專利名稱：車加工大型套筒類零件內(nèi)脹式定心夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)加工領(lǐng)域，特別是涉及一種適用于船用低速柴油機(jī)氣缸套的裝夾及進(jìn)行整體加工的車加工大型套筒類零件內(nèi)脹式定心夾具。
背景技術(shù)：
在機(jī)加工行業(yè)中，常遇到工件在車床加工時(shí)由于裝夾，無法進(jìn)行整體加工，若是小零件調(diào)頭無非就是重新校調(diào)，但如果遇到的是大型零件，調(diào)頭牽涉到的不僅是零件重新校調(diào)，而且還需要行車的配合上車，調(diào)整相關(guān)的工夾具。以船用低速柴油機(jī)氣缸套的外圓和端面加工為例，常規(guī)的方法是氣缸套內(nèi)孔鏜加工后，先在氣缸套的兩端由行車配合吊裝上悶蓋，接著再由行車配合將氣缸套吊上車后，卡盤裝夾住氣缸套一端，使用尾軸座頂針頂住氣缸套另一端悶蓋中心處，校正后再開始加工缸套外圓；待氣缸套外圓加工完畢后，行車配合將氣缸套吊下車，拆下、吊去一端悶蓋，使用中心架，行車再次配合將氣缸套吊上車，再次校正后開始加工缸套端面和臺(tái)階孔；完成后，行車配合將氣缸套吊下車，拆下、吊去另一端悶蓋，調(diào)節(jié)中心架，氣缸套調(diào)頭，行車第三次配合將氣缸套吊上車，第三次校正后加工氣缸套另一端面、外圓接刀及內(nèi)孔倒角。因此，此舉費(fèi)時(shí)費(fèi)力，尤其是在加工任務(wù)較為繁忙時(shí)更為突出；另一方面，多次的上下車后，工件的加工精度也難以被保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有加工技術(shù)中的不足，提供一種車加工大型套筒類零件內(nèi)脹式定心夾具，通過一次裝夾定位，即可實(shí)現(xiàn)船用柴油機(jī)氣缸套的外圓與兩個(gè)端面均可加工的目的裝置，提高加工效率，減少工件上下車。本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下
一種車加工大型套筒類零件內(nèi)脹式定心夾具，其特點(diǎn)是，該內(nèi)脹式定心夾具由卡盤夾具和尾軸座夾具組成
所述的卡盤夾具包括夾具體、錐體、螺紋套、彈簧座，所述的夾具體呈“S”形，包括剛
性部分和彈性部分，該夾具體的前端具有圓環(huán)槽，該圓環(huán)槽的外周邊的截面呈梯形，該梯形的周邊構(gòu)成本夾具體的彈性部分，該彈性部分等分地開有多個(gè)外圓槽，其中一半的槽口剖開，使用十字槽盤頭螺釘、壓條，將防塵片安裝在夾具體的外圓槽上，在夾具體剛性部分的外圓端面安裝防塵圈、防塵圈壓環(huán)；所述的錐體呈圓環(huán)狀，其截面呈直角梯形，與夾具體的彈性部分的圓環(huán)槽相配合，用內(nèi)六角圓柱頭螺釘將第一螺紋套安裝在夾具體上，其中安裝在夾具體上的第一螺紋套與支緊螺釘組成螺紋副，用內(nèi)六角圓柱頭螺釘將第二螺紋套安裝在所述的錐體上，所述的第二螺紋套與六角螺栓組成螺紋副；所述的彈簧座與軸通過雙頭螺柱、墊圈、六角螺母的連接、固定，安裝配合在夾具體的內(nèi)孔中，所述的彈簧座外圓上還安裝有圓筒形螺旋壓縮彈簧和端蓋，通過內(nèi)六角圓柱頭螺釘將該端蓋和彈簧座與軸固定在所述的夾具體中軸位置上；所述的尾軸座夾具呈“ JC”形，包括彈性體、錐體、尾軸、脹緊聯(lián)接套和角接觸球軸承，所
述的彈性體包括剛性部分和彈性部分，具有圓環(huán)槽，該圓環(huán)槽的外周邊的截面呈梯形，該梯形的周邊構(gòu)成本彈性體的彈性部分，該彈性部分等分地開有多個(gè)外圓槽，其中一半的槽口剖開，使用十字槽盤頭螺釘、壓條，將防塵片安裝在彈性體的外圓槽上，在彈性體的剛性部分的外圓端面安裝防塵圈、防塵圈壓環(huán)；所述的錐體呈圓環(huán)狀，其截面呈直角梯形，與彈性體的彈性部分的圓環(huán)槽相配合，用內(nèi)六角圓柱頭螺釘將第一螺紋套安裝在所述的彈性體的剛性部分上，所述的第一螺紋套與支緊螺釘組成螺紋副，用內(nèi)六角圓柱頭螺釘將第二螺紋套安裝在所述的錐體上，所述的第二螺紋套與六角螺栓組成螺紋副；所述的角接觸球軸承成對(duì)地安裝在所述的彈性體與尾軸軸頸間，兩個(gè)角接觸球軸承之間裝有軸承定距內(nèi)套，兩端安裝有軸承防塵蓋并配以氈圈，所述的尾軸內(nèi)孔中安裝兩副脹緊聯(lián)接套，內(nèi)孔孔口安裝脹緊連接套壓蓋。