空心零件内夹持夹具.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910374019.5 (22)申请日 2019.05.07 (71)申请人 宁德师范学院 地址 352000 福建省宁德市东侨经济开发 区学院路1号 (72)发明人 缪海滔肖顺根余亚飞谢翠婷 徐涛 (74)专利代理机构 福州市景弘专利代理事务所 (普通合伙) 35219 代理人 林祥翔徐剑兵 (51)Int.Cl. B23Q 3/12(2006.01) B23B 31/14(2006.01) B23B 23/04(2006.01) (54)发明名称 一种空心零件内夹持夹具。

2、 (57)摘要 本发明公开一种空心零件内夹持夹具， 包括 固定盘、 夹盘、 夹爪单元、 定心支撑柱和顶尖单 元， 所述花槽设置有三个以上的槽口。 使用固定 盘装夹固定在车床的主轴上， 将空心类的工件套 设于夹盘上， 因此通过涡轮手柄可以带动涡杆沿 着顶尖轴孔移动。 继而通过支撑杆将铰接在固定 凸环上的定心支撑柱支撑打开， 即定心支撑柱通 过支撑杆的推动绕着固定凸环转动， 进而撑开定 心支撑柱对空心类工件进行支撑， 达到预固定空 心类工件的目的。 进而启动车床， 使得夹盘跟随 车床主轴高速转动， 使得夹爪单元产生离心力， 继而与空心类工件的内侧壁相接触固定， 进一步 的对工件进行夹持， 而且多点。

3、位的夹持可以保证 空心类零件的同轴度， 达到提供加工效率的目 的。 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 CN 110076602 A 2019.08.02 CN 110076602 A 1.一种空心零件内夹持夹具， 其特征在于： 包括夹具本体、 夹爪单元、 定心支撑柱和顶 尖单元； 所述夹具本体设置有顶尖轴孔， 所述顶尖单元套设于顶尖轴孔内， 所述夹具本体包括 固定盘、 夹盘和连接轴， 所述连接轴设置在固定盘与夹盘之间， 所述夹盘上设置有花槽和固 定凸环， 所述花槽位于夹盘的端面边缘， 所述固定凸环位于顶尖轴孔与花槽之间的夹盘端 面上， 且固定凸环的中心轴线与顶尖轴孔的中心轴线共线； 所述定。

4、心支撑柱设置有多个， 多个所述定心支撑柱的一端等间距铰接设置在固定凸环 上， 定心支撑柱的中部与顶尖单元的尖部之间铰接设置有连杆， 所述连接轴的外侧面上设 置有通孔， 所述通孔与顶尖轴孔相导通设置； 所述花槽设置有三个以上的槽口， 所述槽口与槽口之间相互导通， 且所述槽口与夹盘 的侧面相导通设置， 所述夹爪单元与槽口相同数量设置， 且所述夹爪单元对应设置在一个 所述槽口内， 所述夹爪单元用于跟随夹盘转动产生的离心力对空心零件进行夹持。 2.根据权利要求1所述的一种空心零件内夹持夹具， 其特征在于： 所述夹爪单元包括卡 爪和固定销钉， 所述卡爪设置在夹盘的槽口内， 所述卡爪中部等间距设置有多个固。

5、定孔， 固 定销钉穿过固定孔设置在夹盘上。 3.根据权利要求2所述的一种空心零件内夹持夹具， 其特征在于： 所述卡爪的端面设置 有防滑纹。 4.根据权利要求1所述的一种空心零件内夹持夹具， 其特征在于： 所述顶尖单元包括顶 尖、 涡杆和活动轴； 所述活动轴的一端设置有顶尖轴孔， 活动轴的另一端设置有固定孔， 所述顶尖设置在 顶尖轴孔内， 所述涡杆设置在固定孔内。 5.根据权利要求4所述的一种空心零件内夹持夹具， 其特征在于： 还包括涡轮手柄， 所 述涡轮手柄用于穿过通孔与涡杆进行啮合传动。 6.根据权利要求1所述的一种空心零件内夹持夹具， 其特征在于： 还包括伞架尾座， 所 述伞架尾座包括底座。

