一种用于固定带圆弧端齿的工件的车床夹具的制作方法

本实用新型涉及车床工装技术领域，特别是涉及一种用于固定带圆弧端齿的工件的车床夹具。

背景技术：

圆弧端齿以其特殊的齿形而具有承载能力强、定位精度高、自动定心、装配简单等诸多优点，广泛地应用于航空发动机和大型工业燃气轮机。带有圆弧端齿的零件一般都是以圆弧端齿为基准，零件其余各重要位置相对于圆弧端齿有很高的位置度要求，例如图1和图2所示的航空发动机某部件，直径“φD”相对于圆弧端齿(基准A)的位置度一般为0.008～0.025mm，直径“φD1”相对于直径“φD”(基准B)跳动公差一般为0.02mm。

参见图3，目前使用的用于固定带圆弧端齿的工件1的车床夹具包括夹具体4、芯轴3、压盖2和螺母(图中未标记)，夹具体4具有与工件1相配合的圆弧端齿，芯轴3穿设在夹具体4的中心孔，工件1套在芯轴3上并由螺母和压盖2压紧在夹具体4上，整个车床夹具通过多个螺钉6固定到机床的车磨法兰盘5上。

将夹具体4和芯轴3按照图3组装好后，加工直径“φD”(见图1)时，先通过螺钉6使夹具体4与车磨兰盘5预紧固定，用千分表打直径“φE”的跳动，同时整体调整车床夹具的位置，使直径“φE”相对于机床主轴的跳动一般在0.005mm以内，然后拧紧螺钉6，将夹具体4与车磨法兰盘5彻底固定，最后装入工件1，用压盖2和螺母固定工件1，开车加工直径“φD”。

加工完直径“φD”后，加工直径“φD1”(见图1)时，先拧松螺钉6，使夹具体4与车磨法兰盘5处于预紧固定状态，用千分表打直径“φD”的跳动，同时整体调整装有工件1的车床夹具的位置，使直径“φD”相对于机床主轴的跳动一般在0.005mm以内，然后再次拧紧螺钉6，将夹具体4与车磨法兰盘5彻底固定，最后重新开车加工直径“φD1”。

由上述加工过程可知，在两次用千分表打跳动时，都需要拧松全部的螺钉6，操作繁琐，加上车床夹具整体比较笨重，所以每次调整都需要花费比较长的时间，因而导致加工效率较低。综上所述，如何提供一种操作简便、易于调整的车床夹具，以提高加工效率，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种用于固定带圆弧端齿的工件的车床夹具，该车床夹具操作简便、易于调整，有利于提高加工效率。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于固定带圆弧端齿的工件的车床夹具，包括：

用于与机床的车磨法兰盘连接的基板；

穿设在所述基板的中心孔并与所述基板靠近所述车磨法兰盘的一面固定连接的芯轴；

用于与所述工件对接的圆弧端齿座，所述圆弧端齿座远离所述工件的一端为与所述基板贴靠的平面，所述圆弧端齿座套在所述芯轴上，且所述圆弧端齿座的中心孔的直径比所述芯轴的对应轴段的直径大至少0.2mm；以及

压盖和与所述芯轴螺纹连接的压紧螺母。

优选地，在上述车床夹具中，所述圆弧端齿座的中心孔的直径比所述芯轴的对应轴段的直径大0.2mm～0.4mm。

优选地，在上述车床夹具中，所述基板相对所述车磨法兰盘的另一面在中心孔周围开设有多个螺纹孔，多个所述螺纹孔绕所述基板的中心孔均匀分布；

所述圆弧端齿座开设有与所述螺纹孔数量相同、分布一致的通孔；

所述车床夹具还包括：

穿过所述通孔与所述螺纹孔连接的悬臂钉，所述悬臂钉的直径比所述通孔的直径小至少1mm。

优选地，在上述车床夹具中，所述悬臂钉为台阶螺钉，所述台阶螺钉的中心杆的长度比所述通孔的长度大至少0.05mm。

优选地，在上述车床夹具中，所述台阶螺钉的中心杆的长度比所述通孔的长度大0.05mm～0.1mm。

优选地，在上述车床夹具中，所述台阶螺钉为内六角螺钉。

优选地，在上述车床夹具中，所述通孔的数量为3个。

优选地，在上述车床夹具中，所述压紧螺母为六角螺母。

优选地，在上述车床夹具中，所述压紧螺母为带肩螺母。

根据上述技术方案可知，本实用新型提供的用于固定带圆弧端齿的工件的车床夹具中，基板用于与机床的车磨法兰盘连接，芯轴穿设在基板的中心孔并与基板靠近车磨法兰盘的一面固定连接，圆弧端齿座和压盖套在芯轴上用于夹住工件，由于圆弧端齿座远离工件的一端为与基板贴靠的平面，且圆弧端齿座的中心孔的直径比芯轴的对应轴段的直径大至少0.2mm，所以当需要调整基准圆周面的跳动时，只需要松动压紧螺母，并将圆弧端齿座和工件作为整体进行调整即可。与现有技术中需要松紧多个螺钉相比，本实用新型的车床夹具需要松紧的零件个数较少(压紧螺母只有一个)，操作起来比较简便。而且，每次调整径向位置时，基板都是固定不动的，从而省去了一部分需要移动的重量，因此本实用新型的车床夹具调整起来更加轻便，调整精度更高。综上所述，本实用新型提供的车床夹具操作简便、易于调整，有利于提高加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1和图2是现有技术中航空发动机某部件的示意图；

