一種磨床加工用氣動式夾具的制作方法

本發明涉及磨床加工夾具設備技術領域，具體涉及一種磨床加工用氣動式夾具。

背景技術：

棒軸類工件是機械行業常用的零件，在機械行業中起著至關重要的作用，例如壓縮機中的偏心軸，減速器中的傳動軸，汽車上的軸類零件等。這些軸類零件需在磨床上進行切削加工，加工時需要通過夾具進行定位和加緊。

目前磨床上普遍使用雞心夾作為軸類加工的夾具，通過主軸頭上安裝的卡盤撥動雞心夾轉動，由于雞心夾緊緊地夾在工件上，工件自然隨著卡盤轉動，同時限制了軸的回轉自由度。但用雞心夾固定工件的時候通常采用螺釘直接頂緊的方式，這樣即費時又不方便，尤其是批量生產工件的時候，更顯繁瑣，不但影響工件的合格率，而且降低了生產效率，帶來生產成本的增加。

鑒于上述缺陷，本發明創作者經過長時間的研究和實踐終于獲得了本發明一種磨床加工用氣動式夾具。

技術實現要素：

為解決上述技術缺陷，本發明采用的技術方案在于，提供一種磨床加工用氣動式夾具，包括

一轉動軸盤，其與磨床轉軸通過螺絲連接，所述轉動軸盤的中心設有前頂尖；

一轉動機芯，包括機芯外殼與端蓋，所述機芯外殼的端面中心和所述端蓋中心均開有圓形通孔，所述機芯外殼的端面與所述轉動軸盤通過螺絲連接，所述轉動機芯跟隨所述轉動軸盤轉動，所述機芯外殼與端蓋之間形成機芯腔，所述機芯腔內由外到內依次安裝有氣囊架、氣囊和彈性圈，所述機芯外殼的外壁上設有環形的通氣槽，所述通氣槽通過安裝在所述氣囊架內的氣管與所述氣囊連通；

一固定環，其通過軸承與所述機芯外殼相連，所述固定環表面設有進氣孔，所述進氣孔與所述通氣槽連通，所述固定環與所述通氣槽之間形成氣體通道。

較佳的，所述機芯腔內的四等分點上設有彈簧片，所述氣囊架表面設有所述彈簧片對應的彈簧片安裝槽，所述氣囊架與所述機芯腔內壁之間具有縫隙。

較佳的，所述彈性圈安裝在所述氣囊架中部的彈性圈安裝腔內，所述彈性圈兩端貫通，且兩端內徑相等，靠近中部內徑逐漸縮小，所述氣囊包裹在所述彈性圈中部。

較佳的，所述彈性圈的兩端設有臺階，且所述彈性圈兩端面開設有多個均勻交叉分布的槽口，形成交叉開口結構，所述槽口底部延伸至另一端臺階處。

較佳的，所述彈性圈兩端開設的槽口數相等，每端開設6-12個。

較佳的，所述彈性圈的槽口底部呈圓形。

較佳的，所述氣囊架呈十字形，其中部設有通孔，所述彈性圈安裝腔的內壁中間位置設有氣囊槽，所述彈簧片安裝槽設置在所述氣囊架四個突出邊的端部。

較佳的，所述氣囊為圓環形，安裝在所述氣囊槽內。

較佳的，所述固定環與所述機芯外殼接觸邊設有o型圈，所述固定環內側安裝有開口擋圈。

較佳的，所述固定環通過固定支架與磨床主體固定，所述固定支架上設有與所述進氣孔相連的進氣管。

與現有技術比較本發明的有益效果在于：

該磨床加工用氣動式夾具設計巧妙，通過對氣囊充氣使彈性圈變形，施加壓力夾緊工件，可以實現工件裝夾和拆卸的自動化操作，簡化了傳統加工工藝中裝夾的繁瑣工序，提高了生產效率。

該夾具具有自動糾偏(定中心)功能，各部件的通孔均與前頂尖同心，且氣囊架四邊受力不均時會壓縮彈簧片實現微小位置和轉動，提高定心精度。

彈性圈上的槽口設計使得其形變量較大，對伸入其中的工件抓緊力更大，槽口交錯分布和底部圓形設計使得彈性圈形變形更為均勻，對工件的受力抓取點面積更大，兩端臺階可以保證彈性圈整體強度，使變形可恢復。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明各實施例中的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1是磨床加工用氣動式夾具的爆炸圖；

圖2是夾具轉動機芯和固定環的裝配圖；

圖3是轉動外殼的側面立體圖；

圖4是轉動外殼安裝腔內的裝配圖；

圖5是轉動外殼內部結構圖；

圖6是氣囊架的立體圖一；

圖7是氣囊架的立體圖二；

圖8是氣囊的立體圖；

圖9是彈性圈的立體圖一；

圖10是彈性圈的立體圖二。

圖中數字表示：

1.轉動軸盤11.前頂尖2.機芯外殼21.軸承22.o型圈23.開口擋圈

24.彈簧片25.機芯腔26.通氣槽3.端蓋4.固定環5.氣囊架

51.彈性圈安裝腔52.彈簧片安裝槽53.氣囊槽54.氣管6.氣囊

61.氣囊進氣口7.彈性圈71.臺階72.槽口8.固定支架81.進氣管9.螺絲

具體實施方式

以下結合附圖，對本發明上述的和另外的技術特征和優點作更詳細的說明。

實施例1

結合圖1所示，一種磨床加工用氣動式夾具，包括一轉動軸盤1、一轉動機芯和一固定環4，所述轉動機芯包括一機芯外殼2與一端蓋3。所述轉動軸盤1的中心設有前頂尖11，用于定位工件。機芯外殼2與端蓋3的端面均設有圓形通孔，用于軸棒類工件通過。所述轉動軸盤1與加工磨床的轉軸、機芯外殼2的端面與轉動軸盤1、端蓋3與機芯外殼2均通過螺絲9連接，當磨床的轉軸轉動時，轉動軸盤1與轉動機芯跟隨轉動。

