CN216138114U - 一种微小轴套类零件定位夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种微小轴套类零件定位夹具，包括适配器和弹性夹头，适配器的右端开设有内锥孔，弹性夹头的右端外侧设有与内锥孔配合的外锥面，弹性夹头的左端外侧有外螺纹，弹性夹头右端开设有若干个对称分布的分隔槽，分隔槽将弹性夹头的右端分割为若干瓣分离的弹性块，分隔槽内安置有中心开设有中心孔的支撑架，分隔槽与支撑架之间有间隙。本实用新型通过在弹性夹头开设分隔槽，将用于定位的支撑架安装在分隔槽之间，使夹紧部件与定位部件分离，定位端相对机床原点始终不变，保证了待加工零件的轴向定位重复精度；通过设置对称的部件，并采用均匀分布的方式将各个部件安装到主轴上，使主轴动平衡等级不变，防止主轴振动，提高加工精度。

Description

一种微小轴套类零件定位夹具

技术领域

本实用新型属于机械加工技术领域，具体涉及一种微小轴套类零件定位夹具。

背景技术

在使用数控排刀车床对精密微小型轴套类零件进行机械加工时，对零件的轴向尺寸加工精度要求较高，在自动化上下料批量加工时，相对于机床零点或程序的原点位置，零件在装入主轴夹头时，对零件的轴向装夹也需要有较高的重复定位精度。

目前市场上微小轴套类零件的夹具大致分为两类：第一种是在主轴拉杆内安装细长杆后定位，靠后定位的前端面定位工件；第二种是在弹簧夹头内孔里有预先加工好的内肩面，靠内肩面进行工件定位。这两种方式都存在诸多缺点。第一种：由于在拉杆内安装有细长杆，会使主轴高速转动时动平衡产生变化，动平衡等级降级，产生振动和噪音进而影响加工精度，同时细长杆会有弯曲变形使得后定位的定位端面产生不确定的轴向位移，直接影响工件的轴向装夹重复定位精度；第二种：弹簧夹头在拉杆的拉动下，径向收缩夹紧工件时，其预先加工好的定位肩面，随着夹头的收缩与张开会产生位置度的变化，进而直接影响工件的轴向装夹重复定位精度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种微小轴套类零件定位夹具。该定位夹具通过在弹性夹头上开设对称分布的分隔槽，将弹性夹头分割为对称的弹性块，并采用均匀分布的方式将定位夹具中的各个部件固定连接，使其在高速转动过程中能保持相同的轴向力，进而保持主轴的轴向动平衡，防止主轴振动，提高了微小轴套类零件的加工精度；同时，在弹性夹头的分隔槽间隙安装定位功能的支撑架，将定位部件与夹紧部件分离，使得定位端面相对于机床原点始终不变，提高了批量加工的工件轴向定位重复性精度，进而提高了微小轴套类零件加工的机械精度和合格率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种微小轴套类零件定位夹具，其特征在于，包括适配器和配合安装于所述适配器内的弹性夹头，所述适配器的右端开设有内锥孔，所述弹性夹头的右端外侧设有与所述内锥孔配合的外锥面，所述弹性夹头的左端外侧加工有外螺纹，所述弹性夹头右端开设有若干个对称分布的分隔槽，且所述分隔槽将弹性夹头的右端相应的分割为若干瓣互相分离的弹性块，所述分隔槽内安置有支撑架，所述支撑架的中心开设有容置待加工零件的中心孔，所述分隔槽与所述支撑架之间有间隙。

上述的微小轴套类零件定位夹具，其特征在于，所述内锥孔外侧的锥孔外圆上安装有定位环，所述定位环的侧面开设有均匀分布的若干个第三连接孔，所述第三连接孔通过与第二固定件配合将所述定位环安装于所述锥孔外圆上，所述定位环的右端面开设有若干个均匀分布的端面槽，所述端面槽内开设有第二连接孔，所述支撑架通过第三固定件安装在所述第二连接孔内。

上述的微小轴套类零件定位夹具，其特征在于，所述支撑架由若干个对称分布的腹板条组成，所述腹板条置于所述分隔槽内，且所述腹板条外侧与所述分隔槽之间有间隙，所述腹板条的交点处开设有中心孔，所述腹板条的末端设置有基准块，所述基准块上开设有第四连接孔，所述第四连接孔通过与所述第三固定件配合将所述基准块安装于所述第四连接孔内。

