CN108857515A - 一种圆弧面工件的夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种圆弧面工件的夹具，涉及机械加工技术领域。该夹具包括第一连杆穿设在工件本体的圆孔内且第一连杆的轴线与圆孔的轴线重合；第二连杆轴线和第一连杆轴线关于工件本体上弧形段的第一旋转中心线呈对称设置；固定件与第一连杆和第二连杆的一端固定；压紧件可拆卸固定在第一连杆和第二连杆的另一端，压紧件向固定件靠近将工件本体压紧；固定件的第二旋转中心线与压紧件的第三旋转中心线均与弧形段的第一旋转中心线重合。本发明公开的圆弧面工件的夹具，针对弧形段的第一旋转中心线不在工件本体上的工件，能够采用车床切削加工，结构简单，安装和拆卸方便，生产效率高，加工成本低，适用于大批量工件的加工。

Description

一种圆弧面工件的夹具
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种圆弧面工件的夹具。
背景技术
在机械加工技术领域，对于一些具有特殊形状的非标件的加工，需要考虑到加工的成本和精度等因素，选择合适的加工方法。一般情况下，对于大批量工件，常用车床进行切削加工而成，加工速度快，对工人的操作水平要求低，加工成本低。而当车床无法加工时，只能将工件送入铣床甚至数控加工中心进行加工，而铣床对夹具的要求较高，需要根据非标件设计对应的夹具，生产效率低，同时铣床的加工成本较高；数控加工中心能够加工任意形状的工件，而数控加工中心的成本是很高，根本无法作为大批量工件的加工方式。
图1为一种工件的截面剖视图，工件本体100'的截面为不规则形状，工件本体100'是由棒材进行切削加工得到的。工件本体100'包括一个弧形段101'和一个贯穿的圆孔102'，弧形段101'的旋转中心线200'不在工件本体100'上。如果采用车床进行切削加工时，想要加工出弧形段101'，就必须将车床的顶尖顶在弧形段101'的旋转中心线200'上，显然是无法加工出来的。而如果采用铣床进行加工，需要设置能压紧工件本体100'的特殊形状的夹具，生产效率低，加工成本较高。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种圆弧面工件的夹具，针对弧形段的旋转中心线不在工件本体上的工件，能够采用车床切削加工，结构简单，安装和拆卸方便，生产效率高，加工成本低，适用于大批量工件的加工。
本发明采用以下技术方案：
一种圆弧面工件的夹具，包括：第一连杆，第一连杆穿设在工件本体的圆孔内且第一连杆的轴线与圆孔的轴线重合；
第二连杆，第二连杆的轴线和第一连杆的轴线关于工件本体上弧形段的第一旋转中心线呈对称设置；
固定件，固定件与第一连杆和第二连杆的一端固定；及
压紧件，压紧件可拆卸固定在第一连杆和第二连杆的另一端，压紧件向固定件靠近将工件本体压紧；
固定件的第二旋转中心线与压紧件的第三旋转中心线均与弧形段的第一旋转中心线重合。
作为本发明的一种优选方案，压紧件包括压紧卡盘和螺母，第一连杆和第二连杆与压紧件配合的一端分别设置有螺纹段，压紧卡盘上设置有两个安装孔，第一连杆和第二连杆的螺纹段分别穿过两个安装孔，两个螺母分别从压紧卡盘的外侧与第一连杆的螺纹段和第二连杆的螺纹段拧紧，螺母能抵持在压紧卡盘的外表面上，压紧卡盘的内表面能与将工件本体远离固定件的一端抵持。
作为本发明的一种优选方案，压紧卡盘的外表面上凸设有安装座，安装座上开设有锥孔，锥孔的轴线与弧形段的第一旋转中心线重合。
作为本发明的一种优选方案，第一连杆和第二连杆上均设置有能与工件本体的圆孔卡紧的多个定位轴肩。
作为本发明的一种优选方案，第一连杆上还穿设有压紧套，压紧套的一端能与工件本体抵接，压紧套的另一端能与固定件或压紧件抵接。
作为本发明的一种优选方案，第一连杆和第二连杆的结构相同。
作为本发明的一种优选方案，工件本体侧壁的厚度不大于第一连杆和第二连杆之间的间隙。
作为本发明的一种优选方案，第一连杆和第二连杆上均设置有依次排列的第一定位轴肩、第二定位轴肩和第三定位轴肩，第一定位轴肩设置在靠近固定件的一侧，第一定位轴肩的直径大于第二定位轴肩，第二定位轴肩的直径大于第三定位轴肩。
作为本发明的一种优选方案，固定件与第一连杆和第二连杆的一端焊接固定。
作为本发明的一种优选方案，螺母为自锁螺母。
本发明的有益效果为：
