一种车床夹具的制作方法

本发明机械加工领域，尤其是涉及一种车床夹具。

背景技术：

在各类金属切削机床中，车床是应用最广泛的一类，约占机床总数的50％。车削加工就是在车床上，利用工件的旋转运动和刀具的直线运动或曲线运动来改变毛坯的形状和尺寸，把它加工成符合图纸的要求。车削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供，车削是最基本、最常见的切削加工方法，在生产中占有十分重要的地位。车削适于加工回转表面，大部分具有回转表面的工件都可以用车削方法加工，如内外圆柱面、内外圆锥面、端面、沟槽、螺纹和回转成形面等。

型材是铁或钢以及具有一定强度和韧性的材料(如塑料、铝、玻璃纤维等)通过轧制，挤出，铸造等工艺制成的具有一定几何形状的物体。挤压型材分为空心型材和实心型材，应用及其广泛。型材还需要经过切削加工，才能成为零件。

卡盘是车床上用来夹紧工件的机械装置，利用均布在卡盘体上的活动卡爪的径向移动，把工件夹紧和定位的机床附件。对于外形不规则的空心型材，卡盘则无法进行装夹，就不能加工出符合零件图纸要求的工件，因此，需要一种能够夹紧空心型材的车床夹具。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、制作方便，而且容易操作的车床夹具。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种车床夹具，用于夹紧空心的工件，该夹具包括：

卡盘；

夹棒，中部设有轴肩，所述轴肩将所述夹棒沿其轴向分成夹持部和悬空部，所述夹持部由所述卡盘的卡爪夹持，所述悬空部的外径与所述工件的内径相适配，用于套接工件，所述悬空部的端面沿所述夹棒的轴钻入一盲孔，所述盲孔的底部沿盲孔钻入方向设有一螺纹孔；

工件张紧机构，包括弹性部和刚性部，所述弹性部的一端与所述盲孔的底部抵接，另一端与所述刚性部抵接；

螺栓，依次穿过所述刚性部和弹性部，所述刚性部与所述盲孔相适配，保证在将所述螺栓旋入所述螺纹孔中时，所述刚性部挤压盲孔的孔壁，使得夹棒的悬空部径向向外扩张以夹紧工件。

所述刚性部为一圆锥台，所述圆锥台面积较小的底面与所述弹性部抵接，所述圆锥台上设有贯穿其两底面的通孔，所述盲孔的前端设有锥度，且其锥面与所述圆锥台的侧面适配，当所述螺栓穿过所述通孔和弹性部并旋入螺纹孔时，所述圆锥台挤压盲孔的孔壁，使得悬空部径向向外扩张以夹紧工件。这里盲孔的前端设有锥度是指越接近盲孔底部，其内径越来越小。将刚性部设计为圆锥台，其侧面为弧形面，

所述轴肩的外径大于工件的外径，以限制工件的轴向运动。

所述轴肩上通过螺钉铆接一挡块，当工件具有径向凸出部时，该挡块与工件的径向凸出部接触，以限制工件的圆周运动，保证工件在被加工时更加稳定。

所述盲孔的深度等于所述夹棒的悬空部的长度。

所述盲孔的内径为所述悬空部外径的1/2至2/3，保证悬空部的厚度不会因为太厚，不容易产生径向形变，也不会因为太薄，导致长期使用后开裂。

所述悬空部的侧面设有与其轴线平行的三条凹槽，三条所述凹槽将所述悬空部的侧面均分成三等份。

所述凹槽的根部开孔。

所述弹性部为弹簧，弹簧结构简单，成本低，使用方便。

本发明使用时，首先，用卡盘的卡爪夹持住夹棒的夹持部，并使轴肩抵住卡爪，以限制夹棒的轴向运动，其次，将螺栓依次穿入刚性部和弹性部并插入盲孔中，用扳手预紧螺栓，然后，将工件套入夹棒的悬空部，并使工件抵住轴肩，以限制工件的轴向运动，如果工件的径向具有凸出部，再将挡块紧贴工件的径向凸出部，并用螺钉将挡块铆接在轴肩上，以限制工件的圆周运动，最后，将螺栓旋入螺纹孔并锁紧，在锁紧螺栓的过程中刚性部移动，挤压弹性部件，同时由于刚性部和盲孔形状及尺寸的配合，刚性部在移动过程中也会挤压盲孔的孔壁，使得夹棒的悬空部径向向外扩张，以夹紧工件，从而可对工件进行各种机械加工；加工完成后，松开螺栓，弹性部推动刚性部移动，夹棒的悬空部径向向内收缩，松开工件。

与现有技术相比，本发明根据待加工的工件的内径尺寸，定制夹棒的悬空部的外径使之与工件适配，通过刚性部的移动使得悬空部径向形变，达到松、紧工件的目的，可提高工作效率和工件的加工精度，其设计结构简单实用，制作方便，而且容易操作。

