內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎的制作方法
【專(zhuān)利摘要】?jī)?nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎，涉及數(shù)控機(jī)床用高精度快速鎖緊夾具領(lǐng)域；包括脹套、錐心軸和錐頂絲；其中錐心軸沿軸向伸入脹套中；脹套的軸向側(cè)壁設(shè)置有徑向圓柱形通孔；錐心軸的軸向側(cè)壁設(shè)置有徑向錐形槽；錐頂絲尺寸分別與脹套的圓柱形通孔和錐心軸的錐形槽相配合；脹套和錐心軸裝配完后，錐頂絲沿徑向穿過(guò)脹套的圓柱形通孔并伸入錐心軸的錐形槽，實(shí)現(xiàn)緊固連接；本發(fā)明對(duì)使用內(nèi)孔及端面定位的工件，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度快速鎖緊；只需要內(nèi)孔和一個(gè)端面即可進(jìn)行裝夾定位，不影響外圓和端面加工，使用簡(jiǎn)單方便，在保證定位精度的基礎(chǔ)上，提高了裝夾效率；使用簡(jiǎn)單方便，在保證定位精度的基礎(chǔ)上，提高了裝夾效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及內(nèi)孔端面定位工件的高精度快速鎖緊夾具領(lǐng)域，特別是內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎。
【背景技術(shù)】
[0002]在精密零件的數(shù)控加工中，快速、高精度裝夾成為決定加工精度和效率的主要因素。特別是非貫穿中空，亦即盲腔工件，在利用內(nèi)孔和端面定位加工外形，且外形與內(nèi)孔、端面有不大于0.0lmm的同軸度、垂直度等幾何精度要求時(shí)，零件的找正、裝夾費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且精度難保證。
[0003]現(xiàn)階段上述零件的精加工無(wú)論是數(shù)控車(chē)還是數(shù)控銑，均以?xún)?nèi)孔定位。內(nèi)孔定位常采用脹胎，一般脹胎的錐心軸外壁設(shè)有螺紋，在零件的端面方向進(jìn)行旋緊，為實(shí)現(xiàn)脹胎使用時(shí)可靠性，錐心軸制作螺紋很長(zhǎng)，要旋轉(zhuǎn)很多圈才能實(shí)現(xiàn)工件的裝夾或拆卸，效率低。而且影響端面的加工，不適用于數(shù)控機(jī)床快速裝夾定位的需求。
[0004]用上述方法加工，平均裝夾時(shí)間較長(zhǎng)，由于端面無(wú)法一次成形，精度低，采用二次定位加工對(duì)效率產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎，只需要內(nèi)孔和一個(gè)端面即可進(jìn)行裝夾定位，不影響外圓和端面加工，使用簡(jiǎn)單方便，在保證定位精度的基礎(chǔ)上，提高了裝夾效率。
[0006]本發(fā)明的上述目的是通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的:
[0007]內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎，包括脹套、錐心軸和錐頂絲;其中錐心軸沿軸向伸入脹套中；脹套的軸向側(cè)壁設(shè)置有徑向圓柱形通孔;錐心軸的軸向側(cè)壁設(shè)置有徑向錐形槽;錐頂絲尺寸分別與脹套的圓柱形通孔和錐心軸的錐形槽相配合;錐心軸沿軸向伸入脹套后，錐頂絲沿徑向穿過(guò)脹套的圓柱形通孔并伸入錐心軸的錐形槽內(nèi)，實(shí)現(xiàn)緊固連接。
[0008]在上述的內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎，所述脹套包括彈性錐形開(kāi)口部分和脹套底座;彈性錐形開(kāi)口部分的窄口面與脹套底座的一端軸向固定連接。
[0009]在上述的內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎，所述錐心軸包括圓柱部分和圓臺(tái)部分;圓柱部分的一端與圓臺(tái)部分窄口面軸向固定連接;裝配時(shí)，將錐心軸沿軸向依次將圓柱部分和圓臺(tái)部分從脹套的彈性錐形開(kāi)口部分伸入，直至錐心軸圓臺(tái)部分的外壁與脹套彈性錐形開(kāi)口部分的內(nèi)壁接觸。
[0010]在上述的內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎，彈性錐形開(kāi)口部分的錐度a為18-22°，所述錐心軸圓臺(tái)部分的錐度與彈性錐形開(kāi)口部分的錐度相同。