本发明提出的一种圆弧面工件的夹具，通过第一连杆穿设在工件本体的圆孔内且第一连杆的轴线与圆孔的轴线重合，第二连杆，第二连杆轴线和第一连杆轴线关于工件本体上弧形段的第一旋转中心线呈对称设置，固定件和压紧件将工件本体固定，且固定件的第二旋转中心线与压紧件的第三旋转中心线均与弧形段的第一旋转中心线重合，这种设置使得工件能够在车床上被更好地定位，车刀切削的圆弧即为工件本体上弧形段，结构简单，安装和拆卸方便，生产效率高，加工成本低，适用于大批量工件的加工。
附图说明
图1是一种工件的截面剖视图；
图2是本发明提供的圆弧面工件的夹具夹持工件时的结构示意图；
图3是图2中A-A向的截面示意图；
图4是本发明提供的圆弧面工件的夹具的主视图；
图5是本发明提供的圆弧面工件的夹具中压紧件的结构示意图。
图中：
1、第一连杆；
2、第二连杆；
3、固定件；
4、压紧件；41、压紧卡盘；411、安装座；412、锥孔；42、螺母；
100、工件本体；101、弧形段；102、圆孔；200、第一旋转中心线；
100'、工件本体；101'、弧形段；102'、圆孔；200'、旋转中心线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图2是本发明提供的圆弧面工件的夹具夹持工件时的结构示意图，图3是图2中A-A向的截面示意图，结合图2和图3所示，该夹具主要包括第一连杆1、第二连杆2、固定件3和压紧件4。其中，第一连杆1穿设在工件本体100的圆孔102内，即第一连杆1用于承载工件本体100，且第一连杆1的轴线与圆孔102的轴线重合；第二连杆2的轴线和第一连杆1的轴线关于工件本体100上弧形段101的第一旋转中心线200呈对称设置；固定件3固定在第一连杆1和第二连杆2的一端，压紧件4可拆卸固定在第一连杆1和第二连杆2的另一端，压紧件4向固定件3靠近将工件本体100压紧。通过设置固定件3的第二旋转中心线与压紧件4的第三旋转中心线均与弧形段101的第一旋转中心线200重合，使得使用车床加工时，工件本体100被夹持在夹具内，车床从两侧分别夹持固定件3和压紧件4，车床通过夹具带动工件本体100转动，整个夹具的旋转中心线和弧形段101的第一旋转中心线200重合，整个夹具的旋转中心线与车床的主轴中心线重合，使得车刀切削的圆弧即为工件本体100上弧形段101。因此，本发明提供的圆弧面工件的夹具能实现对弧形段101的第一旋转中心线不在工件本体100上的工件进行车床切削加工，生产效率高，加工成本低，适用于大批量工件的加工；同时该夹具结构简单，安装和拆卸方便，可靠性高。
进一步地，图4是本发明提供的圆弧面工件的夹具的主视图，如图4所示，优选将第一连杆1和第二连杆2的结构设置为相同，工件本体100可以安装在第一连杆1或第二连杆2的任意一个上，通用性更好，使用更方便。第一连杆1和第二连杆2之间由于对称设置，使得两者之间具有一定的间隙，工件本体100侧壁的厚度不大于第一连杆1和第二连杆2之间的间隙，使得工件本体100套设在第一连杆1上时，与第二连杆2不发生干涉。第一连杆1和第二连杆2的用于承载工件本体100，承载的方式为将第一连杆1穿设在工件本体100的圆孔102内，因此，优选在第一连杆1和第二连杆2上均设置有能与工件本体100的圆孔102卡紧的多个定位轴肩。在本发明中，优选设置依次排列的第一定位轴肩、第二定位轴肩和第三定位轴肩，第一定位轴肩设置在靠近固定件3的一侧，第三定位轴肩设置在远离固定件3的一侧，第二定位轴肩设置在第一定位轴肩和第三定位轴肩之间；第一定位轴肩的直径大于第二定位轴肩，第二定位轴肩的直径大于第三定位轴肩。即本发明能够通用在工件本体100上具有至少三个不同直径的圆孔102的工件，进一步提高了夹具的通用性。可以预计地是，第一连杆1和第二连杆2上定位轴肩的尺寸和个数可以根据实际情况进行选择。本发明的使用过程中，将工件本体100的圆孔102从直径较小的第三定位轴肩套入第一连杆1，工件本体100的圆孔102能对应卡在一个轴肩处。进一步地，由于工件本体100的长度是不同的，为了更好地保证夹具的通用性，还设置有压紧套5。如图4所示，压紧套5套在第一连杆1上，在使用时，压紧套5的一端与工件本体100抵接，另一端与固定件3或压紧件4抵接，将压紧件4的夹紧力通过压紧套5将工件本体100固定。压紧套5的长度尺寸可以根据不同的工件长度进行选用，提高了夹具的通用性。
