一种用于精密螺纹铜管加工的夹具的制作方法

1.本发明涉及超精密铜管加工装置技术领域，特别涉及一种用于精密螺纹铜管加工的夹具。


背景技术：

2.铜管，常用于自来水管道、供热以及制冷管道，作为安装管有质地坚硬，不易腐蚀，耐高温、耐高压等优点，可在不同环境中使用；作为冷热交换的空调设备用的不同规格的精密铜管在转接处需要精密的螺纹连接。
3.在空调用精密铜管的螺纹加工工艺中，由于精密铜管具有壁厚较为薄的特点，而常见的加工机床三爪式卡夹装置仅能单独装夹铜管的外壁或内壁，在装夹的过程中，很容易造成铜管的变形，导致螺纹加工的精度下降。
4.为了解决上述问题，操作工人一般在对铜管螺纹加工前，先将一实心棒塞至铜管的内孔中，再对塞实心棒位置的铜管进行装夹，这样装夹时，铜管就不易发生变形，然而这种方法虽然实用，却存在效率低下的缺点；另外重要的一点，由于空调冷热交换用的精密铜管的规格各不相同，在螺纹的加工过程中，常需要针对不同规格的精密铜管进行装夹，这就要求必须提前制作大量的与不同规格精密铜管配套使用的实心棒，同样存在浪费人力、物力的缺点。


技术实现要素：

5.为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种用于精密螺纹铜管加工的夹具，包括转台总成、外联夹总成、内联夹总成和内联调总成；
6.外联夹总成包括螺旋盘和外夹块，内联夹总成包括内滑杆和内夹块，内联调总成包括中心锥齿轮和旋转锥齿轮；
7.转台总成为圆筒形结构，外联夹总成中的螺旋盘自动旋设在转台总成主体圆筒的外壁，转台总成主体的侧壁上均匀滑设有数组螺旋滑柱，且每组螺旋滑柱都与螺旋盘螺旋配合，数组内弧面结构的外夹块分别固接在螺旋滑柱的内端，且数组外夹块的内弧面时刻保持同心；
8.内联夹总成中的数组内滑杆均匀的弹动滑设在转台总成主体后端的圆筒中，且每组内滑杆都与每组螺旋滑柱对应，数组外弧面结构的内夹块分别固接在内滑杆的内端，且数组内夹块与数组外夹块同心，每组内滑杆的后端都横向的连接有内齿条，每组螺旋滑柱的外端都横向的连接有外齿条，且每组内齿条都与对应的外齿条齿面相对，每组对应分布的内齿条与外齿条之间都共同啮合有可自动升降的联动齿轮；
9.内联调总成中的中心锥齿轮旋设在转台总成主体后端的圆筒中，数组旋转锥齿轮啮合在中心锥齿轮的上侧与内滑杆对应的位置上，每组旋转锥齿轮的一侧都传动连接有转换齿轮，每组内齿条的上端与旋转锥齿轮对应的位置上都横向的连接有转换齿条，且转换齿条与对应的转换齿轮啮合。
10.进一步地，数组内夹块位于数组外夹块的内侧，且数组内滑杆位于数组外夹块的后方，铜管仅夹持在数组内滑杆前方的数组内夹块与数组外夹块的空挡中。
11.进一步地，转台总成包括主转台和外夹旋面，主转台为前端开口的圆筒形结构，外夹旋面同轴的固定连接在主转台的后端，且外夹旋面的腔体与主转台连通，主转台的圆筒外壁的后端连接有后联柱。
12.进一步地，外联夹总成还包括滑柱槽、旋齿环、内齿轮轴和内驱动电机，螺旋盘的内端旋转连接在后联柱中，主转台的侧壁与数组螺旋滑柱对应的位置上均匀开设有数组滑柱槽，数组螺旋滑柱分别滑插在对应的滑柱槽内；
13.旋齿环固定连接在螺旋盘的后端面，旋齿环的内侧均匀的啮合有数组内齿轮，每组内齿轮都旋转连接在对应的内齿轮轴中，数组内齿轮轴都固定安装在主转台的后端面；
14.其中一组内齿轮的一侧啮合有内驱动齿轮，内驱动齿轮与内驱动电机的旋轴连接，内驱动电机固定安装在主转台的后端面；
15.内联夹总成还包括内滑槽、切换驱动，数组内滑槽开设在外夹旋面的侧壁与内滑杆对应的位置上，数组内滑杆自对应的内滑槽滑插至外夹旋面的内腔；
16.每组内滑杆的后端都固定连接有后限板；
17.每组后限板的后端都横向的连接有内连杆，内连杆的主面与内齿条对应的位置上开设有内齿条槽，内齿条的后端连接固定有内齿条后板，内齿条后板插接固定在对应的内齿条槽中；
18.数组螺旋滑柱的后端与外齿条对应的位置上连接固定有外连杆，数组外齿条分别连接固定在外连杆的另一端；
19.主转台的后端面与数组联动齿轮对应的位置上固定连接有切换驱动，数组联动齿轮分别旋转连接在对应的切换驱动的顶杆中；
20.进一步地，每组内滑杆的外侧都套接有回位簧，回位簧的内端卡接在外夹旋面的外壁，外端卡接在对应的后限板的内端。