所述的雙頭螺柱和所述的彈簧座位于軸的中心孔，使卡盤夾具通過軸快速找到卡盤的中心。所述的尾軸座夾具的尾軸的內(nèi)孔中，通過六角頭螺栓和脹緊連接套壓蓋依次安裝有脹緊連接套、定距套和脹緊連接套，通過六角頭螺栓軸向壓緊所述的脹緊連接套壓蓋，使脹緊連接套徑向脹開，將尾軸座夾具同軸固定在機(jī)床尾軸座上。所述的機(jī)床尾軸座夾具的彈性體與卡盤夾具的夾具體的彈性部分相同，兩彈性部分所對(duì)應(yīng)配合的錐體、錐體上的螺紋套六角螺栓、支緊螺釘、導(dǎo)柱以及彈性部分的密封件皆
可互換。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果
(1)由于安裝在夾具體、彈性體上的螺紋套與支緊螺釘組成的螺紋副，錐體、錐體上的螺紋套與六角螺栓組成的螺紋副，從軸向的兩個(gè)方向推開或拉緊錐體、錐體，控制夾具體、 彈性體的彈性部分的徑向收縮或脹開，從而松開或脹緊工件。(2)由于尾軸座夾具的彈性體成對(duì)安裝于彈性體與尾軸軸頸間，既可承受工件重量和切削力所產(chǎn)生的徑向力，又可提高車加工時(shí)的轉(zhuǎn)速。(3)本發(fā)明車加工大型套筒類零件內(nèi)脹式定心夾具安裝方便，被被加工工件的同軸加工的精度提高，通過一次上車即可加工完成外圓與多個(gè)端面的加工目的，節(jié)省了加工工序和時(shí)間。


圖1是本發(fā)明車加工大型套筒類零件內(nèi)脹式定心夾具中卡卡盤夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明車加工大型套筒類零件內(nèi)脹式定心夾具中尾軸座夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明車加工大型套筒類零件內(nèi)脹式定心夾具中卡卡盤夾具的側(cè)視圖。圖4是本發(fā)明車加工大型套筒類零件內(nèi)脹式定心夾具中防塵片的部分示意圖。圖5是本發(fā)明車加工大型套筒類零件內(nèi)脹式定心夾具部分使用原理圖。圖6是本發(fā)明車加工大型套筒類零件內(nèi)脹式定心夾具中軸承與軸承定距內(nèi)套部分示意7是本發(fā)明車加工大型套筒類零件內(nèi)脹式定心夾具具體實(shí)施例中的使用狀態(tài)圖。圖中1-卡盤夾具、101-T形槽用螺栓、102-1型六角螺母、103-平墊圈、104-夾具體、105-錐體、106-十字槽盤頭螺釘、107-壓條、108-防塵片、109-內(nèi)六角圓柱頭螺釘、 110-第一螺紋套、111-頂塊、112-支緊螺釘、113-內(nèi)六角圓柱頭螺釘、114-端蓋、115-六角螺母、116-雙頭螺柱、117-墊圈、118-彈簧座、119-圓柱螺旋壓縮彈簧、120-防塵片、 121-壓條、122-導(dǎo)柱、123-錐面墊圈、124-球面墊圈、125-內(nèi)六角圓柱頭螺釘、126-防塵圈、127-防塵圈壓環(huán)、128-墊圈、129-六角頭螺栓、130-軸、131-第二螺紋套；2-尾軸座夾具、201-頂塊、202-錐體、203-十字槽盤頭螺釘、204-壓條、205-防塵片、206-彈性體、207-支緊螺釘、208-內(nèi)六角錐端緊定螺釘、209-尾軸、210-脹緊連接套、211-定距套、 212-六角頭螺栓、213-脹緊連接套壓蓋、214-氈圈、215-六角頭螺栓、216-六角頭螺栓、 217-墊圈、218-錐面墊圈、219-內(nèi)六角圓柱頭螺釘、220-防塵圈、221-防塵圈壓環(huán)、222-球面墊圈、223-導(dǎo)柱、224-第二螺紋套、225-內(nèi)六角圓柱頭螺釘、226-軸承定距內(nèi)套、227-軸承防塵蓋、228-角接觸球軸承、229-軸承壓蓋、230-內(nèi)六角圓柱頭螺釘、231-第一螺紋套。