結合圖2所示，所述固定環4通過固定支架8與磨床主體固定連接，固定環4位置固定，不會跟隨磨床的轉軸轉動。機芯外殼2安裝在固定環4內并通過軸承21連接，當磨床的轉軸轉動時，機芯外殼2與固定環4發生相對轉動。固定環4內側還裝有開口擋圈23，用于固定軸承21位置，防止軸向位移。結合圖3所示，所述機芯外殼2的外壁設有環形通氣槽26，所述固定環4表面設有進氣孔，固定支架8上設有與進氣孔相連的進氣管81。進氣孔與通氣槽26連通，固定環4與通氣槽26之間形成氣體通道。壓力氣體通過進氣管81進入通氣槽26內，實現氣體輸送。且固定環4與機芯外殼2接觸部位安裝有o型圈22，增加密封性，防止氣體通道內的氣體泄漏。

結合圖4所示，所述機芯外殼4與端蓋3之間形成機芯腔25，用于安裝內部零件。機芯腔25內由外到內依次安裝有氣囊架5、氣囊6和彈性圈7。在氣囊架5內安裝有氣管54，用于連通通氣槽26和氣囊6，使氣囊6可以輸氣膨脹，并壓縮彈性圈7變形完成對工件的裝夾。氣管54兩端安裝有快速連接件，方便氣管54與氣囊6和通氣槽26連接。

將本發明夾具整體安裝在磨床上，轉動軸盤1與磨床轉軸連接，固定支架8與磨床主體連接，將固定環4定位。將需要切削加工的工件從端蓋3通孔插入夾具，工件端面與前頂尖11接觸。從進氣管81通入壓力氣體，氣囊6膨脹，壓縮彈性圈7變形，夾緊工件，完成工件裝夾。啟動磨床，磨床轉軸帶動轉動軸盤1和轉動機芯轉動，工件在彈性圈7的作用下跟隨轉動。工件加工完畢，氣囊6泄壓，彈性圈7形變恢復，松脫工件并將工件從夾具中取出。再將新的待加工工件插入夾具，重復上述操作，實現連續生產。

該磨床加工用氣動式夾具設計巧妙，通過對氣囊6充氣使彈性圈8變形，施加壓力夾緊工件，其氣囊6內充放氣操作可以由程序控制，簡化了傳統的裝夾繁瑣工序，實現工件裝夾和拆卸的自動化操作。而工件的安裝移動也可以由機械臂操作，即能實現工件加工的全自動化，大大提高了生產效率，保證工件加工質量。

實施例2

本實施例在上述實施例的基礎上，結合圖5所示，所述機芯腔25的四等分點上安裝有彈簧片24。結合圖6所示，所述氣囊架5表面設有與所述彈簧片24對應的彈簧片安裝槽52。氣囊架5安裝在機芯腔25內，彈簧片24進入彈簧片安裝槽52，氣囊架5的四角與機芯腔25內壁之間具有縫隙，所述氣囊架5能夠壓縮彈簧片進行微小位移和轉動。

該夾具各部件的通孔均與前頂尖11同心，工件安裝時自動定心，且氣囊架6四邊受力不均時會壓縮彈簧片24實現微小位置和轉動，進行自動糾偏，提高定心精度。工件卸載后，在彈簧片24作用下氣囊架6恢復至初始位置。該夾具的自動糾偏功能可以減少人工操作，有效提高工件加工質量。

實施例3

本實施例在上述實施例的基礎上，結合圖6和圖7所示，所述氣囊架5呈十字形，其中部設有通孔。氣囊架5內設有彈性圈安裝腔51，用于定位彈性圈7。且彈性圈安裝腔51的側壁中間位置設有氣囊槽53，用于定位氣囊6。所述氣囊架5四個突出邊的端部開設有彈簧片安裝槽52。十字形結構使氣囊架5受力靈敏度提高，提高定心精度。

實施例4

本實施例在上述實施例的基礎上，結合圖8所示，所述氣囊6為圓環形，其包裹在彈性圈中部并安裝在氣囊槽53內。氣囊6上具有一氣囊進氣口61，用于連接氣管54。氣囊6由彈性材料制成，充氣時膨脹，放氣時收縮。通過氣囊6充放氣操作實現工件的裝卸，操作便捷、安全。

實施例5

本實施例在上述實施例的基礎上，結合圖9和圖10所示，所述彈性圈7兩端貫通，且兩端內徑相等，靠近中部內徑逐漸縮小。所述氣囊6包裹在彈性圈7中部，當氣囊6膨脹時，彈性圈7中部變形夾緊工件。彈性圈7的兩端設有臺階71，可以保證彈性圈7整體強度，使變形可恢復。

彈性圈7兩端面各開設有9個均勻交叉分布的槽口72，形成交叉開口結構，所述槽口72底部在另一端臺階71處，槽口72設計使得彈性圈7可以有較大的形變量，對伸入其中的工件抓緊力更大，交錯分布使得彈性圈7形變更為均勻。且槽口72底部呈圓形，使中部變形部位可以更貼合工件表面，對工件的受力抓取點面積更大。

實施例6

本實施例與上述實施例不同之處在于，彈性圈7兩端開設的槽口72數相等，每端開設的槽口72數量可以是6-12個，在此數量范圍內可以保證彈性圈7對工件的夾緊力。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，對本發明而言僅僅是說明性的，而非限制性的。本專業技術人員理解，在本發明權利要求所限定的精神和范圍內可對其進行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發明的保護范圍內。