薄壁套外抱定位并端面压紧的自动夹具的制作方法

本发明涉及机械加工行业的工装夹具，更具体地说是一种自动车床使用的薄壁套外抱定位并端面压紧的自动夹具。

背景技术：

自动车床加工薄壁套的内孔时，夹持变形是一个很难解决的问题。此时一般不能用动力卡盘夹持，需要采用外抱式弹性夹具或者压端面夹具。由于薄壁套的刚度小，现有的外抱式弹性夹具仍会使薄壁套产生径向夹持变形，影响加工精度；压端面夹具的加工精度取决于薄壁套在夹具上的径向定位精度，而要在夹具上装入和取出薄壁套，夹具孔和薄壁套之间必须留有径向间隙，这个径向间隙的位置在装夹薄壁套时是随机变动的，所以，压端面夹具的径向安装间隙影响加工精度。

技术实现要素：

本发明设计出一种可以同时实现外抱和压端面的自动夹具，解决了薄壁套夹持变形的难题。该夹具通过外抱消除夹具孔和薄壁套之间的径向安装间隙，使薄壁套准确径向定位，然后再压紧薄壁套端面，实现对薄壁套的夹持，为自动车床提供了一种薄壁套外抱定位并端面压紧的自动夹具。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

在薄壁套外抱定位并端面压紧的自动夹具中：过渡法兰用内六角螺钉一安装在机床法兰上；夹具体通过止口用内六角螺钉二安装在过渡法兰的端面上，夹具体左端带有圆孔，右端带有内锥孔,并且在内锥孔端带有径向贯通的矩形槽；外抱弹性套同轴心装在夹具体内，该弹性套左端带有圆柱面，与夹具体左端圆孔配合，右端带有圆锥面，与夹具体右端内锥孔形成锥面抱紧结构，并且在圆锥面端也带有径向贯通的矩形槽；压杆的柱体同轴心装在外抱弹性套左端的内孔中，二者之间设有碟形弹簧，压杆的杆体通过外抱弹性套和夹具体上的径向贯通矩形槽伸出夹具体，压杆通过内六角螺钉三、圆螺母和机床拉杆连接；端面压套同轴心套在夹具体上，通过该压套上二条l形通槽与压杆的杆体相扣；内支撑环、外支撑环和四根支撑杆构成框架，套在外抱弹性套和压杆二侧；薄壁套（被加工零件）放在外抱弹性套右端的内孔中，由外支撑环轴向定位，由压杆通过碟形弹簧使外抱弹性套轴向受力而抱住薄壁套实现径向定位，同时通过端面压套压住薄壁套的端面实现夹持。

在薄壁套外抱定位并端面压紧的自动夹具中：所述外抱弹性套右端的圆锥体，除了带有径向贯通的矩形槽，在圆锥体段上还设有六条开口槽，矩形槽中心和开口槽中心沿圆周方向均布，将圆锥体段分为八瓣，使外抱弹性套的圆锥体段具有良好的径向变形能力；外抱弹性套右端的圆锥体带有内孔，在不抱紧状态下内孔与薄壁套（被加工零件）为间隙配合，以便于放入和取出薄壁套；外抱弹性套左端的圆柱面与夹具体左端的内孔为小间隙配合，实现对外抱弹性套的导向；外抱弹性套左端的内孔与压杆的柱体为大间隙配合，以避免二处同时配合出现卡滞现象。

在薄壁套外抱定位并端面压紧的自动夹具中：碟形弹簧设置在压杆左端的内孔中并伸出一段，同时左面顶住外抱弹性套，夹具的抱紧力通过碟形弹簧片的数量调整。

在薄壁套外抱定位并端面压紧的自动夹具中：所述外抱弹性套，材料为弹簧钢，并经热处理。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1．本发明设计出一种可以同时实现外抱和压端面的自动夹具，解决了薄壁套夹持变形的难题，夹持精度高。该夹具通过外抱消除夹具和薄壁套之间的安装间隙，实现薄壁套的径向精确定位，再通过压端面将薄壁套固定夹持住。夹具的抱紧力可以通过碟形弹簧的片数来调整，碟形弹簧的压力和端面压紧力之和等于机床拉杆的拉力。

2．本发明设计的夹具的动力来自于旋转油缸或旋转气缸，实现了机械化，减轻了操作人员的劳动强度，使用方便，能够实现零件的快速装夹，工作效率高。

3．本发明结构简单，便于制造。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为零件5、6、8、10的三维图；

