液壓浮動定心夾緊傳動裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種液壓浮動定心夾緊傳動裝置。圓柱形的卡盤體中心孔內(nèi)裝有頂尖，頂尖的尖端向外的卡盤體中心孔中裝有對稱布置的半圓形夾頭，兩個半圓形夾頭外的卡盤體上對稱開有長方形孔，長方形孔中分別裝有結構相同、安裝方向相反的液壓夾緊裝置，分別與各自半圓形夾頭固接，端蓋與兩個液壓夾緊裝置外側(cè)構成滾動副；兩個液壓夾緊裝置中的液壓缸均分別經(jīng)各自的軟管、柔性接頭和卡盤體上的液壓管道接卡盤體中心油口，旋轉(zhuǎn)接頭與卡盤體中心油口螺紋連接。根據(jù)軸類零件加工的特點，實現(xiàn)了軸類零件定心和裝夾的自動化。本發(fā)明配合機械手和數(shù)控機床，就能夠?qū)崿F(xiàn)軸類零件的自動化生產(chǎn)，從而降低人為因素影響，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
【專利說明】液壓浮動定心夾緊傳動裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液壓夾緊傳動裝置，特別是涉及針對加工同軸度要求較高零件時的一種液壓浮動定心夾緊傳動裝置。
【背景技術】
[0002]軸類零件是主體為回轉(zhuǎn)類結構，徑向尺寸小、軸向尺寸大的一類零件的總稱，零件批量大，規(guī)格多，如廣泛應用于汽車行業(yè)的的輸出軸等零件。在傳統(tǒng)汽車工業(yè)制造加工中，迫于一些軸類零部件的高精度要求，譬如階梯軸高同軸度要求等，需要采取多種輔助方法。目前生產(chǎn)中普扁采用以下三種輔助方法:1)額外添加多道輔助工序，譬如預先車工藝外圓面等，該方法中，輔助工序的增加，會使制造成本急劇上升；2)采用普通雞心夾頭，如專利90217969.1中所述方法，普通液壓卡盤自帶頂尖定位，通過雞心夾頭(或類似雞心夾頭功能的機構)進行夾緊并傳遞轉(zhuǎn)矩，從而帶動零件轉(zhuǎn)動；3)采用自動雞心夾頭，如王書興和劉季秋等人研制的可自動夾緊的雞心夾頭，需人工將零件安裝到機床死頂尖上，用活動頂尖頂牢，然后安裝上自動雞心夾頭，在機床主軸轉(zhuǎn)動時，夾頭會利用自鎖力自動夾緊零件，并與主軸保持同步轉(zhuǎn)動；上述方法在加工過程中，每臺機床必須配備一個操作工人進行零件裝夾，很難實現(xiàn)軸類零件的自動化生產(chǎn)，普通雞心夾頭用在批量生產(chǎn)中，尤其是切削加工周期很短的零件，就顯得緊張費勁，效率不高。
[0003]隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展，我國已成為軸類零件的制造消費大國，但其目前生產(chǎn)模式仍為勞動密集型，技術含量低、附加值低。隨著勞動力成本上升、人民幣升值等因素的惡化，我國制造低成本的優(yōu)勢將逐漸喪失，不可避免的會出現(xiàn)招工和管理困難、制造成本上升、難以按時完成訂單任務等一系列問題。因此如何提升軸套類零件加工工藝，實現(xiàn)軸類零件自動化生產(chǎn)已迫在眉睫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決【背景技術】中存在的突出問題，本發(fā)明的目的在于提供一種液壓浮動定心夾緊傳動裝置，可以實現(xiàn)小型軸類零件的自動定心和裝夾。此外，本發(fā)明配合上料機械手和數(shù)控機床，就能夠?qū)崿F(xiàn)軸類零件半成品的自動化加工，從而降低人為因素影響，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
[0005]本發(fā)明采用的技術方案如下:
本發(fā)明包括卡盤體和旋轉(zhuǎn)接頭、兩個半圓形夾頭、頂尖、端蓋和結構相同的兩個液壓夾緊裝置。圓柱形的卡盤體中心孔內(nèi)裝有頂尖，頂尖的尖端向外的卡盤體中心孔中裝有對稱布置的半圓形夾頭，兩個半圓形夾頭外的卡盤體上對稱開有長方形孔，兩個長方形孔中分別裝有結構相同、安裝方向相反的液壓夾緊裝置，兩個液壓夾緊裝置分別與各自半圓形夾頭固接，液壓夾緊裝置外側(cè)裝有端蓋，端蓋與兩個液壓夾緊裝置外側(cè)構成滾動副；兩個液壓夾緊裝置中的液壓缸均分別經(jīng)各自的軟管、各自柔性接頭和卡盤體上的各自液壓管道接卡盤體中心油口，旋轉(zhuǎn)接頭與卡盤體中心油口螺紋連接。[0006]所述結構相同的兩個液壓夾緊裝置，其中一個液壓夾緊裝置的結構，包括槽形浮動塊、液壓缸、倒F形傳動塊、復位彈簧和浮動彈簧；在所述長方形孔的內(nèi)側(cè)面與槽形浮動塊長外側(cè)面構成滾動副，倒F形傳動塊中間部分插入槽形形浮動塊中，槽形浮動塊兩短外側(cè)面與倒F形傳動塊內(nèi)側(cè)面構成滾動副，倒F形傳動塊中間部分的上表面與槽形浮動塊內(nèi)支撐面間裝有液壓缸，倒F形傳動塊中間部分下表面與槽形浮動塊內(nèi)側(cè)空間分別裝有復位彈簧，槽形浮動塊外側(cè)與長方形孔內(nèi)側(cè)間裝有浮動彈簧，倒F形傳動塊外側(cè)裝有端蓋。
[0007]所述兩個半圓形夾頭的組成工作面為雞心狀孔。
[0008]所述浮動彈簧的剛度要大于復位彈簧的剛度。
[0009]本發(fā)明具有的有益效果是:
1、本發(fā)明利用夾頭夾緊后，零件連同夾頭等機構相對卡盤體可以沿卡盤徑向微幅移動的特點，完美的實現(xiàn)了軸類零件加工時自動夾緊和定心，極大地克服了傳統(tǒng)雞心夾頭手動夾緊繁瑣、卡盤夾緊與頂尖定心過定位等缺陷。
[0010]2、使用本發(fā)明，簡易機械手只需將零件放入預定位置，裝夾和定心工作由液壓浮動定心夾緊傳動裝置自動一次性完成，生產(chǎn)效率高，操作簡單。本發(fā)明極大地提高了軸類零件加工自動化程度，操作簡單，有效地減少了勞動力人數(shù)，緩解了招工和管理困難。
[0011]3、本發(fā)明夾頭型號有多種，可以根據(jù)加工零件的軸徑規(guī)格不同進行更換，這樣在不改變夾頭內(nèi)部結構的前提下，可以實現(xiàn)多種規(guī)格零件的加工，操作方便，極大地提高了整套設備利用率。
[0012]4、本發(fā)明從機電一體化設計思想出發(fā)，根據(jù)軸類零件的加工特點，為軸套類零件的自動化定心和裝夾提供了一套切實可行的解決方案。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明液壓浮動定心夾緊傳動裝置的示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明液壓浮動定心夾緊傳動裝置的四分之一剖軸測圖(頂尖、零件不剖)。
[0015]圖3是本發(fā)明液壓浮動定心夾緊傳動裝置的槽型浮動塊軸測圖。
[0016]圖4是本發(fā)明液壓浮動定心夾緊傳動裝置的F形傳動塊軸測圖。
[0017]圖中:1、卡盤體，2、旋轉(zhuǎn)接頭，3、液壓管道，4、柔性接頭，5、軟管，6、槽型浮動塊，601、短外側(cè)面，602、第一滾動槽，603、上內(nèi)支撐面，604、油管孔，605、下內(nèi)支撐面605，7、兩個液壓缸，8、兩個倒F形傳動塊，801、第二滾動槽，802、內(nèi)側(cè)面，803、上表面，9、復位彈簧，10、兩個半圓形夾頭，11、頂尖，12、滾子，13、伸縮空間，14、浮動彈簧，15、浮動空間，16、端蓋，17、零件，18、活動頂尖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和實例對本發(fā)明做進一步說明。