上述的微小轴套类零件定位夹具，其特征在于，所述适配器上开设有均匀分布的若干个第一连接孔，所述第一连接孔通过与第一固定件配合将所述适配器固定在主轴端面上，其中，所述适配器左端的大端端面与所述主轴端面贴合，所述适配器左端的大端内孔与主轴端部的凸缘配合。

上述的微小轴套类零件定位夹具，其特征在于，所述弹性夹头的左端外表面上开设有两个对称的导向槽。

上述的微小轴套类零件定位夹具，其特征在于，所述适配器左端的大端外圆的外侧设置有防护盖，所述防护盖通过第四固定件固定在主轴外套端面上。

上述的微小轴套类零件定位夹具，其特征在于，所述第二固定件为顶丝，所述第一固定件、所述第三固定件及所述第四固定件为螺钉。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型通过在弹性夹头上开设分隔槽，并将用于定位的支撑架安装在分隔槽之间，使具有夹紧功能的弹性夹头与定位功能的支撑架分离，在自动化上下料批量加工时，弹性夹头无论是夹紧还是松开工件，定位端面相对于机床原点始终不变，从而保证微小轴套类零件在装入主轴时，有更高的轴向定位重复精度，有效提高了微小轴套类零件加工的机械精度，提高工件合格率。

2、本实用新型通过在弹性夹头上开设对称分布的分隔槽，将弹性夹头分割为对称的弹性块，并采用均匀分布的方式将定位夹具中的各个部件固定连接到主轴上，使其在高速转动过程中能保持相同的轴向力，进而保持主轴的轴向动平衡，防止主轴振动，提高了微小轴套类零件的加工精度。

3、本实用新型通过设置导向槽与主轴组件中的防转销配合使用，防止弹性夹头在适配器内发生相对旋转，使弹性夹头能准确延适配器的轴心线上移动，确保外锥面端的侧壁能更加均匀的膨胀或收缩，使待加工零件在轴向的定位更加精确，也进一步提高了待加工零件定位的重复精度。

4、本实用新型通过采用防护盖来保护适配器，避免铣削过程中产生的高速切屑划伤适配器的径向安装基准面，影响适配器重复安装时的找正精度，进而避免影响微小轴套类零件的加工精度。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的定位夹具的正面结构示意图。

图2是本实用新型的定位夹具的背面结构示意图。

图3是本实用新型的定位夹具的主视图。

图4是图3中A-A处的剖视图。

图5是本实用新型的定位夹具中适配器的结构示意图。

图6是图5中B-B处的剖视图。

图7是本实用新型的定位夹具中弹性夹头的结构示意图。

图8是本实用新型的定位夹具中定位环的结构示意图。

图9是本实用新型的定位夹具中支撑架的结构示意图。

图10是本实用新型的定位夹具使用状态下示意图。

附图标记说明:

1—适配器；	1-1—内锥孔；	1-2—锥孔外圆；
			1-3—大端端面；	1-4—大端内孔；	1-5—第一连接孔；
1-6—大端外圆；	2—弹性夹头；	2-1—外锥面；
			2-2—弹性块；	2-3—分隔槽；	2-4—外螺纹；
2-5—导向槽；	3—定位环；	3-1—端面槽；
			3-2—第二连接孔；	3-3—第三连接孔；	4—支撑架；
4-1—中心孔；	4-2—腹板条；	4-3—基准块；
			4-4—第四连接孔；	5—防护盖；	6—第一固定件；
7—第二固定件；	8—第三固定件；	9—第四固定件；
			10—待加工零件；	11—主轴端面；	12—送料机构；
13—拉杆；	14—防转销；	15—凸缘；
			16—主轴外套端面。

具体实施方式

实施例1

如图1~图7所示，本实施例的微小轴套类零件定位夹具，包括适配器1和配合安装于所述适配器1内的弹性夹头2，所述适配器1的右端开设有内锥孔1-1，所述弹性夹头2的右端外侧设有与所述内锥孔1-1配合的外锥面2-1，所述弹性夹头2的左端外侧加工有外螺纹2-4，所述弹性夹头2右端开设有若干个对称分布的分隔槽2-3，所述分隔槽2-3将弹性夹头2的右端相应的分割为若干瓣互相分离的弹性块2-2，所述分隔槽2-3内安置有支撑架4，所述支撑架4中心开设有容置待加工零件10的中心孔4-1，所述分隔槽2-3与所述支撑架4之间有间隙。

