雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具，包括旋轉中心機構、三個卡爪組和和同心自檢裝置3。所述旋轉中心機構包括一下座、一芯軸、一大斜齒輪、上座和操作手柄。三個卡爪組以夾角為120°的方式連接在所述旋轉中心機構上；每個卡爪組包括一底板、一滾珠絲桿、一小斜齒輪、一對滑軌和一卡爪。所述同心自檢裝置包括一對支撐軸、一副伸縮桿、一垂直桿和一百分表。本發明的定位夾具，它不僅結構簡單，定位時操作方便，夾緊力大，且工件的定位定心效果好，能適應各種規格直徑圓環的加工需要。
【專利說明】
雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具。
【背景技術】
[0002]目前在金屬的切削加工中，為了切削環形工件的端面孔，必須預先把待加工的環形工件定位于所使用的機床上。在目前的所有定位方法中，主要有一是采用通用卡盤的方法定位;二是采用螺栓定位加人工校正的方法定位;三是采用彈性夾頭的方法定位；四是采用芯軸的方法定位。在上述的定位方法中，采用通用卡盤的方法定位雖然具有精度高的特點，但是對于大直徑的環類工件，一般無相應的大規格的卡盤。環形工件的端面孔的加工通常在雙立柱鉆床上進行的，對于在雙立柱鉆床上加工環形件最難以解決的就是工件的裝夾和定位問題。由于雙立柱鉆床的工作臺面是一個長方形的臺面，中間布滿多條條縱向和橫向的T型槽，所以必須采用三爪卡盤的定位形式來裝夾工件。由于整個工裝在裝拆的過程中比較復雜，需要一定的時間，所以盡可能在設計的時候把卡盤的行程控制在盡可能大的地步，以滿足在這種機床上盡可能大的加工工件。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在于克服現有技術的缺陷而提供一種雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具，它不僅結構簡單，定位時操作方便，夾緊力大，且工件的定位定心效果好，能適應各種規格直徑圓環的加工需要。
[0004]本發明的目的是這樣實現的:一種雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具，包括旋轉中心機構和三個卡爪組，其中，
[0005]所述旋轉中心機構包括一下座、一芯軸、一大斜齒輪、上座和操作手柄;其中，所述下座固定在所述鉆床的工作臺面上;所述芯軸的下部通過一下軸承機構安裝在所述下座的內腔中；所述大斜齒輪安裝在所述芯軸的中部并位于所述下座的上方;所述上座通過一上軸承機構安裝在所述芯軸的上部;所述操作手柄安裝在所述芯軸的上端；
[0006]三個卡爪組以夾角為120°的方式連接在所述旋轉中心機構上;每個卡爪組包括一底板、一滾珠絲桿、一小斜齒輪、一對滑軌和--^爪;其中，所述底板固定在所述鉆床的工作臺面上;所述滾珠絲桿沿所述底板的長度方向安裝在所述底板的表面中部;所述小斜齒輪安裝在所述滾珠絲桿的內端頭并與所述旋轉中心機構的大斜齒輪嚙合連接;所述一對滑軌以所述滾珠絲桿為對稱軸固定在所述底板的表面上;所述卡爪通過一絲母座安裝在所述滾珠絲桿上并通過一對墊高滑塊安裝在一對滑軌上。
[0007]上述的雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具，其中，所述定位夾具還包括一個同心自檢裝置，該同心自檢裝置包括一對支撐軸、一副伸縮桿、一垂直桿和一百分表；其中，所述一對支撐軸垂直向地安裝在所述上座的上端;所述一副伸縮桿水平向設置并且內端頭安裝在所述一對支撐軸的上端;所述垂直桿安裝在所述伸縮桿的外端頭;所述百分表安裝在所述垂直桿的下部。
[0008]上述的雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具，其中，所述同心自檢裝置還包括一防下垂機構，該防下垂機構包括一垂直地安裝在所述伸縮桿上的螺桿、一連接在螺桿的下端的滾輪罩、一水平向地安裝在滾輪罩的下部的滾輪軸和一套裝在滾輪軸上的軸承滾輪。
[0009]上述的雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具，其中，所述卡爪包括安裝在所述絲母座和一對墊高滑塊上的卡爪底座和一通過鍵安裝在卡爪底座上的L形卡爪本體。
[0010]上述的雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具，其中，所述下座和底板通過T形塊和螺栓固定在所述鉆床的工作臺面上。
