CN115351573A - 用于异形偏心管状零件的装夹具及其夹装方法 - Google Patents

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张世军
赵莉
徐楠
王洪星
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    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
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Abstract

本发明公开了一种用于异形偏心管状零件的装夹具，包括卡盘夹装组件和中心架夹装组件；卡盘夹装组件包括与机床卡盘相连接的第一卡爪和第二卡爪以及分别固定安装在第一卡爪和第二卡爪上的第一软爪和第二软爪；第一软爪和第二软爪在第一卡爪和第二卡爪的夹紧作用下拼接形成一个内部具有异形槽的圆柱体，异形槽与异形偏心管状零件的形状相同；中心架夹装组件包括用于套装异形偏心管状零件的偏心轴和将异形偏心管状零件与偏心轴径向固定的顶丝。上述装夹具能够对异形偏心管状零件的两端进行精准夹装，是一种适用于数控车床上的异形偏心管状零件专用夹具，能有效避免异形偏心管状零件在旋转过程中装夹松动，提高了加工精度和加工效率。

Description

用于异形偏心管状零件的装夹具及其夹装方法
技术领域
本发明涉及车加工用装夹装置技术领域，特别是涉及一种用于异形偏心管状零件的装夹具及其夹装方法。
背景技术
异型偏心零件是机械加工领域常见的零件形式。由于异形偏心管状零件表面异形且整体偏心，无法在数控车床上直接使用卡爪进行装夹。此外由于零件整体偏心，在加工过程中会因为旋转离心力过大而造成工件震动和装夹松动，直接零件的加工精度和加工效率。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中异形偏心管状零件难以夹装的技术缺陷，而提供一种用于异形偏心管状零件的装夹具。
本发明的另一个目的是提供上述装夹具的夹装方法。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种用于异形偏心管状零件的装夹具，包括分别用于夹装异形偏心管状零件两端的卡盘夹装组件和中心架夹装组件；
所述卡盘夹装组件包括分别与机床卡盘相连接的第一卡爪和第二卡爪以及分别固定安装在所述第一卡爪和第二卡爪上的第一软爪和第二软爪；所述第一软爪上设置有第一异形槽，所述第二软爪上设置有第二异形槽；所述第一软爪和第二软爪在第一卡爪和第二卡爪的夹紧作用下拼接形成一个内部具有异形槽的圆柱体，所述异形槽与异形偏心管状零件的形状相同；
所述中心架夹装组件包括用于套装异形偏心管状零件的偏心轴、放置在所述偏心轴内用于压紧所述异形偏心管状零件的垫块和与所述垫块相抵以将所述异形偏心管状零件与所述偏心轴径向固定的顶丝。
在上述技术方案中，所述偏心轴内部开设有与异形偏心管状零件形状相同的异形通槽和用于放置垫块的垫块槽，所述异形通槽和垫块槽相连通。
在上述技术方案中，所述顶丝的数量为两个。
在上述技术方案中，所述偏心轴上沿径向还开设有两个顶丝孔，所述顶丝孔的端部与所述垫块槽相连通。
在上述技术方案中，所述第一异形槽的截面为圆弧状，所述第二异形槽的截面为矩形；所述第一异形槽和第二异形槽拼接形成的异形槽的截面形状与所述异形通槽的截面形状相同。
在上述技术方案中，所述第一异形槽的圆弧与第一软爪和第二软爪的外圆同轴心设置；所述异形通槽中圆弧与所述偏心轴同轴心设置。
在上述技术方案中，所述第一软爪和所述第二软爪的圆弧外径均为150mm；所述偏心轴外径为150mm。
在上述技术方案中，所述第一软爪和所述第二软爪的厚度均为40mm。
在上述技术方案中，所述第二异形槽的尺寸相比于异形偏心管状零件的下半部分尺寸在X向、Y向均放大0.5mm；所述异形通槽的尺寸为异形偏心管状零件外缘尺寸在X向、Y向均放大0.5mm。
在上述技术方案中，第一异形槽的圆弧与第一软爪的外圆和第二软爪的外圆同轴度均小于0.02mm；异形通槽的圆弧圆心与偏心轴同轴度小于0.02mm。
本发明的另一方面，上述用于异形偏心管状零件的装夹具的夹装方法，包括以下步骤：
将异形偏心管状零件装入第一异形槽和第二异形槽内，机床卡盘带动第一卡爪和第二卡爪夹紧，从而使异形偏心管状零件的一端夹紧在第一软爪和第二软爪内部的异形槽内完成一端的夹装；
将偏心轴安装在机床中心架上，根据异形偏心管状零件的长度调整机床中心架的位置；
将异形偏心管状零件的另一端装入偏心轴内，并通过顶丝进行径向固定，完成另一端的夹装。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明提供的用于异形偏心管状零件的装夹具，能够对异形偏心管状零件的两端进行精准夹装，是一种适用于数控车床上的异形偏心管状零件专用夹具，能有效避免异形偏心管状零件在旋转过程中装夹松动，提高了加工精度和加工效率。