本实施例中，适配器1右端的内锥孔1-1用于弹性夹头2的定位和支撑，内锥孔1-1与弹性夹头2右端的外锥面2-1配合用来夹紧或松开待加工的微小轴套类零件，弹性夹头2的左端开设的外螺纹2-4用于与主轴上的拉杆13连接，待加工的微小轴套类零件装夹到弹性夹头2上后，主轴上的拉杆13在拉紧驱动的作用下向左移动，弹性夹头2随之向左移动，弹性夹头2右端的弹性部分在内锥孔1-1的作用下收缩，弹性夹头2内的工件被夹紧，同样的，拉杆13向右移动，弹性夹头2随之向右移动，弹性夹头2右端的弹性部分在内锥孔1-1的作用下膨胀，弹性夹头2内的工件被松开；设置在弹性夹头2分隔槽2-3之间的支撑架4，对待加工的微小轴套类零件的装夹起定位作用，支撑架4上开设的中心孔4-1用于容置待加工零件10并对其进行定位；分隔槽2-3将弹性夹头2的右端分割为分离的弹性块2-2，使分隔槽2-3与支撑架4之间留有间隙，该间隙将弹性夹头2与支撑架4分离开，即将夹紧功能部件与定位功能部件分离开，在自动化上下料批量加工时，支撑架4的位置是固定的，弹性夹头2无论是夹紧还是松开待加工零件10，支撑架4作为待加工零件10的定位端，相对于机床原点或程序原点始终不变，从而保证微小轴套类零件在装入主轴时，有更高的轴向定位重复精度，有效提高微小轴套类零件加工的机械精度，提高工件合格率；弹性夹头2右端开设的若干个对称分布的分隔槽2-3，将弹性夹头2相应的分割为若干瓣对称分布的弹性块2-2，对称分布使其在高速转动过程中能保持相同的轴向力，有利于保持主轴的轴向动平衡，防止主轴振动，提高工件的加工精度。

如图1~图8所示，可选地，在本实施例中，所述内锥孔1-1外侧的锥孔外圆1-2上安装有定位环3，所述定位环3的侧面开设有均匀分布的若干个第三连接孔3-3，所述第三连接孔3-3通过与第二固定件7配合将所述定位环3安装于所述锥孔外圆1-2上，所述定位环3的右端面开设有若干个均匀分布的端面槽3-1，所述端面槽3-1内开设有第二连接孔3-2，所述支撑架4通过第三固定件8安装在所述第二连接孔3-2内。通过在定位环3上开设第三连接孔3-3，并与第二固定件7配合，实现定位环3在锥孔外圆1-2上的安装，即实现定位环3在适配器1上的安装，使定位环3随适配器1转动而转动，定位环3侧面均匀分布的开设第三连接孔3-3，使定位环3在适配器1上保持动平衡等级不变，进而防止发生主轴振动，提高微小轴套类零件的加工精度；设置的定位环3用于支撑架4的安装，具体将支撑架4通过第三固定件8固定安装在端面槽3-1内的第二连接孔3-2内；端面槽3-1也是均匀分布在定位环3的右端面，同样均匀布设有利于维持主轴转动过程中的动平衡。

如图1~图9所示，可选地，在本实施例中，所述支撑架4由若干个对称分布的腹板条4-2组成，所述腹板条4-2置于所述分隔槽2-3内，且所述腹板条4-2外侧与所述分隔槽2-3之间有间隙，所述腹板条4-2的交点处开设所述中心孔4-1，所述腹板条4-2的末端设置有基准块4-3，所述基准块4-3上开设有第四连接孔4-4，所述第四连接孔4-4通过与所述第三固定件8配合将所述基准块4-3安装于所述第二连接孔3-2内。设置的均匀分布的腹板条4-2有利于保持支撑架4在主轴上的动平衡，腹板条4-2交点处开设的中心孔4-1位于支撑架4的中心，用于对待加工的微小轴套类零件定位；通过在基准块4-3上开设第四连接孔4-4，在端面槽3-1内开设第二连接孔3-2，第四连接孔4-4和第二连接孔3-2与第三固定件8配合，实现支撑架4在定位环3上的固定安装；设置的若干个对称分布的腹板条4-2置于分隔槽2-3之间，且腹板条4-2与分隔槽2-3之间有间隙，即腹板条4-2与分隔槽2-3为分离状态不互相接触，设置的支撑架4起定位作用，弹性夹头2起夹紧作用，对于待加工的微小轴套类零件起定位与夹紧功能的部件分割设计，使得弹性夹头2在夹紧或松开待加工的微小轴套类零件时，定位端的位置相对于数控机床的机床原点或程序原点位置始终不变，因此，微小轴套类零件在装入主轴时定位位置可重复，使得批次生产的微小轴套类零件定位精度提高，进而提高了微小轴套类零件的加工精度。