[0011]上述的雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具，其中，所述小斜齒輪通過聯軸器安裝在所述滾珠絲桿的內端頭。
[0012]上述的雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具，其中，所述滾珠絲桿的兩頭分別通過一墊高塊和帶軸承的軸承座安裝在所述底板上。
[0013]上述的雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具，其中，所述下軸承機構包括一對安裝在下座的內腔中并套裝在所述芯軸下部的下軸承、一安裝在一對下軸承之間的下隔套和一一對應地安裝在所述下座的上下端的上端蓋和下端蓋。
[0014]上述的雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具，其中，所述上軸承機構包括一安裝在上座的內腔中并套裝在所述芯軸中部的內隔套、一對安裝在內隔套上的上軸承、一套裝在內隔套的外圍并位于一對上軸承之間的中隔套、一安裝在一對上軸承之間的外隔套和一安裝在所述上座上端的上座蓋。
[0015]上述的雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具，其中，所述伸縮桿包括一根空心的并在壁面上徑向開設若干螺紋孔的長伸縮桿、一根一頭插置在長伸縮桿的內孔中的短伸縮桿和若干一一對應地安裝在長伸縮桿的若干螺紋孔中的止頂螺栓。
[0016]本發明的雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具，安裝定位一個工件只需要一刻鐘，相比于以前每個工件安裝定位后還要進行三點測定，對圓心位置的計算，一個工件的安裝定位就需要一個半小時到兩個小時，大大節約了工件加工過程中的待工時間。本發明的定位夾具還具有以下優點:
[0017]1.本發明的定位夾具能夠進行自我精度的檢測，避免安裝時由于安裝不當致使三個卡爪所安裝定位的工件圓心與臺面自定義的圓心不重合；
[0018]2.本發明的定位夾具一經安裝調試完成以后，除第一個工件需要校核圓心，后面的無需進行校核，而且拆裝簡單，重復精度高；
[0019]3.本發明的定位夾具可以對環形工件的外徑或者內徑進行裝夾，無需環形工件的外緣或者內緣同時都是整圓，故適用性更加廣泛。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明的雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具的正視圖；
[0021]圖2是圖1中的I部位放大圖；
[0022]圖3是圖1中的P部位放大圖；
[0023]圖4是圖1的俯視圖。
【具體實施方式】
[0024]下面將結合附圖對本發明作進一步說明。
[0025]請參閱圖1和圖2，本發明雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具，包括旋轉中心機構1、三個卡爪組2和同心自檢裝置3。
[0026]旋轉中心機構I包括一下座10、一芯軸11、一大斜齒輪15、一上座16和一操作手柄(圖中未示)；其中:
[0027]下座10通過兩個T形塊和螺栓固定在鉆床的工作臺面4上；
[0028]芯軸11的下部通過一下軸承機構安裝在下座10的內腔中；
[0029]下軸承機構包括一對安裝在下座10的內腔中并套裝在芯軸11下部的下軸承12、一安裝在一對下軸承12之間的下隔套120和——對應地安裝在下座10的上下端的上端蓋13和下端蓋14;
[0030]大斜齒輪15安裝在芯軸11的中部并通過上隔套150位于下座10的上方；
[0031]上座16通過兩個螺母151和一上軸承機構安裝在芯軸11的上部；
[0032]上軸承機構包括一安裝在上座16的內腔中并套在芯軸11中部的內隔套160、一對安裝在內隔套160上的上軸承17、一套裝在內隔套160的外圍并位于一對上軸承17之間的中隔套171、一安裝在一對上軸承17之間的外隔套172和一安裝在上座16上端的上座蓋18;
[0033]操作手柄安裝在芯軸11的上端。
[0034]三個卡爪組2以夾角為120°的方式連接在旋轉中心機構I上。
[0035]每個卡爪組2包括一底板20、一滾珠絲桿21、一小斜齒輪24、一對滑軌26和一^^爪27;其中:
[0036]底板20的表面上開設兩排腰形安裝孔，該底板20通過T形塊和螺栓固定在鉆床的工作臺面4上；
[0037]滾珠絲桿21沿底板20的長度方向安裝在底板20的表面中部;該滾珠絲桿21的兩頭分別插裝在一帶軸承的軸承座22內，該帶軸承的軸承座22通過一墊高塊23固定在底板20的表面上；
