技术领域
背景技术
[0002] 曲拐是由一个
连杆轴颈(
曲柄销)，左、右两个
曲柄臂及左、右两个
主轴颈构成，而
曲轴由若干个曲拐所组成。
[0003] 为了说明现有夹具存在的问题，可参见图1-3，在曲拐上的连杆轴颈在车加工时，通过夹具的定位盘(200)固装于机床的主轴盘(300)上，该定位盘(200)上设有
主轴颈定位孔(201)，且该主轴颈定位孔(201)中心与主轴盘(300)轴心之间偏心一定距离。而曲拐定位后需满足：第一，该曲拐的连杆轴颈(101)与主轴盘(300)同轴且不能轴向移动，第二：该曲拐的曲柄臂(102)定位夹紧且不能径向偏移。
[0004] 其中图1是作为理想状态，该曲柄臂(102)的两侧夹紧
力F一致时，该连杆轴颈(101)与主轴盘(300)为同轴。而图2则是作为
现有技术存在的
缺陷，即该曲柄臂(102)两侧夹紧力F不一致或主轴颈(100)定位后受力不均产生转矩W，该连杆轴颈(101)与主轴盘(300)不再同轴而存在一定偏心。而现有夹具定位在曲柄臂(102)夹紧定位和主轴颈(100)定位后，均存在图2中F不一致的问题，且每一次装夹后都需要校准核对，存在操作复杂，辅助时间长及
精度不可控等缺陷；而且在曲拐高速精车时，该曲拐因偏心受力不均而震动，导致加工后尺寸误差大，严重影响加工精度、加工效率及加工安全性。
发明内容
[0005] 有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种曲拐定位夹具、可实现精准定位且不易偏心。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供了一种曲拐定位夹具，其特征在于：包括定位板(1)、顶杆(2)、锥套(3)、
弹簧夹套(4)及一对定位转臂(5)；该定位板(1)上平行开设有第一定位孔(11)和第二定位孔(12)；所述锥套(3)安装于第一定位孔(11)内；所述顶杆(2)安装于所述第二定位孔(12)内；所述弹簧夹套(4)安装于所述锥套(3)内且该弹簧夹套(4)外锥面与所述锥套(3)内锥孔相配适；所述弹簧夹套(4)外侧设置有挡环(7)；该对定位转臂(5)沿第一定位孔(11)和第二定位孔(12)中心连线对称分布且其中部均铰接于所述定位板(1)外侧面上；该顶杆(2)外端设有锥部(21)且该对定位转臂(5)第一端之间设有用于该锥部(21)插入的间隙(51)，该对定位转臂(5)第二端位于所述弹簧夹套(4)的两侧。
[0007] 采用上述方案，第一，可通过顶杆(2)的锥部(21)插入该对定位转臂(5)第一端之间的间隙(51)后，可将该对定位转臂(5)第一端顶开分离，并在定位板(1)上杠杆转动，以使该对定位转臂(5)第二端相互靠近而将曲拐的曲柄臂(102)对称定位且平衡夹紧；第二，可通过所述锥套(3)朝向弹簧夹套(4)外锥面配合轴向滑动，以压迫弹簧夹套(4)径向内缩，可将插入其内的主轴颈同轴定位且周向均匀夹紧；第三，由于该对定位转臂(5)沿第一定位孔(11)和第二定位孔(12)中心连线对称分布；且该顶杆(2)的锥部(21)周向对称，因此该对定位转臂(5)第一端为对称分开，同时使对定位转臂(5)第二端也能对称定位夹紧，并与该曲柄臂(102)两侧对称定位，可使其中心线保持一致且不偏移，以达到对曲拐实现精准定位的目的。
[0008] 进一步地，所述定位板(1)内侧平行设置设有推板(6)，该顶杆(2)与锥套(3)均与所述推板(6)固接，所述推板(6)与一伸缩缸(8)连接。该伸缩缸(8)用于为推板(6)提供往复动力，以实现自动压紧或松开；由于顶杆(2)与锥套(3)均与所述推板(6)固接，可通过该推板(6)带动顶杆(2)与锥套(3)同步松退，能快速地对曲柄臂(102)和主轴颈(100)实现同步定位和夹紧，响应速度快，可成倍地节约时间，并能降低了劳动强度；且可避免了因多次装夹而产生的受力不均，松动等问题。
[0009] 进一步地，所述一对定位转臂(5)第一端上均设有斜面(50)且使所述间隙(51)为V状插口。该V状插口可使顶杆(2)的锥部(21)更好地导向插入，配合精度高，且受力均匀，同时可减少对锥部(21)锥面的冲击损伤。