附图说明

图1为本发明一种实施例的内部结构示意图；

图2为本发明的立体结构示意图；

图3为本发明一种实施例的爆炸图；

图4为本发明夹持工件的立体结构图；

图中标识为：1、卡爪，2、夹棒，3、弹簧，4、圆锥台，5、螺栓，6、螺钉，7、挡块，8、工件。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本发明实施例提供的一种车床夹具，用于夹紧空心的工件，该夹具的爆炸图如图3所示，包括卡盘、中部设有轴肩的夹棒2、工件张紧机构及螺栓5，轴肩将夹棒2沿其轴向分成夹持部和悬空部，夹持部由卡盘的卡爪1夹持，悬空部的外径与工件的内径相适配，用于套接工件，悬空部的端面沿夹棒2的轴钻入一盲孔，盲孔的底部沿盲孔钻入方向设有一螺纹孔；工件张紧机构包括弹性部和刚性部，弹性部的一端与盲孔的底部抵接，另一端与刚性部抵接；螺栓5依次穿过刚性部和弹性部，刚性部与盲孔相适配，也就是说，盲孔的孔壁的形状与刚性部的形状配合，保证在将螺栓5旋入螺纹孔中时，刚性部挤压盲孔的孔壁，使得夹棒2径向向外扩张以夹紧工件。

使用时，首先，用卡盘的卡爪1夹持住夹棒2的夹持部，并使轴肩抵住卡爪1，以限制夹棒2的轴向运动，其次，将螺栓5依次穿入刚性部和弹性部并插入盲孔中，用扳手预紧螺栓5(如图2所示)，然后，将工件8套入夹棒2的悬空部(如图4所示)，并使工件8抵住轴肩，轴肩的外径大于工件的外径，以限制工件的轴向运动，最后，将螺栓5旋入螺纹孔并锁紧，在锁紧螺栓5的过程中刚性部移动，挤压弹性部件，同时由于刚性部和盲孔形状及尺寸的配合，刚性部在移动过程中也会挤压盲孔的孔壁，使得夹棒2的悬空部径向向外扩张，以夹紧工件8，从而可对工件进行各种机械加工；加工完成后，只要松开螺栓5，弹性部即可推动刚性部移动，使得刚性部不再挤压盲孔的孔壁，进而夹棒2的悬空部径向向内收缩，松开工件8。

该装置一方面通过轴肩限制夹棒2和工件的轴向运动，另一方面通过螺栓5、弹性部及刚性部的配合，使得螺栓5锁紧时，在弹性部件弹力的作用下，弹性部两端分别与盲孔底部和刚性部抵紧，保证了整个装置的稳定性，而且各个部件组装拆卸方便，便于维修和更换。

作为一种实施例，如图1和3所示，刚性部为一圆锥台4，圆锥台4面积较小的底面与弹性部抵接，圆锥台4上设有贯穿其两底面的通孔，用于插入螺栓5，盲孔的前端设有锥度，且其锥面与圆锥台4的侧面适配，当螺栓5穿过通孔和弹性部并旋入螺纹孔时，圆锥台4在移动过程中挤压盲孔的孔壁，使得夹棒2径向向外扩张以夹紧工件。

当然，本发明也可采用其他形状、尺寸的刚性部，同时对应调整盲孔的孔壁形状、尺寸。

考虑到有的工件的径向具有凸出部，为了达到更好的工件夹紧效果，如图4所示，轴肩上通过螺钉6铆接一挡块7，在锁紧螺栓5前，将挡块7紧贴工件的径向凸出部，并用螺钉6将挡块7铆接在轴肩上，以限制工件的圆周运动。

作为一种实施例，盲孔的深度等于夹棒2悬空部分的长度，为刚性部和弹性部提供较大的活动空间，比如说，弹性部为弹簧时，就可以采用比较长的弹簧，螺栓5在锁紧时，能够提供更大的弹力以抵紧盲孔底部和刚性部，保证整个装置在加工工件时更稳定。

作为一种实施例，盲孔的内径为悬空部外径的1/2至2/3，保证悬空部的厚度不会因为太厚，在刚性部的挤压下不易发生径向形变，也不会因为太薄，导致长期使用后开裂。

作为一种实施例，悬空部的侧面设有与其轴线平行的三条凹槽，三条所述凹槽将所述悬空部的侧面均分成三等份，使得悬空部的径向变形更容易，达到更好的夹紧效果，凹槽根部开孔能够防止应力集中，避免长期使用后，悬空部发生破坏性开裂。

作为一种实施例，弹性部为弹簧，弹簧3结构简单，使用方便。当然，也可采用具有其他类似的弹性部件。

以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。