一种定心夹紧高度可调的轴类插齿快换通用夹具的制作方法

1.本实用新型属于机械产品机加工工装设计领域，尤其是一种定心夹紧高度可调的轴类插齿快换通用夹具。


背景技术：

2.随着近年来承制轴类产品的不断增多，尤其是新能源电驱动轴类零件，导致轴类插齿设备产能存在缺口，为了使轴类产品能够在无尾架插齿机上进行加工及快速换产。本技术的思路是在为研究院项目《高速电驱动系统的关键技术研究及应用》中为电机轴设计轴头插内齿夹具中产生的。传统的轴头插齿夹具可通过虽能通过改变涨套直径满足一定范围直径零件的径向夹持，但其轴向定心夹持的高度却不可调整(因不同零件需要定心夹持的轴向位置不同)，并且此类型夹具无法在不同机床间通用。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种夹紧定心高度可调的通用快换插轴齿夹具。
4.本实用新型的夹具可以分为s和l型2个系列，分别满足直径夹持直径系列的轴类零件在无尾架插齿机上进行插轴头内齿或外齿。
5.为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
6.一种定心夹紧高度可调的轴类插齿快换通用夹具，包括快换涨套、锥面心轴、本体、拉伸套、连接杆、机床适配盘、动力连接机构和高度调节机构；
7.所述快换涨套能够插入拉伸套中心内孔，且与拉伸套旋转配合；所述锥面心轴的内锥面与快换涨套的外锥面间隙配合，与拉伸套存在间隙；
8.所述本体一端分别与锥面心轴的内孔和拉伸套的外圆间隙配合，另一端的内孔与动力连接机构间隙配合，外圆与机床适配盘一端的内孔间隙配合；本体外圆侧壁还开设有观察窗，能够更换动力连接机构；本体内部开设通孔，所述连接杆贯穿本体内部通孔，连接杆一端与拉伸套刚性连接，另一端与动力连接机构螺纹连接；
9.所述高度调节机构一端与锥面心轴间隙配合，另一端与本体间隙配合。
10.本实用新型的进一步改进在于：
11.所述本体内部还设置有高度调整件，所述高度调整件包括顶尖和加长顶尖，所述本体内部通孔靠近观察窗的一端与顶尖间隙配合。
12.所述动力连接机构包括转接机构、拉盘和拉伸螺栓，所述转接机构外圆穿入拉盘中部内孔，与拉盘间隙配合，并与穿过拉盘中心内孔的拉伸螺栓螺纹连接。
13.所述拉盘远离机床适配盘的端面与连接杆螺纹连接，拉盘的外圆和本体的内孔间隙配合。
14.所述锥面心轴、本体和高度调整件还通过第一内六角圆柱头螺钉螺纹连接。
15.所述本体和机床适配盘的一侧还通过第二内六角圆柱头螺钉刚性连接。
16.所述高度调节机构为厚度不同的调整环。
17.所述锥面心轴远离本体的端面还设置有能够防止铁屑进入快换涨套和锥面心轴内的支撑盖。
18.所述快换涨套和拉伸套分别为相对应的三瓣槽凸台结构。
19.所述快涨套上还设置有能够防止快换涨套周向转动的紧定螺钉。
20.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
21.1.本实用新型在锥面心轴和本体之间增设了高度调整件，用于搭配组合满足不同高度的轴向定心夹紧需求，快换涨套的长度随着调整垫厚度变化而变化，高度调整件可以根据轴向定位高度的需求进行增减，便于夹具依据不同的零件改变其轴向定心夹持的位置，增加了夹具的灵活适应性；在本体外圆侧壁的特定位置开设了观察窗，能够更换用于传递油缸动力的动力连接机构，增加了夹具在不同插齿机之间的通用性，提高了无尾架插齿机的适应性，解决了轴齿插齿的产能缺口问题；动力连接机构连接本体和机床适配盘，起到了传递油缸力的作用，同时与拉伸套配合带动快换涨套运动，起到定位夹紧工件外圆的作用。
22.2.本体内部设置的高度调整件可以根据快换涨套长度的变化随时作出调整，方便灵活，可兼顾不同长度部件的定位，有利于夹具的使用通用化；连接杆贯穿本体内部通孔，既可以对拉伸套起到一定的支撑作用，也加强了拉伸套与动力连接机构的连接关系，使动力传递更加稳定。
23.3.转接机构可根据不同机床适配盘的需求进行调整置换，更换方便，适用性灵活。
24.4.在锥面心轴上部设置支撑盖，可以防止加工中铁屑进入快换涨套和锥面心轴内部，降低装置内部的磨损和损坏，保证加工的效率和装置内部的维护；快换涨套外侧设置紧定螺钉，可以防止快换涨套圆周转动，提高了夹具加工过程的稳定性。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
26.图1为本实用新型的a机床上夹具装配图；
27.图2为本实用新型的b机床夹具装配图；
28.图3为本实用新型的b机床夹具装配图；
29.图4为本体剖视图；
30.图5为本体观察窗b-b向示意图；
31.图6为本体观察窗示意图；
32.图7为本体观察窗e向旋转正视图；
33.图8为本体观察窗c向正视图；
34.图9为快换涨套仰视图；
35.图10为快换涨套a-a结构示意图；
36.图11为快换涨套俯视图；
37.图12为快换涨套立体图；
38.图13为快换涨套b-b结构示意图；
39.图14为三瓣凸台俯视图；
40.图15为三瓣凸台剖面图；
41.图16为快换涨套和拉伸套插入旋转关系示意图。
42.其中：1-支撑盖；2-快换涨套；3-锥面心轴；4-第一内六角圆柱头螺钉；5
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内六角圆柱头螺钉；6-吊耳螺钉；7-本体；8-连接杆；9-普通顶尖；10-第一适配盘；11-第二内六角圆柱头螺钉；12-第一转接拉杆；13-拉盘；14-拉伸螺栓；15