[0010] 进一步地，所述弹簧夹套(4)外端设有定位轴肩(41)，该挡环(7)定位套装在所述定位轴肩(41)上，且该挡环(7)与所述定位板(1)可拆卸式固接。该挡环(7)用于防止弹簧夹套(4)向外轴向滑动；采用可拆卸式固接，该挡环(7)拆卸方便，也方便该弹簧夹套(4)的取出清理或更换。
[0011] 进一步地，所述弹簧夹套(4)上设有至少2个轴向槽(42)且各轴向槽(42)沿其周向均匀分布。所述弹簧夹套(4)松紧时的径向变量周向对称，因此该主轴颈被夹紧定位后周向受力均匀，避免曲拐定位偏心。
[0012] 进一步地，所述弹簧夹套(4)内孔为由外小内大的定位内孔(401)和
变形内孔(402)所构成的台阶孔。该变形内孔(402)的孔径较大，受力后可使其对应段的弹簧夹套(4)更容易变形，可方便主轴颈松开时的取出或插入。
[0013] 进一步地，所述轴向槽(42)在所述变形内孔(402)段上开设有使其
槽口加宽的宽槽(43)。可使弹簧夹套(4)受力后变形加大。
[0014] 进一步地，所述定位板(1)上固设有定位
压板(15)，该定位压板(15)内侧设有用于该对定位转臂(5)第一端容纳的凹槽(151)。该定位压板(15)可防止定位转臂(5)第一端向外松动，工作更安全。
[0015] 进一步地，还包括连接组件(9)；该连接组件(9)包括由内向外依次连接安装在机床主轴上的主轴连接盘(94)、行程限位套(93)、夹具
底板(92)及活动底盘(91)；所述活动底盘(91)中心与夹具底板(92)中心之间通过定位键(95)配合连接；所述顶杆(2)和锥套(3)的内端均依次活动穿过所述活动底盘(91)和夹具底板(92)后与所述推板(6)连接，所述推板(6)外形为圆盘状且安装于所述行程限位套(93)内；所述主轴连接盘(94)上开设有中心孔(941)，所述中心孔(941)内安装有拉杆(96)，该拉杆(96)一端与所述推板(6)固接且其另一端与伸缩缸(8)输出端固接；所述夹具底板(92)上还安装有
配重件(97)。
[0016] 进一步地，所述一对定位转臂(5)第二端上对称穿设有一对定位螺钉(14)。该对定位螺钉(14)之间的定位间距大小可调节，以满足对不同曲拐的曲柄臂(102)宽度的定位要求，实用性更强。
[0017] 本发明的有益效果如下：
[0018] 第一，该对定位转臂第二端可对曲柄臂两侧对称定位，使其受力平衡；同时，弹簧夹套内缩夹紧，该弹簧夹套与锥套同轴定位，且轴心不相互偏心，另外，该主轴颈被夹紧定位后周向受力均匀，也可使曲拐定位后不偏移。
[0019] 第二，该顶杆采用锥部插入，使定位转臂第二端受力均匀且转
角一致，同时可减少对锥部锥面的冲击损伤。
[0020] 第三，由于该弹簧夹套上设有外窄内宽的轴向槽，可加大定位内孔的可变形量，使其松开后内孔张开较大，方便主轴颈的间隙插入，可避免相互摩擦而影响定位精度。
[0021] 第四，采用一个伸缩缸控制就能对曲拐的曲柄臂和主轴颈同步夹紧或松开，只需一次动作，响应快速，工作效率高，且无需人工操作干预，利于自动化生产。
附图说明
[0022] 图1是本曲拐的结构示意图。
[0023] 图2是本曲拐在理想状态下的一种夹具结构示意图。
[0024] 图3是图2夹具在夹紧后偏心时的结构示意图。
[0025] 图4是本发明的半剖图。
[0026] 图5是本定位板的结构示意图。
[0027] 图6是本锥套的结构示意图。
[0028] 图7是本弹簧夹套的半剖图。
[0029] 图8是本弹簧夹套的立体图。
[0030] 图9是本定位转臂的结构示意图。
[0031] 图10是本定位压板的结构示意图。
[0032] 图11是本活动底盘的结构示意图。
[0033] 图12是本夹具底板的结构示意图。
[0034] 图13是本推板的结构示意图。
[0035] 图14是本对定位转臂的一种具体安装方式的立体图。
[0036] 图15是本发明将曲拐定位时的结构示意图。
具体实施方式
[0037] 下面结合附图和
实施例对本发明作进一步说明：
[0038] 参见图4，一种曲拐定位夹具，包括定位板1、顶杆2、锥套3、弹簧夹套4、一对定位转臂5、推板6、挡环7、伸缩缸8及连接组件9。
