非圓內(nèi)輪廓多曲面快速對(duì)中夾具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種夾具，具體是一種非圓內(nèi)輪廓多曲面快速對(duì)中夾具。
【背景技術(shù)】
[0002] 機(jī)械工程鄰域由于對(duì)工件工藝或工作原理要求，除了大量零件成形面為圓，或平 面外還有相當(dāng)一部分會(huì)制成一種以中心或、軸向?qū)ΨQ的內(nèi)輪廓多曲面，由于多曲面輪廓與 加工機(jī)床裝夾基準(zhǔn)工作點(diǎn)（面）無法確定曲面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)點(diǎn)（面）上，因此必須設(shè)計(jì)輔助 夾具。
[0003] 轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵中內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子零件的加工是一個(gè)典型案例，圖1為常規(guī)機(jī)油泵 的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，11表示機(jī)油泵體，12表示外轉(zhuǎn)子，3表示內(nèi)轉(zhuǎn)子，4表示機(jī)油泵蓋，5表 示密封圈，6表示軸承，7表示機(jī)油泵軸8表示鍵，9表示傳動(dòng)帶輪，10表示鎖緊螺帽。其中， 外轉(zhuǎn)子12具有非圓內(nèi)輪廓多曲面形狀（其具體包括五個(gè)外齒曲面5a，如圖4)的中心軸孔， 且該外轉(zhuǎn)子上的非圓內(nèi)輪廓多曲面為軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)。內(nèi)轉(zhuǎn)子3具有非圓外輪廓多曲面形狀 (其具體包括四個(gè)外齒曲面3a，如圖4)的外壁面，且該內(nèi)轉(zhuǎn)子的非圓外輪廓多曲面也為中 心對(duì)稱結(jié)構(gòu)，同時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)子3中貫穿設(shè)置有一中心軸孔，即內(nèi)轉(zhuǎn)子的泵軸孔3b。其中，內(nèi)轉(zhuǎn)子 的齒數(shù)Z內(nèi)多4,外轉(zhuǎn)子的齒數(shù)Z外=Z內(nèi)+1，如圖2。
[0004] 當(dāng)該機(jī)油泵工作時(shí)，機(jī)油泵軸帶動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，內(nèi)轉(zhuǎn)子則帶動(dòng)外轉(zhuǎn)子朝同一方向 轉(zhuǎn)動(dòng)。由于內(nèi)、外轉(zhuǎn)子工作面的輪廓是一對(duì)共軛曲線，因此可以保證兩個(gè)轉(zhuǎn)子相互嚙合時(shí)既 不干涉也不脫離。內(nèi)外轉(zhuǎn)子間的接觸點(diǎn)將外轉(zhuǎn)子的內(nèi)腔分成四個(gè)工作腔。當(dāng)某一工作腔轉(zhuǎn) 過進(jìn)油口時(shí)，容積增大，產(chǎn)生真空，機(jī)油經(jīng)進(jìn)油口被吸入工作腔內(nèi)。當(dāng)該工作腔轉(zhuǎn)過吸油口 時(shí)，容積減小，油壓升高，機(jī)油經(jīng)出油口被壓出。
[0005] 內(nèi)、外轉(zhuǎn)子工作時(shí)同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)，在圖2中，內(nèi)轉(zhuǎn)子3的泵軸孔3b和內(nèi)轉(zhuǎn)子的外齒 曲面3a有同軸度要求，內(nèi)轉(zhuǎn)子中心線與內(nèi)轉(zhuǎn)子端面有垂直度要求。外轉(zhuǎn)子的內(nèi)齒曲面12a 與外轉(zhuǎn)子的圓形外壁面12b有同軸度要求，外轉(zhuǎn)子中心線與外轉(zhuǎn)子端面有垂直度要求。
[0006] 轉(zhuǎn)子在泵內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)相互相對(duì)滑動(dòng)摩擦因此對(duì)轉(zhuǎn)子耐磨性要求和精度粗糙度要求，目 前轉(zhuǎn)子采用粉末冶金的方法來制造，由于粉末冶金在成型和燒結(jié)的過程中尺寸變形較大， 因此還需加工達(dá)到尺寸精度要求和粗糙度要求。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007] 本實(shí)用新型目的是：針對(duì)上述問題，提供一種非圓內(nèi)輪廓多曲面快速對(duì)中夾具，以 精確定位被加工工件內(nèi)非圓內(nèi)輪廓多曲面的對(duì)稱中心線，保證工件加工精度。
[0008] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種非圓內(nèi)輪廓多曲面快速對(duì)中夾具，用于對(duì)其內(nèi)帶 有非圓內(nèi)輪廓多曲面的工件進(jìn)行對(duì)中加工，該夾具包括設(shè)置于機(jī)床上的芯棒，且所述芯棒 為正多棱柱結(jié)構(gòu)，所述芯棒的最小內(nèi)切圓的直徑巾Jmin小于所述工件上非圓內(nèi)輪廓多曲 面的最小內(nèi)切圓直徑^Gmin，所述芯棒最大外接圓直徑小于所述工件上非圓內(nèi) 輪廓多曲面的最大外接圓直徑4>Gmax，所述工件上非圓內(nèi)輪廓多曲面的最小內(nèi)切圓直徑 <i>Gmin小于所述芯棒的最大外接圓直徑巾Jmax。