21.进一步地，内联调总成还包括连接锥齿轮和转换齿条架，中心锥齿轮旋转连接在外夹旋面的外壁中；
22.外夹旋面的外壁上连接固定有旋架内座，旋架内座的外端与数组旋转锥齿轮对应的位置上都连接固定有旋转架，每组旋转架与旋转锥齿轮对应的位置上都旋转连接有旋转轴，旋转锥齿轮插接固定在对应的旋转轴的内轴端，数组连接锥齿轮分别插固在对应的旋转轴的外轴端，每组连接锥齿轮的一侧都啮合有转换锥齿轮，每组旋转架的另一端与转换锥齿轮对应的位置上都旋转连接有转换轴，数组转换锥齿轮分别插固在对应的转换轴的一端，数组转换齿轮分别插接固定在对应的转换轴的另一端；
23.数组转换齿条的下端分别固定在对应的转换齿条架上端面，数组转换齿条架的下端分别固定连接在内齿条后板的顶面。
24.进一步地，旋转锥齿轮的上端连接有操作手环。
25.与现有技术相比，本发明提供的一种用于精密螺纹铜管加工的夹具具有如下优点：
26.(1)本发明通过设置装夹铜管外壁与内壁联动的外联夹总成与内联夹总成，通过外联夹总成中的数组外夹块可对铜管的外壁进行装夹，与此同时，数组外夹块向内移动，通
过外齿条带动联动齿轮的转动，联动齿轮带动内齿条与外齿条同步的反向移动，实现连接在数组内齿条内端的内夹块的向外移动，从而可实现对铜管内外壁的联动式同步装夹，可保证在夹持过程后，铜管圆度与精密螺纹加工的精度。
27.(2)进一步地，为了保证数组外夹块的同步且同心的移动，本发明通过设置可自动旋转的螺旋盘带动数组螺旋滑柱进行同步的螺旋式配合，既通过单一的螺旋盘的旋转，可实现数组螺旋滑柱同步的内外移动，从而可实现数组外夹块在移动的过程中，能时刻保持同心的状态，从而可以保证对铜管外壁的夹持精度。
28.(3)进一步地，为了实现数组内夹块在移动过程中的同步且同心，本发明设有内联调总成，通过旋设在外夹旋面中的中心锥齿轮与对应的连接在数组内滑杆后端的转换齿条的同步传动配合，可对螺旋滑柱通过外齿条与联动齿轮及内齿条的配合带动的数组内滑杆的向内移动进行同心且同步的限制。
29.(4)进一步地，本发明通过设置可自动升降的联动齿轮，可实现针对不同壁厚铜管夹持配合的调整，通过联动齿轮在切换驱动及内齿条之间的啮合切换，可使内齿条与切换驱动脱离配合，通过旋拧操作手环带动中心锥齿轮的旋转，中心锥齿轮通过传动机构可带动数组内滑杆进行同步的内外移动，使得内滑杆相对于螺旋滑柱的位置发生变换，从而实现在调节完成后，数组外夹块与数组内夹块之间的空位尺寸变化，可适用于不同壁厚的铜管的装夹，提高不同规格铜管的装夹范围。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本发明提供的一种用于精密螺纹铜管加工的夹具的整体结构示意图；
32.图2为本发明转台总成的结构示意图；
33.图3为本发明外联夹总成的安装结构示意图；
34.图4为本发明外联夹总成中螺旋滑柱部分的结构示意图；
35.图5为本发明外联夹总成中螺旋盘部分的结构示意图；
36.图6为本发明外联夹总成驱动部分的结构示意图；
37.图7为本发明内联夹总成第一视角的结构示意图；
38.图8为本发明内联夹总成第二视角的结构示意图；
39.图9为本发明内联调总成的结构示意图。
40.附图标记：1、转台总成；2、外联夹总成；3、内联夹总成；4、内联调总成；101、主转台；102、外夹旋面；103、后联柱；201、螺旋盘；202、滑柱槽；203、螺旋滑柱；204、外夹块；205、旋齿环；206、内齿轮；207、内齿轮轴；208、内驱动齿轮；209、内驱动电机；301、内滑槽；302、内滑杆；303、后限板；304、回位簧；305、内连杆；306、内齿条槽；307、内齿条；308、内齿条后板；309、外连杆；310、外齿条；311、联动齿轮；312、切换驱动；313、内夹块；401、中心锥齿轮；402、操作手环；403、旋转锥齿轮；404、旋转轴；405、旋转架；406、旋架内座；407、连接锥齿轮；408、转换锥齿轮；409、转换轴；410、转换齿轮；411、转换齿条；412、转换齿条架。
具体实施方式
41.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
42.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