图3是使用现有技术中的车床夹具固定带圆弧端齿的工件的示意图；

图4是使用本实用新型实施例提供的车床夹具固定带圆弧端齿的工件的示意图；

图5是图4中件8的示意图；

图6是图4中件8的剖视图；

图7是图4中件9的示意图。

图中标记为：

1、工件；2、压盖；3、芯轴；4、夹具体；5、车磨法兰盘；6、螺钉；7、基板；8、圆弧端齿座；81、通孔；9、台阶螺钉；91、中心杆。

具体实施方式

为了便于理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

参见图4～图7，图4是使用本实用新型实施例提供的车床夹具固定带圆弧端齿的工件的示意图，图5是图4中件8的示意图，图6是图4中件8的剖视图，图7是图4中件9的示意图。

本实用新型提供的用于固定带圆弧端齿的工件1的车床夹具包括基板7、芯轴3、圆弧端齿座8、压盖2和与芯轴3螺纹连接的压紧螺母(图中未标记)。

其中，基板7用于与机床的车磨法兰盘5连接，芯轴3穿设在基板7的中心孔并与基板7靠近车磨法兰盘5的一面固定连接，如图4所示，芯轴3与基板7连接以后，芯轴3最左端的轴段与车磨法兰盘5的中心孔相配合以定位基板7与车磨法兰盘5，然后通过多个螺钉6固定连接。

圆弧端齿座8用于与工件1对接，如图5和图6所示，圆弧端齿座8的一端具有与工件1对接的圆弧端齿，而远离工件1的一端为与基板7贴靠的平面。如图4所示，圆弧端齿座8套在芯轴3上，而且，圆弧端齿座8的中心孔的直径比芯轴3的对应轴段的直径大至少0.2mm，压盖2位于工件1相对圆弧端齿座8的另一端，并由压紧螺母调整在芯轴3上的位置。

使用本实用新型提供的车床夹具加工工件1时，准备工作如下：先将基板7、芯轴3和圆弧端齿座8组装好并整体安装到车磨法兰盘5上，然后将工件1装到芯轴3上与圆弧端齿座8对接，最后将压盖2和压紧螺母装到芯轴3上。

加工直径“φD”(见图1)时，先通过压紧螺母使圆弧端齿座8与基板7处于预压紧状态，用千分表打圆弧端齿座8直径“φE”的跳动，同时整体调整圆弧端齿座8和工件1的位置，使直径“φE”相对于机床主轴的跳动符合要求(跳动通常需满足在0.005mm以内)，然后通过压紧螺母将圆弧端齿座8与基板7彻底固定，开车加工直径“φD”。

加工完直径“φD”后，加工直径“φD1”(见图1)时，先拧松压紧螺母，使圆弧端齿座8与基板7回到预压紧状态，用千分表打直径“φD”的跳动，同时整体调整圆弧端齿座8和工件1的位置，使直径“φD”相对于机床主轴的跳动符合要求，然后通过压紧螺母将圆弧端齿座8与基板7彻底固定，最后重新开车加工直径“φD1”。

由上述加工过程可知，在两次用千分表打跳动时，螺钉6都是固定不动的，仅需松紧压紧螺母，因此与现有技术中的车床夹具相比，本实用新型的车床夹具需要松紧的零件个数较少，操作起来比较简便。而且，每次调整径向位置时，基板7都是固定不动的，从而省去了一部分需要移动的重量，因此本实用新型的车床夹具调整起来更加轻便，调整精度更高。综上所述，本实用新型提供的车床夹具操作简便、易于调整，有利于提高加工效率。

为了便于组装及调整径向位置，圆弧端齿座8的中心孔的直径通常比芯轴3的对应轴段的直径大0.2mm～0.4mm即可，两者之差不宜过大。

为了尽量减小沿径向调整圆弧端齿座8对芯轴3的影响，可以在基板7上安装一些与板面垂直的支撑梁，以实现沿径向支撑圆弧端齿座8。参见图4～图7，本实施例中，基板7相对车磨法兰盘5的另一面在中心孔周围开设有多个螺纹孔(图中未标记)，多个螺纹孔绕基板7的中心孔均匀分布，而圆弧端齿座8上开设有与螺纹孔数量相同、分布一致的通孔81，车床夹具还包括穿过通孔81与螺纹孔连接的悬臂钉，悬臂钉的直径比通孔81的直径小至少1mm。

本实施例中，悬臂钉为台阶螺钉9，台阶螺钉9的中心杆91的长度L比通孔81的长度H大至少0.05mm，一般情况下，中心杆91的长度L比通孔81的长度H大0.05mm～0.1mm即可。

具体实际应用中，台阶螺钉9可以为内六角螺钉，通孔81的数量一般设为3个或4个。

为了便于操作，压紧螺母优选六角螺母。同时，为了更加可靠地顶住工件1，压紧螺母可以为带肩螺母。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。