图3为零件5、6、8、10装配关系的三维示意图。

图中：1圆螺母，2过渡法兰，3螺钉一，4螺钉二，5夹具体，6外抱弹性套，601圆柱面，602圆锥面，7碟形弹簧，8压杆，801柱体，802杆体，9螺钉三，10端面压套，11薄壁套（被加工零件），12内支撑环，13压注油杯，14支撑杆，15外支撑环,16机床拉杆，17机床法兰。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1、图2、图3，本实施例中薄壁套外抱定位并端面压紧的自动夹具的结构形式是：过渡法兰2用螺钉一3安装在机床主轴法兰盘上；夹具体5通过止口用螺钉二4安装在过渡法兰2的端面上，夹具体5左端带有圆孔，右端带有内锥孔,并且在内锥孔端带有径向贯通的矩形槽；外抱弹性套6同轴心装在夹具体5内，外抱弹性套6左端带有圆柱面601，与夹具体5左端圆孔配合，右端带有圆锥面602，与夹具体5右端内锥孔形成锥面抱紧结构，并且在圆锥面端也带有径向贯通的矩形槽；压杆8的柱体801同轴心装在外抱弹性套6左端的内孔中，二者之间设有碟形弹簧7，压杆8的杆体802通过外抱弹性套6和夹具体5上的径向贯通矩形槽伸出夹具体5，压杆8通过螺钉三9、圆螺母1和机床拉杆连接，螺钉一3、螺钉二4及螺钉三9均为内六角螺栓；端面压套10同轴心套在夹具体5上，通过端面压套10上贯通的二条l形通槽与压杆8的杆体802相扣；内支撑环12、外支撑环15和四根支撑杆14构成框架，套在外抱弹性套6和压杆8二侧；薄壁套（被加工零件）11放在外抱弹性套6右端的内孔中，由外支撑环15轴向定位，由压杆8通过碟形弹簧7使外抱弹性套6轴向受力而抱住薄壁套11实现径向定位，同时通过端面压套10压住薄壁套11的端面实现夹持。

具体实施例中，外抱弹性套6右端的圆锥体，除了带有径向贯通的矩形槽，在圆锥体段上还设有六条开口槽，矩形槽中心和开口槽中心沿圆周方向均布，将圆锥体段分为八瓣，使外抱弹性套6的圆锥体段具有良好的径向变形能力；外抱弹性套6右端的圆锥体带有内孔，在不抱紧状态下内孔与薄壁套（被加工零件）11为间隙配合，以便于放入和取出薄壁套；外抱弹性套6左端的圆柱面601与夹具体5左端的内孔为小间隙配合，实现对外抱弹性套6的导向；外抱弹性套6左端的内孔与压杆8的柱体801为大间隙配合，以避免二处同时配合出现卡滞现象。

具体实施例中，碟形弹簧7设置在压杆8左端的内孔中并伸出一段，同时左面顶住外抱弹性套6，夹具的抱紧力通过碟形弹簧片的数量调整。

具体实施例中，外抱弹性套6具有弹性，材料为弹簧钢，并经热处理。

具体实施例中，薄壁套外抱定位并端面压紧的自动夹具的动作过程是：

机床拉杆16通过螺钉三9带动圆螺母1、外抱弹性套6、碟形弹簧7、压杆8、内支撑环12与外支撑环15和支撑杆14构成的框架、端面压套10往复运动，实现对薄壁套11的夹持和松开。

当机床拉杆16带动螺钉三9处于松开状态时，将薄壁套11装到外抱弹性套6右边的内孔中并靠到外支撑环15的右端面，再从右边将端面压套10的l形槽的槽口对准压杆8的体杆802同轴心套在夹具体5的外圆上，并推到底再旋转，使端面压套10和压杆8的杆体802扣住。

当机床拉杆16向左拉紧时，螺钉三9带动圆螺母1、外抱弹性套6、碟形弹簧7、压杆8、内支撑环12与外支撑环15和支撑杆14构成的框架、薄壁套（被加工零件）11、端面压套10一起向左移动；内支撑环12与外支撑环15和支撑杆14构成的框架最先靠到过渡法兰2的右端面而轴向固定，从而使薄壁套11轴向定位；机床拉杆16继续向左拉紧，外抱弹性套6右端的圆锥面602被夹具体5右端的内锥孔挡住并靠紧形成锥面抱紧结构，使外抱弹性套6右边的内孔收缩而抱住薄壁套11，消除二者之间的安装间隙，使薄壁套11径向精确定位，此时外抱弹性套6不能再向左移动；机床拉杆16接着向左拉紧，圆螺母1的右端面与外抱弹性套6的左端面分离，压杆8进一步压缩碟形弹簧7，并带动端面压套10向左移动直至压住薄壁套11的右端面，完成对薄壁套11的夹持。

加工完成后的松开过程与上述过程相反。

以上所述为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请的实施范围；凡依本申请的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本申请权利要求的保护范围。