專利名稱：一種雙向浮動(dòng)夾具系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及的是一種雙向浮動(dòng)夾具系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要針
對(duì)薄壁圓筒內(nèi)壁的車削加工。
背景技術(shù)：
薄壁圓筒零件具有重量輕、節(jié)約材料、結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)，已得到日益廣泛的應(yīng)用， 但其內(nèi)孔由于加工時(shí)夾緊力的作用，將產(chǎn)生較明顯的夾緊變形。 例如石油油管接箍就是典型的薄壁筒狀零件，寶山鋼鐵股份有限公司鋼管廠多年 來(lái)一直從事油管接箍的生產(chǎn)，對(duì)高精度接箍產(chǎn)品的加工還存在技術(shù)瓶頸，主要表現(xiàn)在接箍 加工過(guò)程中合格率不高，原因是采用傳統(tǒng)夾具設(shè)計(jì)，夾緊變形導(dǎo)致內(nèi)壁圓度超差。在內(nèi)圓加 工時(shí)對(duì)夾緊力非常敏感，過(guò)大的夾緊力會(huì)造成工件內(nèi)壁圓度超差。 傳統(tǒng)的夾具在外圓夾緊定位時(shí)為剛性的點(diǎn)接觸，裝夾誤差、工件誤差等都會(huì)導(dǎo)致 夾緊力過(guò)大和不均勻。 經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，趙東宏在《軸承》1997年第9期第43頁(yè)發(fā)表的"外 夾式雙浮動(dòng)夾具"和在《軸承》2001年第11期第63頁(yè)上發(fā)表的"外夾式雙浮動(dòng)夾具結(jié)構(gòu)改 進(jìn)"，在這兩篇論文中都提出了同一種心軸式浮動(dòng)夾具，其原理是設(shè)計(jì)的心軸固定在動(dòng)力卡 盤(pán)移動(dòng)爪上，爪座可繞心軸浮動(dòng)；另外，卡爪與卡爪軸通過(guò)螺釘相連，可以在卡爪軸孔內(nèi)浮 動(dòng)。當(dāng)移動(dòng)爪內(nèi)縮時(shí)，爪座上六個(gè)卡爪共十二條棱刃與工件接觸，從而夾緊工件。其不足在 于①雖然浮動(dòng)夾具設(shè)計(jì)為棱刃接觸式浮動(dòng)卡爪，與工件的接觸點(diǎn)達(dá)到12點(diǎn)，但依然卡爪 強(qiáng)度不高，容易折斷；②依然屬于點(diǎn)接觸，夾持工件的牢固性較差，工件較容易脫落；③所 需要的夾緊力較大，工件易變形。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種雙向浮動(dòng)夾具系統(tǒng)，針對(duì)薄壁圓筒內(nèi)壁車削加工， 夾具的夾緊面可以沿圓筒工件外表面的圓周方向和與軸線垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，具有很大的柔 性，使夾具與工件在夾緊時(shí)形成面接觸，有效地減少了工件的夾緊變形。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下整個(gè)雙向浮動(dòng)夾具系統(tǒng)包括兩個(gè)獨(dú)立的雙向浮動(dòng) 夾具，每個(gè)雙向浮動(dòng)夾具包括一夾具底座和四套的浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，在每個(gè)夾具底座的兩側(cè)，各安 裝四套浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，浮動(dòng)機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)繞工件圓周方向的轉(zhuǎn)動(dòng)和繞與工件軸線垂直方向的轉(zhuǎn) 動(dòng)，夾具夾緊時(shí)，兩個(gè)分開(kāi)的夾具底座在機(jī)床動(dòng)力系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下相互靠攏，借助浮動(dòng)機(jī)構(gòu)， 完成對(duì)工件的夾緊。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種雙向浮動(dòng)夾具系統(tǒng)，包括 —對(duì)夾具底座； 至少四組浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，分別對(duì)稱安裝在兩個(gè)夾具底座上，所述每組浮動(dòng)機(jī)構(gòu)包括 —周向擺動(dòng)座，可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于夾具底座上； 兩塊連接板，與所述周向擺動(dòng)座連接；[0013] 兩個(gè)軸向擺動(dòng)座，與所述連接板連接； —浮動(dòng)壓塊，可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于所述軸向擺動(dòng)座上，其底面為一圓柱面。 優(yōu)選地，所述周向擺動(dòng)座通過(guò)一周向擺動(dòng)回轉(zhuǎn)軸與夾具底座連接。 優(yōu)選地，所述周向擺動(dòng)座上開(kāi)有一擺動(dòng)限位槽，夾具底座上與擺動(dòng)限位槽對(duì)應(yīng)的
