一种薄壁管用夹持固定工装的制作方法

专利2025-04-20  21


本申请涉及机械加工夹具,尤其是涉及一种薄壁管用夹持固定工装。


背景技术:

1、车床、四轴加工中心或车铣复合机床,常以三爪卡盘夹持棒料的头端,尾座顶针顶住棒料的尾端来固定住棒料,进行棒料表面的机械加工处理,俗称“一夹一顶”,是一种使用广泛有效的夹持方式。

2、相关技术中,若加工件为薄壁管,以“一夹一顶”的方式夹持薄壁管,会出现如下问题:普通的三爪卡盘采用点接触的方式夹持薄壁管,易导致薄壁管的头端变形,同时由于薄壁管整体为空心结构,尾端无法打顶针孔,所以顶针无处可顶,无法进行尾端定位,故有待改善。


技术实现思路

1、为了解决薄壁管件以传统方式夹持加工易变形等问题,本申请提供一种薄壁管用夹持固定工装。

2、本申请提供的一种薄壁管用夹持固定工装采用如下的技术方案:

3、一种薄壁管用夹持固定工装,包括布置于机床头端的仿形夹爪组件和布置于机床尾座的自定心内涨芯组件,所述仿形夹爪组件包括三组活动仿形夹爪和三组内夹持端块,三组所述活动仿形夹爪与三组内夹持端块分别呈圆周阵列分布,且所述活动仿形夹爪与内夹持端块的截面均呈扇形,三组所述活动仿形夹爪均连接在机床头端,三组所述内夹持端块分别与三组活动仿形夹爪一一对应,所述内夹持端块布置于活动仿形夹爪表面,三组所述内夹持端块抵紧在薄壁管的内壁上,所述自定心内涨芯组件插设于薄壁管末端。

4、由于加工件为薄壁管,以“一夹一顶”的方式夹持薄壁管,会出现如下问题:普通的三爪卡盘采用点接触的方式夹持薄壁管,易导致薄壁管的头端变形,同时由于薄壁管整体为空心结构,尾端无法打顶针孔,所以顶针无处可顶,无法进行尾端定位;通过采用上述技术方案,固定工装包括仿形夹爪组件和自定心内涨芯组件,仿形夹爪组件包括三组活动仿形夹爪和三组内夹持端块;当对薄壁管进行夹持时,依次将三组活动仿形夹爪固定在机床头端的分离爪上,并将自定心内涨芯组件安装在机床尾座的顶针上,手持代加工的薄壁管,薄壁管放置于机床卡盘轴心中心线上,将活动仿形夹爪上的内夹持端插入薄壁管的前端,手摇机床尾座上的手轮,顶针带动自定心内涨芯组件前伸,自定心内涨芯组件插入薄壁管的尾端,活动仿形夹爪可在机床分离爪的作用下张开,内夹持端块抵紧在薄壁管内,完成夹持固定后,对待加工薄壁管外周进行车铣磨等机械加工;通过活动仿形夹爪、内夹持端块和自定心内涨芯组件等设置,仿形夹爪组件通过活动仿形夹爪和内夹持端块的配合,可实现对薄壁管的精确夹持,精确地控制夹持力,降低对薄壁管造成损伤或变形的可能,自定心内涨芯组件插入薄壁管的尾端精确定位,以实现对薄壁管的自动夹持和定位,具有高精度、自动定心等优点,操作方便,大大提高加工的效率和精度。

5、可选的,每一所述活动仿形夹爪的端壁上均开设有槽口,所述槽口内设置有用于与机床头端连接的卡块。

6、通过采用上述技术方案,活动仿形夹爪上开设槽口,卡块安装在槽口内,且卡块可与机床头端的分离爪配合进行安装固定;通过槽口和卡块的设置,增加活动仿形夹爪与机床头端连接的稳定性,使得活动仿形夹爪更加稳定可靠,保证了对薄壁管的夹持效果。

