滚筒式定位装置的制作方法

本发明涉及机械加工领域，特别地，涉及一种机械加工用滚筒式定位装置。

背景技术：

卡盘在机械加工行业中得到了越来越广泛的应用，而随着现今待加工零件尺寸与质量的不断提高，其在卡盘上装夹的难度与调整时间也大大增加。尤其对于批量、较重且内外壁不规则工件的加工而言，定位和装夹过程需要在卡盘卡爪上不断调整移动工件。现有的方法是用重锤反复敲打工件局部位置直至工件找正，该方法的缺点是工件与卡爪为面接触且为滑动摩擦，在敲打瞬间需要克服的最大静摩擦力较大，这对工件以及卡盘自身的定位面而言都有一定的摩擦损伤，特别对于一些大型高精度的薄壁件而言，自身的敲打过程就有可能导致零件塑性变形的发生，并且纯靠敲打或垫铜片的方法也无法满足高精度打表装夹的要求，这在一定程度上带来了零件报废的风险以及卡爪修磨更换成本的增加。

技术实现要素：

本发明提供了一种便于工件装夹定位的滚筒式定位装置，以解决现有装夹过程中，对于一些大型薄壁件在卡盘卡爪座上定位时敲击对工件壁面带来损伤或者报废的技术问题，并进一步提高工件的装夹精度。

本发明采用的技术方案如下：

一种滚筒式定位装置，用于工件装夹时的定位调整，本发明滚筒式定位装置包括：沿工件的周向布置的至少三个卡爪座，卡爪座上设有用于工件装夹时带动工件转动的滚筒组件、用于调整工件端面精度的调平组件；

卡爪座包括用于安装调平组件且水平设置的第一定位面和与第一定位面垂直的第二定位面，第一定位面上设有与第二定位面相对的支撑板；滚筒组件的一端安装于第二定位面上且另一端由支撑板支撑。

进一步地，支撑板上开设有一开口向上的U型槽口，滚筒组件穿过U型槽口由支撑板支撑。

进一步地，滚筒组件包括滚筒轴、套设于滚筒轴上的滚筒及设于二者之间的至少一个轴承，滚筒轴沿工件的径向外扩的一端经第二定位面上的定位孔连接，滚筒轴的另一端穿过U型槽口且经设于支撑板上的端盖限位。

进一步地，端盖靠近滚筒组件的一面设置有用于抵顶轴承的圆筒状的凸起。

进一步地，轴承靠近第二定位面的一侧采用轴肩定位，轴承与凸起间、轴承与所第二定位面间和/或相邻两轴承之间设有调整垫片和轴用挡圈。

进一步地，轴承的两端设置有骨架油封或者迷宫密封。

进一步地，调平组件包括设置在第一定位面的调平安装板、固定在调平安装板上的调平顶杆，调平顶杆的一端为球形面，另一端通过锁紧螺母与调平安装板连接，调平安装板通过螺钉固定在第一定位面上。

进一步地，调平顶杆与锁紧螺母采用细牙螺纹配合，调平顶杆的球形面为经过淬硬的球形面。

进一步地，滚筒式定位装置还包括设置在第二定位面上且位于滚筒组件上方的用于与待定位的工件壁面匹配的仿形块。

进一步地，第一定位面上位于滚筒组件的下方还设有用来引导细屑的排屑引导斜面。

本发明具有以下有益效果：

本发明的滚筒式定位装置通过采用滚筒组件在工件装夹时带动工件在卡爪座上转动，有效的减少了工件与卡爪座定位面之间的有害磨损；此外，利用调平组件来调整工件的端面精度，保证了工件的调平精度，并与其他卡爪座配合来实现工件在装夹时的定位调整，尤其适用于大型薄壁件的径向定位，有效避免了大型薄壁工件定位偏差、及定位过程中敲击对壁面的损伤，整个装夹过程既方便快捷，又准确可靠。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的滚筒式定位装置结构示意图；

图2是本发明优选实施例的卡爪座的结构示意图。

附图标记说明：

10、卡爪座；11、第一定位面；12、第二定位面；13、支撑板；131、U型槽口；14、排屑引导斜面；15、定位孔；

20、滚筒组件；21、滚筒轴；22、轴承；23、滚筒；24、调整垫片；25、轴用挡圈；26、骨架油封；28、端盖；281、螺钉；282、凸起；

30、调平组件；31、调平安装板；32、锁紧螺母；33、调平顶杆；

40、仿形块；41、仿形螺钉。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参照图1，本发明的优选实施例提供了一种滚筒式定位装置，用以工件在装夹时的定位调整，本实施例滚筒式定位装置包括：沿工件的周向布置的至少三个卡爪座10，卡爪座10上设有用于工件装夹时带动工件转动的滚筒组件20、用于调整工件端面精度的调平组件30；卡爪座10包括用于安装调平组件30且水平设置的第一定位面11以及与第一定位面11垂直的第二定位面12，第一定位面11上设有与第二定位面12相对的支撑板13；滚筒组件20的一端安装于第二定位面12上且另一端由支撑板13支撑。