如图6和图10所示，可选地，在本实施例中，所述适配器1上开设有均匀分布的若干个第一连接孔1-5，所述第一连接孔1-5通过与第一固定件6配合将所述适配器1固定在主轴端面11上，其中，所述适配器1左端的大端端面1-3与所述主轴端面11贴合，所述适配器1左端的大端内孔1-4与主轴端部的凸缘15配合。在适配器1上开设的若干个均匀分布的第一连接孔1-5，与第一固定件6配合将适配器1固定安装到数控机床的主轴端面11上，使适配器1的大端端面1-3与主轴端面11贴合，均匀分布的第一连接孔1-5和与其第一固定件6保证了适配器1在主轴上的动平衡等级不变，即适配器1与主轴端面11通过第一固定件6联结轴向固定，大端内孔1-4与主轴端面的凸缘15配合将适配器1径向定位，适配器1的稳定安装使得套装在其内部的弹性夹头2在轴向保持平衡，防止引起主轴振动，进而保证待加工的微小轴套类零件被稳定夹持，克服主轴高速转动时动平衡产生变化的缺陷，进一步提高加工精度。在本实施例中，所述第一连接孔1-5设置有六个，在保证稳定安装的同时降低夹具制造的复杂程度。

如图7所示，可选地，在本实施例中，所述弹性夹头2的左端外表面上开设有两个对称的导向槽2-5。在弹性夹头2左端外表面轴向设置的导向槽2-5与主轴组件中的防转销14配合使用，防止弹性夹头2在适配器1内发生相对旋转，在防转销14配合导向槽2-5的导向作用下，使弹性夹头2能准确延适配器1的轴心线上移动，确保外锥面2-1端的侧壁能更加均匀的膨胀或收缩，使待加工零件10在轴向的定位更加精确，也进一步提高了待加工零件定位的重复精度。在本实施例中，所述导向槽2-5的宽度为3mm，与主轴上的防转销14的尺寸互相配合，保证防转销14卡接于导向槽2-5中，实现对弹性夹头2的轴向导向。

如图1~图6所示，可选地，在本实施例中，所述适配器1左端的大端外圆1-6的外侧设置有防护盖5，所述防护盖5通过第四固定件9固定在所述主轴外套端面16上。设置的防护盖5用于保护适配器1，避免铣削过程中产生的高速切屑划伤适配器1的径向安装基准面，影响适配器1重复安装时的找正精度，进而避免影响微小轴套类零件的加工精度；防护盖5通过第四固定件9固定在主轴外套端面16上，防护盖5不与适配器1接触，即不与适配器1旋转，保护适配器1与安装主轴端面11不被高速切屑划伤。

如图1~图4所示，可选地，在本实施例中，所述第二固定件7为顶丝，所述第一固定件6、所述第三固定件8及所述第四固定件9为螺钉。设置的第一固定件6将适配器1固定安装在主轴端面11上，设置的第三固定件8将支撑架4固定安装在定位环3上，设置的第二固定件7将定位环3径向固定在适配器1的锥孔外圆1-2上，防止铣削过程中定位环3在适配器1上发生轴向转动，从而保证安装在定位环3上的支撑架4的定位准确度，设置的第四固定件9将防护盖5固定安装在主轴外套端面16上，上述的第一固定件6、第三固定件8及第四固定件9起固定安装作用，选用螺钉作为安装固定件安装在与其配合的连接孔内，第二固定件7起紧固作用，选用顶丝作为紧固固定件将定位环3固定在适配器1外侧面上。本实施例中，使用的第一固定件6为M6X25内六角螺钉，第二固定件7为M5X10顶丝，第三固定件8为M3X8内六角螺钉，第四固定件9为M5X30内六角螺钉。

在本实施例中，可选地，所述分隔槽2-3为三个，所述弹性块2-2为三瓣，所述端面槽3-1为三个，所述腹板条4-2为三个。本实施将分割槽2-3、弹性块2-2、端面槽3-1及腹板条4-2的数量均设置为三个，在保证稳定性和强度的同时，更加节省制造成本。

值得说明的是，设置的腹板条4-2的数量应等于或小于分隔槽2-3的数量，设置的端面槽3-1的数量应等于或大于腹板条4-2的数量，弹性块2-2的数量与分隔槽2-3的数量相对应。