6、、 尾座顶尖、 支撑伞架和伞架支撑环， 所述伞架支撑环铰接设置在底座 上， 尾座顶尖设置在底座的套筒内， 所述支撑伞架铰接设置在伞架支撑环与尾座顶尖之间， 所述支撑伞架用于跟随尾座顶尖的移动支撑打开伞架支撑环。 7.根据权利要求6所述的一种空心零件内夹持夹具， 其特征在于： 所述伞架支撑环设置 有多个支撑杆， 所述支撑杆的一端设置有弧形杆， 支撑杆的另一端铰接设置在底座的套筒 的外侧面上。 8.根据权利要求7所述的一种空心零件内夹持夹具， 其特征在于： 所述支撑伞架包括环 套和铰接杆， 铰接杆设置有多根， 多根所述铰接杆的一端圆周阵列设置在环套上， 所述铰接 杆的另一端铰接设置在支撑杆上， 所。

7、述环套的内孔为锥面， 所述环套套设于尾座顶尖上。 9.根据权利要求6所述的一种空心零件内夹持夹具， 其特征在于： 所述尾座顶尖包括滑 轴、 顶尖和手轮， 所述滑轴套设于底座的套筒内， 所述滑轴设置有中心通孔， 所述中心通孔 一端设置有莫氏锥孔， 中心通孔的另一端上设置有螺纹孔， 所述手轮设置有螺纹杆， 螺纹杆 垂直手轮的端面设置， 所述螺纹杆的杆端贯穿底座的套筒底面设置在螺纹孔上， 所述顶尖 设置在莫氏锥孔内。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110076602 A 2 一种空心零件内夹持夹具 技术领域 0001 本发明涉及车床夹具领域， 尤其涉及一种空心零件内夹持夹具。 背景技术 0002。

8、 现有的车床中， 对于零件或工件的夹持大多数都是采用外侧夹持的方式进行加 工， 因此对于夹持部分则无法同步加工， 因此需要对该部分进行切除， 或者进行进一步的重 复加工。 而对于空心类零件其可加工的余量较少， 因此对于加工的工艺要求更高， 进而满足 其表面加工的光滑度和同轴度。 所以需要减少或避免重复加工， 达到消除人工误差， 以及多 次装夹的机械误差。 提高生产效率和生产质量。 发明内容 0003 为此， 需要提供一种空心零件内夹持夹具， 用以解决现有空心类零件加工精度较 低， 且生产成本较高的问题。 0004 为实现上述目的， 发明人提供了一种空心零件内夹持夹具， 包括夹具本体、 夹爪单 。

9、元、 定心支撑柱和顶尖单元； 所述夹具本体设置有顶尖轴孔， 所述顶尖单元套设于顶尖轴孔 内， 所述夹具本体包括固定盘、 夹盘和连接轴， 所述连接轴设置在固定盘与夹盘之间， 所述 夹盘上设置有花槽和固定凸环， 所述花槽位于夹盘的端面边缘， 所述固定凸环位于顶尖轴 孔与花槽之间的夹盘端面上， 且固定凸环的中心轴线与顶尖轴孔的中心轴线共线； 所述定 心支撑柱的一端铰接设置在固定凸环上， 定心支撑柱的中部与顶尖单元的尖部之间铰接设 置有连杆， 所述连接轴的外侧面上设置有通孔， 所述通孔与顶尖轴孔相导通设置； 所述花槽 设置有三个以上的槽口， 所述槽口与槽口之间相互导通， 且所述槽口与夹盘的侧面相导通 。

10、设置， 所述夹爪单元与槽口相同数量设置， 且所述夹爪单元对应设置在一个所述槽口内， 所 述夹爪单元用于跟随夹盘转动产生的离心力对空心零件进行夹持。 0005 进一步地， 所述夹爪单元包括卡爪和固定销钉， 所述卡爪设置在夹盘的槽口内， 所 述卡爪中部等间距设置有多个固定孔， 固定销钉穿过固定孔设置在夹盘上。 0006 进一步地， 所述卡爪的端面设置有防滑纹。 0007 进一步地， 所述顶尖单元包括顶尖、 涡杆和活动轴； 所述活动轴的一端设置有顶尖 轴孔， 活动轴的另一端设置有固定孔， 所述顶尖设置在顶尖轴孔内， 所述涡杆设置在固定孔 内。 0008 进一步地， 还包括涡轮手柄， 所述涡轮手柄用于。

