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      山推推土機廠家一種圓筒狀工件專用夾具的制作方法2020-11-27 13:29:11

      一種圓筒狀工件專用夾具的制作方法

      山推推土機廠家所屬技術領域

      本發明屬于夾具技術領域,尤其涉及一種圓筒狀工件專用夾具。



      背景技術:

      夾具是指在機械加工中用來加工工件的夾具。

      對于加工圓筒狀結構的工件來說,在機械加工中,一般采用傳統的三角卡盤通過對工件的內圓或者外圓進行夾緊;但是對于厚度較薄的工件來說,無論是通過外圓夾緊還是內圓夾緊,在夾緊力控制不當的情況下,都有可能夾傷工件;影響美觀和后期的工作,但是為了防止夾傷工件,降低夾緊力的話,在工件高速運動的過程中就會出現脫落的現象,誤傷機械或者工作人員。

      現有的技術會采用在工件內圓或者外圓上墊上一層厚度相等的墊片,但是這樣因摩擦一方面容易造成工件滑脫現象,另一方面如果墊片出現磨損會造成工件的軸心與夾具的軸心錯位,影響加工精度。

      本發明設計一種圓筒狀工件專用夾具解決如上問題。



      技術實現要素:

      為解決現有技術中的上述缺陷,本發明公開一種圓筒狀工件專用夾具,它是采用以下技術方案來實現的。

      一種圓筒狀工件專用夾具,其特征在于:它包括中間夾具、執行夾具,其中執行夾具通過中間夾具與機床上的固有夾具連接。

      上述執行夾具包括執行夾具殼體、爪機構,其中三個周向均勻分布的爪機構滑動安裝在執行夾具殼體的前端;三個第一齒條分別固定安裝在三個爪機構上,三個第一齒條分別與執行夾具殼體內的第四齒輪嚙合;執行夾具殼體還安裝有對第四齒輪進行鎖死的緊固機構。

      上述爪機構包括第一齒輪、第二齒輪、伸縮驅動軸、第一支撐、第三齒輪、內夾板、外夾板、第二齒條、第三齒條、固定軸、第二支撐、安裝殼、導向板,其中安裝殼的一端開有兩個方形口,安裝殼的另一端開有軸孔,安裝殼開有軸孔一端的內端面上固定安裝有兩個導向板;安裝殼開有軸孔的一端滑動安裝在執行夾具殼體的前端;第二齒條和第三齒條通過安裝殼上所開的兩個方形口滑動安裝在安裝殼上,且第二齒條和第三齒條被兩個導向板與安裝殼的兩內側面組成的滑動腔體導向;外夾板的一端固定安裝在第二齒條位于安裝殼外側的一端,內夾板的一端固定安裝在第三齒條位于安裝殼外側的一端,內夾板和外夾板之間具有滑動空間;第一齒輪通過固定軸旋轉安裝在安裝殼內,且第一齒輪分別與第二齒條和第三齒條嚙合,第一齒輪位于第三齒條和第二齒條之間;伸縮驅動軸由伸縮內桿和伸縮外套組成,伸縮內桿的一端通過第二支撐旋轉安裝在安裝殼內,伸縮內桿的另一端嵌套安裝在伸縮外套一端的內側,伸縮外套的另一端穿過安裝殼上所開的軸孔通過第一支撐旋轉安裝在執行夾具殼體內,第二齒輪固定安裝在伸縮內桿上,第二齒輪與第一齒輪嚙合;第三齒輪固定安裝在伸縮外套上。

      安裝轉軸旋轉安裝在上述執行夾具殼體內,齒盤固定安裝在安裝轉軸的一端,齒盤與三個爪機構中的三個第三齒輪分別嚙合;蝸輪安裝在安裝轉軸的另一端,兩個蝸桿對稱的安裝在執行夾具殼體內,且分別與蝸輪嚙合、兩個蝸桿之間通過同步機構同步連接。

      作為本技術的進一步改進,上述中間夾具的一端具有六角嵌套柱,執行夾具殼體的一端具有六角嵌套槽,六角嵌套槽的內壁面上周向均勻的開有三個緊固螺紋孔,中間夾具通過六角嵌套柱與六角嵌套槽的嵌套配合與執行夾具殼體連接,且通過三個緊固螺釘與三個緊固螺紋孔的配合將兩者固定。

      作為本技術的進一步改進,上述執行夾具內開有第一安裝槽,第一安裝槽的內壁面上開有兩組安裝圓孔,且兩組安裝圓孔中一端均穿出執行夾具殼體外側;第一安裝槽開有安裝圓孔的兩側均開有一個第四安裝槽。