[0011]在上述的內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎，所述脹套側(cè)壁的圓柱形通孔直徑Rl為3-100mm;所述脹套材料為鉛黃銅;錐心軸和錐頂絲材料為不銹鋼。
[0012]在上述的內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎，所述錐心軸側(cè)壁的錐形槽底部直徑R2為3-100mm;錐度b為9-11°。
[0013]在上述的內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎，所述錐頂絲包括圓柱部分和錐頂部分;圓柱部分和錐頂部分固定連接;錐頂部分的錐度c為9-11°。
[0014]在上述的內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎，圓柱部分直徑R3為3-100mm;錐頂部分直徑R4為5-8mm。
[0015]在上述的內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎，當(dāng)錐心軸伸入脹套直至錐心軸圓臺(tái)部分的外壁與脹套彈性錐形開(kāi)口部分的內(nèi)壁接觸時(shí)，依次將錐頂絲的錐頂部分、圓柱部分沿脹套的圓柱形通孔軸向伸入，并最終錐心軸錐頂部分的外側(cè)壁與錐心軸的錐形槽的內(nèi)側(cè)壁接觸，錐心軸圓臺(tái)部分的外壁與脹套的圓柱形通孔內(nèi)壁接觸。
[0016]在上述的內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎，所述錐頂絲的圓柱部分外壁設(shè)置有螺紋，脹套的圓柱形通孔內(nèi)壁設(shè)置有與錐頂絲圓柱部分外壁配合的螺紋;旋緊錐頂絲圓柱部分的一端，使錐心軸錐形槽的內(nèi)側(cè)壁在錐頂絲錐頂部分外側(cè)壁的偏心錐面的作用力下，實(shí)現(xiàn)錐心軸沿軸向向彈性錐形開(kāi)口部分的內(nèi)部移動(dòng)。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0018](I)本發(fā)明采用了脹套、錐心軸和錐頂絲，通過(guò)旋緊錐頂絲圓柱部分的一端，使錐心軸側(cè)壁的錐形槽在錐頂絲錐頂部分的偏心錐面的作用力下，實(shí)現(xiàn)錐心軸向彈性錐形開(kāi)口部分的內(nèi)部移動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)了脹套和錐心軸的定位鎖緊。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，操作簡(jiǎn)單、操作空間大、極大的提高了加工效率；
[0019](2)本發(fā)明采用了錐頂絲結(jié)構(gòu)，錐頂絲的錐頂部分穿過(guò)脹套的圓柱形通孔并伸入錐心軸的錐形槽，錐頂絲的圓柱部分伸入脹套的圓柱形通孔，相比于現(xiàn)有技術(shù)更快速精準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)了工件的快速鎖緊；
[°02°] (3)本發(fā)明采用了錐頂絲結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)圓柱部分直徑為3-100mm，高為15-25mm;錐頂部分錐度為9-11°，通過(guò)調(diào)整錐頂絲錐度，實(shí)現(xiàn)了裝夾力的可控；
[0021](4)本發(fā)明采用了錐心軸結(jié)構(gòu)，錐心軸側(cè)壁的錐形槽直徑為3-100mm;錐度為9-11°，通過(guò)與錐頂絲偏心錐面配合，實(shí)現(xiàn)了脹胎內(nèi)部快速、精確鎖緊，一次裝夾可實(shí)現(xiàn)端面與外圓的加工。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎爆炸圖；
[0024]圖3為本發(fā)明錐心軸剖面圖；
[0025]圖4為本發(fā)明脹套剖面圖；
[0026]圖5為本發(fā)明錐頂絲正視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述:
[0028]如圖1所示為內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎整體結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可知，內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎，包括脹套1、錐心軸2和錐頂絲3;其中錐心軸2沿軸向伸入脹套I中；脹套I的軸向側(cè)壁設(shè)置有徑向圓柱形通孔;錐心軸2的軸向側(cè)壁設(shè)置有徑向錐形槽;錐頂絲3尺寸分別與脹套I的圓柱形通孔和錐心軸2的錐形槽相配合;錐心軸2沿軸向伸入脹套I后，錐頂絲3沿徑向穿過(guò)脹套I的圓柱形通孔并伸入錐心軸2的錐形槽內(nèi)，實(shí)現(xiàn)緊固連接。
