專利名稱：自動調(diào)心組合夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種夾具，更確切地說涉及自動調(diào)心組合夾具。
背景技術(shù)：
通過多級精軋的低合金無縫鋼管已被廣泛地應(yīng)用到液壓、氣動的缸筒等要求內(nèi)腔 精度較高的產(chǎn)品中，采用這一工藝制造的缸筒，通常其坯件內(nèi)外不進(jìn)行切削性初加工，加工 基準(zhǔn)以坯件軋制原始成形面為準(zhǔn)，這種缸筒具有強(qiáng)度高、有一定的冷加工延伸性、可焊性 好、生產(chǎn)效率高和制造成本低等特點(diǎn)。但由于精軋鋼管制造成型時(shí)，內(nèi)外直徑間會有不同程 度的同心度偏差，特別是隨著管體壁厚的增加，誤差會更大，嚴(yán)重時(shí)可達(dá)2mm左右。當(dāng)鋼管 作為油缸使用時(shí)，需要加工內(nèi)圓端部，以形成缸筒的密封口和卡座槽，并且鋼管內(nèi)部端部加 工時(shí)必須調(diào)整同心度。現(xiàn)有技術(shù)是通過機(jī)床隨帶的常規(guī)夾具進(jìn)行外裝夾下的內(nèi)基準(zhǔn)同心度 調(diào)整，但此種現(xiàn)有技術(shù)是通過使用百分表手動測量來調(diào)整鋼管內(nèi)孔同心度，使得生產(chǎn)效率 低下，而且手動調(diào)整會有一定的誤差，從而使產(chǎn)品的質(zhì)量不易保證，同時(shí)也使得產(chǎn)品不易投 入有效的批量生產(chǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，提供一種無需手動調(diào)整鋼管內(nèi)孔同心度，且能 提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)又能批量生產(chǎn)的自動調(diào)心組合夾具。 本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是，提供一種具有以下結(jié)構(gòu)的自動調(diào)心組合夾具，它 包括后定位軸及定位氣缸，所述的后定位軸安裝在機(jī)床空心主軸的后部內(nèi)，所述的定位氣 缸安裝在機(jī)床導(dǎo)軌上，它還包括外裝夾自動調(diào)心卡盤機(jī)構(gòu)，所述的外裝夾自動調(diào)心卡盤機(jī) 構(gòu)包括卡盤體、氣缸組件、調(diào)心機(jī)構(gòu)及鎖緊機(jī)構(gòu)，所述的卡盤體安裝在所述的機(jī)床空心主軸 的前端，所述的氣缸組件、調(diào)心機(jī)構(gòu)及鎖緊機(jī)構(gòu)均安裝在所述的卡盤體內(nèi)，所述的調(diào)心機(jī)構(gòu) 將所述的鎖緊機(jī)構(gòu)徑向活動連接在所述的卡盤體上，所述的鎖緊機(jī)構(gòu)外套有當(dāng)其軸向向后 移動時(shí)能帶動鎖緊機(jī)構(gòu)徑向抱緊被加工件的氣缸組件。 采用以上結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型自動調(diào)心組合夾具與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu) 點(diǎn) 由于本實(shí)用新型自動調(diào)心組合夾具還包括外裝夾自動調(diào)心卡盤機(jī)構(gòu)，因此可以對 一定量不同心度的缸筒加工件進(jìn)行自動調(diào)心，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，同時(shí)也保證產(chǎn)品質(zhì)量， 使產(chǎn)品能夠投入有效的批量生產(chǎn)。所述的外裝夾自動調(diào)心卡盤機(jī)構(gòu)包括卡盤體、氣缸組件、 調(diào)心機(jī)構(gòu)及鎖緊機(jī)構(gòu)，所述的卡盤體安裝在所述的機(jī)床主軸的前端，所述的氣缸組件、調(diào)心 機(jī)構(gòu)及鎖緊機(jī)構(gòu)均安裝在所述的卡盤體內(nèi)，所述的調(diào)心機(jī)構(gòu)將所述的鎖緊機(jī)構(gòu)徑向活動連 接在所述的卡盤體上，所述的鎖緊機(jī)構(gòu)外套有當(dāng)其軸向向后移動時(shí)能帶動鎖緊機(jī)構(gòu)徑向抱 緊被加工件的氣缸組件。