[0038]小斜齒輪24通過聯軸器25安裝在滾珠絲桿21的內端頭并與旋轉中心機構I的大斜齒輪16嚙合連接；
[0039]一對滑軌26以滾珠絲桿21為對稱軸固定在底板20的表面上；
[0040]卡爪27通過一絲母座28安裝在滾珠絲桿21上并通過一對墊高滑塊29安裝在一對滑軌26上；卡爪27包括安裝在絲母座28和一對墊高滑塊29上的卡爪底座270和一通過鍵安裝在卡爪底座270上的L形卡爪本體271。
[0041 ]同心自檢裝置3包括一對支撐軸31、一副伸縮桿、一垂直桿33、一百分表34和防下垂機構;其中:
[0042]一對支撐軸31垂直向地安裝在上座16的上端；
[0043]一副伸縮桿水平向設置并且內端頭安裝在一對支撐軸31的上端，該一副伸縮桿包括一根空心的并在壁面上徑向開設若干螺紋孔的長伸縮桿321、一根內端頭插置在長伸縮桿321的內孔中的短伸縮桿322和三個——對應地安裝在長伸縮桿321的三個螺紋孔中的止頂螺栓323;
[0044]垂直桿33安裝在短伸縮桿322的外端頭；
[0045]百分表34安裝在垂直桿33的下部；
[0046]防下垂機構包括一垂直地安裝在短伸縮桿322上的螺桿351、一連接在螺桿351的下端的滾輪罩352、一水平向地安裝在滾輪罩352的下部的滾輪軸353和一套裝在滾輪軸353上的軸承滾輪354。該防下垂機構既能夠方便在檢測同心時沿工件的上端面靈活轉動，又能在檢測大直徑工件時，由于伸縮桿拉伸的太長而出現外端部下垂，起到支撐的作用，
[0047]本發明的雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具，通過卡爪組2的底板20上開設的腰形安裝孔，能夠使三個卡爪組2以旋轉中心機構I為中心均布(夾角為120°)地固定在鉆床的工作臺面4上;通過旋轉中心機構I上的操作手柄，能方便地控制位于滾珠絲桿21上的卡爪27的移動;通過控制卡爪組2上的小斜齒輪24與旋轉中心機構I上的大斜齒輪15之間的齒數比來達到改變卡爪27移動速度的目的，使得卡爪27的擴張和收縮速度達到較為合理的狀態。
[0048]在旋轉中心機構I的上座16上方安裝一個簡易的同心自檢裝置3，該裝置能夠在初步安裝該定位夾具時對三個卡爪27進行同心定位檢測。
[0049]在定位夾具初步安裝時，需要一個標準的環形工件5來校準三個卡爪組2的同心精度，先將定位夾具初步安裝到位，即先將其中一個底板20上的腰形安裝孔與其長度方向垂直的卡爪組2橫向地安裝在鉆床的工作臺面4上(與鉆床的工作臺面4上的橫向T型槽平行)，再將另外兩個卡爪組2與已安裝好的卡爪組2各成120°夾角地安裝在鉆床的工作臺面4上(這兩個卡爪組2的底板20上開設的腰形安裝孔與其長度方向平行)，再把一個標準件5通過等高支撐塊50放在三個卡爪組2上，用三個卡爪27夾緊標準件5，圖2顯示的是三個卡爪27夾緊在標準件5的內圓面上，通過鉆床上安裝的紅外線檢測裝置，檢測夾緊后的標準件5的圓心與穿出上座16的芯軸11的圓心是否處于同一點，若不是同一點，需要通過同心自檢裝置3來檢測三個卡爪27之間的同心，將同心自檢裝置3的百分表34的頂桿靠在標準件5的外側面，同時將防下垂機構的軸承滾輪354抵在標準件5的上端面，轉動同心自檢裝置3，使百分表34沿著標準件5的外圓面轉一圈，觀察百分表34就能測到某個卡爪27的偏移數值，再通過操作手柄來微調該卡爪27的位置，以保證三個卡爪27同心。調整完畢后拆除同心自檢裝置3，就能進行環形件端面孔的加工了，然后設定鉆床的中心為該圓心處，可以使以后安裝定位工件時無需檢測整個工件的圓心，只需要每天檢測一次上座16中的芯軸11的圓心位置是否有所變化。這樣做之后使得工件能夠快速并且精確地重復裝夾。
[0050]若要夾緊在標準件5的外圓面，先將三個卡爪本體271反向安裝在卡爪底座270上并向外移動擴張，將標準件5置于卡爪本體271的內側即可夾緊。
[0051]采用本發明的定位夾具后，安裝定位一個工件只需要一刻鐘，相比于以前每個工件安裝定位后還要進行三點測定和對圓心位置的計算，一個工件的安裝定位就需要一個半小時到兩個小時，大大節約了工件加工過程中的待工時間。
[0052]本發明的定位夾具，安裝定位的工件直徑為1.5米至4米，高度為10mm至300mm，其重復裝夾的精度在0.05mm以內，在保證效率的同時，也能夠保證較高的重復裝夾精度。
[0053]1.本發明的定位夾具能夠進行自我精度的檢測，避免安裝時由于安裝不當致使三個卡爪所安裝定位的工件圓心與臺面自定義的圓心不重合；
[0054]2.本發明的定位夾具一經安裝調試完成以后，除第一個工件需要校核圓心，后面的無需進行校核，而且拆裝簡單，重復精度高；
