一种短轴高精度快速装夹装置及装夹方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种短轴高精度快速装夹装置，包括过渡基座和安装在过渡基座上的装置主体，所述过渡基座与机床的回转工作台相连接，所述装置主体具有圆柱形腔体，在所述圆柱形腔体的内部设置有可用于装夹短轴的底部定位法兰、上部定位法兰、齿轮压盘、弹簧夹套和开口圈，所述齿轮压盘与小齿轮组件相啮合。本发明专利技术的优点是可以快速、高精度地夹紧短轴，具有装夹高效、自动定心、节省人工工作量的优点。

A kind of short shaft high precision and fast clamping device and method

【技术实现步骤摘要】
一种短轴高精度快速装夹装置及装夹方法
本专利技术涉及一种短轴高精度快速装夹装置及装夹方法，具体涉及一种短轴在机械加工回转工作台上的高精度快速装夹技术，属于机械加工

技术介绍
现有短轴在回转工作台上的装夹，是在轴周圈的四个方向安装牛腿，牛腿上安装手动卡爪，装夹时转动回转工作台打表校正工件，并手动调整四个牛腿上的卡爪，反复调整后实现短轴中心与工作台回转中心一致。现有的装夹方法具有如下缺点：一是需要转动机床回转工作台进行打表校正工件，此时操作工需要站在转动的工作台上观察装夹精度，有较高的危险性；二是通过牛腿上的四个卡爪夹紧短轴，夹紧面小，夹紧接触位置夹紧力大，工件表面有明显的夹紧痕迹；三是不能实现自定心且需要反复调整卡爪、反复打表校正，装夹时间长、效率低下；四是通过手动调整四个卡爪，人工工作量大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对现有技术存在的缺陷，提出一种短轴高精度快速装夹装置及装夹方法，可以在不进行机床反复校正工件、反复调整工件和工装的情况下，实现短轴的高精度、快速装夹，具有操作简单、安全可靠等优点。为了达到以上目的，本专利技术提供一种短轴高精度快速装夹装置，包括过渡基座和安装在过渡基座上的装置主体，所述过渡基座与机床的回转工作台相连接，所述装置主体具有圆柱形腔体，在所述圆柱形腔体的内部设置有可用于装夹短轴的底部定位法兰、上部定位法兰、齿轮压盘、弹簧夹套和开口圈，所述齿轮压盘与小齿轮组件相啮合。本专利技术采用一件过渡基座与机床回转工作台相连，使装置主体内部的底部定位法兰可以安装在过渡基座上，当短轴装入装置主体内部时，底部定位法兰能够实现短轴底部的快速、高精度定心，并能够根据不同规格的短轴更换底部定位法兰，同时小齿轮组件、上部定位法兰、齿轮压盘、弹簧夹套和开口圈共同作用能够实现短轴上部的快速、高精度定心。短轴上部夹紧定位时，可以使用气动工具驱动小齿轮组件，转动齿轮压盘压紧弹簧夹套，以弹簧夹套的直径变形箍紧开口圈，从而夹紧内部短轴，实现高精度自动定心装夹，避免工人在转动的工作台上校正，提高了操作安全性。进一步的，所述装置主体包括由下至上依次连接的夹具本体、上部支架和顶部封盖，所述夹具本体安装在过渡基座上。这样，使用夹具本体与过渡基座相连，采用夹具本体支撑装置上部支架、顶部封盖等零件，并且能够根据不同长度的短轴进行更换夹具本体。进一步的，所述上部支架包括圆筒状的支架本体和设置在支架本体上的第一环状底板，在所述支架本体的外圆周面上均匀制有一组向外凸出的弧形筒套，在所述弧形筒套中设置有一小齿轮组件；所述顶部封盖包括圆环状的封盖本体，在所述封盖本体的外圆周面上均匀制有一组向外延伸的弧形凸出部，所述弧形凸出部上具有圆形通孔，所述圆形通孔可与小齿轮组件的上部相配合，在所述封盖本体的内圆面上制有环槽，所述环槽中设置有O型密封圈。上述结构中，使用上部支架作为短轴上部夹紧结构（即上部定位法兰、齿轮压盘、小齿轮组件、顶部封盖、卡圈和弹簧夹套等零件）的安装定位。上部支架中安装的小齿轮组件，可使用气动工具（例如驱动气缸）驱动其小齿轮转动，快速完成装夹操作，工作效率高，节省了人工工作量。进一步的，所述小齿轮组件包括压盖、上轴承、下轴承、小齿轮和唇形骨架密封圈，所述小齿轮设置在上轴承与下轴承之间，所述唇形骨架密封圈设置在小齿轮与压盖之间，所述压盖套在上轴承上，所述压盖通过固定螺栓与顶部压盖的弧形凸出部固定连接。