工作時(shí)，將具有一定量不同心度的被加工件非加工端裝在機(jī)床空 心主軸后部內(nèi)的后定位軸上，開動定位氣缸，讓定位氣缸的定位頭沿軸向方向伸入被加工 件的加工端內(nèi)孔，形成被加工件內(nèi)基準(zhǔn)定位，然后向卡盤體內(nèi)的氣缸組件供氣，氣缸組件便會帶動鎖緊機(jī)構(gòu)軸向向后移動，同時(shí)調(diào)心機(jī)構(gòu)自動徑向游動實(shí)行基準(zhǔn)調(diào)心，當(dāng)氣缸組件移 動到一定距離之后，鎖緊機(jī)構(gòu)便會抱緊已內(nèi)基準(zhǔn)定位的被加工件外表面；當(dāng)鎖緊機(jī)構(gòu)抱緊 被加工件之后，放松并移開定位氣缸，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)孔的自動調(diào)心外裝夾，即可進(jìn)行被加工件內(nèi) 孔加工；由于鎖緊機(jī)構(gòu)是在氣缸組件的壓力下鎖緊被加工件，保證了夾具具有足夠的鎖力 進(jìn)行切削加工；加工結(jié)束后，氣缸組件松開對鎖緊機(jī)構(gòu)的壓力，隨后鎖緊機(jī)構(gòu)便松開對被加 工件的鎖力，取出被加工件，完成被加工件內(nèi)孔加工。 作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的卡盤體包括卡盤座及卡盤；所述的卡盤座為 成一整體的圓環(huán)盤和管筒兩部分組成，所述的圓環(huán)盤部分固定在機(jī)床空心主軸的前端面 上，卡盤固定在所述的圓環(huán)盤上。所述的氣缸組件包括缸筒和滑配合在缸筒內(nèi)的中空活塞； 所述的中空活塞內(nèi)壁前端向前延伸形成限位部，其端部設(shè)有徑向凸環(huán)。由于所述的中空活 塞內(nèi)壁前端向前延伸形成限位部，其端部設(shè)有徑向凸環(huán)，徑向凸環(huán)對鎖緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行軸向限 位，用于中空活塞軸向向后移動時(shí)帶動鎖緊機(jī)構(gòu)。 作為本實(shí)用新型的另一種改進(jìn)，所述的調(diào)心機(jī)構(gòu)是指調(diào)心定位銷，所述的調(diào)心定
位銷有多個(gè)，該多個(gè)調(diào)心定位銷對稱均勻地固定在所述的卡盤座的管筒的前端面上。所述
的鎖緊機(jī)構(gòu)包括鎖緊座和鎖緊錐套；所述的鎖緊座由筒形連接體及錐形筒體固定連接而
成，所述的筒形連接體上設(shè)有與所述的調(diào)心定位銷相對應(yīng)的U形徑向槽孔，所述的錐形筒
體上設(shè)有多個(gè)軸向延伸并貫穿錐形筒體筒壁的徑向槽；所述的鎖緊錐套設(shè)有形狀與所述的
錐形筒體的外錐形圓周面相配的內(nèi)錐形面，所述的鎖緊錐套的前端設(shè)有形狀與所述的中空
活塞的限位部的凸環(huán)形狀相配的徑向凹陷環(huán)。由于此種結(jié)構(gòu)，所述的調(diào)心定位銷安裝在所
述的鎖緊座筒形連接體上的U形徑向槽孔內(nèi)，所述的調(diào)心定位銷與所述的U形徑向槽孔的
孔壁之間留有供鎖緊座徑向活動的間隙，所述的鎖緊座便可徑向活動連接在所述的卡盤座
的圓環(huán)盤上；由于所述的錐形筒體上設(shè)有多個(gè)貫穿錐形筒體筒壁的徑向槽，所述的鎖緊錐
套套于所述的鎖緊座外，所述的鎖緊錐套的內(nèi)錐形面貼于所述的鎖緊座的外錐形面，所述
的氣缸組件的中空活塞套于所述的鎖緊錐套外，所述的中空活塞的限位部的徑向凸環(huán)安裝
在所述的鎖緊錐套前端的徑向凹陷環(huán)內(nèi)，中空活塞軸向向后移動帶動鎖緊錐套軸向向后移
動，就給鎖緊座錐形筒體向下壓力，因此錐形筒體便可徑向抱緊被加工件。 作為本實(shí)用新型的還有一種改進(jìn)，所述的調(diào)心定位銷有四個(gè)，為優(yōu)選方案。 作為本實(shí)用新型的還有一種改進(jìn)，所述的鎖緊座的錐形筒體上設(shè)有八個(gè)徑向槽，
為優(yōu)選方案。 作為本實(shí)用新型的還有一種改進(jìn)，所述的被加工件與所述的鎖緊座之間設(shè)有襯 套。所述的襯套可以防止被加工件與鎖緊座表面被刮花。

