一种轴类零件加工装夹工装的制作方法

本发明涉及机械加工夹具，具体为一种轴类零件加工装夹工装。

背景技术：

1、目前，轴类零件加工中广泛使用的装夹工装主要包括四爪卡盘、弹簧夹头、顶尖夹持装置以及组合式专用夹具等，其中，四爪卡盘因其定心精度较高、操作简便、适用范围广而成为最常用的夹持工具，传统四爪卡盘通常由卡盘体、活动卡爪和驱动机构组成，通过旋转锥齿轮或螺旋机构驱动四个卡爪同步径向移动，从外部抱紧轴体的外圆表面，实现轴体的定心和夹紧。

2、然而，现有技术的轴类零件加工装夹工装在长期使用过程中，仍然存在以下明显的技术缺陷和不足：

3、其一，夹持直径范围有限，小直径轴体需频繁更换夹盘，传统卡盘的卡爪径向行程受限于卡盘体的内部结构尺寸，其可夹持的轴体直径范围较为狭窄，当需要加工直径明显小于夹盘最小夹持范围的轴类零件时，操作人员必须停机将整个夹盘从机床主轴上拆卸下来，更换为适配小直径规格的专用夹盘或弹簧夹头，这一更换过程不仅需要耗费大量的辅助时间，严重影响加工效率和生产节拍，而且频繁的拆装操作会导致夹盘与机床主轴的连接锥面发生磨损，配合精度逐渐下降，进而影响后续加工中的定心精度和重复定位精度，尤其在现代多品种、小批量的柔性制造模式下，生产线需要频繁更换不同直径规格的轴类零件，夹盘频繁更换所带来的时间成本累积和精度损失已成为制约加工效率提升的突出瓶颈；

4、其二，夹持模式单一，无法兼顾粗加工和精加工的不同需求，在轴类零件的实际加工过程中，不同工序对夹持方式有着截然不同的要求，粗加工阶段需要去除大量的毛坯余量，切削深度大、进给速度快，产生较大的切削力矩和冲击载荷，此时需要夹持机构与轴体之间形成刚性金属接触，以提供最大的夹持摩擦力来抵抗切削力，确保加工过程的稳定性，而精加工阶段或加工薄壁轴类零件、细长轴以及已加工表面时，过大的刚性夹持力容易在轴体外表面产生夹痕和压伤，甚至导致薄壁轴体发生径向变形，从而影响最终的加工精度和表面质量，现有技术中的常规卡盘和夹头通常只能提供单一模式的刚性夹持，无法根据加工阶段和工件特性的不同灵活调整夹持方式，虽然少数现有技术在卡爪夹持面上镶嵌了橡胶垫或铜垫来缓解夹伤问题，但这些措施仅能在一定程度上降低夹持力对工件表面的损伤，却无法实现夹持模式的真正切换，且在需要大夹持力的粗加工工况下，柔性垫层的存在反而会降低夹持刚性和稳定性；

5、综上所述，现有技术中的轴类零件加工装夹工装在夹持直径范围、自适应夹持能力、夹持模式切换灵活性等方面均存在明显的不足，难以满足现代机械加工行业对高效率、高精度、高柔性制造的迫切需求，因此，开发一种能够在不更换夹盘的前提下自适应夹持不同直径轴体、可在柔性夹持与硬性夹持之间便捷切换，具有重要的工程应用价值和广阔的市场前景。

技术实现思路

1、（一）解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供一种轴类零件加工装夹工装。

3、（二）技术方案

4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种轴类零件加工装夹工装，包括夹盘，所述夹盘的内部活动安装有可调节移动的凸型动块，所述凸型动块的顶部固定有夹紧块，所述夹紧块的数量为四个，四个所述夹紧块的内部均开设有侧槽和推动腔，所述夹紧块的内部旋转安装有连接轴，所述连接轴的下端固定连接有位于所述侧槽内部的勾型杆，四个所述夹紧块通过旋转所述勾型杆夹紧固定有轴体，所述连接轴的上端固定连接有位于所述推动腔内部的旋转叶轮，所述夹紧块上端的内部固定安装有液体箱，所述液体箱的内部活动套接有活塞板，所述活塞板的侧面固定安装有活塞杆，所述活塞杆的另一端贯穿所述液体箱并固定连接有固定环，所述固定环的底部固定安装有侧块，所述侧块的另一端与所述夹盘的外表面固定连接，所述夹紧块的内部分别固定有第一导入管和第一导出管，所述第一导入管的一端与所述液体箱固定连通，所述第一导入管的另一端与所述推动腔固定连通，所述第一导出管的一端与所述推动腔的排液口连通，所述第一导出管的另一端与所述液体箱的回液口连通。

