本發(fā)明涉及一種固定裝置，特別是一種軸承外圈加工時(shí)用的夾具，具體的說是一種機(jī)械加工精密硬車削軸承外圈專用夾具。

背景技術(shù)：

軸承外圈是軸承的重要組成部分，近年來隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和生產(chǎn)水平的逐步提高，機(jī)械設(shè)備的精度也越來越高，軸承作為一個(gè)重要部件，直接影響著整套機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量，而軸承外圈作為軸承的重要部件又直接影響軸承的質(zhì)量。

眾所周知，精密軸承的加工精度要求極高，同時(shí)軸承外圈屬于薄壁類部件，而且材料特殊性，目前精密軸承外圈的加工方法普遍使用磨削，但這種加工方式有以下缺點(diǎn)無法克服：（1）磨削加工會(huì)產(chǎn)生高溫，改變軸承加工表面的金相組織，影響軸承的設(shè)計(jì)屬性和使用壽命；（2）加工產(chǎn)生的殘余應(yīng)力影響尺寸精度；（3）工藝流程步驟多，加工效率低。

相對(duì)于磨削加工方式，目前加工軸承外圈的加工方式還有一種是硬車削技術(shù)，硬車削技術(shù)是使用pcbn、金剛石、陶瓷材質(zhì)刀具，在高剛度、高精度機(jī)床上進(jìn)行加工，在合適的參數(shù)選擇下，加工出的表面質(zhì)量等于甚至高于磨削方式加工出的軸承外圈，而且硬車削方式可以獲得較均勻的金相組織狀態(tài)和較深的殘余壓應(yīng)力狀態(tài)，因此硬車削加工方式可以取代目前精密軸承的傳統(tǒng)加工工藝，但是硬車削加工方式加工效率比較低，硬車削時(shí)需要將軸承外圈毛坯進(jìn)行固定，當(dāng)毛坯軸承外圈加工到一定精度時(shí)，外圈的壁厚會(huì)變薄，如果對(duì)外圈再進(jìn)一步加工，非常容易造成外圈變形，影響軸承外圈的精度?，F(xiàn)有技術(shù)中，硬車削加工軸承外圈時(shí)，對(duì)軸承外圈的固定方法有：1.采用三爪卡盤固定，此固定方式為局部受力，裝夾后會(huì)直接導(dǎo)致外圈的變形，加工時(shí)在已經(jīng)變形的毛坯上進(jìn)行車削，同時(shí)加工的車刀所產(chǎn)生的切削力也會(huì)導(dǎo)致零件本身的變形，在未卸下車床時(shí)，測(cè)量圓度、尺寸等都是合格的，但松開三爪卡盤后，軸承外圈會(huì)即刻變形；2、電磁鐵夾具，使用電磁鐵吸住待加工毛坯軸承外圈的一個(gè)端面，進(jìn)行車削內(nèi)孔加工,這樣雖然能解決變形問題，但是使用這種夾具，為了能夠保持車削時(shí)的穩(wěn)定，需要極大的吸附力，這個(gè)吸附力在加工完成松開后，會(huì)導(dǎo)致零件另一個(gè)方向的變形，造成端面平面度不合格的情況。3、套圈內(nèi)孔卡具，使用與被加工零件尺寸相適應(yīng)的鑄鐵胎具原理，套住軸承外圈固定。但效果很差，出現(xiàn)誤差原因是，工件毛坯的壁薄，容易受力變形，如果夾緊點(diǎn)與工件的定位點(diǎn)不重合，加工完畢的工件當(dāng)夾緊力去除后，因?yàn)榧庸み^程對(duì)工件的夾緊造成的內(nèi)應(yīng)力作用，工件就要產(chǎn)生彈性形變，造成夾緊力去除前后尺寸不一致。

因此，本技術(shù)領(lǐng)域人員亟需研制一種適合硬車削加工工藝使用的新結(jié)構(gòu)夾具，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，能夠提高加工后軸承外圈內(nèi)徑尺寸、圓度、內(nèi)徑圓跳動(dòng)、軸向尺寸的加工精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種機(jī)械加工精密硬車削軸承外圈專用夾具，該夾具既能固定住軸承外圈毛坯，又不會(huì)造成成品變形，確保軸承外圈的成品質(zhì)量和精度。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種機(jī)械加工精密硬車削軸承外圈專用夾具，包括底座、伸縮連接桿、外錐套、內(nèi)錐套組件，所述的內(nèi)錐套組件由內(nèi)錐套本體、多個(gè)扇形滑塊、限位桿、頂板組成，所述內(nèi)錐套本體直徑小的一端與底座固定連接；內(nèi)錐套本體的另一端內(nèi)設(shè)置有中心孔，所述的扇形滑塊固定連接在內(nèi)錐套本體端面上，沿中心孔的四周分布；所述的中心孔內(nèi)固定有限位桿，所述的限位桿的端部固定有頂板；所述的外錐套套裝在內(nèi)錐套組件直徑大的一端，且外錐套與底座之間通過伸縮連接桿相連接。