本实用新型微小轴套类零件定位夹具的安装生产使用流程如下：将适配器1的大端内孔1-4与主轴端面的凸缘15对齐，通过第一固定件6安装于主轴端面11上，将弹性夹头2的导向槽2-5对准主轴上的防转销14装入适配器1中，旋转主轴上的拉杆13，使之与外螺纹2-4连接，将定位环3套装在锥孔外圆1-2上，并使用第二固定件7固定安装定位环3，再将支撑架4通过第三固定件8固定在定位环3的端面槽3-1内，最后将防护盖5通过第四固定件9固定在主轴外套端面16上，定位夹具安装完成，送料机构12将待加工零件10送入弹性夹头2中，送料机构12与支撑架4结合对待加工零件10进行定位，随后拉杆13在夹紧动力的驱动下向左移动，弹性夹头2右端收缩，待加工零件10被夹紧，准备对待加工零件10进行铣削。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种微小轴套类零件定位夹具，其特征在于，包括适配器(1)和配合安装于所述适配器(1)内的弹性夹头(2)，所述适配器(1)的右端开设有内锥孔(1-1)，所述弹性夹头(2)的右端外侧设有与所述内锥孔(1-1)配合的外锥面(2-1)，所述弹性夹头(2)的左端外侧加工有外螺纹(2-4)，所述弹性夹头(2)右端开设有若干个对称分布的分隔槽(2-3)，且所述分隔槽(2-3)将弹性夹头(2)的右端相应的分割为若干瓣互相分离的弹性块(2-2)，所述分隔槽(2-3)内安置有支撑架(4)，所述支撑架(4)的中心开设有容置待加工零件(10)的中心孔(4-1)，所述分隔槽(2-3)与所述支撑架(4)之间有间隙。

2.根据权利要求1所述的微小轴套类零件定位夹具，其特征在于，所述内锥孔(1-1)外侧的锥孔外圆(1-2)上安装有定位环(3)，所述定位环(3)的侧面开设有均匀分布的若干个第三连接孔(3-3)，所述第三连接孔(3-3)通过与第二固定件(7)配合将所述定位环(3)安装于所述锥孔外圆(1-2)上，所述定位环(3)的右端面开设有若干个均匀分布的端面槽(3-1)，所述端面槽(3-1)内开设有第二连接孔(3-2)，所述支撑架(4)通过第三固定件(8)安装在所述第二连接孔(3-2)内。

3.根据权利要求2所述的微小轴套类零件定位夹具，其特征在于，所述支撑架(4)由若干个对称分布的腹板条(4-2)组成，所述腹板条(4-2)置于所述分隔槽(2-3)内，且所述腹板条(4-2)外侧与所述分隔槽(2-3)之间有间隙，所述腹板条(4-2)的交点处开设有中心孔(4-1)，所述腹板条(4-2)的末端设置有基准块(4-3)，所述基准块(4-3)上开设有第四连接孔(4-4)，所述第四连接孔(4-4)通过与所述第三固定件(8)配合将所述基准块(4-3)安装于所述第四连接孔(4-4)内。

4.根据权利要求1所述的微小轴套类零件定位夹具，其特征在于，所述适配器(1)上开设有均匀分布的若干个第一连接孔(1-5)，所述第一连接孔(1-5)通过与第一固定件(6)配合将所述适配器(1)固定在主轴端面(11)上，其中，所述适配器(1)左端的大端端面(1-3)与所述主轴端面(11)贴合，所述适配器(1)左端的大端内孔(1-4)与主轴端部的凸缘(15)配合。

5.根据权利要求1所述的微小轴套类零件定位夹具，其特征在于，所述弹性夹头(2)的左端外表面上开设有两个对称的导向槽(2-5)。

6.根据权利要求1所述的微小轴套类零件定位夹具，其特征在于，所述适配器(1)左端的大端外圆(1-6)的外侧设置有防护盖(5)，所述防护盖(5)通过第四固定件(9)固定在主轴外套端面(16)上。

7.根据权利要求2所述的微小轴套类零件定位夹具，其特征在于，所述第二固定件(7)为顶丝，所述第三固定件(8)为螺钉。

8.根据权利要求4所述的微小轴套类零件定位夹具，其特征在于，所述第一固定件(6)为螺钉。

9.根据权利要求6所述的微小轴套类零件定位夹具，其特征在于，所述第四固定件(9)为螺钉。

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