專利名稱：一種用于加工主軸小錐孔的液壓夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于加工主軸小錐孔的液壓夾具，所述主軸是高速數(shù)控車床的核心部件-高速電主軸的核心零件。
背景技術(shù)：
為滿足數(shù)控機(jī)床的高速、高精度、低振動(dòng)、低噪音等的性能要求，高速電主軸作為高速數(shù)控機(jī)床的核心功能部件，其質(zhì)量的高低直接關(guān)系到數(shù)控機(jī)床的精度。而高速電主軸的核心零件就是主軸，其對(duì)制造精度關(guān)鍵的要求就是兩端軸承檔與主軸錐孔的同軸度，一般要求控制在0. 002mm以內(nèi)，表面粗糙度RaO. 8 μ m。其中，特別是小錐孔，制造難度相當(dāng)大， 目前國(guó)內(nèi)外一般采用“一內(nèi)兩外”三磨頭的數(shù)控萬(wàn)能外圓磨床進(jìn)行加工，在進(jìn)行小錐孔磨削時(shí)，由于砂輪直徑較小，導(dǎo)致砂輪的線速度很大，磨削表面質(zhì)量達(dá)不到要求，而且生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，提供一種用于加工主軸小錐孔的液壓夾具，解決主軸軸承檔與主軸小錐孔同軸度的問題，提高了主軸的制造精度；所述主軸是高速數(shù)控車床的核心部件_高速電主軸的核心零件。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種用于加工主軸小錐孔的液壓夾具，其特征在于，包括夾具體，所述夾具體后端與精密數(shù)控車床主軸同軸連接，所述夾具體前端與夾具體同軸套裝有用于夾緊待加工零件的外漲套，在所述夾具體內(nèi)包括向外漲套內(nèi)壁均勻施壓的放射狀液壓管道系統(tǒng)，所述放射狀液壓管道系統(tǒng)包括以外漲套中心軸線為中心向夾具體側(cè)壁均勻輻射的且口徑相同的若干放射狀液壓管道。所述外漲套內(nèi)壁中部為可以向內(nèi)收縮變形的薄壁結(jié)構(gòu)，相對(duì)應(yīng)的外壁中部具有包圍外漲套內(nèi)壁薄壁結(jié)構(gòu)的圓筒狀液壓腔，所述圓筒狀液壓腔的中部具有圓環(huán)凸起；所述放射狀液壓管道垂直于液壓腔外壁在圓環(huán)凸起相應(yīng)位置處與液壓腔連通。所述放射狀液壓管道系統(tǒng)包括四條與外漲套的圓筒狀液壓腔連通的放射狀液壓管道，四條放射狀液壓管道分別連接平行于外漲套向后延伸至夾具體后部的且與外漲套垂直距離相等的四條縱向液壓管道，所述四條縱向液壓管道通過位于夾具體后部的與四條縱向液壓管道垂直的兩條相互交叉連通的橫向液壓管道相互連通。所述夾具體底面中心部位向內(nèi)鉆有柱狀管道連通孔，所述橫向液壓管道在管道連通孔處相互交叉連通，夾具體底面對(duì)應(yīng)管道連通孔的位置具有螺紋通孔，螺紋通孔上裝有密封螺釘。所述夾具體的側(cè)壁上具有柱塞，所述柱塞從側(cè)壁向內(nèi)連接到管道連通孔外壁上， 柱塞上安裝施力的夾緊螺釘。所述夾具體側(cè)壁上及前端面上對(duì)應(yīng)于放射狀液壓管道與縱向液壓管道的交叉處以及縱向液壓管道與橫向液壓管道的交叉處具有螺紋通孔，所述螺紋通孔上裝有密封螺釘。所述放射狀液壓管道與縱向液壓管道的交叉處以及縱向液壓管道與橫向液壓管道的交叉處為圓滑過渡。所述外漲套與夾具體采用過盈裝配，過盈量0. 03-0. 05mm。所述外漲套采用真空調(diào)質(zhì)處理的彈簧鋼。所述夾具體后端通過法蘭端與機(jī)床主軸相適配，配合間隙0. 005mm。本發(fā)明的技術(shù)效果本發(fā)明提供的用于加工主軸小錐孔的液壓夾具，是一種外漲式具有放射夾緊功能的液壓夾具，實(shí)現(xiàn)以車代磨，解決了主軸軸承檔與主軸小錐孔同軸度的問題，提高了高速電主軸上的核心零件主軸的制造精度，所述高速電主軸是高速數(shù)控車床的核心部件。