[0029]如圖2所示為內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎爆炸圖，由圖可知，所述脹套I包括彈性錐形開(kāi)口部分1-1和脹套底座1-2;彈性錐形開(kāi)口部分1-1的窄口面與脹套底座1-2的一端軸向固定連接。
[0030]所述錐心軸2包括圓柱部分和圓臺(tái)部分；圓柱部分的一端與圓臺(tái)部分窄口面軸向固定連接;裝配時(shí)，將錐心軸2沿軸向依次將圓柱部分和圓臺(tái)部分從脹套I的彈性錐形開(kāi)口部分1-1伸入，直至錐心軸2圓臺(tái)部分的外壁與脹套I彈性錐形開(kāi)口部分1-1的內(nèi)壁接觸。
[0031]當(dāng)錐心軸2伸入脹套I直至錐心軸2圓臺(tái)部分的外壁與脹套I彈性錐形開(kāi)口部分1-1的內(nèi)壁接觸時(shí)，依次將錐頂絲3的錐頂部分、圓柱部分沿脹套I的圓柱形通孔軸向伸入，并最終錐心軸2錐頂部分的外側(cè)壁與錐心軸2的錐形槽的內(nèi)側(cè)壁接觸，錐心軸2圓臺(tái)部分的外壁與脹套I的圓柱形通孔內(nèi)壁接觸。
[0032]所述錐頂絲3的圓柱部分外壁設(shè)置有螺紋，脹套I的圓柱形通孔內(nèi)壁設(shè)置有與錐頂絲3圓柱部分外壁配合的螺紋;旋緊錐頂絲3圓柱部分的一端，使錐心軸2錐形槽的內(nèi)側(cè)壁在錐頂絲3錐頂部分外側(cè)壁的偏心錐面的作用力下，實(shí)現(xiàn)錐心軸2沿軸向向彈性錐形開(kāi)口部分1-1的內(nèi)部移動(dòng)。
[0033]如圖3所示為錐心軸剖面圖，由圖可知，所述錐心軸2側(cè)壁的錐形槽底部直徑R2為3-100mm;錐度b為9-11°。
[0034]如圖4所示為脹套剖面圖，由圖可知，彈性錐形開(kāi)口部分1-1的錐度a為18-22°，所述錐心軸2圓臺(tái)部分的錐度與彈性錐形開(kāi)口部分1-1的錐度相同；脹套I側(cè)壁的圓柱形通孔直徑 Rl 為 3-100mm。
[0035]如圖5所示為錐頂絲正視圖，由圖可知，錐頂絲3包括圓柱部分和錐頂部分；圓柱部分和錐頂部分固定連接;圓柱部分直徑R3為3-100mm;錐頂部分直徑R4為5-8mm，錐度c為9-
11。。
[0036]脹套I材料為鉛黃銅;錐心軸2和錐頂絲3材料為不銹鋼。
[0037]裝配過(guò)程:
[0038]本發(fā)明實(shí)施時(shí)，將脹套底座1-2與機(jī)床工作臺(tái)固定連接，找正精度達(dá)到0.005mm;將需加工的工件內(nèi)孔套入彈性錐形開(kāi)口部分1-1的外圓，工件端面與脹套底座1-2端面靠緊；將錐心軸2插入彈性錐形開(kāi)口部分1-1的內(nèi)孔，錐心軸2側(cè)壁的錐形槽與脹套底座1-1軸向側(cè)壁圓柱形通孔大致對(duì)齊即可;將錐頂絲3沿脹套底座1-1徑向圓柱形通孔內(nèi)壁螺紋旋緊，保證錐頂絲3圓錐部分穿過(guò)脹套底座1-1軸向側(cè)壁螺紋孔和錐心軸2側(cè)壁的錐形槽。錐心軸2在制作時(shí)，要求在不受力的情況下，自然裝入脹套I的內(nèi)孔時(shí)，錐心軸2側(cè)壁的錐形槽與脹套底座1-1軸向側(cè)壁螺紋孔不同心，錐心軸2側(cè)壁的錐形槽中心偏向于彈性錐形開(kāi)口部分1-1 一端，而錐頂絲3與脹套底座1-1軸向側(cè)壁螺紋孔同心，通過(guò)將錐頂絲3旋緊穿過(guò)脹套底座1-1軸向側(cè)壁螺紋孔和錐心軸2側(cè)壁的錐形槽，使錐頂絲3錐頂部分與錐心軸2側(cè)壁的錐形槽產(chǎn)生偏心錐面作用力，在錐頂絲3不斷旋緊過(guò)程中，使錐心軸2發(fā)生軸向移動(dòng)，不斷伸入脹套I內(nèi)部，使得錐心軸2圓臺(tái)部分的外壁與脹套I彈性錐形開(kāi)口部分1-1的內(nèi)壁接觸，產(chǎn)生徑向作用力，使得脹套I彈性錐形開(kāi)口部分1-1發(fā)生彈性變形，沿徑向變大，與需加工的工件內(nèi)孔貼死，實(shí)現(xiàn)了工件在脹胎上的精確定位。
[0039]本發(fā)明的精度檢測(cè)儀在應(yīng)用過(guò)程中需注意以下事項(xiàng):I本發(fā)明的內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎，定位精度取決于脹套的外圓精度及與工件內(nèi)孔的配合間隙；2使用時(shí)，先將工裝固定到機(jī)床上，在機(jī)床上對(duì)脹套進(jìn)行精加工。保證與機(jī)床工作臺(tái)或主軸的位置精度;3通過(guò)調(diào)整錐頂絲的錐度，對(duì)行程和裝夾力進(jìn)行控制。
