[发明专利]一种车削加工夹具及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及车削加工夹具技术领域，具体涉及一种用于车削加工轴线与车床主轴呈倾斜的圆环形加工要素的夹具，例如倾斜的圆柱孔、圆圆形凸台以及内外螺纹的车削加工。

背景技术

机械产品加工中有时会遇到倾斜的加工要素，例如凸台、内孔和内外螺纹等，当其形状为圆环状时，如图2所示的零件，采用车削加工最为经济和快捷。但是由于圆环形加工要素轴线与车床主轴呈倾斜状态时，常规车床无法用其上的三爪或四爪卡盘进行安装定位，

而现有的加工方法有两种形式，一是改为铣床加工，这种方法的缺点是需要更换设备，且无法加工螺纹，还需要增加钳工工序，加工效率极低，不适用于批量生产；二是改为用数控设备来完成加工，其缺点浪费精密加工资源，造成成本过高，不经济实用。

专利文献CN202780628U公开了一种一种偏心偏角涡壳的车床夹具，包括用于与车床定位的锥度板1，锥度板1的表面固定连接竖板2，竖板2的表面上倾斜地固定有斜板4，斜板4上设有去重孔，斜板4的左右两侧分别与用于增强夹具强度的筋板7固定连接，筋板7垂直于竖板2的表面，并与竖板2固定连接，两个筋板7之间固定连接顶板8，顶板8上设有三个用于夹紧零件的夹紧螺栓9，斜板4的正对顶板8的内表面上固定连接有定位板5，定位板5相对于锥度板1之间的夹角等于涡壳偏角。竖板2的表面上还设有用于平衡工装的配重板3。定位板5上过盈配合有两个定位销6，一个为圆销，另一个为菱形销。锥度板1、斜板4、筋板7与竖板2之间分别通过内六角螺钉和圆销紧固连接。配重板3与竖板2之间通过内六角螺钉和圆销紧固连接。定位板5与斜板4之间通过内六角螺钉紧固连接。顶板8与筋板7之间通过内六角螺钉紧固连接。夹紧螺栓9与顶板8之间螺纹连接。应用时，首先将零件放入定位销6中，并紧贴在定位板5的平面上。然后，将夹紧螺栓9拧紧在零件表面，确保零件在加工过程中不会松动。加工完毕后，夹紧螺栓9拧松，将零件从夹具上取出，完成装卸动作。

上述车床夹具在一定程度上可以实现对与车床主轴倾斜状态的工件的车削加工，但是，其在工件的车削加工中还存在显著的问题：1)该夹具仅通过定位板5这一个平板部件对工件进行支撑和固定，使得能够加工的工件类型受到限制，不能适应各种特殊结构工件的装夹固定；2)对工件的夹紧固定方式单一，仅通过夹紧螺栓9和定位销6实现夹紧固定，无法保证车削中工件的松动，特别是对于圆环形工件的加工，上述紧固方式不够稳固，使得加工精度不高，特别是严重情况下可能因夹持不稳导致工件飞出而影响安全。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种车削加工夹具，用于夹持具有中心轴线与车床主轴不平行的圆环形加工要素的工件，以对所述圆环形加工要素进行车削加工，该夹具通过设置优化的夹具内腔，并在其中按一定角度固定用于定位工件的定位块，并采用优化设计的夹紧部件以及安全部件，实现对中心轴线倾斜的圆环形加工要素的车削加工，解决目前存在的加工工件结构有限、夹持稳定性不高以及具有安全隐患的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种车削加工夹具，用于夹持具有中心轴线与车床主轴不平行的圆环形加工要素的工件，以对所述圆环形加工要素进行车削加工，其特征在于，该夹角包括：

具有中空空腔的夹具本体，其一端固定连接有法兰盘，以用于与机床固定连接；

定位块，其通过销钉以与所述夹具本体中心轴线呈一定角度地固定在所述夹具本体的空腔内，其具有与待加工的工件轮廓匹配的定位支撑面，工件固定在其中可使得工件上的圆环形加工要素的中心轴线与车床主轴重合；

压紧机构，其包括第一方向压紧机构和第二方向压紧机构，其中第一方向压紧机构包括第一螺钉以及具有螺纹孔的压块，所述压块紧贴于工件一侧表面并通过该第一螺钉穿过夹具本体后旋入该压块中将工件在第一方向锁紧，所述第二方向压紧机构包括第二螺钉以及垫板，所述垫板为台阶圆柱，其中小端用于伸入工件内孔，大端与穿过夹具本体的所述第二螺钉端部抵接，以实现将工件在第二方向锁紧并防止窜动；以及

安全螺钉，其穿过夹具本体的空腔并固定在相对的两侧面上，用于阻挡空腔中工件脱落飞出。

作为本发明的改进，所述定位块上还设置有销孔和螺纹孔，分别用于与定位销和螺钉配合，以实现对定位块在夹具本体上的定位和紧固连接。

作为本发明的改进，所述夹具本体为圆柱体，其内部空腔为矩形截面空腔。