具體來(lái)說，所述液壓夾具主要包括夾具體、外漲套和可以向外漲套內(nèi)壁均勻施壓的放射狀液壓管道系統(tǒng)，夾具體與數(shù)控車床的主軸連接，外漲套與夾具體為過盈同軸裝配，放射狀液壓管道系統(tǒng)包括以外漲套為中心均勻輻射狀分布、口徑相同的放射狀液壓管道，管道內(nèi)灌滿特制凝膠狀塑料，放射狀液壓管道系統(tǒng)可均勻地向外漲套內(nèi)壁施壓，夾緊力同時(shí)均勻傳遞到漲套內(nèi)壁，保證漲套薄壁同時(shí)向內(nèi)收縮，夾緊工件，在確保緊固待加工零件主軸的同時(shí)，又保證了待加工零件主軸與夾具體同軸。從設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)來(lái)看，外漲套采用彈簧鋼真空調(diào)質(zhì)處理， 這樣既滿足外漲套的彈性變形要求，又減少了夾具本身變形，從而提高了夾具的夾緊精度且延長(zhǎng)了夾具壽命；外漲套還加長(zhǎng)了尺寸，外漲套內(nèi)壁中部為可以向內(nèi)收縮變形的薄壁結(jié)構(gòu)，相對(duì)應(yīng)的外壁中部包圍外漲套內(nèi)壁薄壁結(jié)構(gòu)的圓筒狀液壓腔的中部具有圓環(huán)凸起，形成“B”字型型腔結(jié)構(gòu)，這樣使壓力傳遞更均勻，保證夾緊更穩(wěn)定；而管道交叉處的圓滑設(shè)計(jì)減少了凝膠狀塑料移動(dòng)的阻力。從整體技術(shù)效果來(lái)看，本發(fā)明還有如下顯著優(yōu)點(diǎn)(1)生產(chǎn)效率高。(2)生產(chǎn)成本低。(3)利用數(shù)控車床代替數(shù)控磨床，實(shí)現(xiàn)以車代磨。經(jīng)實(shí)際檢測(cè)， 在精密數(shù)控車床上，利用本發(fā)明的專用夾具，結(jié)合合理的刀具選擇，加工的小錐孔與軸承檔同軸度在0. 0015以內(nèi)，表面粗糙度Ra達(dá)0. 4，完全能滿足設(shè)計(jì)要求，在數(shù)控車床上實(shí)現(xiàn)了以車代磨，生產(chǎn)效率提高三倍以上，生產(chǎn)成本只有原來(lái)的八分之一。


圖1是本發(fā)明待加工零件示意圖。圖2是本發(fā)明用于加工主軸小錐孔的液壓夾具的立體圖。圖3是圖2沿中心縱向剖面示意圖。圖4是圖3沿A-A剖面示意圖。 附圖標(biāo)記列示如下1-夾具體，2-夾緊螺釘，3-外漲套，4-密封螺釘，5-液壓管道系統(tǒng)，11-空腔，12"管道連通孔，21-柱塞，31-外漲套液壓腔，32-圓環(huán)凸起，41-螺紋通孔， 51-放射狀液壓管道，52-縱向液壓管道，53-橫向液壓管道。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本發(fā)明的目的是要提供一種利用外漲式具有放射夾緊功能的液壓夾具，解決主軸小錐孔的高效加工的難題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種利用外漲式具有放射夾緊功能的液壓夾具，實(shí)現(xiàn)以車代磨，解決主軸小錐孔的高效加工的難題。圖1是本發(fā)明要加工的零件示意圖。主軸錐孔的孔口尺寸為Φ11 士0.05，角度為 16° 士30〃，表面粗糙度要求RaO. 8，錐孔對(duì)軸承檔的同軸度小于0.002。如圖2、圖3、圖4所示，本發(fā)明用于加工主軸小錐孔的液壓夾具實(shí)施例的立體圖以及縱向和沿A-A剖面的剖視圖。參見圖2，一種用于加工主軸小錐孔的液壓夾具，包括夾具體1，夾具體1后端與精密數(shù)控車床的主軸同軸連接，夾具體前端與夾具體同軸套裝有用于夾緊待加工零件的外漲套3。夾具體1的側(cè)壁上具有夾緊螺釘2和密封螺釘4。參見圖3、 圖4，在所述夾具體1內(nèi)包括均勻地向外漲套3內(nèi)壁施壓的放射狀液壓管道系統(tǒng)5，所述放射狀液壓管道系統(tǒng)5包括以外漲套中心軸線為中心向夾具體側(cè)壁均勻輻射的且口徑相同的若干放射狀液壓管道51。本實(shí)施例中，夾具體1的前端鉆有插入待加工零件的與夾具體同軸的圓柱形空腔11，空腔內(nèi)壁同軸套裝有用于夾緊待加工零件的外漲套3，所述外漲套3 內(nèi)壁中部為可以向內(nèi)收縮變形的薄壁結(jié)構(gòu)，相對(duì)應(yīng)的外壁中部具有包圍外漲套內(nèi)壁薄壁結(jié)構(gòu)的圓筒狀液壓腔31，所述圓筒狀液壓腔31的中部具有圓環(huán)凸起32 ；所述放射狀液壓管道51垂直于液壓腔外壁在圓環(huán)凸起相應(yīng)位置處與液壓腔31連通。