[0040]以上所描述的系統(tǒng)只是本發(fā)明的一種情況，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)不同的要求和設(shè)計(jì)參數(shù)在不偏離本發(fā)明的情況下進(jìn)行各種增補(bǔ)、改進(jìn)和更換，如:把錐頂絲鎖緊改為凸輪鎖緊，同樣能起到快速鎖緊作用。
[0041]本發(fā)明說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎，其特征在于:包括脹套(I)、錐心軸(2)和錐頂絲(3);其中錐心軸(2)沿軸向伸入脹套(I)中；脹套(I)的軸向側(cè)壁設(shè)置有徑向圓柱形通孔;錐心軸(2)的軸向側(cè)壁設(shè)置有徑向錐形槽;錐頂絲(3)尺寸分別與脹套(I)的圓柱形通孔和錐心軸(2)的錐形槽相配合;錐心軸(2)沿軸向伸入脹套(I)后，錐頂絲(3)沿徑向穿過(guò)脹套(I)的圓柱形通孔并伸入錐心軸(2)的錐形槽內(nèi)，實(shí)現(xiàn)緊固連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎，其特征在于:所述脹套(I)包括彈性錐形開(kāi)口部分(1-1)和脹套底座(1-2);彈性錐形開(kāi)口部分(1-1)的窄口面與脹套底座(1-2)的一端軸向固定連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎，其特征在于:所述錐心軸(2)包括圓柱部分和圓臺(tái)部分；圓柱部分的一端與圓臺(tái)部分窄口面軸向固定連接;裝配時(shí)，將錐心軸(2)沿軸向依次將圓柱部分和圓臺(tái)部分從脹套(I)的彈性錐形開(kāi)口部分(1-1)伸入，直至錐心軸(2)圓臺(tái)部分的外壁與脹套(I)彈性錐形開(kāi)口部分(1-1)的內(nèi)壁接觸。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎，其特征在于:彈性錐形開(kāi)口部分(1-1)的錐度a為18-22°，所述錐心軸(2)圓臺(tái)部分的錐度與彈性錐形開(kāi)口部分(1-1)的錐度相同。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎，其特征在于:所述脹套(I)側(cè)壁的圓柱形通孔直徑Rl為3-100mm;所述脹套(I)材料為鉛黃銅;錐心軸(2)和錐頂絲(3)材料為不銹鋼。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎，其特征在于:所述錐心軸(2)側(cè)壁的錐形槽底部直徑R2為3-100_;錐度b為9-11°。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎，其特征在于:所述錐頂絲(3)包括圓柱部分和錐頂部分；圓柱部分和錐頂部分固定連接;錐頂部分的錐度c為9-11。。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎，其特征在于:圓柱部分直徑R3為3-100mm;錐頂部分直徑R4為5-8mm。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8之一所述的內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎，其特征在于:當(dāng)錐心軸(2)伸入脹套(I)直至錐心軸(2)圓臺(tái)部分的外壁與脹套(I)彈性錐形開(kāi)口部分(1-1)的內(nèi)壁接觸時(shí)，依次將錐頂絲(3)的錐頂部分、圓柱部分沿脹套(I)的圓柱形通孔軸向伸入，并最終錐心軸(2)錐頂部分的外側(cè)壁與錐心軸(2)的錐形槽的內(nèi)側(cè)壁接觸，錐心軸(2)圓臺(tái)部分的外壁與脹套(I)的圓柱形通孔內(nèi)壁接觸。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的內(nèi)孔及端面定位工件的快速鎖緊反拉脹胎，其特征在于:所述錐頂絲(3)的圓柱部分外壁設(shè)置有螺紋，脹套(I)的圓柱形通孔內(nèi)壁設(shè)置有與錐頂絲(3)圓柱部分外壁配合的螺紋;旋緊錐頂絲(3)圓柱部分的一端，使錐心軸(2)錐形槽的內(nèi)側(cè)壁在錐頂絲(3)錐頂部分外側(cè)壁的偏心錐面的作用力下，實(shí)現(xiàn)錐心軸(2)沿軸向向彈性錐形開(kāi)口部分(1-1)的內(nèi)部移動(dòng)。
【文檔編號(hào)】B23B31/173GK105965292SQ201610479461
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月27日
【發(fā)明人】李峰, 甄立, 張勇
【申請(qǐng)人】北京航天控制儀器研究所