[0009] 本實(shí)用新型在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括以下優(yōu)選方案：
[0010] 所述工件為轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵的外轉(zhuǎn)子。
[0011] 所述芯棒為正五棱柱結(jié)構(gòu)。
[0012] 所述芯棒旋轉(zhuǎn)設(shè)置于所述機(jī)床上。
[0013] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：
[0014] 1、本實(shí)用新型這種快速對(duì)中夾具能保證以非圓內(nèi)輪廓多曲線為基準(zhǔn)加工出符合 要求的零件。
[0015] 2、本實(shí)用新型這種快速對(duì)中夾具為正多棱柱結(jié)構(gòu)，夾具本身的尺寸精度高，加工 容易簡(jiǎn)單。
[0016] 3、本實(shí)用新型這種快速對(duì)中夾具工件裝夾方便快速，生產(chǎn)效率高。
【附圖說明】
[0017] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用 的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技 術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018] 圖1為轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖2為轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵中內(nèi)外轉(zhuǎn)子的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中非圓內(nèi)輪廓多曲面快速對(duì)中夾具的使用方法演示圖；
[0021] 圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中非圓內(nèi)輪廓多曲面快速對(duì)中夾具和待加工工件的尺 寸對(duì)比圖。
[0022] 其中：1-工件，Ia-工件上非圓內(nèi)輪廓多曲面，Ib-工件的圓形外壁面，2-芯棒， 3_內(nèi)轉(zhuǎn)子，3a-內(nèi)轉(zhuǎn)子的外齒曲面，3b-內(nèi)轉(zhuǎn)子的泵軸孔，4-機(jī)油泵蓋，5-密封圈，6-軸承， 7-機(jī)油泵軸，8-鍵，9-傳動(dòng)帶輪，10-鎖緊螺帽，11-機(jī)油泵體，12-外轉(zhuǎn)子，12a-外轉(zhuǎn)子的內(nèi) 齒曲面，12b-外轉(zhuǎn)子的圓形外壁面。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)上述方案做進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，該實(shí)施例是用于說明本 實(shí)用新型而不限于限制本實(shí)用新型的范圍。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體廠家的 條件做進(jìn)一步調(diào)整，未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。
[0024] 圖3和圖4示出了示出了本實(shí)用新型這種非圓內(nèi)輪廓多曲面快速對(duì)中夾具的一個(gè) 具體實(shí)施例，其用于對(duì)其內(nèi)帶有非圓內(nèi)輪廓多曲面的工件1進(jìn)行對(duì)中加工，所述工件上非 圓內(nèi)輪廓多曲面Ia為軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，其具有作為對(duì)稱中心的中心軸線，該夾具具體用于在工 件1上加工出與工件上非圓內(nèi)輪廓多曲面Ia同軸線的圓形外壁面。本例以【背景技術(shù)】中介 紹的機(jī)油泵的外轉(zhuǎn)子為例進(jìn)行具體說明，即本例中所述的工件1與【背景技術(shù)】中所述的機(jī)油 泵外轉(zhuǎn)子為同一部件。
[0025] 本實(shí)施例這種快速對(duì)中夾具包括設(shè)置于機(jī)床上的芯棒2,且所述芯棒2為正多棱 柱結(jié)構(gòu)，所述芯棒2的最小內(nèi)切圓的直徑<i> Jmin小于所述工件1(本例具體為機(jī)油泵的 外轉(zhuǎn)子）上非圓內(nèi)輪廓多曲面Ia的最小內(nèi)切圓直徑<i>Gmin，所述芯棒2最大外接圓直徑 小Jmax小于所述工件1上非圓內(nèi)輪廓多曲面Ia的最大外接圓直徑巾Gmax，所述工件1上非 圓內(nèi)輪廓多曲面Ia的最小內(nèi)切圓直徑小于所述芯棒2的最大外接圓直徑<i>Jmax。 如圖4。
[0026] 再參照?qǐng)D3和圖4所示，現(xiàn)將本實(shí)施例這種快速對(duì)中夾具的使用方法介紹如下：實(shí) 際應(yīng)用時(shí)，首先將待加工的工件1 (這時(shí)工件1的圓形外壁面Ib還未成形）套在芯棒2外， 當(dāng)車床車削加工工件1的圓形外壁面Ib時(shí)，工件1與芯棒2發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得工件 1與芯棒2沿圓周方向單向鎖定定位并夾緊，這時(shí)工件1上非圓內(nèi)輪廓多曲面Ia的對(duì)稱中 心線就會(huì)與正五棱柱芯棒2的中心軸線重合（自動(dòng)對(duì)中），這樣我們以芯棒2的中心軸線 (因芯棒2為正五棱柱結(jié)構(gòu)，因此其中心軸線的位置很容易確定）為中心來加工工件1的圓 形外壁面Ib就變得十分簡(jiǎn)單方便了，而且能夠保證工件的圓形外壁面Ib的中心軸線與工 件上非圓內(nèi)輪廓多曲面Ia的中心軸線精準(zhǔn)重合（自動(dòng)對(duì)中）。如此具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)加工 工件的圓形外壁面Ib時(shí)，能夠保證外壁面與內(nèi)輪廓曲面的同軸度，2)加工工件的一側(cè)端面 時(shí)，能夠保證工件端面與中心軸線的垂直度。而且在加工完成后，反向轉(zhuǎn)動(dòng)芯棒2即可取下 工件1，非常方便。將外轉(zhuǎn)子已加工的那側(cè)端面為基準(zhǔn)再磨出另一側(cè)端面，保證二者的平行 度即可。