2.本发明提供的用于异形偏心管状零件的装夹具，第一异形槽和第二异形槽形成的异形槽以及偏心轴内的异形通槽，其尺寸相比于异形偏心管状零件的尺寸略大，方便安装。
附图说明
图1所示为卡盘夹装组件的结构示意图；
图2所示为中心架夹装组件的结构示意图；
图3所示为中心架夹装组件的***图；
图4所示为偏心轴的剖面图。
图中：1-第一卡爪，2-第二卡爪，3-第一软爪，4-第二软爪，5-第一异形槽，6-第二异形槽，7-偏心轴，8-垫块，9-顶丝，10-异形通槽，11-垫块槽，12-顶丝孔。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种用于异形偏心管状零件的装夹具，包括卡盘夹装组件和中心架夹装组件；异形偏心管状零件的一端通过卡盘夹装组件夹装在机床卡盘上，另一端通过中心架夹装组件夹装在机床中心架上。
所述卡盘夹装组件，如图1所示，包括与机床卡盘相连接的第一卡爪1和第二卡爪2以及分别固定安装在所述第一卡爪1和第二卡爪2上的第一软爪3和第二软爪4，其中所述第一软爪3固定安装在所述第一卡爪1上，所述第二软爪4固定安装在所述第二卡爪2上；所述第一软爪3上设置有第一异形槽5，所述第二软爪4上设置有第二异形槽6；当所述第一卡爪1和第二卡爪2夹紧时，所述第一软爪3和所述第二软爪4拼接在一起，形成一个内部具有异形槽的圆柱体，所述异形槽与异形偏心管状零件的形状相同。将异形偏心管状零件放置在异形槽内，第一卡爪1和第二卡爪2夹紧，实现了异形偏心管状零件一端与机床卡盘的固定连接。
所述中心架夹装组件，如图2和图3所示，包括偏心轴7、垫块8和两个顶丝9；所述偏心轴7内部开设有与异形偏心管状零件形状相同的异形通槽10和用于放置垫块8的垫块槽11，所述异形通槽10和垫块槽11相连通；所述偏心轴7上沿径向还开设有两个顶丝孔12，所述顶丝孔12的端部与所述垫块槽11相连通；安装时，将异形偏心管状零件放置在异形通槽10内，然后将垫块8***垫块槽11内，旋紧两个顶丝9，使两个顶丝9端部与垫块8相抵，垫块8进而将异形偏心管状零件压紧在偏心轴7的异形通槽10内；偏心轴7安装在机床中心架上，实现了异形偏心管状零件端部与机床中心架的稳固夹装。垫块的设置可达到固定夹紧零件且防止零件表面夹伤的目的。
上述用于异形偏心管状零件的装夹具的夹装方法，包括以下步骤：
将异形偏心管状零件装入第一异形槽5和第二异形槽6内，机床卡盘带动第一卡爪1和第二卡爪2夹紧，从而使异形偏心管状零件的一端夹紧在第一软爪1和第二软爪2内部的异形槽内完成一端的夹装；
将偏心轴7安装在机床中心架上，根据异形偏心管状零件的长度调整机床中心架的位置；
将异形偏心管状零件放置在异形通槽10内，然后将垫块8***垫块槽11内，旋紧两个顶丝9，使两个顶丝9端部与垫块8相抵，垫块8进而将异形偏心管状零件压紧在偏心轴7的异形通槽10内完成另一端的夹装。
当零件一端加工完成之后，拆装后重复上述步骤，实现零件另一端的加工。
实施例2
本实施例是在实施例1的基础上介绍一种用于特定形状的异形偏心管状零件的装夹具。
所述异形偏心管状零件的截面上半部分为圆弧形，下半部分为矩形，其中上部分圆弧与下部分矩形的左右两边相切。
第一异形槽5的截面为圆弧状，与异形偏心管状零件的上半部分圆弧大小相等。第二异形槽6的截面为矩形，与异形偏心管状零件的下半部分矩形大小相等。第一异形槽5的圆弧与第一软爪3和第二软爪4的外圆同轴心设置。
所述第一异形槽5和第二异形槽6拼接形成的异形槽的截面形状与所述异形通槽10的截面形状相同。异形通槽10中圆弧与偏心轴7同轴心设置。
实施例3
本实施例是在实施例2的基础上介绍其尺寸信息。
所述第一软爪3为
Figure BDA0003070026810000041
的上半圆形，厚度为40mm；所述第二软爪4为
Figure BDA0003070026810000042
的下半圆形，厚度为40mm。
第一异形槽5的圆弧半径和异形偏心管状零件的上半部分圆弧半径相等，均为24mm。第一异形槽5的圆弧与第一软爪3的外圆同轴度小于0.02mm。第一异形槽5的圆弧与第二软爪4的外圆同轴度小于0.02mm。
为保证第一异形槽5的圆弧与第一软爪3和第二软爪4的外圆同轴度均小于0.02mm，在第一软爪3和第二软爪4加工过程中，先整体加工圆柱体的内部形状，在将圆柱体加工分开成第一软爪3和第二软爪4，最后分别焊接在第一卡爪1和第二卡爪2上。
除圆弧尺寸外，其他尺寸在X向、Y向均放大0.5mm，确保零件顺利装夹。具体来说，第二异形槽6的长度略大于异形偏心管状零件下半部分的宽度，第二异形槽6的深度为22mm，略大于异形偏心管状零件下半部分的深度。
偏心轴7外径为
Figure BDA0003070026810000043
异形通槽10的尺寸为异形偏心管状零件外缘尺寸在X向、Y向均放大0.5mm。异形通槽10的圆弧圆心与偏心轴7同轴度小于0.02mm。
垫块槽11的深度为10mm。
为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，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 (11)

