一种双端面过定位夹具的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种双端面过定位夹具，包括与机床液压缸相连的拉杆，与拉杆配合连接传递拉杆拉力的连接盘，套装于连接盘上与机床工作台固定连接的芯轴，芯轴上固定安装有用于工件轴向定位和限位的过定位垫，连接盘还连接有套装于芯轴上的涨套，通过拉杆牵拉涨套，涨套在工件内孔中涨开撑紧工件并后拉工件产生一定的可控轴向变形；在对工件进行车加工前，后拉涨套使零件径向撑紧和轴向端面定位，同时采用过定位垫对工件进行定位和限位，避免薄壁零件在车削时因后拉涨套产生的后拉力和切削时的刀片挤压力影响产生不可控的弹性变形和塑形变形而导致工艺尺寸不稳定的问题，不但保证了工艺尺寸公差和相关形位公差，且保证加工尺寸的稳定性。
【专利说明】一种双端面过定位夹具
【技术领域】
[0001]本发明涉及产品加工领域，尤其涉及一种双端面过定位夹具。
【背景技术】
[0002]目前，对于薄壁零件在机加工过程中产生的塑形变形和弹性变形影响工艺尺寸公差以及相关形位公差精度的问题，一般都是通过估计零件的变形量来修改刀补，或修改程序坐标参数补偿变形量来满足尺寸公差要求，然而这样不能从根本上控制变形量，加工过程还是存在以下问题:首先，不同批次毛坯产生的变形量不一样，需不断改变补偿参数以满足加工要求，补偿参数需多次实验测量才能确定，操作过程繁琐，而且补偿效果差；再者，同一批次毛坯产生的变形量也不一样，变化范围较大，无法统一设定补偿参数对工件进行补偿；即使通过修改程序参数补偿变形量满足了尺寸大小要求，但不能完全保证相关的平行度、平面度、跳动等形位公差要求，对后续工序的定位要求产生影响，因此，还是没有从根本上解决零件加工尺寸稳定性差的问题。
【发明内容】
[0003]本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种双端面过定位夹具，以解决薄壁零件在机加工过程中因塑形变形和弹性变形而导致工艺尺寸不稳定的问题。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0005]一种双端面过定位夹具，包括与机床液压缸相连的拉杆，与拉杆配合连接传递拉杆拉力的连接盘，套装于连接盘上与机床工作台固定连接的芯轴，芯轴上固定安装有用于工件轴向定位和限位的过定位垫，所述过定位垫包括工件定位端面和工件变形时的限位端面，连接盘还连接有套装于芯轴上的涨套，通过拉杆牵拉涨套，涨套在工件内孔中涨开撑紧工件并后拉工件产生轴向变形。
[0006]所述过定位垫包括大端面和小端面，所述过定位垫大端面与工件外沿大端面直接接触用于工件轴向端面定位，所述过定位垫小端面在工件发生轴向变形时，用于工件轴向限位，控制工件轴向变形量。
[0007]所述涨套与芯轴为锥面配合，通过拉杆牵拉涨套沿芯轴锥面滑动涨开。
[0008]所述芯轴上固定安装有支撑盘，过定位垫与支撑盘固定连接。
[0009]所述芯轴为一端为空心结构且直径大于另一端，芯轴另一端为实心结构，所述连接盘安装于芯轴空心结构内，涨套套装在芯轴另一端实心结构外部，连接盘与涨套通过穿过芯轴上过孔的螺栓连接，所述过孔内安装有导向套。
[0010]所述拉杆上安装有用于锁紧连接盘的夹紧螺母。
[0011]本发明的双端面过定位夹具，包括与机床液压缸相连的拉杆，通过拉杆牵拉的涨套；在对工件进行车加工前，后拉涨套在工件内孔中涨开使工件径向撑紧和轴向端面定位贴紧。同时，芯轴上固定安装有用于工件轴向定位和限位的过定位垫对工件进行定位和变形限位。[0012]在工件加工前，利用后拉涨套产生的后拉力先使工件径向撑紧和产生一定可控的轴向弹性变形量保证工件端面定位贴紧，同时采用过定位垫对工件进行定位和限位，避免薄壁零件在车削时因后拉涨套产生的后拉力和切削时的刀片挤压力影响产生不可控的弹性变形和塑形变形而导致工艺尺寸不稳定的问题。待工件加工完后工件侧壁变薄，其弹性变形恢复量小，并有效控制塑性变形量，不但保证了工艺尺寸公差和相关形位公差，且保证加工尺寸的稳定性。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明的结构示意图；
[0014]图中:1.拉杆2.夹紧螺母3.机床工作台4.芯轴5.连接盘6.支撑盘7.涨套
8.过定位垫8-1.过定位垫大端面8-2.过定位垫小端面9.工件10.导向套。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图本发明作进一步的详细描述:
[0016]如图1所示，其主要结构由以下部件组成:
[0017]拉杆:与液压缸相连传递拉力；
[0018]连接盘:与拉杆配合连接传递拉杆拉力，同时为保证芯轴定心安装；
[0019]芯轴:与机床工作台固定连接,端面上连支撑盘，可对轴向定位进行调节；
[0020]支撑盘:端面上连接过定位垫，同时其内孔与涨套配合保证涨套沿轴向定心运动；
[0021]过定位垫:过定位垫连接于连接盘上，可根据零件改变厚度调节轴向位置，其工作端面包括定位端面和限位端面；