作為優(yōu)選的，所述的內(nèi)椎套本體包括底座限位面、底座固定面、外錐套滑動(dòng)面、錐形面，所述的底座限位面的直徑小于底座固定面的直徑，所述的底座固定面直徑小于外錐套滑動(dòng)面的直徑，所述的外錐套滑動(dòng)面的直徑小于錐形面的錐底直徑，所述的底座限位面上設(shè)置有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽內(nèi)設(shè)置有限位板；所述的底座的橫截面形狀為t字形，且中部設(shè)置有通孔，底座套裝底座限位面、底座固定面上，且通過螺栓固定在限位板上；所述的外錐套的橫截面形狀為矩形，外錐套一端為圓形中心孔，另一端為錐形中心孔，且圓形中心孔的孔深小于或等于外錐套滑動(dòng)面的長(zhǎng)度的三分之一。

進(jìn)一步的，所述的底座固定面上設(shè)置有第一花鍵，所述的底座的內(nèi)壁上對(duì)應(yīng)設(shè)置有第一花鍵槽，第一花鍵與第一花鍵槽相配合，所述的外錐套滑動(dòng)面上設(shè)置有第二花鍵，所述的外錐套的圓形中心孔側(cè)壁上對(duì)應(yīng)設(shè)置有第二花鍵槽，所述的第二花鍵與第二花鍵槽相配合。

作為優(yōu)選的，所述的內(nèi)錐套本體端面上沿圓周方向設(shè)置有燕尾槽，所述的扇形滑塊半徑小的一端的端面上設(shè)置有燕尾榫，所述的扇形滑塊通過燕尾榫和燕尾槽插接在內(nèi)錐套本體端面上。

作為優(yōu)選的，所述的內(nèi)錐套組件還包括彈簧，所述的扇形滑塊的外表面沿周向設(shè)置有多層凹槽，多個(gè)滑塊上的凹槽組合成圓形凹槽，所述的彈簧套裝在圓形凹槽內(nèi)。

作為優(yōu)選的，伸縮連接桿內(nèi)設(shè)置有氣缸。

作為優(yōu)選的，所述的限位桿為氣缸結(jié)構(gòu)。

作為優(yōu)選的，扇形滑塊的數(shù)量為6-8個(gè)。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)，壽命長(zhǎng)，而且在夾緊過程中的軸承外圈不會(huì)產(chǎn)生變形，免去了變形后的調(diào)節(jié)的步驟，確保了軸承外圈精度的準(zhǔn)確性。

2、本發(fā)明采用多個(gè)扇形滑塊加彈簧的結(jié)構(gòu)夾住軸承套圈，這樣工作人員安裝軸承套圈時(shí)，扇形滑塊就可以夾住軸承套圈，方便后續(xù)外錐套套入。

3、本發(fā)明中，在內(nèi)錐套本體內(nèi)設(shè)置中氣缸和頂板，這樣工作人員安裝軸承套圈時(shí)，頂板可以起到為軸承套圈限位的作用，方便安裝，防止軸承套圈裝斜。

4、本發(fā)明采用這種錐面夾緊的方式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且能保證扇形滑塊夾緊軸承套圈時(shí)位置的準(zhǔn)確性。

5、本發(fā)明扇形滑塊通過燕尾結(jié)構(gòu)與內(nèi)錐套本體連接，在外錐套的作用下，扇形滑塊可以在內(nèi)錐套端面滑動(dòng)，當(dāng)外錐套夾緊扇形滑塊時(shí)，扇形滑塊與軸承外圓始終是面接觸，因此可以有效防止軸承套圈被夾緊時(shí)變形。當(dāng)加工完畢，扇形滑塊松開軸承套圈后，軸承套圈內(nèi)徑尺寸、圓度誤差、內(nèi)徑向圓跳動(dòng)、軸向尺寸誤差均能保證在范圍內(nèi)。由于夾緊軸承套圈后，軸承端面不受力，所以軸向尺寸誤差也能保證在加工范圍內(nèi)，端面不會(huì)出現(xiàn)變形的問題。

6、另外，本發(fā)明中外錐套、底座均通過花鍵與內(nèi)錐套本體連接，能夠確保傳遞平穩(wěn)性，和定位的準(zhǔn)確性。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本發(fā)明的平面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中a-a的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中內(nèi)錐套組件4的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明中內(nèi)錐套組件4的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明中內(nèi)錐套本體41的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明中內(nèi)錐套本體41的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明中底座1的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明中底座1的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意；

圖9為本發(fā)明中外錐套3的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明中外錐套3的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本發(fā)明中扇形滑塊42平面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本發(fā)明中扇形滑塊42的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖中：