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式來對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。請(qǐng)先參閱圖1、圖2和圖3，圖1是本發(fā)明車加工大型套筒類零件內(nèi)脹式定心夾具中卡卡盤夾具的結(jié)構(gòu)示意圖，也是圖3中的ABCD的剖視圖，圖2是本發(fā)明車加工大型套筒類零件內(nèi)脹式定心夾具中尾軸座夾具的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是本發(fā)明車加工大型套筒類零件內(nèi)脹式定心夾具中卡卡盤夾具的側(cè)視圖。如圖所示，一種車加工大型套筒類零件內(nèi)脹式定心夾具，該內(nèi)脹式定心夾具由卡盤夾具1和尾軸座夾具2組成
所述的卡盤夾具1包括夾具體104、錐體105、螺紋套110、彈簧座118，所述的夾具體
104呈“ m ”形，包括剛性部分和彈性部分，該夾具體104的前端具有圓環(huán)槽，該圓環(huán)槽的外
周邊的截面呈梯形，該梯形的周邊構(gòu)成本夾具體104的彈性部分，該彈性部分等分地開有多個(gè)外圓槽，其中一半的槽口剖開，使用十字槽盤頭螺釘106、壓條107，將防塵片108安裝在夾具體104的外圓槽上，在夾具體104剛性部分的外圓端面安裝防塵圈126、防塵圈壓環(huán) 127 ；所述的錐體105呈圓環(huán)狀，其截面呈直角梯形，與夾具體104的彈性部分的圓環(huán)槽相配合，用內(nèi)六角圓柱頭螺釘109將第一螺紋套110安裝在夾具體104上，其中安裝在夾具體 104上的第一螺紋套110與支緊螺釘112組成螺紋副，用內(nèi)六角圓柱頭螺釘109將第二螺紋套131安裝在所述的錐體105上，所述的第二螺紋套131與六角螺栓129組成螺紋副；所述的彈簧座118與軸130通過雙頭螺柱116、墊圈117、六角螺母115的連接、固定，安裝配合在夾具體104的內(nèi)孔中，所述的彈簧座118外圓上還安裝有圓筒形螺旋壓縮彈簧119和端蓋114，通過內(nèi)六角圓柱頭螺釘113將該端蓋114和彈簧座118與軸130固定在所述的夾具體104中軸位置上。所述的所述的卡盤夾具1還包括導(dǎo)柱122，所述的雙頭螺柱116和所述的彈簧座118位于軸130的中心孔，使卡盤夾具1通過軸130快速找到卡盤的中心。所述的尾軸座夾具2呈“ K”形，包括彈性體206、錐體202、尾軸209、脹緊聯(lián)接套
210和角接觸球軸承228，所述的彈性體206包括剛性部分和彈性部分，具有圓環(huán)槽，該圓環(huán)槽的外周邊的截面呈梯形，該梯形的周邊構(gòu)成本彈性體206的彈性部分，該彈性部分等分地開有多個(gè)外圓槽，其中一半的槽口剖開，使用十字槽盤頭螺釘、壓條204，將防塵片205安裝在彈性體206的外圓槽上，在彈性體206的剛性部分的外圓端面安裝防塵圈220、防塵圈壓環(huán)221 ；所述的錐體202呈圓環(huán)狀，其截面呈直角梯形，與彈性體206的彈性部分的圓環(huán)槽相配合，用內(nèi)六角圓柱頭螺釘將第一螺紋套231安裝在所述的彈性體206的剛性部分上， 所述的第一螺紋套231與支緊螺釘207組成螺紋副，用內(nèi)六角圓柱頭螺釘225將第二螺紋套2M安裝在所述的錐體202上，所述的第二螺紋套2M與六角螺栓216組成螺紋副；所述的角接觸球軸承2 成對(duì)地安裝在所述的彈性體206與尾軸209軸頸間，兩個(gè)角接觸球軸承2 之間裝有軸承定距內(nèi)套226，兩端安裝有軸承防塵蓋227并配以氈圈214，所述的尾軸209內(nèi)孔中安裝兩副脹緊聯(lián)接套210，內(nèi)孔孔口安裝脹緊連接套壓蓋214。所述的尾軸座夾具2還包括導(dǎo)柱223，所述的尾軸座夾具2的尾軸209的內(nèi)孔中，通過六角頭螺栓213和脹緊連接套壓蓋214依次安裝有脹緊連接套210、定距套211和脹緊連接套210，通過六角頭螺栓213軸向壓緊所述的脹緊連接套壓蓋214，使脹緊連接套210徑向脹開，將尾軸座夾具2同軸固定在機(jī)床尾軸座上。所述的機(jī)床尾軸座夾具的彈性體與卡盤夾具的夾具體的彈性部分相同，兩彈性部分所對(duì)應(yīng)配合的錐體、錐體上的螺紋套六角螺栓、支緊螺釘、導(dǎo)柱以及彈性部分的密封件皆