圖1是本實(shí)用新型自動調(diào)心組合夾具的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本實(shí)用新型自動調(diào)心組合夾具中卡盤座4的零件結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本實(shí)用新型自動調(diào)心組合夾具中中空活塞7的零件結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是本實(shí)用新型自動調(diào)心組合夾具中鎖緊錐套10的零件結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是本實(shí)用新型自動調(diào)心組合夾具中鎖緊座9的主視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6是本實(shí)用新型自動調(diào)心組合夾具中鎖緊座9的右視結(jié)構(gòu)示意圖。[0018] 圖7是本實(shí)用新型自動調(diào)心組合夾具中鎖緊座9的后視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖8是本實(shí)用新型自動調(diào)心組合夾具切削加工時(shí)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。 如圖所示1、后定位軸，2、定位氣缸，3、空心主軸，4、卡盤座，4. 1、圓環(huán)盤，4. 2、管
筒，5、卡盤，5. 1、進(jìn)氣旋轉(zhuǎn)套，6、缸筒，7、中空活塞，7. 1、限位部，7. 1. 1、凸環(huán)，8、調(diào)心定位
銷，9、鎖緊座，9. 1、筒形連接體，9. 1. 1、 U形徑向槽孔，9.2、錐形筒體，9. 2. 1、徑向槽，10、鎖
緊錐套，10. 1、凹陷環(huán)，11、襯套，12、刀架，13、車刀，14、鋼管。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。 請參閱圖1所示，本實(shí)用新型自動調(diào)心組合夾具由內(nèi)定心裝置和外裝夾自動調(diào)心 卡盤機(jī)構(gòu)組成，所述的內(nèi)定心裝置中包括后定位軸1及定位氣缸2。所述的外裝夾自動調(diào)心 卡盤機(jī)構(gòu)包括卡盤體、氣缸組件、調(diào)心機(jī)構(gòu)及鎖緊機(jī)構(gòu)。 在內(nèi)定心裝置中，所述的后定位軸1安裝在機(jī)床空心主軸3的后部內(nèi)，所述的后定 位軸1的頭部呈錐形，軸徑與被加工件內(nèi)孔配合間隙為0. 04 0. 07mm。所述的定位氣缸 2的端部裝有定位頭，所述的定位頭設(shè)計(jì)為錐形，所述的定位氣缸2安裝在機(jī)床導(dǎo)軌的拖板 上，安裝時(shí)調(diào)整并固定定位頭中心位置與機(jī)床空心主軸3的中心一致。 在所述的外裝夾自動調(diào)心卡盤機(jī)構(gòu)中，所述的卡盤體包括卡盤座4及卡盤5，所述 的卡盤5上設(shè)有進(jìn)氣旋轉(zhuǎn)套5. 1 ，所述的卡盤座4為成一整體的圓環(huán)盤4. 1和管筒4. 2兩部 分組成，所述的圓環(huán)盤4. 1部分固定在機(jī)床空心主軸3的前端面上，卡盤5固定在所述的圓 環(huán)盤4. l上。所述的氣缸組件包括缸筒6和滑配合在缸筒內(nèi)的中空活塞7，所述的中空活塞 7的內(nèi)壁前端向前延伸形成限位部7. l，所述的限位部7. 1端部設(shè)有徑向凸環(huán)7. 1. 1。所述 的調(diào)心機(jī)構(gòu)是指調(diào)心定位銷8，所述的調(diào)心定位銷8有多個(gè)，本具體實(shí)施例中所述的調(diào)心定 位銷8有四個(gè)，該四個(gè)調(diào)心定位銷8均勻?qū)ΨQ地固定在所述的卡盤座4的管筒4. 2的前端 面上。所述的鎖緊機(jī)構(gòu)包括鎖緊座9、鎖緊錐套10和襯套ll，所述的鎖緊座9由筒形連接 體9. 1及錐形筒體9. 2固定連接而成，所述的筒形連接體9. 1上設(shè)有與所述的調(diào)心定位銷 8相對應(yīng)的U形徑向槽孔9. 1. 1，所述的錐形筒體9.2上設(shè)有多個(gè)軸向延伸并貫穿錐形筒體 9. 2筒壁的徑向槽9. 2. l，本具體實(shí)施例中所述的徑向槽9. 2. 1有八個(gè)；所述的鎖緊錐套10 設(shè)有形狀與所述的錐形筒體9. 