所述放射狀液壓管道系統(tǒng)5包括四條與外漲套液壓腔連通的的放射狀液壓管道51，四條放射狀液壓管道51分別連接平行于外漲套向后延伸至夾具體后部的且與外漲套垂直距離相等的四條縱向液壓管道 52，所述四條縱向液壓管道通過位于夾具體后部的與四條縱向液壓管道垂直的兩條相互交叉連通的橫向液壓管道53相互連通；夾具體底面中心部位向內(nèi)鉆有柱狀管道連通孔12，橫向液壓管道53在管道連通孔處相互交叉連通，夾具體底面對(duì)應(yīng)管道連通孔的位置具有螺紋通孔41，螺紋通孔上裝有密封螺釘4 ；所述夾具體的側(cè)壁上設(shè)置柱塞21，所述柱塞從側(cè)壁向內(nèi)連接到管道連通孔12的外壁上，柱塞21上安裝施力的夾緊螺釘2 ；夾緊時(shí)只需擰緊夾緊螺釘，夾緊力通過管道連通孔12的外壁依次向橫向液壓管道53、縱向液壓管道52、放射狀液壓管道51傳遞，同時(shí)均勻傳遞到外漲套內(nèi)壁，保證外漲套內(nèi)壁同時(shí)向內(nèi)收縮，夾緊工件。夾具體側(cè)壁上及前端面上對(duì)應(yīng)于放射狀液壓管道與縱向液壓管道的交叉處以及縱向液壓管道與橫向液壓管道的交叉處具有螺紋通孔41，所述螺紋通孔上裝有密封螺釘4。為提高夾具的夾緊精度提高夾具壽命，減少夾具本身變形，外漲套采用彈簧鋼65Mn真空調(diào)質(zhì)處理，滿足外漲套的彈性變形要求，另一方面為使夾緊精度更高、更穩(wěn)定，本發(fā)明的外漲套加長(zhǎng)了尺寸，外壁中部包圍外漲套內(nèi)壁薄壁結(jié)構(gòu)的圓筒狀液壓腔的中部具有圓環(huán)凸起，形成 “B”字型型腔結(jié)構(gòu)；采用“B”字型型腔結(jié)構(gòu)，保證夾緊更穩(wěn)定。外漲套與夾具體采用過盈裝配，過盈量0. 03-0. 05mm,外漲套內(nèi)孔需至少留2mm余量，待夾具與車床主軸裝配好后再精鏜內(nèi)孔，保證夾具與車床主軸同軸；液壓管內(nèi)注滿特制凝膠狀塑料，放射狀液壓管道與縱向液壓管道的交叉處以及縱向液壓管道與橫向液壓管道的交叉處處理成圓滑過渡，以減少凝膠狀塑料移動(dòng)的阻力。夾具體1采用45鋼調(diào)質(zhì)加工而成，其法蘭端與機(jī)床主軸相配，配合間隙0. 005mm,，為減少夾具因質(zhì)量分布不平衡產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)加工表面質(zhì)量的影響，夾具在組裝調(diào)試完需進(jìn)行動(dòng)平衡處理，平衡精度按Gl進(jìn)行。以上公開僅為本發(fā)明的具體實(shí)例，但本發(fā)明并非局限于此。應(yīng)當(dāng)指出，以上所述具體實(shí)施方式
可以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明創(chuàng)造，但不以任何方式限制本發(fā)明創(chuàng)造。因此，盡管本說明書和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造進(jìn)行修改或者等同替換；而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均涵蓋在本發(fā)明創(chuàng)造專利的保護(hù)范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種用于加工主軸小錐孔的液壓夾具，其特征在于，包括夾具體，所述夾具體后端與精密數(shù)控車床主軸同軸連接，所述夾具體前端與夾具體同軸套裝有用于夾緊待加工零件的外漲套，在所述夾具體內(nèi)包括向外漲套內(nèi)壁均勻施壓的放射狀液壓管道系統(tǒng)，所述放射狀液壓管道系統(tǒng)包括以外漲套中心軸線為中心向夾具體側(cè)壁均勻輻射的且口徑相同的若干放射狀液壓管道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于加工主軸小錐孔的液