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拉伸套；16-紧定螺钉；17-内六角圆柱头螺钉；18-第二转接拉杆；19调整环；20
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加长顶尖；21-第二适配盘。
具体实施方式
43.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
44.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
45.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
46.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
47.此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
48.在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
49.下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
50.参见图1-8，本实用新型公开了一种定心夹紧高度可调的轴类插齿快换通用夹具，包括快换涨套2、锥面心轴3、本体7、拉伸套15、机床适配盘、动力连接机构、高度调节机构，快换涨套2能够插入拉伸套15中心内孔，并且与拉伸套15旋转配合，快换涨套2外锥面与锥
面心轴3的内锥面间隙配合，与拉伸套 15存在间隙；快换涨套2外圆与本体7间隙配合；
51.高度调节机构一端与锥面心轴3间隙配合，另一端与本体7间隙配合；本体 7一端分别与锥面心轴3内孔和拉伸套15外圆间隙配合，另一端的内孔与动力连接机构间隙配合，外圆与机床适配盘一端的内孔间隙配合，适配盘另一端支撑在机床上，本体7外圆侧壁还开设有观察窗，能够更换用于传递油缸动力的动力连接机构。本体7内部还设置有连接杆8和高度调整件，连接杆8贯穿本体7内部通孔，其一端通过内六角圆柱头螺钉5与拉伸套15刚性连接，另一端与动力连接机构螺纹连接，本体7外侧还设置有吊耳螺钉6，方便夹具制造和夹具安装。
52.高度调整件包括顶尖9和加长顶尖20，本体7内部通孔靠近观察窗的一端与顶尖9间隙配合。动力连接机构包括转接机构、拉盘13和拉伸螺栓14，转接机构一端与机床油缸螺纹连接，另一端外圆穿入拉盘13中部内孔，与拉盘13间隙配合，并与穿过拉盘13中心内孔的拉伸螺栓14螺纹连接。拉盘13远离机床适配盘的端面与连接杆8螺纹连接，拉盘13外圆和本体7的内孔间隙配合。转接机构包括第一转接拉杆12和第二转接拉杆18。机床适配盘包括第一适配盘10 和第二适配盘21。锥面心轴3、本体7和高度调整件还通过第一内六角圆柱头螺钉4螺纹连接。高度调节机构为厚度不同的调整环19。本体7和机床适配盘的一侧还通过第二内六角圆柱头螺钉11刚性连接。锥面心轴3远离本体7的端面还设置有能够防止铁屑进入快换涨套2和锥面心轴3内的支撑盖1；快涨套2外侧还设置有紧定螺钉16，能够防止快换涨套2周向转动。快换涨套2和拉伸套15 分别为相对应的三瓣槽凸台结构。本体7和锥面心轴3通过内六角圆柱头螺钉刚性连接。拉伸套15和连接杆8上部通过内六角圆柱头螺钉刚性连接。本体7外侧还设置有吊耳螺钉6，用于夹具制造和夹具安装。盖板1上还设置有内六角圆柱头螺钉17，用于防止盖板1转动。
53.本实用新型的结构原理：
54.快换涨套2插入拉伸套15的中心内孔，与拉伸套15旋转端面配合，上下运动传递油缸拉紧力，其快换涨套2外锥面与锥面心轴3内锥面配合。当油缸向下运动时，拽动第一转接拉杆12、拉盘13、拉伸套15一起向下运动，最终带动快换涨套2向下运动并收紧，起到定位夹紧工件外圆的作用，其中调整环与锥面心轴3间隙配合，下部与本体7间隙配合，并通过第一内六角圆柱头螺钉4将锥面心轴3、本体7和高度调整环螺纹连接在一起，高度环厚度不同，可有可无，根据轴向定位高度的需求而增减。
55.本实用新型的工作过程：
56.参见图9-16，安装时：将快换涨套2三瓣槽的凸出部位对准拉伸套15三瓣槽的凹陷部位后，插入快换涨套2，旋转60
°
，并用紧定螺钉16限位，油缸下拉后即可完成夹紧。
57.拆卸时：松开油缸，退出紧定螺钉16，将快换涨套2轻微提起并反向旋转 60
°
，提出快换涨套2。
58.调整定位、夹紧高度时：当工件需夹持外圆轴向高度变化时，可通过增减件调整环19，并兼顾顶尖9或件20顶尖长度来改变抱外圆的位置，同时匹配着调整快换涨套2的长度，可改变定位夹紧的位置。
59.更换不同机床时：卸下整套夹具，换上新机床适配盘和转接机构：如果是a 机床，则更换前，先从本体观察窗处将拉伸螺栓14和第一转接拉杆12螺纹旋死，然后整套夹具装入机床；如果是b机床则更换前先将第二转接拉杆18螺纹旋紧在机床油缸螺纹中，再将整套
夹具装入第二适配盘21，最后从观察窗处将拉伸螺栓14放入，并将其与第二转接拉杆18螺纹旋紧，可根据不同机床灵活更换。
60.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。