43.实施例：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9所示一种用于精密螺纹铜管加工的夹具，转台总成1为圆筒形结构，外联夹总成2中的螺旋盘201自动旋设在转台总成1主体圆筒的外壁，转台总成1主体的侧壁上均匀滑设有数组螺旋滑柱203，且每组螺旋滑柱203都与螺旋盘201螺旋配合，数组内弧面结构的外夹块204分别固接在螺旋滑柱203的内端，内联夹总成3中的数组内滑杆302均匀的弹动滑设在转台总成1主体后端的圆筒中，且每组内滑杆302都与每组螺旋滑柱203对应，数组外弧面结构的内夹块313分别固接在内滑杆302的内端，每组内滑杆302的后端都横向的连接有内齿条307，每组螺旋滑柱203的外端都横向的连接有外齿条310，且每组内齿条307都与对应的外齿条310齿面相对，每组对应分布的内齿条307与外齿条310之间都共同啮合有可自动升降的联动齿轮311，内联调总成4中的中心锥齿轮401旋设在转台总成1主体后端的圆筒中，数组旋转锥齿轮403啮合在中心锥齿轮401的上侧与内滑杆302对应的位置上，每组旋转锥齿轮403的一侧都传动连接有转换齿轮410，每组内齿条307的上端与旋转锥齿轮403对应的位置上都横向的连接有转换齿条411，且转换齿条411与对应的转换齿轮410啮合；
44.转台总成1的具体结构如图2所示，主转台101为前端开口的圆筒形结构，外夹旋面102同轴的固定连接在主转台101的后端，且外夹旋面102的腔体与主转台101连通，主转台101的圆筒外壁的后端连接有后联柱103；
45.外联夹总成2的具体结构如图3、图4、图5和图6所示，螺旋盘201的内端旋转连接在后联柱103中，主转台101的侧壁与数组螺旋滑柱203对应的位置上均匀开设有数组滑柱槽202，数组螺旋滑柱203分别滑插在对应的滑柱槽202内，旋齿环205固定连接在螺旋盘201的后端面，旋齿环205的内侧均匀的啮合有数组内齿轮206，每组内齿轮206都旋转连接在对应的内齿轮轴207中，数组内齿轮轴207都固定安装在主转台101的后端面，其中一组内齿轮206的一侧啮合有内驱动齿轮208，内驱动齿轮208与内驱动电机209的旋轴连接，内驱动电机209固定安装在主转台101的后端面；
46.具体的，内联夹总成3的结构如图7和图8所示，数组内滑槽301开设在外夹旋面102的侧壁与内滑杆302对应的位置上，数组内滑杆302自对应的内滑槽301滑插至外夹旋面102的内腔，每组内滑杆302的后端都固定连接有后限板303，每组后限板303的后端都横向的连接有内连杆305，内连杆305的主面与内齿条307对应的位置上开设有内齿条槽306，内齿条307的后端连接固定有内齿条后板308，内齿条后板308插接固定在对应的内齿条槽306中，
数组螺旋滑柱203的后端与外齿条310对应的位置上连接固定有外连杆309，数组外齿条310分别连接固定在外连杆309的另一端，主转台101的后端面与数组联动齿轮311对应的位置上固定连接有切换驱动312，数组联动齿轮311分别旋转连接在对应的切换驱动312的顶杆中；
47.通过外联夹总成2中的数组外夹块204可对铜管的外壁进行装夹，数组外夹块204向内移动的同时，通过传动机构带动内夹块313的向外移动，从而可实现对铜管内外壁的联动式同步装夹，可进一步提高在夹持完成后，铜管圆度与精密螺纹加工的精度；
48.具体的，内联调总成4的结构如图9所示，中心锥齿轮401旋转连接在外夹旋面102的外壁中，外夹旋面102的外壁上连接固定有旋架内座406，旋架内座406的外端与数组旋转锥齿轮403对应的位置上都连接固定有旋转架405，每组旋转架405与旋转锥齿轮403对应的位置上都旋转连接有旋转轴404，旋转锥齿轮403插接固定在对应的旋转轴404的内轴端，数组连接锥齿轮407分别插固在对应的旋转轴404的外轴端，每组连接锥齿轮407的一侧都啮合有转换锥齿轮408，每组旋转架405的另一端与转换锥齿轮408对应的位置上都旋转连接有转换轴409，数组转换锥齿轮408分别插固在对应的转换轴409的一端，数组转换齿轮410分别插接固定在对应的转换轴409的另一端，数组转换齿条411的下端分别固定在对应的转换齿条架412上端面，数组转换齿条架412的下端分别固定连接在内齿条后板308的顶面；