5、优选地，所述夹盘的内部环形等距固定安装有固定架，所述固定架上端的内部活动套接有套杆，所述套杆的左右两端分别固定安装有螺纹杆，所述螺纹杆的外表面与所述凸型动块的下端螺纹连接，所述螺纹杆的内部开设有六边孔。

6、优选地，所述夹紧块的内部开设有回弹腔，所述回弹腔的内部活动套接有回弹叶杆，所述回弹叶杆的上端与所述勾型杆固定连接，所述回弹叶杆的叶片处活动套接有圆环杆，所述圆环杆的另一端与所述回弹腔的内壁固定连接，所述圆环杆的外表面活动套接有环形弹簧，所述环形弹簧的一端与所述回弹叶杆的叶片面固定连接，所述环形弹簧的另一端与所述回弹腔的内壁固定连接。

7、优选地，所述夹紧块的内部活动套接有位于所述推动腔上端的方形箱，所述方形箱的上端限位套接有螺杆，所述螺杆的外表面与所述夹紧块的内壁螺纹套接。

8、优选地，所述方形箱下端的侧面开设有进液口，所述方形箱上端的侧面开设有第一出液口。

9、优选地，所述夹紧块的内部固定连接有第二导入管，所述夹紧块的夹持端固定安装有橡胶气囊，所述第二导入管的一端与所述橡胶气囊连通，所述第二导入管的另一端与所述方形箱的侧面活动接触且位于所述第一出液口的下方。

10、优选地，所述方形箱的内部开设有第二出夜口，所述第二出夜口位于所述第一出液口的下方且位于所述第一出液口的右侧。

11、优选地，所述第一导出管的侧面固定连通有第二导出管，所述第二导出管的另一端与所述方形箱的侧面活动接触且位于所述第二出夜口的正下方。

12、优选地，所述第一导入管和所述第一导出管均为刚性管体。

13、优选地，所述夹紧块和所述勾型杆的外表面均设置有防滑凸齿。

14、（三）有益效果

15、与现有技术相比，本发明提供了一种轴类零件加工装夹工装，具备以下有益效果：

16、1、本发明通过勾型杆、旋转叶轮、液体箱、活塞板及环形弹簧的协同作用，实现了夹紧块径向进给量与勾型杆旋转伸出量的正比例联动--轴体直径越小，夹紧块移动行程越大，产生的液体驱动量越多，勾型杆伸出幅度相应增大，从而自适应补偿夹紧块与轴体之间的间隙，无需更换夹盘即可夹持更小直径的轴体；同时，加工完成后环形弹簧释放弹性势能驱动勾型杆自动复位缩回侧槽，为下一次夹持提供最大的伸出行程储备，既缩短了换装时间、降低了工装采购成本，又避免了频繁拆装夹盘对主轴精度的损害。

17、2、本发明通过方形箱、螺杆、第一出液口、第二出夜口、第二导入管、橡胶气囊及第二导出管构成的液路换向分配系统，操作者仅需旋转螺杆驱动方形箱上下移动，即可切换液路流向--下移时第一出液口与第二导入管连通，液体导入橡胶气囊使其膨胀，实现对轴体的柔性包裹夹持，适用于精加工和薄壁件以避免夹伤；上移时第二出夜口与第二导出管对应连通，液体绕过橡胶气囊直接回流，勾型杆与轴体形成刚性接触，提供最大夹持力以适应粗加工和重切削，整个切换过程无需拆卸管路或更换零件，且方形箱同步对旋转叶轮进行限位固定，确保两种模式下夹持力的稳定可靠。