      兩個蝸桿的一端分別旋轉安裝在兩組安裝圓孔中未穿出執行夾具殼體外側的安裝圓孔內,兩個蝸桿的另一端穿出貫通執行夾具殼體內外的安裝圓孔,且該端的端面上具有六角槽;

      上述同步機構包括第一同步齒輪、第二同步齒輪、第三同步齒輪,其中兩個第一同步輪分別安裝在兩個蝸桿中其中一個蝸桿的兩端,兩個第三同步輪分別安裝在兩個蝸桿中另一個蝸桿的兩端,兩個第一同步輪和兩個第三同步輪之間分別通過三個第二同步輪相互嚙合傳動連接;所述第一同步輪、第二同步輪和第三同步輪分別位于執行夾具上所開的兩個第四安裝槽內。

      作為本技術的進一步改進,上述執行夾具內開有第三安裝槽,第三安裝槽的內圓面上周向均勻的開有三個安裝滑槽,每個安裝滑槽的兩側面上均開有一個導向槽;三個安裝殼開有軸孔一端的兩側分別安裝有一個導向塊,三個安裝殼分別通過其上的兩個導向塊與導向槽的配合安裝在執行夾具殼體上。

      作為本技術的進一步改進,上述執行夾具殼體內開有第二安裝槽,第二安裝槽與第一安裝槽和第三安裝槽相通;第二安裝槽的內圓面上周向均勻的開有三個圓形孔,三個圓形孔的一端開有三個穿出執行夾具殼體的安裝圓槽;第四齒輪旋轉安裝在安裝轉軸上,三個第一齒條分別通過一個連接板固定安裝在三個安裝殼上,三個第一齒條分別與第四齒輪嚙合;緊固套旋轉安裝在安裝轉軸上,緊固套與第四齒輪端面固定;三個緊固機構周向均勻的安裝在執行夾具上。

      上述緊固機構包括上緊桿、滑動螺紋套、支撐環,其中支撐環的內圓面上具有內螺紋,支撐環固定安裝在執行夾具殼體內,滑動螺紋套的外圓面上具有外螺紋,滑動螺紋套通過螺紋配合安裝在支撐環上,滑動螺紋套的一端與緊固套外圓面配合;上緊桿的一端具有方便驅動的六角槽,上緊桿的另一端通過導塊與導槽的配合滑動安裝在滑動螺紋套內;且上緊桿具有六角槽的一端穿過對應的圓形孔和安裝圓槽。

      上述第二安裝槽的端面上開有環狀的t形導槽,齒圈的一端安裝有t形導塊,齒圈通過t形導塊與t形導槽的旋轉配合安裝在執行夾具殼體內,三個第五齒輪分別安裝在三個緊固機構中的上緊桿上,且三個第五齒輪分別與齒圈嚙合。

      相對于傳統的夾具技術,本發明設計的有益效果如下:

      1、本發明設計的夾具,可以適用于厚度較薄的圓筒狀工件,在使用過程中通過三個內夾板和外夾板將工件的內壁和外壁同時固定,這樣可以提高緊固效果,在同等緊固效果的情亂下,該夾具對工件的夾緊力可以相對減小,一定程度上防止了夾傷工件的情況發生。

      2、本發明設計兩個蝸桿,保證夾具的重心始終位于中間軸線上,在使用過程中不會出現偏心運動,且在夾緊過程中驅動兩個蝸桿中任意一個蝸桿均可以;而且本發明中還設計同步機構,同步機構保證兩個蝸桿中其中一個旋轉時,另一個也會同時旋轉,不會因蝸輪蝸桿自鎖功能影響蝸輪的正常轉動。

      3、本發明中設計了三個緊固機構,在三個安裝殼相對執行夾具殼體的位置固定后,通過三個緊固機構三個安裝殼起到固定限制作用,保證了夾具對工件夾緊的穩定性。

      4、本發明在對筒狀結構進行裝夾,通過調節爪機構本身完成對工件的夾緊,夾緊過程中通過爪機構的自由同步滑動自動適應工件的大小,當完成對工件的夾緊后,將爪機構的同步滑動鎖死,最終完成夾緊狀態。由上可知本發明具有操作簡單的效果。