11、穿过通孔与涡杆进行啮合传动。 0009 进一步地， 还包括伞架尾座， 所述伞架尾座包括底座、 尾座顶尖、 支撑伞架和伞架 支撑环， 所述伞架支撑环铰接设置在底座上， 尾座顶尖设置在底座的套筒内， 所述支撑伞架 铰接设置在伞架支撑环与尾座顶尖之间， 所述支撑伞架用于跟随尾座顶尖的移动支撑打开 伞架支撑环。 0010 进一步地， 所述伞架支撑环设置有多个支撑杆， 所述支撑杆的一端设置有弧形杆， 支撑杆的另一端铰接设置在底座的套筒的外侧面上。 说明书 1/4 页 3 CN 110076602 A 3 0011 进一步地， 所述支撑伞架包括环套和铰接杆， 铰接杆设置有多根， 多根所述铰接杆 的一端圆周。

12、阵列设置在环套上， 所述铰接杆的另一端铰接设置在支撑杆上， 所述环套的内 孔为锥面， 所述环套套设于尾座顶尖上。 0012 进一步地， 所述尾座顶尖包括滑轴、 顶尖和手轮， 所述滑轴套设于底座的套筒内， 所述滑轴设置有中心通孔， 所述中心通孔一端设置有莫氏锥孔， 中心通孔的另一端上设置 有螺纹孔， 所述手轮设置有螺纹杆， 螺纹杆垂直手轮的端面设置， 所述螺纹杆的杆端贯穿底 座的套筒底面设置在螺纹孔上， 所述顶尖设置在莫氏锥孔内。 0013 区别于现有技术， 上述技术方案使用固定盘装夹固定在车床的主轴上， 将空心类 的工件套设于夹盘上， 使用涡轮手柄穿过连接轴上的通孔与涡杆啮合， 转动涡轮手柄带。

13、动 涡杆沿着顶尖轴孔移动， 将顶尖单元有顶尖轴孔内推出。 采用开伞的方式， 通过支撑杆将铰 接在固定凸环上的定心支撑柱支撑打开， 即定心支撑柱通过支撑杆的推动绕着固定槽口转 动， 进而撑开定心支撑柱对空心类工件进行支撑， 达到预固定空心类工件的目的。 进而启动 车床， 使得夹盘跟随车床主轴高速转动， 使得夹爪单元产生离心力， 继而与空心类工件的内 侧壁相接触固定， 进一步的对工件进行夹持， 而且多点位的夹持可以保证空心类零件的同 轴度， 达到提供加工效率的目的。 附图说明 0014 图1为具体实施方式所述的空心零件内夹持夹具的示意图； 0015 图2为具体实施方式所述的空心零件内夹持夹具的局部。

14、示意图； 0016 图3为具体实施方式所述的空心零件内夹持夹具的局部剖视图； 0017 图4为具体实施方式所述的空心零件内夹持夹具的夹盘的正视图； 0018 图5为具体实施方式所述的空心零件内夹持夹具的装夹空心零件的示意图； 0019 图6为具体实施方式所述的空心零件内夹持夹具的伞架尾座的结构图； 0020 图7为具体实施方式所述的空心零件内夹持夹具的伞架尾座的剖视图。 0021 附图标记说明： 0022 1、 空心零件； 0023 10、 固定盘； 0024 20、 夹盘； 0025 21、 花槽； 211、 槽口； 0026 22、 固定凸环； 0027 30、 夹爪单元； 0028 31。

15、、 卡爪； 311、 固定孔； 312、 防滑纹； 0029 32、 固定销钉； 0030 40、 定心支撑柱； 0031 50、 顶尖单元； 51、 涡杆； 52、 活动轴； 53、 活动顶尖； 0032 60、 连接轴； 61、 通孔； 0033 70、 顶尖轴孔； 0034 80、 伞架尾座； 0035 81、 底座； 说明书 2/4 页 4 CN 110076602 A 4 0036 82、 尾座顶尖； 821、 滑轴； 822、 顶尖； 823、 手轮； 0037 8211、 中心通孔； 8212、 螺纹杆； 8213、 螺纹孔； 0038 83、 支撑伞架； 831、 环套； 83。