[0019]如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括卡盤體I和旋轉(zhuǎn)接頭2、兩個半圓形夾頭10、頂尖11、端蓋16和結構相同的兩個液壓夾緊裝置。圓柱形的卡盤體I中心孔內(nèi)裝有頂尖11，頂尖11尾端固定在卡盤體I的錐孔內(nèi)，頂尖的尖端向外的卡盤體I中心孔中裝有對稱布置的半圓形夾頭，兩個半圓形夾頭10外的卡盤體I上對稱開有長方形孔，兩個長方形孔中分別裝有結構相同、安裝方向相反的液壓夾緊裝置，兩個液壓夾緊裝置分別與各自半圓形夾頭固接，液壓夾緊裝置外側(cè)裝有端蓋16，端蓋16與兩個液壓夾緊裝置外側(cè)構成滾動副；兩個液壓夾緊裝置中的液壓缸均分別經(jīng)各自的軟管5、各自柔性接頭4和卡盤體I上的各自液壓管道3接卡盤體I中心油口，旋轉(zhuǎn)接頭2與卡盤體I中心油口螺紋連接。卡盤體I固定在機床主軸上，隨機床主軸一起轉(zhuǎn)動，柔性接頭4是由柔性材料制成，可以改變形狀適應槽型浮動塊6小幅度上下運動，柔性接頭4 一端與液壓管道3連接，另一端與槽形浮動塊6的油管孔604連接。
[0020]所述結構相同的兩個液壓夾緊裝置，其中一個液壓夾緊裝置的結構，包括槽形浮動塊6、液壓缸7、倒F形傳動塊8、復位彈簧9和浮動彈簧14 ;在所述長方形孔的內(nèi)側(cè)面與槽形浮動塊6長外側(cè)面構成滾動副，倒F形傳動塊8中間部分插入槽形形浮動塊6中，槽形浮動塊6兩短外側(cè)面601與倒F形傳動塊8內(nèi)側(cè)面802構成滾動副，倒F形傳動塊8中間部分的上表面803與槽形浮動塊6上內(nèi)支撐面603間裝有液壓缸7，倒F形傳動塊8中間部分下表面與槽形浮動塊6下內(nèi)支撐面605間裝有復位彈簧9，槽形浮動塊6外側(cè)與長方形孔內(nèi)側(cè)間裝有浮動彈簧14，倒F形傳動塊8外側(cè)裝有端蓋16。
[0021]兩個半圓形夾頭10的組成工作面為雞心狀孔。兩個半圓形夾頭10型號有多種，可以根據(jù)加工零件17的軸徑規(guī)格不同進行更換。
[0022]浮動彈簧14的剛度要大于復位彈簧9的剛度。
[0023]槽型浮動塊6與卡盤體I的徑向留有浮動空間15 ;夾頭10夾緊后，槽型浮動塊6可以上下浮動，使得零件17與頂尖11同心。
[0024]槽型浮動塊6兩側(cè)同卡盤體I構成滑動副；倒F形傳動塊8兩側(cè)同卡盤體I構成滑動副。只保留沿卡盤體I徑向運動的一個自由度。
[0025]如圖3所示，槽型浮動塊6正反兩面各有四個滾動槽602。
[0026]如圖4所示，倒F形傳動塊8正反面兩面各有四個滾動槽801。
[0027]本發(fā)明的實施過程如下:
以對汽車行業(yè)常用的某傳動軸為例，來具體的說明本發(fā)明的液壓浮動定心夾緊傳動裝置的工作過程。
[0028]I)初始狀態(tài)，兩個液壓缸7中無液壓油，兩塊倒F形傳動塊8在復位彈簧9、滾子12的作用下呈張開狀態(tài)；
2)工作時，簡易機械手抓取零件17從卡盤體I右端進入，至頂尖11頂入零件17左端預先打好的中心孔內(nèi)，然后活動頂尖18在機床尾架帶動下，頂入零件17右端預先打好的中心孔內(nèi)；
3)液壓油通過旋轉(zhuǎn)接頭2、液壓管道3、柔性接頭4以及軟管5進入液壓缸7內(nèi)，在液壓缸7的作用下，伸縮空間13容積變大，同時復位彈簧被壓縮，此時，倒F形傳動塊8在滾子12的作用下以滾動副沿卡盤體I的徑向向零件17移動，夾頭10在倒F形傳動塊8的作用下夾緊零件17，若夾頭10夾持中心與零件17中心同心，則進行下一步；若夾頭夾持中心與零件中心不同心，由于兩個液壓缸7的油壓相等，兩根復位彈簧9的剛度相同，伸縮空間13容積不變，則槽型浮動塊6壓縮或拉伸浮動彈簧14，以此調(diào)節(jié)浮動空間15的容積，從而進行補償，達到夾頭10夾持中心與零件17中心同心；