      附圖說明

      圖1是整體部件外觀示意圖。

      圖2是整體部件分布示意圖。

      圖3是中間夾具和執行夾具安裝示意圖。

      圖4是執行夾具殼體外觀示意圖。

      圖5是執行夾具殼體結構示意圖。

      圖6是中間夾具和執行夾具配合示意圖。

      圖7是蝸桿安裝示意圖。

      圖8是緊固機構安裝示意圖。

      圖9是爪機構安裝示意圖。

      圖10是執行夾具內部結構示意圖。

      圖11是緊固機構同步示意圖。

      圖12是齒圈結構示意圖。

      圖13是緊固機構結構示意圖。

      圖14是爪機構同步示意圖。

      圖15是爪機構調節示意圖。

      圖16是蝸桿同步示意圖。

      圖17是爪機構外觀示意圖。

      圖18是安裝殼結構示意圖。

      圖19是爪機構結構示意圖。

      圖20是第二齒條、第三齒條和第一齒輪配合示意圖。

      圖21是伸縮驅動軸結構示意圖。

      圖中標號名稱:1、中間夾具;2、執行夾具;3、緊固螺釘;4、執行夾具殼體;5、六角嵌套槽;6、第一安裝槽;7、第二安裝槽;8、第三安裝槽;9、緊固螺紋孔;10、第四安裝槽;11、導向板;12、安裝圓孔;13、圓形孔;14、安裝圓槽;15、安裝滑槽;16、導向槽;17、六角嵌套柱;18、蝸桿;19、蝸輪;20、同步機構;22、緊固機構;23、緊固套;24、t形滑槽;25、第一齒輪;26、第二齒輪;27、爪機構;28、伸縮驅動軸;29、第一支撐;30、第三齒輪;31、齒盤;32、第四齒輪;33、齒圈;34、上緊桿;35、第五齒輪;36、滑動螺紋套;37、t形滑塊;38、支撐環;39、安裝殼;40、連接板;41、第一齒條;42、第一同步齒輪;43、第二同步齒輪;44、第三同步齒輪;45、內夾板;46、外夾板;47、導向塊;48、方形口;49、軸孔;50、安裝轉軸;51、第二支撐;52、第二齒條;53、第三齒條;54、固定軸;55、伸縮內桿;56、伸縮外套。

      具體實施方式

      下面結合附圖和實施例,對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例或者附圖用于說明本發明,但不用來限制本發明的范圍。

      如圖1所示,它包括中間夾具1、執行夾具2,其中執行夾具2通過中間夾具1與機床上的固有夾具連接。

      如圖1、2、3所示,上述執行夾具2包括執行夾具殼體4、爪機構27,其中如圖10所示,三個周向均勻分布的爪機構27滑動安裝在執行夾具2殼的前端;三個第一齒條41分別固定安裝在三個爪機構27上,三個第一齒條41分別與執行夾具殼體4內的第四齒輪32嚙合;執行夾具殼體4還安裝有對第四齒輪32進行鎖死的緊固機構22。

      如圖17、19所示,上述爪機構27包括第一齒輪25、第二齒輪26、伸縮驅動軸28、第一支撐29、第三齒輪30、內夾板45、外夾板46、第二齒條52、第三齒條53、固定軸54、第二支撐51、安裝殼39、導向板11,其中如圖18所示,安裝殼39的一端開有兩個方形口48,安裝殼39的另一端開有軸孔49,如圖19所示,安裝殼39開有軸孔49一端的內端面上固定安裝有兩個導向板11;安裝殼39開有軸孔49的一端滑動安裝在執行夾具殼體4的前端;第二齒條52和第三齒條53通過安裝殼39上所開的兩個方形口48滑動安裝在安裝殼39上,且第二齒條52和第三齒條53被兩個導向板11與安裝殼39的兩內側面組成的滑動腔體導向;如圖20所示,外夾板46的一端固定安裝在第二齒條52位于安裝殼39外側的一端,內夾板45的一端固定安裝在第三齒條53位于安裝殼39外側的一端,內夾板45和外夾板46之間具有滑動空間;第一齒輪25通過固定軸54旋轉安裝在安裝殼39內,且第一齒輪25分別與第二齒條52和第三齒條53嚙合;第一齒輪25位于第三齒條53和第二齒條52之間;如圖21所示,伸縮驅動軸28由伸縮內桿55和伸縮外套56組成,伸縮內桿55的一端通過第二支撐51旋轉安裝在安裝殼39內,伸縮內桿55的另一端嵌套安裝在伸縮外套56一端的內側,伸縮外套56的另一端穿過安裝殼39上所開的軸孔49通過第一支撐29旋轉安裝在執行夾具殼體4內,第二齒輪26固定安裝在伸縮內桿55上,如圖19所示,第二齒輪26與第一齒輪25嚙合;第三齒輪30固定安裝在伸縮外套56上。

