CN109676171B - 内孔机械涨紧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于航空机械加工工艺装备领域,涉及一种内孔机械涨紧装置。该装置包括主轴法兰、涨紧芯轴、端面定位套、涨紧套、导向涨紧套、隔套、垫片和锁紧螺母。主轴法兰一端定位于机床主轴内孔,另一端与涨紧芯轴连接;端面定位套套在涨紧芯轴上,用于产品的端面定位;涨紧套、隔套、导向涨紧套、垫片和锁紧螺母依次套在涨紧芯轴上;涨紧套和导向涨紧套均为薄壁环槽结构,通过微量变形对产品产生涨紧力;隔套外圆尺寸小于产品内孔尺寸;垫片用于隔离导向涨紧套和锁紧螺母,以免损坏导向涨紧套;锁紧螺母与涨紧芯轴螺纹连接,组成螺纹副提供压力。本发明实现了带有孔特征的异形产品的定位与压紧,加工面完全开敞,使一序加工率提高。
Description
技术领域
本发明属于航空机械加工工艺装备领域,涉及一种内孔机械涨紧装置。
背景技术
在航空机械加工领域里无论是军用飞机还是民用飞机,都存在大量的带有孔特征的异形零件。此类零件外形都比较复杂,加工的工艺性不好,很难保证最终的尺寸要求,合格率比较低。但多数此类产品的设计基准与加工基准都为孔元素,同时随着各种多工能数控复合机床大量应用,给我们提供了一个新的解决途径。
原来的常规机床配用的常规夹具多数为一道工序一套夹具,故提供的定位与压紧的部位较多,只要定位与压紧元素为非加工表面就可以。但为完成一件产品的加工需要多道工序来完成,且每道工序的定位基准与加工基准很难统一,造成基准不重合误差较大;多工序加工就需要多套夹具来辅助生产,这样造成准备工时过长使效率比较低,多套夹具的成本也比较高经济性不好。
随着数控机床的发展,各种多功能复合机床大量应用。如车铣复合数控机床就是一典型。这类机床通常能够一序完成70%-100%的加工;且使设计基准与加工基准重合,提高了加工精度。但随着各类先进机床的应用,常规的夹具已经不能完全匹配。要在一序加工更多的特征,就要求待加工产品的表面要完全开场,不允许布置压板,这就不得不以内孔定位同时夹紧。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提出一种内孔机械涨紧装置,主轴法兰依据机床主轴的连接接口设计;将带有孔特征的异形产品装夹在内孔机械涨紧装置上,锁紧螺母设于芯轴上;螺母锁紧力传导到涨紧套使涨紧套受压变形向径向涨紧;涨紧套内孔与外圆均带有精度,从而将产品定位涨紧在装置上。
本发明的技术方案为:
一种内孔机械涨紧装置,包括主轴法兰1、涨紧芯轴2、端面定位套3、涨紧套4、导向涨紧套5、隔套6、垫片7、锁紧螺母8、内六角圆柱头螺栓a9、内六角圆柱头螺栓b10和内六角圆柱头螺栓c11;
所述涨紧芯轴2为五级阶梯轴,第二级阶梯轴直径最大,第五级阶梯轴直径最小,第一级阶梯轴外圆柱面及轴肩端面与主轴法兰1配合,通过内六角圆柱头螺栓b10与主轴法兰1一端连接;主轴法兰1另一端定位于机床主轴内孔,通过内六角圆柱头螺栓a9与机床连接;端面定位套3套在涨紧芯轴2的第三级阶梯轴上,下端面通过内六角圆柱头螺栓c11与涨紧芯轴2的轴肩连接,上端面用于产品12的端面定位;
所述涨紧套4、隔套6、导向涨紧套5、垫片7和锁紧螺母8依次套在涨紧芯轴5的第五级阶梯轴上;涨紧套4和导向涨紧套5材质相同,均为弹簧钢材质,呈薄壁环槽结构,内孔与涨紧芯轴2配合,中部外圆直径ΦD2根据不同产品12的内孔尺寸而定,在施加压力的情况下通过微量变形对产品12产生涨紧力;所述导向涨紧套5有一端面外圆直径为ΦD2尺寸,起到导向作用;隔套6内孔与涨紧芯轴2配合,外圆尺寸小于产品12内孔尺寸,隔套6用于适应不同产品12的长度变化;垫片7用于隔离导向涨紧套5和锁紧螺母8,以免损坏导向涨紧套5;锁紧螺母8与涨紧芯轴2螺纹连接,组成螺纹副提供压力,实现产品12的压紧与定位。
所述端面定位套3根据被加工产品的材料不同,选用不同的材料和热处理方式。
本发明的有益效果:
以孔特征为定位夹紧元素,实现了带有孔特征的异形产品的同时定位与压紧,精确定位、夹紧可靠,并且加工面完全开敞,使一序加工率大大提高;避免了多工序加工的基准转换,实现了设计基准与加工基准的重合,提高了加工精度。
附图说明
图1为内孔机械涨紧装置的结构示意图;
图2为内孔机械涨紧装置的侧视图;
图3(a)为导向涨紧套的示意图;
图3(b)为导向涨紧套的剖视图;
图中:1主轴法兰;2涨紧芯轴;3端面定位套;4涨紧套;5导向涨紧套;6隔套;7垫片;8锁紧螺母;9内六角圆柱头螺栓a;10内六角圆柱头螺栓b;11内六角圆柱头螺栓c;12产品。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案,进一步说明本发明的具体实施方案。
如图1和2所示,一种内孔机械涨紧装置,包括主轴法兰1、涨紧芯轴2、端面定位套3、涨紧套4、导向涨紧套5、隔套6、垫片7、锁紧螺母8、内六角圆柱头螺栓a9、内六角圆柱头螺栓b10和内六角圆柱头螺栓c11;
所述涨紧芯轴2为五级阶梯轴,第二级阶梯轴直径最大,第五级阶梯轴直径最小,第一级阶梯轴外圆柱面及轴肩端面与主轴法兰1配合,通过内六角圆柱头螺栓b10与主轴法兰1一端连接;主轴法兰1另一端定位于机床主轴内孔,通过内六角圆柱头螺栓a9与机床连接;端面定位套3套在涨紧芯轴2的第三级阶梯轴上,下端面通过内六角圆柱头螺栓c11与涨紧芯轴2的轴肩连接,上端面用于产品12的端面定位;
所述涨紧套4、隔套6、导向涨紧套5、垫片7和锁紧螺母8依次套在涨紧芯轴5的第五级阶梯轴上;涨紧套4和导向涨紧套5均为一种弹簧钢材质,呈薄壁环槽结构,内孔与涨紧芯轴2配合,中部外圆直径ΦD2根据不同产品12的内孔尺寸而定,在施加压力的情况下通过微量变形对产品12产生涨紧力;所述导向涨紧套5有一端面外圆直径为ΦD2尺寸,起到导向作用;隔套6内孔与涨紧芯轴2配合,外圆尺寸小于产品12内孔尺寸,隔套6用于适应不同产品12的长度变化;垫片7用于隔离导向涨紧套5和锁紧螺母8,以免损坏导向涨紧套5;锁紧螺母8与涨紧芯轴2螺纹连接,组成螺纹副提供压力,实现产品12的压紧与定位。
所述端面定位套3根据被加工产品的材料不同,选用不同的材料和热处理方式。
除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。
Claims (1)
1.一种内孔机械涨紧装置,其特征在于,所述的内孔机械涨紧装置包括主轴法兰(1)、涨紧芯轴(2)、端面定位套(3)、涨紧套(4)、导向涨紧套(5)、隔套(6)、垫片(7)、锁紧螺母(8)、内六角圆柱头螺栓a(9)、内六角圆柱头螺栓b(10)和内六角圆柱头螺栓c(11);
所述涨紧芯轴(2)为五级阶梯轴,第二级阶梯轴直径最大,第五级阶梯轴直径最小,第一级阶梯轴外圆柱面及轴肩端面与主轴法兰(1)配合,通过内六角圆柱头螺栓b(10)与主轴法兰(1)一端连接;主轴法兰(1)另一端定位于机床主轴内孔,通过内六角圆柱头螺栓a(9)与机床连接;端面定位套(3)套在涨紧芯轴(2)的第三级阶梯轴上,下端面通过内六角圆柱头螺栓c(11)与涨紧芯轴(2)的轴肩连接,上端面用于产品(12)的端面定位;
所述涨紧套(4)、隔套(6)、导向涨紧套(5)、垫片(7)和锁紧螺母(8)依次套在涨紧芯轴(2)的第五级阶梯轴上;涨紧套(4)和导向涨紧套(5)材质相同,均为弹簧钢材质,呈薄壁环槽结构,内孔与涨紧芯轴(2)配合,中部外圆直径ΦD2根据不同产品(12)的内孔尺寸而定,在施加压力的情况下通过微量变形对产品(12)产生涨紧力;所述导向涨紧套(5)有一端面外圆直径为ΦD2尺寸,起到导向作用;隔套(6)内孔与涨紧芯轴(2)配合,外圆尺寸小于产品(12)内孔尺寸,隔套(6)用于适应不同产品(12)的长度变化;垫片(7)用于隔离导向涨紧套(5)和锁紧螺母(8),以免损坏导向涨紧套(5);锁紧螺母(8)与涨紧芯轴(2)螺纹连接,组成螺纹副提供压力,实现产品(12)的压紧与定位。
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