CN210160757U - 一种用于加工薄壁内孔件的缠绕式夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于加工薄壁内孔件的缠绕式夹具，夹具包括可拆卸的第一固定连接块和第一夹具，及可拆卸的第二固定连接块和第二夹具，第一、第二夹具均包括第一、第二、第三及第四夹片，所有夹片均包括圆弧夹持部及其两端的第一、第二端部，第一、第四夹片以及第二、第三夹片的圆弧夹持部均上下重叠，第一、第二夹片与第三、第四夹片的圆弧部相对设置，所有第一端部形成固定部，第一、第四夹片的第二端部形成第一紧固部，第二、第三夹片的第二端部形成第二紧固部，第一、第二紧固部之间设有紧固调节件；第一、第二固定连接块设置于底盘，第一、第二夹具所形成的夹持圆弧的中心轴线垂直于底盘且同轴设置。该夹具可实现零件内孔的高精度加工。

Description

一种用于加工薄壁内孔件的缠绕式夹具

技术领域

本实用新型涉及夹具技术领域，特别涉及一种用于加工薄壁内孔件的缠绕式夹具及加工方法。

背景技术

在加工薄壁内孔件的内外孔时，需要通过夹具对该零件两端进行夹紧固定。基于薄壁内孔件的壁厚比较薄，夹具对该零件实施夹紧时，容易出现零件局部变形较大的现象，零件横截面的不圆度很难得到保证。

例如，现有的三爪卡盘式夹紧，会使零件在与卡爪接触的位置产生变形；将零件***一个法兰盘的内孔，在法兰盘的侧面用螺钉挤压零件，或让法兰盘的内孔变形从而夹持零件的方法,均会导致零件在横截面变形，最终的零件加工精度很难保证。

同时，加工薄壁内孔件的内孔时，由于待加工件的长度较长，待加工件的末端容易发生摆动，进而影响到零件的加工精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于加工薄壁内孔件的缠绕式夹具，以解决上述背景技术中提出的夹持导致零件变形的问题。

根据本实用新型的第一方面，提供一种用于加工薄壁内孔件的缠绕式夹具，设置在固定于加工机床的底盘上，包括第一固定连接块、第二固定连接块、第一夹具以及第二夹具，所述第一夹具和第二夹具均包括由上至下依次布置的第一夹片、第二夹片、第三夹片以及第四夹片，所述第一夹片、第二夹片、第三夹片以及第四夹片均包括圆弧夹持部以及分别连接在圆弧夹持部两端的第一端部和第二端部，所述第一夹片与第四夹片的圆弧夹持部上下重叠，所述第二夹片和第三夹片的圆弧夹持部上下重叠，所述第一夹片和第二夹片的圆弧夹持部以及所述第三夹片和第四夹片的圆弧夹持部呈相对设置且两端叠合，所有的所述第一端部连接形成固定部，所述第一夹片与所述第四夹片的第二端部连接形成第一紧固部，所述第二夹片与所述第三夹片的第二端部连接形成第二紧固部，所述第一紧固部与所述第二紧固部之间形成间隙，所述第一紧固部与所述第二紧固部之间设置有用于调节第一紧固部和第二紧固部之间间隙大小的紧固调节件；

所述第一夹具的固定部与第一固定连接块可拆卸，所述第二夹具的固定部与第二固定连接块可拆卸；

所述第一固定连接块和所述第二固定连接块均设置于底盘上，所述第一夹具与所述第二夹具所形成的夹持圆弧的中心轴线均垂直于底盘且呈同轴设置。

上述用于加工薄壁内孔件的缠绕式夹具的有益效果为：该缠绕式夹具具有第一夹具和第二夹具，可同时夹持在待加工零件的两端。当对待加工零件中间部分的外壁进行加工时，只需要通过第一夹具夹持待加工零件即可，第二夹具无需安装；当对待加工零件进行内孔加工时，第一夹具和第二夹具分别夹持在待加工零件的两端，确保在加工内孔时，待加工零件的末端不会发生摆动，保证了零件的加工精度。同时，该缠绕式夹具通过第一夹片和第二夹片的圆弧夹持部以及第三夹片和第四夹片的圆弧夹持部夹紧在待加工零件。其中，第一夹片和第二夹片的圆弧夹持部以及第三夹片和第四夹片的圆弧夹持部形成一个左右部分呈上下错开的封闭夹紧环，该封闭夹紧环均匀的缠绕作用在薄壁内孔件的四周，使得薄壁内孔件受力均匀，变形极小，夹紧效果极佳，保证了待加工零件的装夹精度，进而有利于高精度加工。