      如圖3所示,安裝轉軸50旋轉安裝在上述執行夾具殼體4內,如圖15所示,齒盤31固定安裝在安裝轉軸50的一端,齒盤31與三個爪機構27中的三個第三齒輪30分別嚙合;蝸輪19安裝在安裝轉軸50的另一端,如圖7所示,兩個蝸桿18對稱的安裝在執行夾具殼體4內,且分別與蝸輪19嚙合、;兩個蝸桿18之間通過同步機構20同步連接。

      本發明設計兩個蝸桿18的作用是保證夾具的重心始終位于中間軸線上,在使用過程中不會出現偏心運動。在夾緊過程中驅動兩個蝸桿18中任意一個蝸桿18均可以。

      本發明中設計同步機構20的作用是保證兩個蝸桿18中其中一個旋轉時,另一個也會同時旋轉,不會因蝸輪19蝸桿18自鎖功能影響蝸輪19的正常轉動。

      如圖6所示,上述中間夾具1的一端具有六角嵌套柱17,如圖4、5所示,執行夾具殼體4的一端具有六角嵌套槽5,六角嵌套槽5的內壁面上周向均勻的開有三個緊固螺紋孔9,如圖3所示,中間夾具1通過六角嵌套柱17與六角嵌套槽5的嵌套配合與執行夾具殼體4連接,且通過三個緊固螺釘3與三個緊固螺紋孔9的配合將兩者固定。

      機床上的固有夾具在工作過程中會帶動中間夾具1旋轉,中間夾具1旋轉通過六角嵌套柱17和六角嵌套槽5的配合帶動執行夾具2旋轉。

      如圖5所示,上述執行夾具2內開有第一安裝槽6,第一安裝槽6的內壁面上開有兩組安裝圓孔12,且兩組安裝圓孔12中一端均穿出執行夾具殼體4外側;第一安裝槽6開有安裝圓孔12的兩側均開有一個第四安裝槽10。

      如圖7所示,兩個蝸桿的一端分別旋轉安裝在兩組安裝圓孔中未穿出執行夾具殼體外側的安裝圓孔內,兩個蝸桿的另一端穿出貫通執行夾具殼體內外的安裝圓孔,且該端的端面上具有六角槽;六角槽的作用是方便人們通過六角扳手驅動蝸桿18旋轉。

      如圖16所示,上述同步機構20包括第一同步齒輪42、第二同步齒輪43、第三同步齒輪44,其中兩個第一同步輪分別安裝在兩個蝸桿18中其中一個蝸桿18的兩端,兩個第三同步輪分別安裝在兩個蝸桿18中另一個蝸桿18的兩端,兩個第一同步輪和兩個第三同步輪之間分別通過三個第二同步輪相互嚙合傳動連接;所述第一同步輪、第二同步輪和第三同步輪分別位于執行夾具2上所開的兩個第四安裝槽10內。

      本發明中兩個蝸桿18中無論哪個螺桿旋轉通過第一同步齒輪42、第二同步輪和第三同步輪帶動另一個蝸桿18旋轉。本發明中第一同步輪和第三同步輪之間通過三個第二同步輪傳動連接,因傳動方向的變化,本發明設計的兩個蝸桿18的斜齒方向相反。

      如圖5所示,上述執行夾具2內開有第三安裝槽8,第三安裝槽8的內圓面上周向均勻的開有三個安裝滑槽15,每個安裝滑槽15的兩側面上均開有一個導向槽16;如圖18所示,三個安裝殼39開有軸孔49一端的兩側分別安裝有一個導向塊47,如圖9所示,三個安裝殼39分別通過其上的兩個導向塊47與導向槽16的配合安裝在執行夾具殼體4上。

      如圖5所示,上述執行夾具殼體4內開有第二安裝槽7,第二安裝槽7與第一安裝槽6和第三安裝槽8相通;第二安裝槽7的內圓面上周向均勻的開有三個圓形孔13,三個圓形孔13的一端開有三個穿出執行夾具殼體4的安裝圓槽14;如圖8、14所示,第四齒輪32旋轉安裝在安裝轉軸50上,如圖14所示,三個第一齒條41分別通過一個連接板40固定安裝在三個安裝殼39上,三個第一齒條41分別與第四齒輪32嚙合;如圖8所示,緊固套23旋轉安裝在安裝轉軸50上,緊固套23與第四齒輪32端面固定;三個緊固機構22周向均勻的安裝在執行夾具2上。