4)機床主軸轉(zhuǎn)動，帶動卡盤體I一起轉(zhuǎn)動，卡盤體I將轉(zhuǎn)矩通過倒F形傳動塊8和夾頭10傳遞給零件17，從而帶動零件17 —起轉(zhuǎn)動，進行切削加工； 5)切削加工完成后，液壓油通過軟管5、柔性接頭4、液壓管道3以及旋轉(zhuǎn)接頭2流出液壓缸7，在復位彈簧9的作用下，伸縮空間13容積變小，此時，倒F形傳動塊8在滾子12的作用下以滾動副沿卡盤體I的徑向遠離零件17，夾頭10在倒F形傳動塊8的作用下松開零件17 ;
6)簡易機械手抓取零件17，活動頂尖18在機床尾架帶動下，移出零件17右端中心孔，簡易機械手從卡盤體I右端移出零件17 ；
7)吹氣口對夾頭10進行吹氣，為下一循環(huán)做準備。
【權利要求】
1.一種液壓浮動定心夾緊傳動裝置，其特征在于:包括卡盤體(1)和旋轉(zhuǎn)接頭(2)、兩個半圓形夾頭(10)、頂尖(11)、端蓋(16)和結構相同的兩個液壓夾緊裝置；圓柱形的卡盤體(1)中心孔內(nèi)裝有頂尖(11)，頂尖的尖端向外的卡盤體(1)中心孔中裝有對稱布置的半圓形夾頭，兩個半圓形夾頭(10)外的卡盤體(1)上對稱開有長方形孔，兩個長方形孔中分別裝有結構相同、安裝方向相反的液壓夾緊裝置，兩個液壓夾緊裝置分別與各自半圓形夾頭固接，液壓夾緊裝置外側(cè)裝有端蓋(16)，端蓋(16)與兩個液壓夾緊裝置外側(cè)構成滾動副；兩個液壓夾緊裝置中的液壓缸均分別經(jīng)各自的軟管、各自柔性接頭和卡盤體(1)上的各自液壓管道接卡盤體(1)中心油口，旋轉(zhuǎn)接頭(2)與卡盤體(1)中心油口螺紋連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種液壓浮動定心夾緊傳動裝置，其特征在于:所述結構相同的兩個液壓夾緊裝置，其中一個液壓夾緊裝置的結構，包括槽形浮動塊出)、液壓缸(7)、倒F形傳動塊(8)、復位彈簧(9)和浮動彈簧(14);在所述長方形孔的內(nèi)側(cè)面與槽形浮動塊(6)長外側(cè)面構成滾動副，倒F形傳動塊(8)中間部分插入槽形形浮動塊(6)中，槽形浮動塊(6)兩短外側(cè)面(601)與倒F形傳動塊(8)內(nèi)側(cè)面(802)構成滾動副，倒F形傳動塊(8)中間部分的上表面(803)與槽形浮動塊(6)內(nèi)支撐面(603)間裝有液壓缸(7)，倒F形傳動塊(8)中間部分下表面與槽形浮動塊(6)內(nèi)側(cè)空間分別裝有復位彈簧(9)，槽形浮動塊(6)外側(cè)與長方形孔內(nèi)側(cè)間裝有浮動彈簧(14)，倒F形傳動塊(8)外側(cè)裝有端蓋(16)。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種液壓浮動定心夾緊傳動裝置，其特征在于:所述兩個半圓形夾頭(10)的組成工作面為雞心狀孔。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種液壓浮動定心夾緊傳動裝置，其特征在于:所述浮動彈簧(14)的剛度要大于復位 彈簧(9)的剛度。
【文檔編號】B23Q3/12GK103878617SQ201410112455
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月25日 優(yōu)先權日:2014年3月25日
【發(fā)明者】丁正龍, 徐月同, 傅建中, 吳森洋, 王鄭拓 申請人:浙江大學