1—底座；11—通孔；12—第一花鍵槽；2—伸縮連接桿；3—外錐套；31—圓形中心孔；311—第二花鍵槽；32—錐形中心孔；4—內(nèi)錐套組件；41—內(nèi)錐套本體；411—底座限位面；4111—環(huán)形凹槽；412—底座固定面；4121—第一花鍵；413—外錐套滑動(dòng)面；4131—第二花鍵；414—錐形面；4141—燕尾槽；42—扇形滑塊；421—燕尾榫；422—凹槽；43—限位桿；44—頂板；45—彈簧；46—中心孔；5—限位板；6—軸承外圈。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)、清楚、完整地描述，顯然所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種機(jī)械加工精密硬車削軸承外圈專用夾具，包括底座1、伸縮連接桿2、外錐套3、內(nèi)錐套組件4，所述的內(nèi)錐套組件包括內(nèi)錐套本體41、多個(gè)扇形滑塊42、限位桿43、頂板44，所述內(nèi)錐套本體41直徑小的一端與底座固定連接；內(nèi)錐套本體41的另一端內(nèi)設(shè)置有中心孔46，所述的扇形滑塊42固定連接在內(nèi)錐套本體41端面上，沿中心孔46的四周分布；所述的中心孔46內(nèi)固定有限位桿43，所述的限位桿43的端部固定有頂板44，所述的外錐套3套裝在內(nèi)錐套組件4直徑大的一端，且外錐套3與底座1之間通過伸縮連接桿2相連接。

如圖4-10所示，所述的內(nèi)椎套本體41包括底座限位面411、底座固定面412、外錐套滑動(dòng)面413、錐形面414，所述的底座限位面411的直徑小于底座固定面412的直徑，所述的底座固定面412直徑小于外錐套滑動(dòng)面413的直徑，所述的外錐套滑動(dòng)面413的直徑小于錐形面414的錐底直徑，所述的底座限位面411上設(shè)置有環(huán)形凹槽4111，環(huán)形凹槽4111內(nèi)設(shè)置有限位板5；所述的底座1的橫截面形狀為t字形，且中部設(shè)置有通孔11，底座1套裝底座限位面411、底座固定面412上，且通過螺栓固定在限位板5上；所述的外錐套3的橫截面形狀為矩形，外錐套3一端為圓形中心孔31，另一端為錐形中心孔32，且圓形中心孔31的孔深小于或等于外錐套滑動(dòng)面413的長(zhǎng)度的三分之一；所述的底座固定面412上設(shè)置有第一花鍵4121，所述的底座1的內(nèi)壁上對(duì)應(yīng)設(shè)置有第一花鍵槽12，第一花鍵4121與第一花鍵槽12相配合，所述的外錐套滑動(dòng)面413上設(shè)置有第二花鍵4131，所述的外錐套3的圓形中心孔31側(cè)壁上對(duì)應(yīng)設(shè)置有第二花鍵槽311，所述的第二花鍵4131與第二花鍵槽311相配合。

如圖4、圖6、圖11、圖12所示，所述的扇形滑塊42的外表面沿周向設(shè)置有多層凹槽422，多個(gè)滑塊上的凹槽組合成圓形凹槽，所述的彈簧45套裝在圓形凹槽內(nèi)；所述的內(nèi)錐套本體41端面上沿圓周方向設(shè)置有燕尾槽4141，所述的扇形滑塊42半徑小的一端的端面上設(shè)置有燕尾榫421，所述的扇形滑塊42通過燕尾榫421和燕尾槽4141插接在內(nèi)錐套本體41端面上。

進(jìn)一步的，為了使外錐套3滑動(dòng)的更加平穩(wěn)，可以將伸縮連接桿2內(nèi)設(shè)置有氣缸。

進(jìn)一步的，為了使該裝置適用于不同寬度的軸承外圈，可以將限位桿43設(shè)置為氣缸結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，扇形滑塊42的數(shù)量為6-8個(gè)。

工作原理：

使用時(shí)，將本發(fā)明安裝在車床主軸上，或者直接安裝在主軸上，然后將軸承外圈6放入扇形滑塊42組成的中空?qǐng)A錐體的中心孔內(nèi)，調(diào)整限位桿43伸出長(zhǎng)度，使限位桿43頂端的頂板44頂?shù)捷S承外圈6的端面，此時(shí)，扇形滑塊42在彈簧45的作用下徑向收縮夾緊軸承套圈6，在伸縮連接桿2的推動(dòng)下，外錐套3套緊錐形面414，進(jìn)而夾緊軸承外圈6，這樣當(dāng)進(jìn)行車削加工時(shí)，軸承外圈6與扇形滑塊42內(nèi)壁之間永遠(yuǎn)都是面接觸，避免了軸承外圈6變形。

以上公開的僅為本專利的具體實(shí)施例，但本專利并非局限于此，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，做出的變形應(yīng)視為屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。