[0055]3.本發明的定位夾具可以對環形工件的外徑或者內徑進行裝夾，無需環形工件的外緣或者內緣同時都是整圓，故適用性更加廣泛。
[0056]以上實施例僅供說明本發明之用，而非對本發明的限制，有關技術領域的技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術方案也應該屬于本發明的范疇，應由各權利要求所限定。
【主權項】
1.一種雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具，包括旋轉中心機構和三個卡爪組，其特征在于， 所述旋轉中心機構包括一下座、一芯軸、一大斜齒輪、上座和操作手柄;其中，所述下座固定在所述鉆床的工作臺面上;所述芯軸的下部通過一下軸承機構安裝在所述下座的內腔中；所述大斜齒輪安裝在所述芯軸的中部并位于所述下座的上方;所述上座通過一上軸承機構安裝在所述芯軸的上部;所述操作手柄安裝在所述芯軸的上端； 三個卡爪組以夾角為120°的方式連接在所述旋轉中心機構上；每個卡爪組包括一底板、一滾珠絲桿、一小斜齒輪、一對滑軌和--^爪;其中，所述底板固定在所述鉆床的工作臺面上;所述滾珠絲桿沿所述底板的長度方向安裝在所述底板的表面中部;所述小斜齒輪安裝在所述滾珠絲桿的內端頭并與所述旋轉中心機構的大斜齒輪嚙合連接;所述一對滑軌以所述滾珠絲桿為對稱軸固定在所述底板的表面上;所述卡爪通過一絲母座安裝在所述滾珠絲桿上并通過一對墊高滑塊安裝在一對滑軌上。2.根據權利要求1所述的雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具，其特征在于，所述定位夾具還包括一個同心自檢裝置，該同心自檢裝置包括一對支撐軸、一副伸縮桿、一垂直桿和一百分表;其中，所述一對支撐軸垂直向地安裝在所述上座的上端;所述一副伸縮桿水平向設置并且內端頭安裝在所述一對支撐軸的上端;所述垂直桿安裝在所述伸縮桿的外端頭;所述百分表安裝在所述垂直桿的下部。3.根據權利要求2所述的雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具，其特征在于，所述同心自檢裝置還包括一防下垂機構，該防下垂機構包括一垂直地安裝在所述伸縮桿上的螺桿、一連接在螺桿的下端的滾輪罩、一水平向地安裝在滾輪罩的下部的滾輪軸和一套裝在滾輪軸上的軸承滾輪。4.根據權利要求1所述的雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具，其特征在于，所述卡爪包括安裝在所述絲母座和一對墊高滑塊上的卡爪底座和一通過鍵安裝在卡爪底座上的L形卡爪本體。5.根據權利要求1所述的雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具，其特征在于，所述下座和底板通過T形塊和螺栓固定在所述鉆床的工作臺面上。6.根據權利要求1所述的雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具，其特征在于，所述小斜齒輪通過聯軸器安裝在所述滾珠絲桿的內端頭。7.根據權利要求1所述的雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具，其特征在于，所述滾珠絲桿的兩頭分別通過一墊高塊和帶軸承的軸承座安裝在所述底板上。8.根據權利要求1所述的雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具，其特征在于，所述下軸承機構包括一對安裝在下座的內腔中并套裝在所述芯軸下部的下軸承、一安裝在一對下軸承之間的下隔套和一一對應地安裝在所述下座的上下端的上端蓋和下端蓋。9.根據權利要求1所述的雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具，其特征在于，所述上軸承機構包括一安裝在上座的內腔中并套裝在所述芯軸中部的內隔套、一對安裝在內隔套上的上軸承、一套裝在內隔套的外圍并位于一對上軸承之間的中隔套、一安裝在一對上軸承之間的外隔套和一安裝在所述上座上端的上座蓋。10.根據權利要求1所述的雙立柱鉆床上加工環形件端面孔的定位夾具，其特征在于，所述伸縮桿包括一根空心的并在壁面上徑向開設若干螺紋孔的長伸縮桿、一根一頭插置在長伸縮桿的內孔中的短伸縮桿和若干一一對應地安裝在長伸縮桿的若干螺紋孔中的止頂螺栓。
【文檔編號】B23Q17/22GK105881057SQ201610398323
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月7日
【發明人】高解農, 張志誠
【申請人】上海聯合滾動軸承有限公司