压紧件4和固定件3配合能将工件本体100固定，防止工件本体100随车床旋转过程中发生松动。图5是本发明提供的圆弧面工件的夹具中压紧件的结构示意图，如图5所示，压紧件4包括压紧卡盘41和螺母42，第一连杆1和第二连杆2与压紧件4配合的一端分别设置有螺纹段，用于与螺母42配合实现拧紧固定。优选螺母42为自锁螺母，螺纹拧紧的刚度更好，固定更加牢固。具体地，压紧卡盘41上设置有两个安装孔，第一连杆1和第二连杆2的螺纹段分别穿过压紧卡盘41上的安装孔，两个螺母42分别从压紧卡盘41的外侧与第一连杆1的螺纹段和第二连杆2的螺纹段拧紧，螺母42能抵持在压紧卡盘41的外表面上，压紧卡盘41的内表面能与工件本体100抵持，最终将工件本体100固定住。进一步地，本发明优选固定件3不动，压紧件4运动的方式将工件本体100固定，即本发明优选固定件3与第一连杆1和第二连杆2的一端焊接固定。可以预计地是，压紧件4和固定件3将工件本体100固定的方式并不局限本发明公开的技术方案，其他固定方式均可。本发明采用的这种设置方式，使整个夹具的刚度更好，在车床高速转动状态下，夹具的稳定性更好。
进一步地，为了使得该夹具能与车床更好地配合，如图5中所示，在压紧卡盘41的外表面上凸设有安装座411，安装座411上开设有锥孔412，锥孔412的轴线与弧形段101的第一旋转中心线200重合。可以预计地是，在夹具与车床配合时，可以采用一顶一夹的装夹方式进行固定，即车床的顶尖***锥孔412内，车床的三爪卡盘在另一侧将固定件3夹紧。整个夹具的旋转中心线与车床的主轴中心线重合，使得车刀切削的圆弧即为工件本体100上弧形段101。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种圆弧面工件的夹具，其特征在于，包括：
第一连杆(1)，所述第一连杆(1)穿设在工件本体(100)的圆孔(102)内且所述第一连杆(1)的轴线与所述圆孔(102)的轴线重合；
第二连杆(2)，所述第二连杆(2)的轴线和所述第一连杆(1)的轴线关于所述工件本体(100)上弧形段(101)的第一旋转中心线(200)呈对称设置；
固定件(3)，所述固定件(3)与所述第一连杆(1)和所述第二连杆(2)的一端固定；及
压紧件(4)，所述压紧件(4)可拆卸固定在所述第一连杆(1)和所述第二连杆(2)的另一端，所述压紧件(4)向所述固定件(3)靠近将所述工件本体(100)压紧；
所述固定件(3)的第二旋转中心线与所述压紧件(4)的第三旋转中心线均与所述弧形段(101)的第一旋转中心线(200)重合。
2.根据权利要求1所述的圆弧面工件的夹具，其特征在于，所述压紧件(4)包括压紧卡盘(41)和螺母(42)，所述第一连杆(1)和所述第二连杆(2)与所述压紧件(4)配合的一端分别设置有螺纹段，所述压紧卡盘(41)上设置有两个安装孔，所述第一连杆(1)和所述第二连杆(2)的螺纹段分别穿过两个安装孔，两个螺母(42)分别从所述压紧卡盘(41)的外侧与所述第一连杆(1)的螺纹段和所述第二连杆(2)的螺纹段拧紧，所述螺母(42)能抵持在所述压紧卡盘(41)的外表面上，所述压紧卡盘(41)的内表面能与将所述工件本体(100)远离固定件(3)的一端抵持。
3.根据权利要求2所述的圆弧面工件的夹具，其特征在于，所述压紧卡盘(41)的外表面上凸设有安装座(411)，所述安装座(411)上开设有锥孔(412)，所述锥孔(412)的轴线与所述弧形段(101)的第一旋转中心线(200)重合。
4.根据权利要求1所述的圆弧面工件的夹具，其特征在于，所述第一连杆(1)和所述第二连杆(2)上均设置有能与所述工件本体(100)的圆孔(102)卡紧的多个定位轴肩。
5.根据权利要求4所述的圆弧面工件的夹具，其特征在于，所述第一连杆(1)上还穿设有压紧套(5)，所述压紧套(5)的一端能与所述工件本体(100)抵接，所述压紧套(5)的另一端能与固定件(3)或压紧件(4)抵接。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的圆弧面工件的夹具，其特征在于，所述第一连杆(1)和所述第二连杆(2)的结构相同。
7.根据权利要求1-5任意一项所述的圆弧面工件的夹具，其特征在于，所述工件本体(100)侧壁的厚度不大于所述第一连杆(1)和所述第二连杆(2)之间的间隙。
8.根据权利要求1-5任意一项所述的圆弧面工件的夹具，其特征在于，所述第一连杆(1)和所述第二连杆(2)上均设置有依次排列的第一定位轴肩、第二定位轴肩和第三定位轴肩，第一定位轴肩设置在靠近所述固定件(3)的一侧，所述第一定位轴肩的直径大于所述第二定位轴肩，所述第二定位轴肩的直径大于所述第三定位轴肩。
9.根据权利要求1-5任意一项所述的圆弧面工件的夹具，其特征在于，所述固定件(3)与所述第一连杆(1)和所述第二连杆(2)的一端焊接固定。
10.根据权利要求2所述的圆弧面工件的夹具，其特征在于，所述螺母(42)为自锁螺母。
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