位置固定有一異型螺釘，周向擺動(dòng)座的運(yùn)動(dòng)受擺動(dòng)限位槽中異型螺釘?shù)南拗啤?優(yōu)選地，所述浮動(dòng)壓塊還包括一阻尼墊，置于浮動(dòng)壓塊的圓柱面上。 繞工件圓周方向的轉(zhuǎn)動(dòng)周向擺動(dòng)座上開(kāi)有周向擺動(dòng)回轉(zhuǎn)軸孔和擺動(dòng)限位槽，周
向擺動(dòng)回轉(zhuǎn)軸通過(guò)周向擺動(dòng)回轉(zhuǎn)孔把周向擺動(dòng)座可轉(zhuǎn)動(dòng)的固定在夾具底座上，同時(shí)，異型
螺釘通過(guò)擺動(dòng)限位槽與夾具底座相聯(lián)。周向擺動(dòng)座在夾具底座的兩側(cè)圓周上均布。異型螺
釘其前半段的螺紋起聯(lián)接作用，后半段的銷釘卡在擺動(dòng)限位槽中。通過(guò)擺動(dòng)限位槽的大小
可以限定回轉(zhuǎn)的角度。 周向擺動(dòng)回轉(zhuǎn)軸上具有與工件回轉(zhuǎn)軸平行的圓柱回轉(zhuǎn)面，浮動(dòng)壓塊通過(guò)軸向擺動(dòng) 座、連接板與周向擺動(dòng)座相聯(lián)，跟隨周向擺動(dòng)座繞工件外表面回轉(zhuǎn)。回轉(zhuǎn)的角度可以通過(guò)擺 動(dòng)限位槽進(jìn)行控制。 繞與工件軸線垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)周向擺動(dòng)座上設(shè)計(jì)有軸向擺動(dòng)回轉(zhuǎn)軸，其軸線與 工件外表面回轉(zhuǎn)軸線垂直，在連接板上開(kāi)有回轉(zhuǎn)軸支撐孔，浮動(dòng)壓塊通過(guò)螺釘與周向擺動(dòng) 座固聯(lián)，因此，浮動(dòng)壓塊可以繞與工件軸線垂直的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。 浮動(dòng)壓塊底面設(shè)計(jì)成圓柱面，與圓柱曲面阻尼墊粘接在一起，形成與工件外表面 的接觸面。 本實(shí)用新型由于采用了以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和積 極效果 1)本實(shí)用新型雙向浮動(dòng)，使夾具調(diào)整方便，縮短了裝夾調(diào)整時(shí)間，提高了加工效率。 2)本實(shí)用新型與工件外表面形成面接觸，接觸面積大，受夾緊力時(shí)力的分布更加 均勻，有利于減少夾緊變形。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)


圖1為本實(shí)用新型的雙向浮動(dòng)夾具裝夾圖。 圖2為本實(shí)用新型的雙向浮動(dòng)夾具系統(tǒng)裝夾圖。 圖3為本實(shí)用新型的雙向浮動(dòng)夾具結(jié)構(gòu)圖。 圖4為圖3的A-A剖視圖。 圖5為圖4的B-B剖視圖。 圖中 1-夾具底座 2-浮動(dòng)機(jī)構(gòu) 4-周向擺動(dòng)回轉(zhuǎn)軸 5-連接板 7-周向擺動(dòng)回轉(zhuǎn)軸孔8-擺動(dòng)限位槽 10-軸向擺動(dòng)座 11-浮動(dòng)壓塊 14-回轉(zhuǎn)軸支撐孔
-步說(shuō)明,
3_工件 6-周向擺動(dòng)座 9-軸向擺動(dòng)回轉(zhuǎn)軸 12-阻尼墊具體實(shí)施方式如圖l和圖2所示，本實(shí)用新型其中一個(gè)實(shí)施例的裝夾圖。在本例中，整個(gè)夾具系 統(tǒng)由兩個(gè)獨(dú)立的夾具底座1和8組獨(dú)立的浮動(dòng)機(jī)構(gòu)2組成，在每個(gè)夾具底座1的兩側(cè)，各安 裝4組浮動(dòng)機(jī)構(gòu)2，浮動(dòng)機(jī)構(gòu)2可以實(shí)現(xiàn)繞工件3圓周方向的轉(zhuǎn)動(dòng)和繞與工件3軸線垂直方 向的轉(zhuǎn)動(dòng)，夾具夾緊時(shí)，兩個(gè)分開(kāi)的夾具底座1在機(jī)床動(dòng)力系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下相互靠攏，借助浮 動(dòng)機(jī)構(gòu)2，完成對(duì)工件3的夾緊。 如圖3所示的本實(shí)用新型在繞工件圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，周向擺動(dòng)座6上開(kāi)有周向擺 動(dòng)回轉(zhuǎn)軸孔7。 如圖4所示，周向擺動(dòng)座6上有周向擺動(dòng)回轉(zhuǎn)軸孔(7)和擺動(dòng)限位槽8，周向擺動(dòng) 回轉(zhuǎn)軸4通過(guò)周向擺動(dòng)回轉(zhuǎn)孔7把周向擺動(dòng)座6可轉(zhuǎn)動(dòng)的固定在夾具底座1上，同時(shí)，異型 螺釘通過(guò)擺動(dòng)限位槽8與夾具底座1相聯(lián)(在該圖中沒(méi)有畫(huà)出異型螺釘)，這里使用異型螺 釘因?yàn)槠淝鞍攵蔚穆菁y起聯(lián)接作用，后半段的銷釘卡在擺動(dòng)限位槽8中，通過(guò)擺動(dòng)限位槽8 的大小可以限定回轉(zhuǎn)的角度。 如圖5所示，周向擺動(dòng)回轉(zhuǎn)軸4上具有與工件回轉(zhuǎn)軸平行的圓柱回轉(zhuǎn)面，周向擺動(dòng) 座6通過(guò)周向擺動(dòng)回轉(zhuǎn)軸孔7中的周向擺動(dòng)回轉(zhuǎn)軸4繞該回轉(zhuǎn)面旋轉(zhuǎn)，起到周向浮動(dòng)的作 用。