16、2、 铰接杆； 0039 84、 伞架支撑环； 841、 支撑杆； 8411、 弧形杆； 具体实施方式 0040 为详细说明技术方案的技术内容、 构造特征、 所实现目的及效果， 以下结合具体实 施例并配合附图详予说明。 0041 请参阅图1至图7， 本实施例提供一种空心零件内夹持夹具， 如图2所示， 包括固定 盘10、 夹盘20、 夹爪单元30、 定心支撑柱40和顶尖单元50， 空心零件的内孔直径至少需要大 于60mm， 本实施例中的定心支撑柱可夹持空心零件1的内孔直径于100mm至220mm之间的零 件， 对于大于220mm之间的空心零件可以通过更换定心支撑柱的尺寸进行夹持。 固定盘与夹 盘。

17、之间设置有连接轴60， 夹盘的端面设置有花槽21和固定凸环22。 0042 如图2和图3所示， 本实施例中固定盘用于和车床的主轴进行连接， 在固定盘的端 面上开设槽孔， 并在其外侧面上设置侧耳， 线通过槽孔将固定盘套设于车床的主轴上， 再使 用螺栓贯穿侧耳锁固在车床主轴上， 达到安装固定固定盘的效果。 因为固定盘、 连接轴、 夹 盘和夹盘上的固定凸环依次连接， 且固定盘、 连接轴、 夹盘和夹盘上的固定凸环位于同一个 中心轴线上， 并沿着该中心轴线开设一个贯穿其整个两端面的顶尖轴孔70。 并在顶尖轴孔 内放入顶尖单元， 以及固定于顶尖单元尾部的涡杆51， 于连接轴的侧壁上开设通孔61， 该通 孔。

18、与顶尖轴孔相导通， 且通孔的数量可以多个， 因此通过通孔使用具有涡轮手柄， 即可以采 用涡轮涡杆的方式使得顶尖单元在顶尖轴孔内的移动， 涡轮手柄为带有可与涡杆相互啮合 的涡轮的手柄即可， 例如在一个手轮上固定一个轴杆， 并在该轴杆的杆端安装固定一个涡 轮， 进而达到通过涡轮手柄驱动涡杆的目的。 0043 在顶尖单元的另一端上则通过螺栓或销钉铰接支撑杆， 而定心支撑柱通过螺栓或 销钉铰接与固定凸环上， 并将支撑杆的另一端铰接在定心支撑柱的中部上。 达到当顶尖单 元向顶尖轴孔的外部移动时， 支撑杆传动并对定心支撑柱进行支撑， 使得定心支撑柱绕着 铰接点转动并朝外扩张， 直到对空心零件内侧壁进行支撑。

19、的目的。 由于定心支撑柱具有三 个以上， 因此可以对空心类零件进行预支撑固定。 在本实施例中以四个为例， 四个定心支撑 柱可以同时扩张并支撑空心零件， 且四根定心支撑柱具有自动定心的效果， 进而可以保证 零件在加工时的同轴度， 以及一次性的对该零件的外侧面加工， 减少加工的次数。 而对于定 心支撑柱可以为轴杆类的铁件， 并且在轴杆的杆端上安装一块弧形面的垫块， 使得定心支 撑柱与空心零件的内侧面之间接触面积增加， 提高其支撑的稳固性。 0044 具体的， 如图3所示， 顶尖单元包括活动轴52和活动顶尖53， 活动轴用于在顶尖轴 孔内滑动， 有效的降低顶尖单元在顶尖轴孔内的滑动摩擦力， 同时还用。

20、于连接活动顶尖和 涡杆。 在活动轴的一端面上开设顶尖轴孔放置活动顶尖， 活动顶尖配合车床的尾座可以用 于对半空心类工件进行定心固定。 例如， 对于实心类工件， 可以在其两端先开设端面槽孔， 使得夹盘可以放置于该槽孔内进行支撑固定， 同时通过活动顶尖和尾座进行定心， 达到对 该工件的外侧面一体加工的目的。 0045 如图4所示， 本实施例中夹盘的端面上开设有花槽结构， 即在夹盘端面上设置三个 说明书 3/4 页 5 CN 110076602 A 5 以上的槽口211， 该槽口与槽口之间相互导通， 且槽口与夹盘的侧面相导通， 因此通过槽口 的侧壁对夹爪单元的离心转动范围进行限制， 避免离心力过大导。