本实施例的滚筒式定位装置通过采用滚筒组件在工件装夹时带动工件在卡爪座上转动，有效的减少了工件与卡爪座定位面之间的有害磨损；此外，利用调平组件来调整工件的端面精度，保证了工件的调平精度，并与其他卡爪座配合来实现工件在装夹时的定位调整，尤其适用于大型薄壁件的径向定位，有效避免了大型薄壁工件定位偏差、及定位过程中敲击对壁面的损伤，该滚筒式定位装置使整个装夹过程既方便快捷，又准确可靠。

参照图1及图2，在本实施例中，支撑板13上设置有开口向上的U型槽口131，滚筒组件20穿过U型槽口131由支撑板13支撑。在其他实施例中，支撑板13上也可以设置开口向上的半圆形或者其他形状的槽口。

在本实施例中，滚筒组件20包括滚筒轴21、套设于滚筒轴21上的滚筒23以及设于滚筒轴21和滚筒23之间的至少一个轴承22，滚筒轴21沿工件的径向外扩的一端经第二定位面12上的定位孔15连接，滚筒轴21的另一端穿过U型槽口131且经设于支撑板13上的端盖28限位。在本实施例中，支撑板13沿U型槽口131的周边和端盖28的相对位置设置有安装孔，螺钉281穿过安装孔将端盖28固定在支撑板13上。

优选地，滚筒23的外表面可采用镀层或者热处理工艺，以此加大滚筒23的表面硬度，提升滚筒23与工件的耐磨性。

可选地，端盖28靠近滚筒组件20的一面设有用于抵顶轴承22的凸起282。在本实施例中，通过设置在端盖28上的圆筒状的凸起282能有效的抵顶轴承22；在其他实施例中，凸起282也可以是设置在端盖28上用于抵顶轴承22的其他部件。

优选地，轴承22靠近第二定位面12的一侧采用轴肩定位，轴承22与凸起282之间、轴承22与第二定位面12之间和/或相邻两个轴承22之间设有调整垫片24和轴用挡圈25。在本实施例中轴承22与凸起282之间设置调整垫片24和轴用挡圈25，实现了轴承22的有效定位。

优选地，轴承22的两端设置有骨架油封或者迷宫密封，在本实施例中，轴承22的两端分别设置骨架油封26，有效的防止灰尘和杂质进入滚筒组件20的内部。

优选地，调平组件30包括设置在第一定位面11上的调平安装板31、固定在调平安装板31上的调平顶杆33，调平顶杆33的一端为球形面，另一端通过锁紧螺母32与调平安装板31连接，调平安装板31通过螺钉固定在第一定位面11上。在本实施例中，调平顶杆33的球形面与工件的端面进实现点接触定位，并通过调平顶杆33下端的螺纹调节端面精度。

优选地，调平顶杆33与锁紧螺母32采用细牙螺纹配合，并且调平顶杆33的球形面为淬硬的球形面。通过采用细牙螺纹配合，有效的保证调平精度，另外调平顶杆33的球形面采用耐磨的淬硬的球形面，提升了调平组件30与工件的耐磨性。

优选地，本发明滚筒式定位装置还包括设置在第二定位面12上且位于滚筒组件20上方的用于与待定位工件壁面匹配的仿形块40，仿形块40通过仿形螺钉41固定在第二定位面12上。仿形块40可根据工件的实际情况来进行加工设计，拓宽了本发明滚筒式定位装置的通用性，另外，对于装夹精度要求较高的一些薄壁件而言，仿形块40不仅能保证零件的装夹精度，也能大大提高装夹刚性。

优选地，第一定位面11上位于滚筒组件20的下方还设有用来引导细屑的排屑引导斜面14，能有效防止细屑的堆积，在一定程度上加大对轴承22和滚筒23的保护。

本发明滚筒式定位装置运动原理如下：

初始状态时，待定位的工件放置在沿工件的周向布置的至少三个卡爪座10上，工件的端面与滚筒组件20接触，仿形块40与工件的壁面相匹配接触；在工件装夹时，滚筒组件20在外力作用下滚动并带动工件在卡爪座10上调整滚动，调平顶杆33与工件通过调平顶杆33下端的螺纹调节进一步调整工件的端面精度，并与其他卡爪座10配合完成工件装夹时的定位调整。

从以上的描述可以得知，本发明实施例有效解决了针对一些大型薄壁件在装夹时，径向定位有偏差、及定位过程中不断的敲击对工件或者卡盘本身带来损伤或者报废的问题，实现工件的定位调整并进一步提高装夹精度。本发明采用滚筒组件，将工件在卡爪座上调整时的滑动摩擦转变为线接触的滚动摩擦，有效的减小了工件与卡爪座定位面之间的有害磨损，此外，通过在卡爪座上集成调平组件和仿形块，有效的保证了装夹精度和装夹刚性，另外，仿形块结构可以根据工件的实际情况进行设计，其适用范围广，推广价值高。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。