[0022]涨套:在芯轴锥面上滑动撑开涨套，保证零件径向撑紧和轴向端面贴紧。
[0023]如图1所示,双端面过定位夹具,包括与机床液压缸相连的拉杆I,套装于拉杆I上与拉杆I固定连接的连接盘5，拉杆I上安装有用于锁紧连接盘5的夹紧螺母2，通过锁紧螺母2将连接盘与拉杆I锁紧固定，套装于连接盘5上与机床工作台3固定连接的芯轴4，芯轴4上固定安装有支撑盘6，过定位垫8与支撑盘6固定连接，过定位垫8用于工件9在轴向定位和限位，所述过定位垫8包括工件定位端面和工件变形时的限位端面,连接盘5还连接有套装于芯轴4上的涨套7，所述涨套7端部与芯轴4为锥面配合，通过拉杆I牵拉涨套7沿芯轴4锥面滑动涨开使工件9径向撑紧工件和并后拉工件产生一定的可控轴向的弹性变形。
[0024]进一步，所述过定位垫8包括大端面8-1和小端面8-2，所述过定位垫大端面8_1与工件外沿大端面直接接触用于工件9端面定位，所述过定位垫小端面8-2当与工件9内沿小端面贴紧时，控制其轴向弹性变形量，对工件进行轴向限位。通过双端面过定位结构，其中“大端面定位，小端面限位”，有效的控制工件变形量，满足工艺要求且加工尺寸稳定。
[0025]拉杆I与机床液压缸相连产生后拉力，通过连接盘5带动螺栓后拉动涨套7，然后涨套撑紧工件内孔，并后拉工件贴紧过定位垫，此时工件的大端面先贴紧过定位垫8的大端面8-1 (注:加工第一面后使工件台阶落差尺寸小于过定位垫落差尺寸)工件小端面随涨套的后拉力而轴向变形贴紧过定位垫8的小端面8-2，起到控制零件变形量的作用。[0026]进一步,所述芯轴4为一端为空心结构且直径大于另一端,芯轴4另一端为实心结构，所述连接盘5安装于芯轴4空心结构内，涨套7套装在芯轴4另一端实心结构外部，连接盘5与涨套7通过穿过芯轴4上过孔的螺栓连接，所述过孔内安装有导向套10。
[0027]本发明具有以下有益效果:
[0028]a.本夹具充分利用车床的后拉功能，实现零件自动定心和端面定位；
[0029]b.采用后拉涨套式结构，夹具的结构紧凑，避免切削工件时与刀具干涉；
[0030]c.采用过定位方式控制工件的变形，即夹具的“大端面定位，小端面限位”。
[0031]本发明已设计出对应的夹具，并通过现场加工验证，效果很理想达到预期的设计目的，具体如下:
[0032]采用现有技术在薄壁零件车削时，往往会产生弹性变形和塑形变形，导致工艺尺寸超差不稳定。以图1所示零件为例，两个尺寸4.4±0.05和34±0.05是在第一工序车加工完后保证的尺寸，当第二序加工另一端面时该两处尺寸往往变大超差0.15?0.25左右，且第一端面的跳动和平行度也较大。
[0033]采用本发明夹具加工后，工件两种易变形尺寸为4.4±0.05和34±0.05以及相关面的形位公差都得到了有效控制并满足工艺要求。采用双端面过定位结构设计车夹具，可以有效的控制零件的变形量，满足工艺的尺寸公差要求，实现尺寸稳定加工。同时也充分发挥利用后拉力对撑紧内孔和端面贴实的定位效果。
【权利要求】
1.一种双端面过定位夹具，其特征在于:包括与机床液压缸相连的拉杆(1)，与拉杆(I)配合连接传递拉杆拉力的连接盘(5)，套装于连接盘(5)上与机床工作台(3)固定连接的芯轴(4)，芯轴(4)上固定安装有用于工件(9)轴向定位和限位的过定位垫(8)，所述过定位垫(8)包括工件定位端面和工件变形时的限位端面，连接盘(5)还连接有套装于芯轴(4)上的涨套(7)，通过拉杆(I)牵拉涨套(7)，涨套(7)在工件内孔中涨开撑紧工件(9)并后拉工件产生轴向变形。
2.根据权利要求1所述的双端面过定位夹具，其特征在于:所述过定位垫(8)包括大端面(8-1)和小端面(8-2)，所述过定位垫大端面(8-1)与工件外沿大端面直接接触用于工件(9)轴向端面定位，所述过定位垫小端面(8-2)在工件(9)发生轴向变形时用于工件轴向限位，控制其轴向变形量。
3.根据权利要求1或2所述的双端面过定位夹具，其特征在于:所述涨套(7)与芯轴(4)为锥面配合，通过拉杆(I)牵拉涨套(7)沿芯轴(4)锥面滑动涨开。
4.根据权利要求1或2所述的双端面过定位夹具，其特征在于:所述芯轴(4)上固定安装有支撑盘(6)，过定位垫(8)与支撑盘(6)固定连接。
5.根据权利要求4所述的双端面过定位夹具，其特征在于:所述芯轴(4)为一端为空心结构且直径大于另一端，芯轴(4)另一端为实心结构，所述连接盘(5)安装于芯轴(4)空心结构内，涨套(7)套装在芯轴(4)另一端实心结构外部，连接盘(5)与涨套(7)通过穿过芯轴(4)上过孔的螺栓连接，所述过孔内安装有导向套(10)。
6.根据权利要求4所述的双端面过定位夹具，其特征在于:所述拉杆(I)上安装有用于锁紧连接盘(5)的夹紧螺母(2)。
【文档编号】B23B31/40GK103962597SQ201410168132
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】王军, 柯瓦泽, 王亚锋, 于显爱, 崔宝峰, 张涛 申请人:西安双特智能传动有限公司