根据本实用新型第一方面所述的用于加工薄壁内孔件的缠绕式夹具，所述紧固调节件为第一螺杆，所述第一紧固部或所述第二紧固部的其中一个设置有螺纹孔，所述第一螺杆穿过一个紧固部上的螺纹孔后抵接在另一个紧固部上。

根据本实用新型第一方面所述的用于加工薄壁内孔件的缠绕式夹具，所述第一紧固部或第二紧固部的其中另一个上设置有供所述第一螺杆末端***的定位孔。

根据本实用新型第一方面所述的用于加工薄壁内孔件的缠绕式夹具，所有圆弧夹持部所对应的圆弧以及圆弧夹持部自身的厚度均相等。

根据本实用新型第一方面所述的用于加工薄壁内孔件的缠绕式夹具，圆弧夹持部在两端的叠合部分大小相等。

根据本实用新型第一方面所述的用于加工薄壁内孔件的缠绕式夹具，所述固定部上设置有螺纹安装孔，所述第一固定连接块和第二固定连接块上均设置有供固定部嵌入的凹槽，所述凹槽内设置有贯穿第一固定连接块以及第二固定连接块的第一腰圆孔，所述固定部通过***第一腰圆孔的第二螺杆固定连接。

根据本实用新型第一方面所述的用于加工薄壁内孔件的缠绕式夹具，所述第一固定连接块以及第二固定连接块通过螺栓固定连接于底盘，所述底盘上对应设置有供螺栓穿过的第二腰圆孔。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明：

图1为第一夹具(第二夹具)的结构示意图；

图2为薄壁内孔件的结构示意图；

图3为安装有第一固定连接块的底盘的结构示意图；

图4为第一夹具夹持在薄壁内孔件上的状态示意图；

图5为第二固定连接块的结构示意图；

图6为第一夹具和第二夹具分别夹持在薄壁内孔件两端的状态示意图。

具体实施方式

参照图1至图6，本实用新型实施例一种用于加工薄壁内孔件的缠绕式夹具，该缠绕式夹具包括第一固定连接块90、第二固定连接块110、第一夹具以及第二夹具。其中，第一夹具的固定部50通过螺栓固定安装在第一固定连接块90上，第一固定连接块90通过螺栓固定安装在底盘100上；第二夹具的固定部50通过螺栓固定安装在第二固定连接块110上，第二固定连接块110通过螺栓固定安装在底盘100上；底盘100固定安装在加工机床的转轴上。第一夹具与第二夹具均垂直于底盘100且呈同轴设置，确保被夹持的待加工薄壁内孔件与底盘100保持垂直，以保证加工精度。

第一夹具以及第二夹具为相同的夹具，具体包括由上至下依次布置的第一夹片10、第二夹片20、第三夹片30以及第四夹片40，第一夹片10、第二夹片20、第三夹片30以及第四夹片40均包括圆弧夹持部11以及分别连接在圆弧夹持部11两端的第一端部和第二端部12，第一夹片10与第四夹片40的圆弧夹持部11上下重叠，第二夹片20和第三夹片30的圆弧夹持部11上下重叠，第一夹片10和第二夹片20的圆弧夹持部11以及第三夹片30和第四夹片40的圆弧夹持部11呈相对设置且两端叠合，所有的第一端部连接形成固定部50，第一夹片10与第四夹片40的第二端部12连接形成第一紧固部60，第二夹片20与第三夹片30的第二端部12连接形成第二紧固部70，第一紧固部60与第二紧固部70之间形成间隙，第一紧固部60与第二紧固部70之间设置有用于调节第一紧固部60和第二紧固部70之间间隙大小的紧固调节件80。

其中，圆弧夹持部11对应的直径大小略大于待加工薄壁内孔件1的外径，方便该零件安装于第一夹具或第二夹具上。同时，由于第一夹片10、第二夹片20、第三夹片30以及第四夹片40设计的较薄且形成缠绕结构，当通过位于第一紧固部60与第二紧固部70之间的紧固调节件80进行施力后，弹性缠绕结构的第一夹片10、第二夹片20、第三夹片30以及第四夹片40可以发生轻度形变，在紧固调节件80的作用下，第一紧固部60与第二紧固部70之间的间隙逐渐增大，第一夹片10以及第四夹片40的第二端部12与第二夹片20以及第三夹片30的第二端部12做背离运动，相应的圆弧缠绕夹持部11之间所形成的封闭夹紧环相对缩小，进而达到了夹紧待加工薄壁内孔件1的目的。