21、致划伤零件或夹爪单元损 坏的情况。 在本实施例中夹爪单元设置三个， 槽口也开设三个， 因为夹爪单元包括卡爪31和 固定销钉32， 所以在每个槽口内通过固定销钉固定安装一个卡爪。 在卡爪上还设置了多个 固定孔311， 因此固定销钉固定不同的固定孔会使得卡爪伸出夹盘的外侧面的长度不同， 因 此可以调整夹爪固定空心零件的最大直径不同。 同时， 为了提高夹爪的夹持力， 在夹爪的端 面上设置防滑纹312， 该防滑纹可以为网纹或齿纹， 使得夹爪在夹持时摩擦力增加， 使得夹 爪夹持更加稳定， 提高空心零件内夹持夹具的实用性的。 0046 如图6和图7所示， 本实施例中还还包括伞架尾座80， 伞架尾座包括底座。

22、81、 尾座顶 尖82、 支撑伞架83和伞架支撑环84。 对于中长型的空心零件， 其长度在1米至3米之间长度， 仅仅通过夹盘上的夹爪单元和定心支撑柱无法稳固装夹时， 配合伞架尾座的装夹保证并提 高装夹的稳固性。 具体的， 伞架尾座的底座安装的车床的滑轨上， 并调整底座的套筒的中线 轴线与顶尖单元的活动顶尖的中线轴线共线， 达到装夹空心零件时的同轴度。 其中尾座顶 尖包括滑轴821、 顶尖822和手轮823， 滑轴设置有中心通孔8211， 中心通孔一端设置有莫氏 锥孔8212， 中心通孔的另一端上设置有螺纹孔8213。 滑轴套设于套筒内， 由于滑轴与套筒之 间的表面光滑度高加上机油后可以有效的降。

23、低其摩擦力， 从而便于套筒的移动， 该原理和 结构为现有技术， 且并不是本申请文件所要解决的问题， 因此不进行详细的赘述。 在手轮上 固定一个螺纹杆8231， 使得螺纹杆可以跟随手轮转动， 并将该螺纹杆可转动的固定在底座 的套筒底面上， 而螺纹杆的与滑轴的螺纹孔8111相互啮合， 为了避免螺纹杆脱离螺纹孔， 可 以在螺纹杆的杆端固定安装一个挡片， 且挡片的边长或直径大于螺纹孔直径， 挡片为金属 片， 例如铁片。 因此， 当滑轴通过螺纹孔与螺纹杆啮合时， 通过手轮的转动使得滑轴可以在 套筒内滑动， 进而调整位于滑轴模式锥孔内的顶尖的位置。 0047 本实施例中在底座的套筒上通过螺栓或销钉铰接安装。

24、有伞架支撑环， 在顶尖与伞 架支撑环之间也通过螺栓或销钉铰接安装支撑伞架， 使得当支撑伞架随着顶尖移动时， 可 以拉伸开启伞架支撑环进行固定。 具体的， 伞架支撑环具有多根支撑杆841， 本实施例中为 三根， 在支撑杆的一端上固定安装一个弧形杆8411， 该弧形杆的弧度可以为100度角的圆 弧， 因此通过圆周阵列铰接安装该三个支撑杆于底座的套筒外侧面上， 使得弧形杆环绕成 为一个具有一个圆面的支撑面， 该支撑面的最大直径与定心支撑柱的打开时的最大直径相 同。 为了带动支撑伞架的转动， 在顶尖上套设一个环套831， 在环套与支撑杆之间通过螺栓 铰接一根铰接杆832， 因此通过顶尖的移动带动环套移。

25、动， 进而通过铰接杆支撑打开三根支 撑杆， 达到对空心零件支撑的目的。 0048 而当需要调整、 修理或更换伞架支撑环时， 通过取下顶尖和环套进行检修， 再拆卸 伞架支撑环的铰接螺栓即可以进行更换， 此时尾座顶尖还可以当做现有的尾座进行使用， 进而提高空心零件内夹持夹具的实用性和适应性。 0049 需要说明的是， 尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述， 但并非因此限制 本发明的专利保护范围。 因此， 基于本发明的创新理念， 对本文所述实施例进行的变更和修 改， 或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换， 直接或间接地将以 上技术方案运用在其他相关的技术领域， 均包括在本发明的专利保护范围之内。 说明书 4/4 页 6 CN 110076602 A 6 图1 图2 说明书附图 1/5 页 7 CN 110076602 A 7 图3 说明书附图 2/5 页 8 CN 110076602 A 8 图4 图5 说明书附图 3/5 页 9 CN 110076602 A 9 图6 说明书附图 4/5 页 10 CN 110076602 A 10 图7 说明书附图 5/5 页 11 CN 110076602 A 11 。