7、可选的,所述活动仿形夹爪的表面开设有用于螺栓固定的通孔,所述通孔的内壁与槽口的内壁相连通。

8、通过采用上述技术方案,通孔开设于活动仿形夹爪上;通过通孔的设置,进一步增加了活动仿形夹爪与机床头端连接稳定性,降低活动仿形夹爪在加工过程中发生松动或移动,提高了整个加工过程的稳定,同时拆卸方便,便于对活动仿形夹爪进行定期维护和清理。

9、可选的,所述活动仿形夹爪上设置有用于限制薄壁管位置的管头限位端块,所述管头限位端块布置于活动仿形夹爪与内夹持端块之间,三组所述管头限位端块呈圆周阵列分布。

10、通过采用上述技术方案,管头限位端块安装在活动仿形夹爪和内夹持端块之间;通过管头限位端块的设置,能够在夹装的过程中限制薄壁管的位置,确保其在加工过程中不会发生移动或偏移,通过精确定位可提高加工精度,减少误差。

11、可选的,所述管头限位端块的截面呈扇形,且所述管头限位端块的外径大于内夹持端块的外径。

12、通过采用上述技术方案,管头限位端块的外径大于内夹持端块的外径;通过管头限位端块形状和尺寸的设置,进一步降低薄壁管在加工过程中发生滑动或脱落,实现精确定位。

13、可选的,所述活动仿形夹爪、管头限位端块和内夹持端块上均开设有用于固定的连接孔,若干所述连接孔的中心位置同轴布置。

14、通过采用上述技术方案,活动仿形夹爪、管头限位端块和内夹持端块分别开设连接孔;通过连接孔的设置,增加了各部件之间的连接稳定性,确保各部件之间的相对位置精度,保证整个夹爪系统的稳定可靠。

15、可选的,所述自定心内涨芯组件包括弹性套筒和法兰边,所述弹性套筒插设在薄壁管内,所述法兰边布置于弹性套筒的一端,所述弹性套筒上开设有若干伸缩槽,若干所述伸缩槽沿弹性套筒圆周方向依次布置,且任一所述伸缩槽均沿弹性套筒长度方向开设且延伸至法兰边上。

16、通过采用上述技术方案,自定心内涨芯组件包括弹性套筒和法兰边;当对薄壁管进行定位时,弹性套筒安装在机床尾座的顶针上,手摇机床尾座上的手轮,弹性套筒插入薄壁管内壁进行定位,同时随着顶针前伸,弹性套筒在自身弹性和伸缩槽的作用下,向外均匀撑开夹紧薄壁管内壁;通过弹性套筒和法兰边的设置,能够根据薄壁管的形状自动调整自身形状,实现自定心定位,减少对薄壁管内壁的损伤,提高定位精度。

17、可选的,所述法兰边的中心处开设有用于与机床尾座顶针相配合的锥孔,所述锥孔的内壁与若干所述伸缩槽的内壁相连通。

18、通过采用上述技术方案,锥孔开设在法兰边的中心处,且锥孔与机床尾座顶针配合;通过锥孔的设置,锥孔的设计使顶针与法兰边紧密配合,减小了定位误差,同时减少顶针和法兰边调整和装配时间,实现快速定位和夹紧操作。

19、综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:

20、通过活动仿形夹爪、内夹持端块和自定心内涨芯组件等设置,仿形夹爪组件通过活动仿形夹爪和内夹持端块的配合,可实现对薄壁管的精确夹持,精确地控制夹持力,降低对薄壁管造成损伤或变形的可能,自定心内涨芯组件插入薄壁管的尾端精确定位,以实现对薄壁管的自动夹持和定位,具有高精度、自动定心等优点,操作方便,大大提高加工的效率和精度;

21、通过管头限位端块的设置,能够在夹装的过程中限制薄壁管的位置,确保其在加工过程中不会发生移动或偏移,通过精确定位可提高加工精度,减少误差;

22、通过弹性套筒和法兰边的设置,能够根据薄壁管的形状自动调整自身形状,实现自定心定位,减少对薄壁管内壁的损伤,提高定位精度。



技术特征:

1.一种薄壁管用夹持固定工装,其特征在于:包括布置于机床头端(1)的仿形夹爪组件(2)和布置于机床尾座(13)的自定心内涨芯组件(4),所述仿形夹爪组件(2)包括三组活动仿形夹爪(6)和三组内夹持端块(8),三组所述活动仿形夹爪(6)与三组内夹持端块(8)分别呈圆周阵列分布,且所述活动仿形夹爪(6)与内夹持端块(8)的截面均呈扇形,三组所述活动仿形夹爪(6)均连接在机床头端(1),三组所述内夹持端块(8)分别与三组活动仿形夹爪(6)一一对应,所述内夹持端块(8)布置于活动仿形夹爪(6)表面,三组所述内夹持端块(8)抵紧在薄壁管(3)的内壁上,所述自定心内涨芯组件(4)插设于薄壁管(3)末端。

2.根据权利要求1所述的一种薄壁管用夹持固定工装,其特征在于:每一所述活动仿形夹爪(6)的端壁上均开设有槽口(61),所述槽口(61)内设置有用于与机床头端(1)连接的卡块(62)。

3.根据权利要求2所述的一种薄壁管用夹持固定工装,其特征在于:所述活动仿形夹爪(6)的表面开设有用于螺栓固定的通孔(63),所述通孔(63)的内壁与槽口(61)的内壁相连通。

4.根据权利要求1所述的一种薄壁管用夹持固定工装,其特征在于:所述活动仿形夹爪(6)上设置有用于限制薄壁管(3)位置的管头限位端块(7),所述管头限位端块(7)布置于活动仿形夹爪(6)与内夹持端块(8)之间,三组所述管头限位端块(7)呈圆周阵列分布。

5.根据权利要求4所述的一种薄壁管用夹持固定工装,其特征在于:所述管头限位端块(7)的截面呈扇形,且所述管头限位端块(7)的外径大于内夹持端块(8)的外径。

6.根据权利要求4所述的一种薄壁管用夹持固定工装,其特征在于:所述活动仿形夹爪(6)、管头限位端块(7)和内夹持端块(8)上均开设有用于固定的连接孔(81),若干所述连接孔(81)的中心位置同轴布置。

7.根据权利要求1所述的一种薄壁管用夹持固定工装,其特征在于:所述自定心内涨芯组件(4)包括弹性套筒(9)和法兰边(10),所述弹性套筒(9)插设在薄壁管(3)内,所述法兰边(10)布置于弹性套筒(9)的一端,所述弹性套筒(9)上开设有若干伸缩槽(11),若干所述伸缩槽(11)沿弹性套筒(9)圆周方向依次布置,且任一所述伸缩槽(11)均沿弹性套筒(9)长度方向开设且延伸至法兰边(10)上。

8.根据权利要求7所述的一种薄壁管用夹持固定工装,其特征在于:所述法兰边(10)的中心处开设有用于与机床尾座(13)顶针(5)相配合的锥孔(12),所述锥孔(12)的内壁与若干所述伸缩槽(11)的内壁相连通。


技术总结
本申请涉及一种薄壁管用夹持固定工装,涉及机械加工夹具技术领域,为了解决薄壁管件以传统方式夹持加工易变形等问题,其包括布置于机床头端的仿形夹爪组件和布置于机床尾座的自定心内涨芯组件,所述仿形夹爪组件包括三组活动仿形夹爪和三组内夹持端块,三组所述活动仿形夹爪与三组内夹持端块分别呈圆周阵列分布,且所述活动仿形夹爪与内夹持端块的截面均呈扇形,三组所述活动仿形夹爪均连接在机床头端,三组所述内夹持端块分别与三组活动仿形夹爪一一对应,所述内夹持端块布置于活动仿形夹爪表面,三组所述内夹持端块抵紧在薄壁管的内壁上,所述自定心内涨芯组件插设于薄壁管末端。本申请具有精确夹持、自动定心的效果。

技术研发人员:吴贲华,吕国兵,贾学军,张志勇,景正伟,林秋原,郭宏乾,陈磊,陈亮,张素梅
受保护的技术使用者:江苏铁锚科技股份有限公司
技术研发日:20231226
技术公布日:2024/7/25
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