浮動(dòng)壓塊11通過(guò)軸向擺動(dòng)座10、連接板5與周向擺動(dòng)座6相聯(lián)，跟隨周向擺動(dòng)座6繞 工件外表面回轉(zhuǎn)?；剞D(zhuǎn)的角度可以通過(guò)擺動(dòng)限位槽8進(jìn)行控制。 本實(shí)用新型在繞與工件軸線垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，周向擺動(dòng)座6上設(shè)計(jì)有軸向擺動(dòng) 回轉(zhuǎn)軸9，其軸線與工件外表面回轉(zhuǎn)軸線垂直，在連接板5上開(kāi)有回轉(zhuǎn)軸支撐孔，浮動(dòng)壓塊 11通過(guò)螺釘與周向擺動(dòng)座6連接，因此，浮動(dòng)壓塊11可以繞與工件軸線垂直的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。 為了更有效的保護(hù)薄壁圓筒工件，減少工件的加緊變形，浮動(dòng)壓塊11底面設(shè)計(jì)成 圓柱面，與圓柱曲面阻尼墊12粘接在一起，形成與工件外表面的接觸面。 綜上所述，本實(shí)用新型與工件外表面接觸面積大，有利于減少夾緊變形，提高了工 件質(zhì)量；雙向浮動(dòng)，使夾具調(diào)整方便，縮短了裝夾時(shí)間，提高了工作效率，因而具備良好的推 廣及應(yīng)用前景。 本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新 型，而并非用作為對(duì)本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述 實(shí)施例的變化、變型都將落在本實(shí)用新型的權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種雙向浮動(dòng)夾具系統(tǒng)，其特征在于包括一對(duì)夾具底座(1)；至少四組浮動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)，分別對(duì)稱安裝在兩個(gè)夾具底座(1)上，所述每組浮動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一周向擺動(dòng)座(6)，可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于夾具底座(1)上；兩塊連接板(5)，與所述周向擺動(dòng)座(6)連接；兩個(gè)軸向擺動(dòng)座(10)，與所述連接板(5)連接；一浮動(dòng)壓塊(11)，可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于所述軸向擺動(dòng)座(10)上，其底面為一圓柱面。
2. 如權(quán)利要求1所述的雙向浮動(dòng)夾具系統(tǒng)，其特征在于所述周向擺動(dòng)座(6)通過(guò)一周向擺動(dòng)回轉(zhuǎn)軸(4)與夾具底座(1)連接。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的雙向浮動(dòng)夾具系統(tǒng)，其特征在于所述周向擺動(dòng)座(6)上 開(kāi)有一擺動(dòng)限位槽(8)，夾具底座(1)上與擺動(dòng)限位槽(8)對(duì)應(yīng)的位置固定有一異型螺釘。
4. 如權(quán)利要求1所述的雙向浮動(dòng)夾具系統(tǒng)，其特征在于所述浮動(dòng)壓塊(11)還包括一阻尼墊(12)，置于浮動(dòng)壓塊(11)的圓柱面上。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種雙向浮動(dòng)夾具系統(tǒng)，包括一對(duì)夾具底座；至少四組浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，分別對(duì)稱安裝在兩個(gè)夾具底座上，所述每組浮動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一周向擺動(dòng)座，可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于夾具底座上；兩塊連接板，與所述周向擺動(dòng)座連接；兩個(gè)軸向擺動(dòng)座，與所述連接板連接；一浮動(dòng)壓塊，可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于所述軸向擺動(dòng)座上，其底面為一圓柱面。通過(guò)本實(shí)用新型，使工件表面受力更均勻，有利于減少夾緊變形，提高了工件質(zhì)量，同時(shí)雙向浮動(dòng)，縮短了裝夾調(diào)整時(shí)間，提高了加工效率，因而具備良好的推廣及應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)B23Q3/00GK201544050SQ20092021414
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2009年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月25日
發(fā)明者劉茂生, 時(shí)輪, 馬劉寶 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司;上海交通大學(xué)