹具，其特征在于：所述滑动槽（51）为四个并圆周阵列分布于所述固定轴（3）上，且与所述四爪卡盘（1）的卡爪分布一致。

6.根据权利要求1所述的一种用于车加工薄壁管件的装夹夹具，其特征在于：所述固定块（2）上设置沿所述固定块（2）轴向分布的连接孔（21），所述连接孔（21）设置于所述固定块（2）的轴向中心线上，所述连接孔（21）内设置内螺纹，所述固定轴（3）外表面设置与所述内螺纹配合的外螺纹。

7.根据权利要求6所述的一种用于车加工薄壁管件的装夹夹具，其特征在于：所述固定块（2）与所述连接孔（21）相对应的另一端沿轴向中心线方向设置锥形孔（22），所述锥形孔（22）与所述连接孔（21）相同，且所述锥形孔（22）内设置用于顶紧所述固定轴（3）的端部的顶尖（23）。

8.根据权利要求7所述的一种用于车加工薄壁管件的装夹夹具，其特征在于：所述锥形孔（22）的长度等于所述连接孔（21）的长度。

9.根据权利要求1所述的一种用于车加工薄壁管件的装夹夹具，其特征在于：所述压缩弹簧（42）为多根，且圆周阵列分布于所述固定轴（3）与所述顶紧筒（41）之间。

10.根据权利要求1所述的一种用于车加工薄壁管件的装夹夹具，其特征在于：所述顶紧筒（41）为弹性塑料或者橡胶。