[0027] 當(dāng)然，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，也可能在工件1上加工與工件的非圓內(nèi)輪廓多曲面Ia同軸 線分布的其他結(jié)構(gòu)，比如與內(nèi)輪廓曲面同軸分布的圓形凹槽，并不局限于本實(shí)施例所說的 圓形外壁面。
[0028] 我們也可以將所述芯棒2旋轉(zhuǎn)設(shè)置于機(jī)床上，當(dāng)待加工的工件1套在芯棒2上之 后，操作人員可以轉(zhuǎn)動(dòng)芯棒2從而使得工件1與芯棒2周向卡緊，完成工件和芯棒的預(yù)定 位，之后再進(jìn)行后續(xù)圓形外壁面以及端面的加工。
[0029] 由于本例中要加工的工件1為帶有五個(gè)內(nèi)齒曲面的外轉(zhuǎn)子，因此所述芯棒2也對(duì) 應(yīng)地采用正五棱柱結(jié)構(gòu)。如果要加工的工件1為其他結(jié)構(gòu)形式，那么芯棒2的棱數(shù)也要對(duì) 應(yīng)地進(jìn)行調(diào)整，比如正六棱柱、正七棱柱等等。
[0030] 本實(shí)施例中所說的"芯棒2為正多棱柱結(jié)構(gòu)"，并不是說芯棒2的全部棒段必須全 部為正多棱柱形狀，只要芯棒2與待加工工件1的配合段為正多棱柱形狀即可。
[0031] 當(dāng)然，上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓人們能 夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本 實(shí)用新型主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù) 范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種非圓內(nèi)輪廓多曲面快速對(duì)中夾具，用于對(duì)其內(nèi)帶有非圓內(nèi)輪廓多曲面的工件 (1)進(jìn)行對(duì)中加工，其特征在于：該夾具包括設(shè)置于機(jī)床上的芯棒（2)，且所述芯棒（2)為 正多棱柱結(jié)構(gòu)，所述芯棒（2)的最小內(nèi)切圓的直徑0Jmin小于所述工件（1)上非圓內(nèi)輪廓 多曲面（la)的最小內(nèi)切圓直徑0Gmin，所述芯棒⑵最大外接圓直徑0Jmax小于所述工件 (1)上非圓內(nèi)輪廓多曲面（la)的最大外接圓直徑0Gmax，所述工件⑴上非圓內(nèi)輪廓多曲 面（la)的最小內(nèi)切圓直徑0Gmin小于所述芯棒⑵的最大外接圓直徑0Jmax。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非圓內(nèi)輪廓多曲面快速對(duì)中夾具，其特征在于：所述工件（1) 為轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵的外轉(zhuǎn)子。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非圓內(nèi)輪廓多曲面快速對(duì)中夾具，其特征在于：所述芯棒（2) 為正五棱柱結(jié)構(gòu)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非圓內(nèi)輪廓多曲面快速對(duì)中夾具，其特征在于：所述芯棒（2) 旋轉(zhuǎn)設(shè)置于所述機(jī)床上。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種非圓內(nèi)輪廓多曲面快速對(duì)中夾具，用于對(duì)其內(nèi)帶有非圓內(nèi)輪廓多曲面的工件進(jìn)行對(duì)中加工，該夾具包括設(shè)置于機(jī)床上的芯棒，且所述芯棒為正多棱柱結(jié)構(gòu)，所述芯棒的最小內(nèi)切圓的直徑φJ(rèn)min小于所述工件上非圓內(nèi)輪廓多曲面的最小內(nèi)切圓直徑φGmin，所述芯棒最大外接圓直徑φJ(rèn)max小于所述工件上非圓內(nèi)輪廓多曲面的最大外接圓直徑φGmax，所述工件上非圓內(nèi)輪廓多曲面的最小內(nèi)切圓直徑φGmin小于所述芯棒的最大外接圓直徑φJ(rèn)max。本夾具能夠精確定位被加工工件內(nèi)非圓內(nèi)輪廓多曲面的對(duì)稱中心線，從而保證工件加工精度。
【IPC分類】B23Q3/14
【公開號(hào)】CN204673341
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520399471
【發(fā)明人】周新明, 謝志余, 李強(qiáng)偉, 杜振東, 唐鋮, 范晨益, 汪煜剛, 何斌, 高琪
【申請(qǐng)人】蘇州大學(xué)
【公開日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年6月11日