该缠绕式夹具具有第一夹具和第二夹具，可同时夹持在待加工零件的两端。第一夹具通过第一夹片10和第二夹片20的圆弧夹持部11以及第三夹片30和第四夹片40的圆弧夹持部11夹紧在薄壁内孔件1的底部筒壁；当对待加工零件中间部分的外壁进行加工时，只需要通过第一夹具夹持待加工零件即可，第二夹具无需安装；第二夹具通过第一夹片10和第二夹片20的圆弧夹持部11以及第三夹片30和第四夹片40的圆弧夹持部11夹紧在薄壁内孔件1的顶部筒壁；当对待加工零件进行内孔加工时，第一夹具和第二夹具分别夹持在待加工零件的两端，确保在加工内孔时，待加工零件的末端不会发生摆动，保证了零件的加工精度。

其中，第一夹片10和第二夹片20的圆弧夹持部11以及第三夹片30和第四夹片40的圆弧夹持部11均形成一个左右部分呈上下错开的封闭夹紧环，该封闭夹紧环均匀的缠绕式作用在薄壁内孔件1的四周，使得薄壁内孔件1受力均匀，夹紧效果极佳。同时，由于第一夹片10、第二夹片20、第三夹片30以及第四夹片40呈上下对称分布，第一夹片10和第二夹片20之间形成的力矩与第三夹片30和第四夹片40之间形成的力矩相互抵消，避免了整个薄壁内孔件1整体发生倾倒，保证了薄壁内孔件1的装夹精度，进而有利于高精度加工。

作为优选，紧固调节件80为第一螺杆，第一紧固部60和第二紧固部70的其中一个设置有螺纹孔，第一螺杆穿过螺纹孔后抵接在第一紧固部60和第二紧固部70的其中另一个上。本实施例中，第一紧固部60上设置有螺纹孔，第一螺杆旋进螺纹孔内，第一螺杆的末端抵接在第二紧固部70上。当待加工薄壁内孔件1穿过封闭夹紧环后，拧紧第一螺杆，第一螺杆对第二紧固部70施加推力，封闭夹紧环均匀缩小，缠绕在零件外壁上，完成待加工件的夹紧。同时，本实施例中，在第二紧固部70上设置有定位孔，第一螺杆***定位孔内实现定位锁定，可避免第一螺杆跑出而导致夹具失效。

为了保证夹紧的效果，所有圆弧夹持部11自身的厚度均相等，保证了夹片作用在待加工薄壁内孔件1外周曲面所对应的形变均匀；同时，圆弧夹持部11在两端的叠合部分大小相等，确保了第一夹片10和第二夹片20以及第三夹片30和第四夹片40对称的对待加工薄壁内孔件1施加夹紧力，确保了整个待加工薄壁内孔件1的受力均衡，最大程度的减小了待加工薄壁内孔件1因夹具夹持而产生的形变。

优选的，固定部50上设置有若干切槽51，切槽51位于多个夹片之间，切槽51的内表面分别与夹片的上、下表面共面。通过切槽51实现了第一夹片10、第二夹片20、第三夹片30以及第四夹片40在第一端部的部分分离，进而提高了第一夹片10、第二夹片20、第三夹片30以及第四夹片40自身的形变能力，确保了夹具操作的良好性。

为了方便第一夹具以及第二夹具的安装，在固定部50上设置有螺纹安装孔，第一固定连接块90和第二固定连接块110上均设置有供固定部50嵌入的凹槽91，凹槽91内设置有贯穿第一固定连接块90以及第二固定连接块110的第一腰圆孔92，固定部50嵌入至凹槽91后，再通过第二螺杆***至第一腰圆孔92，并将第二螺杆拧入至螺纹安装孔，进而实现缠绕式夹具的固定安装。第二螺杆可在第一腰圆孔92内活动，便于调节第一夹具以及第二夹具在凹槽91内的位置。

第一固定连接块90以及第二固定连接块110通过螺栓固定连接于底盘100上。为了保证薄壁内孔件1的同轴度可调，在底盘100上对应设置有供螺栓穿过的第二腰圆孔。第一固定连接块90以及第二固定连接块110可进行微调，满足薄壁内孔件1的同心度要求。

