[实用新型]一种平动燕姿凸轮芯轴式灵巧三爪自动定心夹具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用平动燕姿凸轮的廓形，通过上、下两个杠杆支撑点的运动传递，实时控制上、下两个杠杆的末端夹爪与燕姿凸轮末端的夹爪始终处于定心、同半径的圆上，从而夹持住圆轴类零件的自动定心夹具，属于机械制造及其自动化领域，应用于细长轴类零件的精密加工。

背景技术

细长轴类零件是机械装备中最普遍使用的一类零件，如汽车的曲轴、纺织机、印刷机的同步轴等。细长轴类零件在车削、磨削加工中存在的最大问题是会存在很大的弯曲变形和自激振动，导致细长轴在空间高速摆动回转，这不仅会严重影响到细长轴最终的尺寸精度和形状精度，而且会引起严重的事故，造成生产者的人身伤亡。

为了控制细长轴在加工过程中产生的弯曲变形，必须在细长轴上安装定心夹具，使得细长轴始终围绕固定圆心回转。为此，人们最早实用新型出手动鸡心夹具，这种夹具形似公鸡，通过手动扳手来调解夹具上的三个螺栓夹持销钉的内伸长度，来夹持圆轴类零件。这种鸡心夹具曾经在细长轴类零件的加工中发挥过巨大作用，但是，这类夹具存在外形尺寸大，能夹持的轴类零件的半径可变比底，安装、拆卸工件效率低等问题，而渐渐被淘汰。

随着生产自动化水平的提高，国际上发达国家开始出现自动定心夹具，这种夹具的最大特点是能适应轴类零件的半径变化范围宽，拆装工件方便，并且可以实现自动装夹。但国外发达国家对自动定心夹具的设计技术严格封锁，依靠技术垄断，每个定心夹具对我国的售价高达二十万元以上，这种奇高的成本，使得我国机床厂家在配置机床功能部件时只能望而却步。

要振兴民族制造业，唯一可行的道路是独立自主，研发出具有自主知识产权的产品，先从机床关键基础零部件开始着手。本实用新型研发的平动燕姿凸轮芯轴式灵巧三爪自动定心夹具，就属于机床关键基础零部件中的一种。本实用新型产品，将会在提升我国细长轴类零件的加工精度和生产效率方面发挥出巨大的效能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对细长类零件在加工时产生的变形问题，提出一种空腔三爪同心同径联动夹具，通过气缸驱动燕姿凸轮廓形平动，控制上、下两个杠杆的末端夹爪与燕姿凸轮末端夹爪保持同步向心运动，从而实现对大尺寸范围内的轴类零件实现定心夹持。

本实用新型提出的平动燕姿凸轮芯轴式灵巧三爪自动定心夹具，采取气缸推动燕姿凸轮平动，通过燕姿凸轮的轮廓形状，控制上、下两个杠杆支撑端的运动规律，从而间接控制上、下两个杠杆的夹爪端与凸轮轴末端的夹爪保持同心同颈联动，以紧凑的外形结构，实现对细长轴定心夹持的目的。

图1.1和图1.2为本实用新型提出的平动燕姿凸轮芯轴式灵巧三爪自动定心夹具装配图和投影图。图2为本实用新型提出的平动燕姿凸轮芯轴式灵巧三爪自动定心夹具三维装配图。

一种平动燕姿凸轮芯轴式灵巧三爪自动定心夹具，三爪自动定心夹具的主体结构设置在前箱板17和后箱板16之间，前箱板17和后箱板16对称布置。主体结构包括杠杆4、杠杆回转轴承3、杠杆紧固螺钉19、前导向块5、前导向轴承10、导向紧固螺钉18、导轨7、拉簧挂扭15、拉簧6、燕姿凸轮轴14、驱动气缸11、气缸定位销12、锁紧螺母13依次相连。

燕姿凸轮轴14的顶部为一字型直导轨结构，一字型直导轨结构的两端分别连接斜弧形结构，燕姿凸轮轴14的底部设有凹槽；燕姿凸轮轴14的底部两侧通过后导向轴承8与导轨7相配合，两个导轨7相互平行且对称布置在前箱板 17和后箱板16之间；两个杠杆4的中间部分分别通过两个杠杆回转轴承3固定在前箱板17和后箱板16的上下两端，杠杆回转轴承3通过杠杆紧固螺钉19与前箱板17和后箱板16固定；每个杠杆4的底部均设有支撑轴承9，两支撑轴承 9与燕姿凸轮轴14上的两斜弧形结构相配合，每个杠杆4的端部均设有一个夹爪轴承2，夹爪轴承2通过轴承固定螺钉1与杠杆4连接。

每个杠杆4的底部内侧均设有拉簧挂扭15，拉簧挂扭15通过拉簧6与前导向块5连接，拉簧6通过导向紧固螺钉18与前导向块5连接；每个前导向块5 的端部均设有前导向轴承10，两个前导向轴承10与一字型直导轨结构的上下表面相配合；

驱动气缸11的顶部通过锁紧螺母13与燕姿凸轮轴14的底部凹槽相接触，驱动气缸11的底部设有气缸定位销12。

一字型直导轨结构的端部设有轴承，两个杠杆4的端部均设有夹爪轴承2，轴承及两个夹爪轴承2组成三爪自动定心夹具的夹持结构。

燕姿凸轮芯轴的运动姿态受到前导向块和后部导轨的约束，使得其只能产生水平运动。