可互換。我們以加工某大缸徑船用柴油機(jī)氣缸套外圓及端面的操作來進(jìn)一步闡述本發(fā)明車加工大型套筒類零件內(nèi)脹式定心夾具的具體應(yīng)用。大缸徑船用柴油機(jī)氣缸套外圓有多處密封槽，這些密封槽以內(nèi)孔為基準(zhǔn)的同軸度要求在Φ0. 10mm，氣缸套大端內(nèi)孔有一段安裝清潔環(huán)的臺(tái)階孔，小端內(nèi)外都有倒角，車加工采用的是數(shù)控車床。其安裝使用的步驟如下
在確保機(jī)床卡盤與尾軸座滿足同軸精度的情況下，將卡盤夾具1安裝在卡盤上，使用千分表將卡盤夾具1與卡盤校至同軸，將尾軸座夾具2安裝在尾軸座上，調(diào)節(jié)安裝在尾軸 209上的六角頭螺栓212，使脹緊連接套壓蓋213向脹緊聯(lián)接套210，軸向加壓，從而徑向脹開，將尾軸結(jié)構(gòu)保持同軸的固定在機(jī)床尾軸座上。氣缸套上車，套入卡盤部分的夾具體結(jié)構(gòu)上，接著將尾軸結(jié)構(gòu)裝入氣缸套內(nèi)孔，深度為讓出加工氣缸套清潔環(huán)的臺(tái)階孔位置(見圖 7)，待缸套上車完畢后，將安裝在錐體105上的螺紋套131配合六角頭螺栓129的軸向拉緊，錐體105產(chǎn)生軸向位移，使夾具體104上的彈性部分將徑向脹開，從而初步脹緊氣缸套卡盤部分內(nèi)孔。接著再用同樣的方法將尾軸座部分內(nèi)孔初步脹緊，使用千分表復(fù)校氣缸套內(nèi)孔，調(diào)節(jié)六角螺栓1 及216直至與卡盤夾具同軸。根據(jù)氣缸套表面粗糙度要求，調(diào)節(jié)主軸轉(zhuǎn)速及進(jìn)給加工氣缸套。毫無疑問，上述實(shí)施例只是本發(fā)明的一種車加工大型套筒類零件內(nèi)脹式定心夾具的具體應(yīng)用，事實(shí)上該定心夾具適用于在各類套筒類零件的裝夾。其他對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的變換和替代，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種車加工大型套筒類零件內(nèi)脹式定心夾具，其特征在于，該內(nèi)脹式定心夾具由卡盤夾具(1)和尾軸座夾具(2 )組成所述的卡盤夾具(1)包括夾具體(104)、錐體(105)、第一螺紋套(110)、彈簧座(118)，所述的夾具體(104)呈“ _ ”形，包括剛性部分和彈性部分，該夾具體(104)的前端具有圓環(huán)槽，該圓環(huán)槽的外周邊的截面呈梯形，該梯形的周邊構(gòu)成本夾具體(104)的彈性部分，該彈性部分等分地開有多個(gè)外圓槽，其中一半的槽口剖開，使用十字槽盤頭螺釘(106)、壓條 (107)，將防塵片(108)安裝在夾具體(104)的外圓槽上，在夾具體(104)剛性部分的外圓端面安裝防塵圈(126)、防塵圈壓環(huán)(127)；所述的錐體(105)呈圓環(huán)狀，其截面呈直角梯形，與夾具體(104)的彈性部分的圓環(huán)槽相配合，用內(nèi)六角圓柱頭螺釘(109)將第一螺紋套 (110)安裝在夾具體(104)上，其中安裝在夾具體(104)上的第一螺紋套(110)與支緊螺釘(112)組成螺紋副，用內(nèi)六角圓柱頭螺釘(109)將第二螺紋套(131)安裝在所述的錐體 (105)上，所述的第二螺紋套(131)與六角螺栓(129)組成螺紋副；所述的彈簧座(118)與軸(130)通過雙頭螺柱(116)、墊圈(117)、六角螺母(115)的連接、固定，安裝配合在夾具體 (104)的內(nèi)孔中，所述的彈簧座(118)外圓上還安裝有圓筒形螺旋壓縮彈簧(119)和端蓋 (114)，通過內(nèi)六角圓柱頭螺釘(113)將該端蓋(114)和彈簧座(118)與軸(130)固定在所述的夾具體(104)中軸位置上；所述的尾軸座夾具(2)呈“κ”形，包括彈性體(206)、錐體(202)、尾軸(209)、脹緊聯(lián)接套(210)和角接觸球軸承(2觀)，所述的彈性體(206)包括剛性部分和彈性部分，具有圓環(huán)槽，該圓環(huán)槽的外周邊的截面呈梯形，該梯形的周邊構(gòu)成本彈性體(206)的彈性部分，該彈性部分等分地開有多個(gè)外圓槽，其中一半的槽口剖開，使用十字槽盤頭螺釘、壓條(204)，將防塵片(205)安裝在彈性體(206)的外圓槽上，在彈性體(206)的剛性部分的外圓端面安裝防塵圈(220)、防塵圈壓環(huán)(221);所述的錐體(202)呈圓環(huán)狀，其截面呈直角梯形，與彈性體(206)的彈性部分的圓環(huán)槽相配合，用內(nèi)六角圓柱頭螺釘將第一螺紋套(231)安裝在所述的彈性體(206)的剛性部分上，所述的第一螺紋套(231)與支緊螺釘(207)組成螺紋副， 用內(nèi)六角圓柱頭螺釘(225)將第二螺紋套(2Μ)安裝在所述的錐體(202)上，所述的第二螺紋套(2Μ)與六角螺栓(216)組成螺紋副；所述的角接觸球軸承(2 )成對(duì)地安裝在所述的彈性體(206 )與尾軸(209 )軸頸間，兩個(gè)角接觸球軸承(2 )之間裝有軸承定距內(nèi)套(2 )， 兩端安裝有軸承防塵蓋(227)并配以氈圈(214)，所述的尾軸(209)內(nèi)孔中安裝兩副脹緊聯(lián)接套(210)，內(nèi)孔孔口安裝脹緊連接套壓蓋(214)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車加工大型套筒類零件內(nèi)脹式定心夾具，其特征在于所述的雙頭螺柱(116)和所述的彈簧座(118)位于軸(130)的中心孔，使卡盤夾具(1)通過軸(130) 快速找到卡盤的中心。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車加工大型套筒類零件內(nèi)脹式定心夾具，其特征在于所述的尾軸座夾具(2)的尾軸(209)的內(nèi)孔中，通過六角頭螺栓(213)和脹緊連接套壓蓋(214)依次安裝有脹緊連接套(210)、定距套(211)和脹緊連接套(210)，通過六角頭螺栓(213)軸向壓緊所述的脹緊連接套壓蓋(214)，使脹緊連接套(210)徑向脹開，將尾軸座夾具(2)同軸固定在機(jī)床尾軸座上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車加工大型套筒類零件內(nèi)脹式定心夾具，其特征在于所述的機(jī)床尾軸座夾具的彈性體與卡盤夾具的夾具體的彈性部分相同，兩彈性部分所對(duì)應(yīng)配合的錐體、錐體上的螺紋套六角螺栓、支緊螺釘、導(dǎo)柱以及彈性部分的密封件皆可互換。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大型套筒類零件內(nèi)脹式定心夾具，由具有同一軸心線的卡盤夾具和尾軸座夾具兩部分組成，卡盤夾具包括夾具體、錐體、螺紋套、彈簧座，尾軸座夾具包括彈性體、錐體、尾軸、脹緊聯(lián)接套和角接觸球軸承，通過安裝在夾具體或彈性體上的螺栓、錐體上的螺紋套軸向拉緊錐體，從而使夾具體或彈性體的彈性部分徑向脹開，脹緊工件。本發(fā)明適用于臥式車床加工套筒類零件，使之通過一次裝夾定位，即可實(shí)現(xiàn)加工船用柴油機(jī)氣缸套的外圓與兩個(gè)端面的目的，具有結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)速高、同軸度高、使用安裝方便快捷等特點(diǎn)，避免工件多次上車，使加工更為順暢。
文檔編號(hào)B23B23/00GK102211213SQ201110098650
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
發(fā)明者劉鵬, 張建鋒, 陳夏雯 申請(qǐng)人:滬東重機(jī)有限公司