49.通过设置在内联夹总成3可自动升降的联动齿轮311，联动齿轮311在切换驱动312及内齿条307之间的啮合切换，可使内齿条307与切换驱动312脱离配合，通过旋拧操作手环402带动中心锥齿轮401的旋转，中心锥齿轮401通过传动机构可带动数组内滑杆302进行同步的内外移动，使得内滑杆302相对于螺旋滑柱203的位置发生变换，从而实现在调节完成后，数组外夹块204与数组内夹块313之间的空位尺寸变化，可适用于不同壁厚的铜管的装夹。
50.其工作原理为：
51.本发明通过连接在转台总成1后端的外夹旋面102连接在螺纹加工机床的旋转中心，由于外夹旋面102与主转台101及后联柱103同轴，可保证本发明与加工机床旋转中心的同轴；
52.不同壁厚铜管的夹持，通过调节数组外夹块204与数组内夹块313联动时的空挡尺寸，可实现对不同壁厚铜管的装夹；
53.通过启动内联夹总成3中的切换驱动312，带动联动齿轮311向下移动，使得联动齿轮311脱离与外齿条310及内齿条307之间的配合；
54.此时，通过旋拧内联调总成4中的操作手环402带动中心锥齿轮401在外夹旋面102的外壁上旋转，中心锥齿轮401与数组旋转锥齿轮403形成传动配合，数组旋转锥齿轮403分别带动对应的连接锥齿轮407的转动，数组连接锥齿轮407分别与对应的转换锥齿轮408形成配合传动，数组转换锥齿轮408分别同轴带动对应的转换齿轮410的转动，数组转换齿轮410同步与数组转换齿条411形成配合传动，数组转换齿条411通过转换齿条架412带动数组内齿条后板308的同步横向移动，数组内齿条后板308通过内连杆305同步带动数组内滑杆302的横向移动，此时数组外齿条310及与外齿条310连接的数组螺旋滑柱203处于静置状态，通过数组内滑杆302的自由横向移动，可完成连接在数组内滑杆302内端的数组内夹块313相对于连接在数组螺旋滑柱203内端的数组外夹块204的夹持时的空挡尺寸的变换；
55.在根据不同壁厚的铜管，确认夹持铜管内外壁的数组内夹块313及数组外夹块204的空挡尺寸后，此时，旋拧住操作手环402不放松，通过再次启动切换驱动312，带动联动齿轮311向上移动，使得联动齿轮311与外齿条310及内齿条307重新形成配合传动，从而可以根据不同壁厚的铜管，完成夹持内外壁空挡尺寸的调节，具有可适用范围广的优点；
56.铜管内外壁的联动夹持，将待装夹的铜管放置在数组内夹块313与数组外夹块204之间的空挡；
57.由于待加工的铜管仅夹持在数组内滑杆302前方的数组内夹块313与数组外夹块204的空挡中便可保证对铜管足够稳定的夹持力，因此数组内滑杆302的存在不会对铜管的夹持过程形成干涉；
58.通过启动外联夹总成2中的内驱动电机209带动内驱动齿轮208的旋转，内驱动齿轮208通过与内齿轮206的配合带动旋齿环205旋转，旋齿环205的旋转带动螺旋盘201的以后联柱103为中心旋转，螺旋盘201通过与数组螺旋滑柱203的螺旋式移动配合，带动数组外夹块204的同步且同心的向内移动；
59.与此同时，数组螺旋滑柱203的向内移动，带动外连杆309的向内移动，数组外连杆309分别带动对应的外齿条310的向内移动，数组外齿条310通过与联动齿轮311的配合带动数组内齿条307的向外移动，数组内齿条307通过内连杆305带动对应的数组内滑杆302同步的向外移动，从而可带动数组内夹块313同步的向外移动，从而可实现对待精密螺纹铜管的联动式内外夹持工作；
60.由于此时，中心锥齿轮401处于自由转动的状态，中心锥齿轮401及相关的传动部件不会对数组螺旋滑柱203与数组内滑杆302的联动形成干涉影响。
61.优选的，数组外夹块204的内弧面时刻保持同心，数组内夹块313与数组外夹块204同心，且数组内夹块313位于数组外夹块204的内侧，可保证对铜管内外壁夹持的同心度。
62.优选的，每组内滑杆302的外侧都套接有回位簧304，回位簧304的内端卡接在外夹旋面102的外壁，外端卡接在对应的后限板303的内端，使得在常规的状态下，数组内滑杆302中存在自然的向外的弹性推力，通过连接在数组内滑杆302内端的内夹块313，更能与待加工的铜管的内壁贴合。
63.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。