1.一种用于异形偏心管状零件的装夹具，其特征在于：包括分别用于夹装异形偏心管状零件两端的卡盘夹装组件和中心架夹装组件；
所述卡盘夹装组件包括分别与机床卡盘相连接的第一卡爪和第二卡爪以及分别固定安装在所述第一卡爪和第二卡爪上的第一软爪和第二软爪；所述第一软爪上设置有第一异形槽，所述第二软爪上设置有第二异形槽；所述第一软爪和第二软爪在第一卡爪和第二卡爪的夹紧作用下拼接形成一个内部具有异形槽的圆柱体，所述异形槽与异形偏心管状零件的形状相同；
所述中心架夹装组件包括用于套装异形偏心管状零件的偏心轴、放置在所述偏心轴内用于压紧所述异形偏心管状零件的垫块和与所述垫块相抵以将所述异形偏心管状零件与所述偏心轴径向固定的顶丝。
2.如权利要求1所述的用于异形偏心管状零件的装夹具，其特征在于：所述偏心轴内部开设有与异形偏心管状零件形状相同的异形通槽和用于放置垫块的垫块槽，所述异形通槽和垫块槽相连通。
3.如权利要求2所述的用于异形偏心管状零件的装夹具，其特征在于：所述顶丝的数量为两个。
4.如权利要求3所述的用于异形偏心管状零件的装夹具，其特征在于：所述偏心轴上沿径向还开设有两个顶丝孔，所述顶丝孔的端部与所述垫块槽相连通。
5.如权利要求4所述的用于异形偏心管状零件的装夹具，其特征在于：所述第一异形槽的截面为圆弧状，所述第二异形槽的截面为矩形；所述第一异形槽和第二异形槽拼接形成的异形槽的截面形状与所述异形通槽的截面形状相同。
6.如权利要求5所述的用于异形偏心管状零件的装夹具，其特征在于：所述第一异形槽的圆弧与第一软爪和第二软爪的外圆同轴心设置；所述异形通槽中圆弧与所述偏心轴同轴心设置。
7.如权利要求1所述的用于异形偏心管状零件的装夹具，其特征在于：所述第一软爪和所述第二软爪的圆弧外径均为150mm；所述偏心轴外径为150mm。
8.如权利要求7所述的用于异形偏心管状零件的装夹具，其特征在于：所述第一软爪和所述第二软爪的厚度均为40mm。
9.如权利要求8所述的用于异形偏心管状零件的装夹具，其特征在于：所述第二异形槽的尺寸相比于异形偏心管状零件的下半部分尺寸在X向、Y向均放大0.5mm；所述异形通槽的尺寸为异形偏心管状零件外缘尺寸在X向、Y向均放大0.5mm。
10.如权利要求9所述的用于异形偏心管状零件的装夹具，其特征在于：第一异形槽的圆弧与第一软爪的外圆和第二软爪的外圆同轴度均小于0.02mm；异形通槽的圆弧圆心与偏心轴同轴度小于0.02mm。
11.如权利要求1-10任一项所述的用于异形偏心管状零件的装夹具的夹装方法，其特征在于：包括以下步骤：
将异形偏心管状零件装入第一异形槽和第二异形槽内，机床卡盘带动第一卡爪和第二卡爪夹紧，从而使异形偏心管状零件的一端夹紧在第一软爪和第二软爪内部的异形槽内完成一端的夹装；
将偏心轴安装在机床中心架上，根据异形偏心管状零件的长度调整机床中心架的位置；
将异形偏心管状零件的另一端装入偏心轴内，并通过顶丝进行径向固定，完成另一端的夹装。
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