进一步的，所述过渡基座包括基座顶板和基座底板，在所述基座顶板与基座底板之间设置有多个竖向布置的基座加强板，在所述基座顶板的上表面开有多个沿径向均匀分布的T型槽，与所述T型槽配合设有第二螺栓；所述夹具本体包括夹具顶板和夹具底板，在所述夹具顶板与夹具底板之间设置有多个竖向布置的夹具加强板，在所述夹具底板的上表面开有多个沿径向均匀分布的U型孔，所述第二螺栓穿过T型槽后固定于U型孔中。进一步的，所述底部定位法兰设置于短轴的底部并通过第一螺栓与过渡基座固定连接，所述上部定位法兰设置于短轴的上部并通过第三螺栓与夹具本体固定连接，所述齿轮压盘套在上部定位法兰外，所述上部定位法兰内设有弹簧夹套，所述弹簧夹套内设有开口圈。进一步的，所述齿轮压盘包括截面为倒L形的压盘本体，在所述压盘本体的外圆周面上具有一向外凸出的齿轮圈，所述齿轮圈与小齿轮组件的小齿轮相啮合，在所述压盘本体具有自锁内螺纹。这样，齿轮压盘与上部定位法兰通过自锁螺纹连接，作压紧操作时小齿轮组件转动以驱动内部齿轮压盘，齿轮压盘可顺着螺纹向下移动，反之小齿轮组件在气动工具驱动下反方向转动，进而带动齿轮压盘顺着螺纹向上移动。同时，齿轮压盘与弹簧夹套通过卡圈连接，使齿轮压盘在顺着螺纹上下移动时可同步带动弹簧夹套上下移动。进一步的，所述底部定位法兰包括第一筒体和设置在第一筒体底端的第二环状底板，在所述第二环状底板的内圈具有斜面；所述上部定位法兰包括第二筒体，在所述第二筒体的外圆周面上制有与自锁内螺纹相配合的自锁外螺纹，在所述第二筒体的内壁上具有与弹簧夹套上的第二锥面相配合的第一锥面。上述结构中，上部定位法兰与弹簧夹套设计有匹配锥面，当齿轮压盘带动弹簧夹套向下移动时，齿轮压盘将弹簧夹套沿其锥面压向上部定位法兰内部，迫使弹簧夹套顺着锥面在直径上产生变形，缩小了弹簧夹套的上部直径。由于装置设计有开口圈，当齿轮压盘压紧弹簧夹套时，弹簧夹套从开口圈周圈均匀箍紧，以缩小开口圈直径，进而均匀地夹紧内部短轴。这样，齿轮压盘压紧弹簧夹套箍紧短轴，可实现环抱式快速装夹，工件表面没有装夹痕迹。进一步的，所述齿轮压盘与卡圈通过第五螺栓固定连接，所述卡圈卡入弹簧夹套的卡槽内，所述弹簧夹套的顶部与齿轮压盘为接触式连接。本专利技术还提供了一种短轴高精度快速装夹方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将整个装夹装置安装在加工设备的回转工作台上；S2、将短轴放入装置主体的圆柱形腔体内，并以底部定位法兰实现短轴底部的高精度定心；S3、采用气动工具驱动任一小齿轮组件，以带动齿轮压盘向下转动，齿轮压盘向下压紧弹簧夹套；S4、弹簧夹套受压后沿其锥面变形以箍紧开口圈，开口圈箍紧短轴，以实现短轴上部的高精度定心和稳固夹紧；S5、拆卸操作时，采用气动工具驱动任一小齿轮组件，以带动齿轮压盘向上转动，齿轮压盘通过卡圈向上提起弹簧夹套；弹簧夹套失去压力后沿其锥面还原变形松开开口圈，开口圈松开短轴，以实现短轴的松解拆卸。本专利技术的优点是可以快速、高精度地夹紧短轴，具有装夹高效、自动定心、节省人工工作量的优点。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。图1为本专利技术的总体设计示意图。图2为本专利技术的总体装配示意图。图3为本专利技术中过渡基座的结构示意图。图4为本专利技术中夹具本体的结构示意图。图5为本专利技术中上部支架的结构示意图。图6为本专利技术的顶部封盖的结构示意图。图7为本专利技术中底部定位法兰的结构示意图。图8为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种短轴高精度快速装夹装置，其特征在于：包括过渡基座（1）和安装在过渡基座（1）上的装置主体，所述装置主体具有圆柱形腔体，在所述圆柱形腔体的内部设置有可用于装夹短轴（12）的底部定位法兰（5）、上部定位法兰（6）、齿轮压盘（7）、弹簧夹套（9）和开口圈（10），所述齿轮压盘（7）与小齿轮组件（8）相啮合。/n