2的外錐形圓周面相配的內(nèi)錐形面，所述的鎖緊錐套10的前 端設(shè)有形狀與所述的中空活塞7的限位部7. 1的凸環(huán)形狀相配的徑向凹陷環(huán)10. 1 ;所述的 襯套11置于所述的加工件與所述的鎖緊座9之間。 所述的調(diào)心定位銷8安裝在所述的鎖緊座9筒形連接體9. 1上的U形徑向槽孔 9. 1. 1內(nèi)，所述的調(diào)心定位銷8與所述的U形徑向槽孔9. 1. 1的孔壁之間留有供鎖緊座(9) 徑向活動的間隙。所述的鎖緊錐套10套于所述的鎖緊座9夕卜，所述的鎖緊錐套10的內(nèi)錐 形面貼于所述的鎖緊座9的外錐形面。所述的氣缸組件中的中空活塞7套于所述的所述的 鎖緊錐套10夕卜，所述的中空活塞7的限位部7. 1的徑向凸環(huán)安裝在所述的鎖緊錐套10的 徑向凹陷環(huán)IO.I內(nèi)。所述的卡盤5安裝在所述的氣缸組件的缸筒6夕卜，其進(jìn)氣旋轉(zhuǎn)套5. 1 對準(zhǔn)缸筒6的進(jìn)氣孔。 工作時(shí)，首先，將內(nèi)外徑之間具有偏心的鋼管14被加工件的非加工端插入到自動 調(diào)心組合夾具的后定位軸1上，在銅管14與鎖緊座9之間插入襯套ll，將已調(diào)好中心基準(zhǔn)的定位氣缸2的定位頭壓入到鋼管14加工端內(nèi)孔中，對鋼管14實(shí)施內(nèi)孔定位，形成加工基 準(zhǔn)；然后，向外裝夾自動調(diào)心卡盤機(jī)構(gòu)的氣缸組件中的缸筒6供氣，中空活塞7便軸向向后 移動，同時(shí)帶動鎖緊錐套10做軸向移動，通過錐面的作用，當(dāng)鎖緊座9在軸向不能移位時(shí)， 借助U形徑向槽孔9. 1. 1的間隙進(jìn)行徑向游動，同時(shí)鎖緊座9逐漸抱緊被加工件鋼管14外 表面，直至鎖緊；最后，松開定位氣缸2，此時(shí)被加工件已被外定位，移近刀架12，車刀13即 可對被加工件進(jìn)行加工。
權(quán)利要求一種自動調(diào)心組合夾具，它包括后定位軸(1)及定位氣缸(2)，所述的后定位軸(1)安裝在機(jī)床空心主軸(3)的后部內(nèi)，所述的定位氣缸(2)安裝在機(jī)床導(dǎo)軌上，其特征在于它還包括外裝夾自動調(diào)心卡盤機(jī)構(gòu)，所述的外裝夾自動調(diào)心卡盤機(jī)構(gòu)包括卡盤體、氣缸組件、調(diào)心機(jī)構(gòu)及鎖緊機(jī)構(gòu)，所述的卡盤體安裝在所述的機(jī)床空心主軸(3)的前端，所述的氣缸組件、調(diào)心機(jī)構(gòu)及鎖緊機(jī)構(gòu)均安裝在所述的卡盤體內(nèi)，所述的調(diào)心機(jī)構(gòu)將所述的鎖緊機(jī)構(gòu)徑向活動連接在所述的卡盤體上，所述的鎖緊機(jī)構(gòu)外套有當(dāng)其軸向向后移動時(shí)能帶動鎖緊機(jī)構(gòu)徑向抱緊被加工件的氣缸組件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動調(diào)心組合夾具，其特征在于所述的卡盤體包括卡盤座(4)及卡盤(5);所述的卡盤座(4)為成一整體的圓環(huán)盤(4. 1)和管筒(4. 2)兩部分組成， 所述的圓環(huán)盤(4. 1)部分固定在機(jī)床空心主軸(3)的前端面上，卡盤(5)固定在所述的圓 環(huán)盤(4. 1)上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動調(diào)心組合夾具，其特征在于所述的氣缸組件包括缸筒(6) 和滑配合在缸筒(6)內(nèi)的中空活塞(7);所述的中空活塞(7)內(nèi)壁前端向前延伸形成限 位部(7. l)，其端部設(shè)有徑向凸環(huán)(7. 1. 1)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動調(diào)心組合夾具，其特征在于所述的調(diào)心機(jī)構(gòu)是指調(diào)心 定位銷(8)，所述的調(diào)心定位銷(8)有多個(gè)，該多個(gè)調(diào)心定位銷(8)均勻?qū)ΨQ地固定在所述 的卡盤座(4)的管筒(4.2)的前端面上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動調(diào)心組合夾具，其特征在于所述的鎖緊機(jī)構(gòu)包括鎖緊 座(9)和鎖緊錐套(10);所述的鎖緊座(9)由筒形連接體(9. 