內(nèi)孔定位脹緊夾具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種內(nèi)孔定位脹緊夾具，它由拉桿、厚蝶形彈簧片和薄蝶形彈簧片共同組成。所述拉桿大直徑端同軸配對(duì)疊加厚蝶形彈簧片和薄蝶形彈簧片。所述厚蝶形彈簧片位于外層，薄蝶形彈簧片位于內(nèi)層，兩者直徑等于內(nèi)孔直徑，厚蝶形彈簧片端面邊沿由均布的徑向開口槽分隔成瓣塊，其中的一只開口槽被加寬成定位槽。薄蝶形彈簧片端面邊沿僅設(shè)有均布的開口槽，由徑向開口槽分隔的瓣塊尺寸相同。厚蝶形彈簧片壁厚H比薄蝶形彈簧片的壁厚H’厚1.0mm～2.0mm，厚蝶形彈簧片的蝶形角α比薄蝶形彈簧片的蝶形角α’大30～50。本發(fā)明中蝶形彈簧片采取差別化設(shè)計(jì)，彈性模量小的薄蝶形彈簧片先發(fā)生彈性變形起到定位工件的作用，滯后彈性變形的厚蝶形彈簧片主要作用是脹緊工件。
【專利說明】?jī)?nèi)孔定位脹緊夾具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械加工定位夾具，具體地講，本發(fā)明涉及一種以內(nèi)孔定位且脹緊的夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]外齒齒輪因結(jié)構(gòu)特殊，機(jī)加工時(shí)較難實(shí)現(xiàn)定位和夾緊。為了做到齒輪內(nèi)孔與后續(xù)加工面之間的形位公差達(dá)到設(shè)計(jì)要求，通常采用以內(nèi)孔為定位基準(zhǔn)的夾具實(shí)施機(jī)加工。成組同軸疊加的蝶形彈簧片是內(nèi)孔定位夾具的主要零件，從理論上講蝶形彈簧片定位精度很高，實(shí)踐中往往達(dá)不到預(yù)期要求。經(jīng)分析蝶形彈簧片不均勻彈性擴(kuò)張的原因主要有兩方面，首先是蝶形彈簧片邊沿均布的徑向槽等分精度差，其次是蝶形彈簧片本身材質(zhì)中微觀組織和成份偏析等缺陷，這些原因都能影響由徑向槽分隔成的瓣塊向外彈性擴(kuò)張的一致性。另外，為了防止蝶形彈簧片受力產(chǎn)生圓周方向旋動(dòng)，現(xiàn)有技術(shù)制造的蝶形彈簧片都設(shè)有定位槽與夾具主體上的銷配合止旋，定位槽在結(jié)構(gòu)上加大各瓣彈性擴(kuò)張的不均勻性。正由于上述諸多原因的存在，蝶形彈簧片定位精度不高，所以工程中通常不將蝶形彈簧片作為高精度定位夾具的定位元件。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)技術(shù)目標(biāo)。
[0004]內(nèi)孔定位脹緊夾具，它由拉桿、厚蝶形彈簧片和薄蝶形彈簧片共同組成。所述拉桿為臺(tái)肩軸，軸段與配套機(jī)床主軸內(nèi)孔間隙配合，大直徑端同軸配對(duì)疊加厚蝶形彈簧片和薄蝶形彈簧片。其改進(jìn)之處在于:所述厚蝶形彈簧片位于外層，薄蝶形彈簧片位于內(nèi)層，兩者直徑等于工件內(nèi)孔直徑，厚蝶形彈簧片端面邊沿由均布的徑向開口槽分隔成瓣塊，其中的一只開口槽被加寬成定位槽，定位槽構(gòu)成兩側(cè)相鄰的瓣塊寬度減小。薄蝶形彈簧片端面邊沿僅設(shè)有均布的開口槽，由徑向開口槽分隔的瓣塊尺寸相同。
[0005]上述結(jié)構(gòu)中，厚蝶形彈簧片的壁厚H比薄蝶形彈簧片的壁厚H’厚1.0mm~2.0mm,厚蝶形彈簧片的蝶形角α比薄形彈簧片的蝶形角^’大3°~5°。
[0006]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下積極效果:
1、差別化設(shè)計(jì)的蝶形彈簧片結(jié)構(gòu)合理，制作容易；
2、同軸配對(duì)疊加的蝶形彈簧片因差別化設(shè)計(jì)，其外擴(kuò)張性能不同；內(nèi)層的薄蝶形彈簧片壁厚較薄，故彈性好且瓣塊均勻，受力后瓣塊首先外擴(kuò)張與工件內(nèi)孔配合定位；外層的厚蝶形彈簧片壁厚相對(duì)厚一些，受力后瓣塊彈性變形滯后一點(diǎn)，外擴(kuò)張的瓣塊僅起到輔助定位和脹緊作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明作外齒齒輪坯內(nèi)孔定位和脹緊的實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0008]圖2是圖1中厚蝶形彈簧片平面結(jié)構(gòu)示意圖。[0009]圖3是圖2的剖面圖。