壓夾具，其特征在于，所述外漲套內(nèi)壁中部為可以向內(nèi)收縮變形的薄壁結(jié)構(gòu)，相對(duì)應(yīng)的外壁中部具有包圍外漲套內(nèi)壁薄壁結(jié)構(gòu)的圓筒狀液壓腔，所述圓筒狀液壓腔的中部具有圓環(huán)凸起；所述放射狀液壓管道垂直于液壓腔外壁在圓環(huán)凸起相應(yīng)位置處與液壓腔連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于加工主軸小錐孔的液壓夾具，其特征在于，所述放射狀液壓管道系統(tǒng)包括四條與外漲套的圓筒狀液壓腔連通的放射狀液壓管道，四條放射狀液壓管道分別連接平行于外漲套向后延伸至夾具體后部的且與外漲套垂直距離相等的四條縱向液壓管道，所述四條縱向液壓管道通過位于夾具體后部的與四條縱向液壓管道垂直的兩條相互交叉連通的橫向液壓管道相互連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于加工主軸小錐孔的液壓夾具，其特征在于，所述夾具體底面中心部位向內(nèi)鉆有柱狀管道連通孔，所述橫向液壓管道在管道連通孔處相互交叉連通，夾具體底面對(duì)應(yīng)管道連通孔的位置具有螺紋通孔，螺紋通孔上裝有密封螺釘。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于加工主軸小錐孔的液壓夾具，其特征在于，所述夾具體的側(cè)壁上設(shè)置柱塞，所述柱塞從側(cè)壁向內(nèi)連接到管道連通孔外壁上，柱塞上安裝施力的夾緊螺釘。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于加工主軸小錐孔的液壓夾具，其特征在于，所述夾具體側(cè)壁上及前端面上對(duì)應(yīng)于放射狀液壓管道與縱向液壓管道的交叉處以及縱向液壓管道與橫向液壓管道的交叉處具有螺紋通孔，所述螺紋通孔上裝有密封螺釘。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于加工主軸小錐孔的液壓夾具，其特征在于，所述放射狀液壓管道與縱向液壓管道的交叉處以及縱向液壓管道與橫向液壓管道的交叉處為圓滑過渡。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于加工主軸小錐孔的液壓夾具，其特征在于，所述外漲套采用真空調(diào)質(zhì)處理的彈簧鋼。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于加工主軸小錐孔的液壓夾具，其特征在于，所述外漲套與夾具體采用過盈裝配，過盈量0. 03-0. 05mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于加工主軸小錐孔的液壓夾具，其特征在于，所述夾具體后端通過法蘭端與機(jī)床主軸相適配，配合間隙0. 005mm。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于加工主軸小錐孔的液壓夾具，實(shí)現(xiàn)以車代磨，解決了高速數(shù)控車床的核心部件高速電主軸上的核心零件主軸的主軸軸承檔與主軸小錐孔同軸度的問題，提高了高速電主軸上的核心零件主軸的制造精度。包括夾具體，夾具體后端與精密數(shù)控車床主軸同軸連接，夾具體的前端與夾具體同軸套裝有用于夾緊待加工零件的外漲套，在所述夾具體內(nèi)包括均勻地向外漲套內(nèi)壁施壓的放射狀液壓管道系統(tǒng)，所述放射狀液壓管道系統(tǒng)包括以外漲套中心軸線為中心向夾具體側(cè)壁均勻輻射的且口徑相同的若干放射狀液壓管道。
文檔編號(hào)B23Q3/12GK102161162SQ201110089280
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2011年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月8日
發(fā)明者潘安霞, 王興芳, 茅啟園, 褚守云, 趙衛(wèi)忠 申請(qǐng)人:常州合泰微特電機(jī)有限公司