1)及錐形筒體(9. 2)固定連 接而成，所述的筒形連接體(9. 1)上設(shè)有與所述的調(diào)心定位銷(8)相對應(yīng)的U形徑向槽孔 (9. 1. 1)，所述的錐形筒體(9. 2)上設(shè)有多個(gè)軸向延伸并貫穿錐形筒體(9. 2)筒壁的徑向槽 (9. 2. 1);所述的鎖緊錐套(10)設(shè)有形狀與所述的錐形筒體(9. 2)的外錐形圓周面相配的 內(nèi)錐形面，所述的鎖緊錐套(10)的前端設(shè)有形狀與所述的中空活塞(7)的限位部(7. 1)的 凸環(huán)(7. 1. 1)形狀相配的徑向凹陷環(huán)(10. 1)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動調(diào)心組合夾具，其特征在于所述的調(diào)心機(jī)構(gòu)將所述的 鎖緊機(jī)構(gòu)徑向活動連接在所述的卡盤體上是指，所述的調(diào)心定位銷(8)安裝在所述的鎖緊 座(9)筒形連接體(9. 1)上的U形徑向槽孔(9. 1. 1)內(nèi)，所述的調(diào)心定位銷(8)與所述的 U形徑向槽孔(9. 1. 1)的孔壁之間留有供鎖緊座(9)徑向活動的間隙。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動調(diào)心組合夾具，其特征在于所述的鎖緊機(jī)構(gòu)外套有當(dāng) 其軸向向后移動時(shí)能帶動鎖緊機(jī)構(gòu)徑向抱緊被加工件的氣缸組件是指，所述的鎖緊錐套 (10)套于所述的鎖緊座(9)夕卜，所述的鎖緊錐套(10)的內(nèi)錐形面貼于所述的鎖緊座(9)的 外錐形面，所述的氣缸組件的中空活塞(7)套于所述的鎖緊錐套(10)夕卜，所述的中空活塞(7) 的限位部(7. 1)的徑向凸環(huán)(7. 1. 1)安裝在所述的鎖緊錐套(10)前端的徑向凹陷環(huán) (10. 1)內(nèi)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動調(diào)心組合夾具，其特征在于所述的調(diào)心定位銷(8)有 四個(gè)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動調(diào)心組合夾具，其特征在于所述的鎖緊座(9)的錐形 筒體(9. 2)上設(shè)有八個(gè)徑向槽(9. 2. 1)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動調(diào)心組合夾具，其特征在于所述的被加工件與所述的鎖緊座(9)之間設(shè)有襯套(11)
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種自動調(diào)心組合夾具，它包括后定位軸(1)及定位氣缸(2)，后定位軸(1)安裝在機(jī)床空心主軸(3)的后部內(nèi)，定位氣缸(2)安裝在機(jī)床導(dǎo)軌上，它還包括外裝夾自動調(diào)心卡盤機(jī)構(gòu)，外裝夾自動調(diào)心卡盤機(jī)構(gòu)包括卡盤體、氣缸組件、調(diào)心機(jī)構(gòu)及鎖緊機(jī)構(gòu)，卡盤體安裝在所述的機(jī)床空心主軸(3)的前端，氣缸組件、調(diào)心機(jī)構(gòu)及鎖緊機(jī)構(gòu)均安裝在所述的卡盤體內(nèi)，調(diào)心機(jī)構(gòu)將所述的鎖緊機(jī)構(gòu)徑向活動連接在所述的卡盤體上，所述的鎖緊機(jī)構(gòu)外套有當(dāng)其軸向向后移動時(shí)能帶動鎖緊機(jī)構(gòu)徑向抱緊被加工件的氣缸組件。本實(shí)用新型自動調(diào)心組合夾具無需手動調(diào)整鋼管內(nèi)孔同心度，且能提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)又能批量生產(chǎn)。
文檔編號B23Q3/00GK201483261SQ20092018997
公開日2010年5月26日 申請日期2009年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月28日
發(fā)明者盧敏龍, 呂瞻坤, 洪琪鋒, 舒平國, 邵錫明 申請人:寧波市鄞州中天閥門有限公司