使用该缠绕式夹具加工薄壁内孔件的加工方法，具体包括以下步骤：

A、使用第一夹具夹紧待加工零件的底端；

B、对待加工零件的外壁中间部位进行加工；

C、使用第二夹具夹紧待加工零件的上端，完成待加工零件两端的固定；

D、对待加工零件进行内孔加工，得到薄壁内孔件。

该缠绕式夹具为分体式夹具，组装灵活，既可很好的满足待加工零件的中间部分外壁加工，又可满足待加工零件的内孔加工，加工过程中，确保了零件的加工精度。

在进行步骤A、B、C和D之前，通过第一固定连接块90以及第二固定连接块110分别将第一夹具和第二夹具安装于底盘100上，然后通过第一夹具和第二夹具分别夹持在测量标准件的两端，转动底盘100，并对第一夹具以及第二夹具进行调心。当确保第一夹具以及第二夹具位于底盘100的中心位置时，钻好定位销的孔并铰孔，将定位销***至铰孔，进而实现第一固定连接块90以及第二固定连接块110在底盘100上的位置固定。拆下测量标准件，换装成待加工零件，即可实现待加工零件的高精度加工。

该缠绕式夹具为分体式夹具，组装灵活，既可很好的满足待加工零件的中间部分外壁加工，又可满足待加工零件的内孔加工，加工过程中，确保了零件的加工精度。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种用于加工薄壁内孔件的缠绕式夹具，设置在固定于加工机床的底盘上，其特征在于：包括第一固定连接块、第二固定连接块、第一夹具以及第二夹具，所述第一夹具和第二夹具均包括由上至下依次布置的第一夹片、第二夹片、第三夹片以及第四夹片，所述第一夹片、第二夹片、第三夹片以及第四夹片均包括圆弧夹持部以及分别连接在圆弧夹持部两端的第一端部和第二端部，所述第一夹片与第四夹片的圆弧夹持部上下重叠，所述第二夹片和第三夹片的圆弧夹持部上下重叠，所述第一夹片和第二夹片的圆弧夹持部以及所述第三夹片和第四夹片的圆弧夹持部呈相对设置且两端叠合，所有的所述第一端部连接形成固定部，所述第一夹片与所述第四夹片的第二端部连接形成第一紧固部，所述第二夹片与所述第三夹片的第二端部连接形成第二紧固部，所述第一紧固部与所述第二紧固部之间形成间隙，所述第一紧固部与所述第二紧固部之间设置有用于调节第一紧固部和第二紧固部之间间隙大小的紧固调节件；

所述第一夹具的固定部与第一固定连接块可拆卸，所述第二夹具的固定部与第二固定连接块可拆卸；

所述第一固定连接块和所述第二固定连接块均设置于底盘上，所述第一夹具与所述第二夹具所形成的夹持圆弧的中心轴线均垂直于底盘且呈同轴设置。

2.根据权利要求1所述的用于加工薄壁内孔件的缠绕式夹具，其特征在于：所述紧固调节件为第一螺杆，所述第一紧固部或所述第二紧固部的其中一个设置有螺纹孔，所述第一螺杆穿过一个紧固部上的螺纹孔后抵接在另一个紧固部上。

3.根据权利要求2所述的用于加工薄壁内孔件的缠绕式夹具，其特征在于：所述第一紧固部或第二紧固部的其中另一个上设置有供所述第一螺杆末端***的定位孔。

4.根据权利要求2或3所述的用于加工薄壁内孔件的缠绕式夹具，其特征在于：所有圆弧夹持部所对应的圆弧以及圆弧夹持部自身的厚度均相等。

5.根据权利要求4所述的用于加工薄壁内孔件的缠绕式夹具，其特征在于：圆弧夹持部在两端的叠合部分大小相等。

6.根据权利要求5所述的用于加工薄壁内孔件的缠绕式夹具，其特征在于：所述固定部上设置有螺纹安装孔，所述第一固定连接块和第二固定连接块上均设置有供固定部嵌入的凹槽，所述凹槽内设置有贯穿第一固定连接块以及第二固定连接块的第一腰圆孔，所述固定部通过***第一腰圆孔的第二螺杆固定连接。

7.根据权利要求6所述的用于加工薄壁内孔件的缠绕式夹具，其特征在于：所述第一固定连接块以及第二固定连接块通过螺栓固定连接于底盘，所述底盘上对应设置有供螺栓穿过的第二腰圆孔。

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