[0010]圖4是圖1中薄蝶形彈簧片平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖5是圖4的剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面根據(jù)附圖并結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0013]圖1所示的內(nèi)孔定位脹緊夾具用于加工環(huán)形齒輪內(nèi)孔，它由拉桿1、厚蝶形彈簧片2和薄蝶形彈簧片3共同組成。此種芯軸類定位夾具的載體是拉桿1，拉桿I為臺(tái)肩軸，軸段與配套機(jī)床主軸4內(nèi)孔間隙配合，大直徑端同軸配對(duì)疊加厚蝶形彈簧片2和薄蝶形彈簧片3。拉桿I的尾端為螺紋軸段，該螺紋軸段用于連接配套機(jī)床的直行動(dòng)力元件構(gòu)成隨動(dòng)機(jī)構(gòu)。為了達(dá)到精確定位和夾緊的目的，本發(fā)明對(duì)配套的蝶形彈簧片采取差別化設(shè)計(jì)，具體做法是位于外層的厚蝶形彈簧片2采用常規(guī)設(shè)計(jì)，即厚蝶形彈簧片2的厚度H和蝶形角α按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定確定，端面邊沿由均布的徑向開口槽2.1分隔成瓣塊2.2。為了防止厚蝶形彈簧片2在工件5內(nèi)孔中發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，通常將其中的一只開口槽2.1加寬成定位槽2.3，定位槽2.3由銷釘限位止旋。因定位槽2.3的設(shè)置直接減小所在位置兩側(cè)相鄰瓣塊2.2的寬度，造成厚蝶形彈簧片2端面上的瓣塊2.2不一樣大，其結(jié)果是各瓣塊2.2的彈性模量不一樣大，擴(kuò)張時(shí)產(chǎn)生的脹力不一致，易形成偏心脹緊。本發(fā)明中為了提高定位精度，將位于內(nèi)層的薄蝶形彈簧片3厚度H’減薄，H’比厚蝶形彈簧片2厚度H薄1.0mm，其蝶形角α’比厚蝶形彈簧片2的蝶形角α小3°。另外，薄蝶形彈簧片3端面邊沿上僅設(shè)有均布的開口槽3.1。通過上述差別化設(shè)計(jì)，薄蝶形彈簧片3的彈性模量比厚蝶形彈簧片2小許多，更易彈性變形，而且各瓣塊3.2尺寸一樣大小，擴(kuò)張時(shí)產(chǎn)生的脹力均勻，在工件5內(nèi)孔中首先起到定位作用，其次才是脹緊作用。而厚蝶形彈簧片2因彈性模量相對(duì)大一些，彈性變形滯后，在結(jié)構(gòu)中主要起到脹緊作用和輔助定位作用。本發(fā)明盡管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但配置合理、分工明確、功能互補(bǔ)，極大地提高工件5的定位精度，工件5的加工精度達(dá)5級(jí)，比現(xiàn)有技術(shù)提高2級(jí)。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)孔定位脹緊夾具，它由拉桿(I)、厚蝶形彈簧片(2)和薄蝶形彈簧片(3)共同組成；所述拉桿(I)為臺(tái)肩軸，軸段與配套機(jī)床主軸(4)內(nèi)孔間隙配合，大直徑端同軸配對(duì)疊加厚蝶形彈簧片(2)和薄蝶形彈簧片(3);其特征在于:所述厚蝶形彈簧片(2)位于外層，薄蝶形彈簧片(3)位于內(nèi)層，兩者直徑等于工件(5)內(nèi)孔直徑，厚蝶形彈簧片(2)端面邊沿由均布的徑向開口槽(2.1)分隔成瓣塊(2.2)，其中的一只開口槽(2.1)被加寬成定位槽(2.3)，定位槽(2.3)構(gòu)成兩側(cè)相鄰的瓣塊(2.2)寬度減??；薄蝶形彈簧片(3)端面邊沿僅設(shè)有均布的開口槽(3.1)，由徑向開口槽(3.1)分隔的瓣塊(3.2)尺寸相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)孔定位脹緊夾具，其特征在于:所述厚蝶形彈簧片(2)的壁厚H比薄蝶形彈簧片(3)的壁厚H’厚1.0mm?2.0mm，厚蝶形彈簧片(2)的蝶形角α比薄形彈簧片(3)的蝶形角0’大3°?5°。
【文檔編號(hào)】B23Q3/12GK103692264SQ201310673922
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】金九如, 黃廷波, 龔仁春 申請(qǐng)人:江蘇飛船股份有限公司