      本發明中本發明中因安裝殼39在調節過程中會相對執行夾具殼體4滑動,所以本發明設計的伸縮驅動軸28具有伸縮功能,在安裝殼39滑動的時候,安裝殼39會帶動對應的伸縮內桿55相對對應的伸縮外套56滑動;不影響安裝殼39的正?;瑒?,同時伸縮內桿55和伸縮外套56通過導塊與導槽滑動配合,可以正常傳遞扭矩。

      如圖13所示,上述緊固機構22包括上緊桿34、滑動螺紋套36、支撐環38,其中支撐環38的內圓面上具有內螺紋,支撐環38固定安裝在執行夾具殼體4內,滑動螺紋套36的外圓面上具有外螺紋,滑動螺紋套36通過螺紋配合安裝在支撐環38上,滑動螺紋套36的一端與緊固套23外圓面配合;上緊桿34的一端具有方便驅動的六角槽,上緊桿34的另一端通過導塊與導槽的配合滑動安裝在滑動螺紋套36內;且上緊桿34具有六角槽的一端穿過對應的圓形孔13和安裝圓槽14。六角槽的作用是方便人們通過六角扳手驅動上緊桿34旋轉。

      如圖8所示,上述第二安裝槽7的端面上開有環狀的t形導槽,如圖12所示,齒圈33的一端安裝有t形導塊,如圖8所示,齒圈33通過t形導塊與t形導槽的旋轉配合安裝在執行夾具殼體4內,如圖11所示,三個第五齒輪35分別安裝在三個緊固機構22中的上緊桿34上,且三個第五齒輪35分別與齒圈33嚙合。

      通過齒圈33和三個第五齒輪35的配合保證了三個緊固機構22的同步性,在上緊或者松開緊固套23的時候,只需要旋轉調節其中一個上緊桿34即可,操作起來比較方便。

      本發明設計的夾具可以根據工具的實際尺寸選擇不同大小的夾具。

      具體工作流程:當使用本發明設計的夾具時,首先將中間夾具1安裝在機床上的固有夾具上,然后將執行夾具2通過六角嵌套柱17和六角嵌套槽5的配合安裝在中間夾具1上,且通過上緊螺釘固定。

      然后開始安裝工件,在安裝工件的時候,為了適應工件的內外徑,需要手動調節三個爪機構27中的安裝殼39,使得工件嵌套于三個爪機構27上的內夾板45和外夾板46之間;在調節過程中,當其中一個安裝殼39沿著執行夾具殼體4徑向方向滑動時,該安裝殼39會通過對應的連接板40帶動安裝在其上的第一齒條41滑動,該第一齒條41滑動會帶動第四齒輪32旋轉,第四齒輪32旋轉帶動其它兩個第一齒條41滑動,進而帶動其它兩個安裝殼39滑動,即三個爪機構27在調節過程中保持同步滑動,保證了夾具對工件對中夾緊,提高了加工過程中的穩定性;之后,驅動蝸桿18旋轉時,蝸輪19會帶動蝸桿18旋轉,蝸桿18帶動齒盤31旋轉;當齒盤31被驅動旋轉時,齒盤31會帶動三個第三齒輪30旋轉,三個第三齒輪30旋轉帶動三個伸縮驅動軸28旋轉,三個伸縮驅動軸28旋轉帶動三個第二齒輪26旋轉,三個第二齒輪26旋轉帶動三個第一齒輪25旋轉,三個第一齒輪25旋轉帶動三個第二齒條52和三個第三齒條53移動,且同一個爪機構27中的第二齒條52和第三齒條53滑動方向相反,第二齒條52和第三齒條53滑動帶動外夾板46和內夾板45相對滑動;進而對工件夾緊;在調節內夾板45和外夾板46夾緊工件的時候,三個安裝殼39為了適應工件會繼續滑動;當工件被三個內夾板45和外夾板46固定后,三個安裝殼39在執行夾具殼體4上的位置也相對固定。

      在三個安裝殼39相對執行夾具殼體4的位置固定后,旋轉任意一個上緊桿34,上緊桿34通過導塊與導槽會帶動滑動螺紋套36旋轉,因滑動螺紋套36與支撐環38螺紋配合,所以滑動螺紋套36在旋轉過程中會相對支撐環38移動,對緊固套23上緊,使其處于靜止狀態,即第四齒輪32靜止,三個安裝殼39靜止,保證了夾具對工件夾緊的穩定性。

      在拆卸工件的時候,反向調節蝸桿18,使得三個內夾板45和外夾板46打開,即可將工件取下。在下次使用時,反向旋轉上緊桿34,使得三個緊固機構22解除對緊固套23的限制,三個爪機構27可以自由沿著執行夾具殼體4徑向方向滑動調節。

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