【技术特征摘要】
1.一种短轴高精度快速装夹装置，其特征在于：包括过渡基座（1）和安装在过渡基座（1）上的装置主体，所述装置主体具有圆柱形腔体，在所述圆柱形腔体的内部设置有可用于装夹短轴（12）的底部定位法兰（5）、上部定位法兰（6）、齿轮压盘（7）、弹簧夹套（9）和开口圈（10），所述齿轮压盘（7）与小齿轮组件（8）相啮合。


2.根据权利要求1所述一种短轴高精度快速装夹装置，其特征在于：所述装置主体包括由下至上依次连接的夹具本体（2）、上部支架（3）和顶部封盖（4），所述夹具本体（2）安装在过渡基座（1）上。


3.根据权利要求2所述一种短轴高精度快速装夹装置，其特征在于：所述上部支架（3）包括圆筒状的支架本体（301）和设置在支架本体（301）上的第一环状底板（302），在所述支架本体（301）的外圆周面上均匀制有一组向外凸出的弧形筒套（303），在所述弧形筒套（303）中设置有一小齿轮组件（8）；所述顶部封盖（4）包括圆环状的封盖本体（401），在所述封盖本体（401）的外圆周面上均匀制有一组向外延伸的弧形凸出部（402），所述弧形凸出部（402）上具有圆形通孔，所述圆形通孔可与小齿轮组件（8）的上部相配合，在所述封盖本体（401）的内圆面上制有环槽（403），所述环槽（403）中设置有O型密封圈（20）。


4.根据权利要求3所述一种短轴高精度快速装夹装置，其特征在于：所述小齿轮组件（8）包括压盖（802）、上轴承（801）、下轴承（804）、小齿轮（803）和唇形骨架密封圈（805），所述小齿轮（803）设置在上轴承（801）与下轴承（804）之间，所述唇形骨架密封圈（805）设置在小齿轮（803）与压盖（802）之间，所述压盖（802）套在上轴承（801）上，所述压盖（802）通过固定螺栓与顶部压盖（4）的弧形凸出部（402）固定连接。


5.根据权利要求4所述一种短轴高精度快速装夹装置，其特征在于：所述过渡基座（1）包括基座顶板（101）和基座底板（102），在所述基座顶板（101）与基座底板（102）之间设置有多个竖向布置的基座加强板（103），在所述基座顶板（101）的上表面开有多个沿径向均匀分布的T型槽（107），与所述T型槽（107）配合设有第二螺栓（14）；所述夹具本体（2）包括夹具顶板（201）和夹具底板（202），在所述夹具顶板（201）与夹具底板（202）之间设置有多个竖向布置的夹具加强板（203），在所述夹具底板（202）的上表面开有多个沿径向均匀分布的U型孔（204），所述第二螺栓（14）穿过T型槽（107）...

【专利技术属性】
技术研发人员：张进利，何娟娟，马晅，卞晓磊，宋晓欢，
申请(专利权)人：南京中船绿洲机器有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32