[0039] 结合图4-5,其中，所述定位板1上平行开设有第一定位孔11和第二定位孔12及安装孔，该定位板1安装于所述连接组件9外侧。
[0040] 参见图4,其中，所述顶杆2间隙配合安装于所述第二定位孔12内，该顶杆2外端设有锥部21，其内端穿出所述第二定位孔12后与所述推板6垂直连接。
[0041] 结合图4-6,其中，所述锥套3间隙配合安装于第一定位孔11内；所述锥套3内为弹簧夹套导向孔31，其外端为内锥孔32，其另一端为封堵面33，该封堵面上设有用于与推板6连接用的连接孔34。
[0042] 结合图4、7和8,其中，所述弹簧夹套4安装于所述锥套3的弹簧夹套导向孔31内可轴向滑动，且该弹簧夹套4外端壁上设外锥面40与所述锥套3的内锥孔32相配适，其锥度b为120-160°范围最佳，该弹簧夹套4最外端上还设有台阶状的定位轴肩41。
[0043] 参见图7-8，所述弹簧夹套4上设有2-4个轴向槽42且各轴向槽42沿其周向均匀分布；可使所述弹簧夹套4松紧时的径向变量周向对称，因此该主轴颈被夹紧定位后周向受力均匀；所述弹簧夹套4内孔为由外小内大的定位内孔401和变形内孔402所构成的台阶孔。该变形内孔402的孔径较大，在径向受力后可使其段的弹簧夹套4更容易变形，可方便主轴颈松开时的取出或插入；所述轴向槽42在所述变形内孔402段上开设有使其槽口加宽的宽槽43；进一步可使弹簧夹套4受力后变形加大。
[0044] 参见图4，另外，该挡环7定位套装在所述定位轴肩41上，且该挡环7与所述定位板1通过螺钉固接；该挡环7用于防止弹簧夹套4向外轴向滑动；采用螺钉固接，该挡环7可拆卸方便，也方便该弹簧夹套4的取出清理或更换。
[0045] 参见图9和14,其中，所述定位转臂5上中部设有铰接孔503，该定位转臂5经
转轴13铰接在所述定位板1外侧面上；该定位转臂5第一端501位于靠近顶杆2的锥部21外侧，其第二端502位于靠近所述弹簧夹套4外侧且该第二端502上设有朝弹簧夹套4方向的
螺纹通孔504，结合图15，该螺纹通孔504内穿设有定位螺钉14，该定位螺钉14在螺纹通孔504上螺纹配合
位置可调节，以改变定位螺钉14上的定位端与所述弹簧夹套4之间的间距，以满足对不同曲拐的曲柄臂102宽度的定位要求，实用性更强。
[0046] 结合图4、14和15，其中，所述一对定位转臂5结构一致且沿第一定位孔11和第二定位孔12中心连线对称分布；且该对定位转臂5第一端之间设有用于该锥部21插入的间隙51，该对定位转臂5第二端对称位于所述弹簧夹套4的两侧。
[0047] 结合图9和14，所述一对定位转臂5第一端上均设有斜面50且使所述间隙51为V状插口；该V状插口可使顶杆2的锥部21更好地导向插入，且导向精度高，该V状插口的两侧受力均匀，也可避免对锥部21锥面的冲击损伤。
[0048] 参见图10和4，所述定位板1上固定安装有定位压板15，该定位压板15内侧设有用于该对定位转臂5第一端同时容纳的凹槽151。该定位压板15可防止定位转臂5第一端501向外松动，同时可减少窜动且运动更平稳安全。
[0049] 参见图4，其中，所述连接组件9包括由内向外依次连接安装在机床主轴上的主轴连接盘94、行程限位套93、夹具底板92及活动底盘91。
[0050] 参见图4，所述行程限位套93固装于主轴连接盘94与夹具底板92之间，所述推板6外形为圆盘状且间隙配合于所述行程限位套93内，所述行程限位套93轴向厚度大于该推板6厚度而留有一定轴向滑动行程，而使其推板6可在行程限位套93内往复限位滑动，由于该顶杆2内端与所述推板6垂直固接，该锥套3上连接孔34通过一中间杆35与所述推板6垂直固接，因此可通过推板6带动顶杆2和锥套3在设定行程内往复运动而实现同步松开和夹紧状态的精准控制。
[0051] 参见图4、11-12，所述活动底盘91与夹具底板92之间的相对内侧对称设有一对
键槽922，其两者经定位键95插入后配合定位。该键槽922径向穿过所述活动底盘91的盘心；因此所述活动底盘91与夹具底板92可沿键槽922方向滑动且可径向调节其安装位置，可根据曲拐连杆轴颈与主轴颈之间的间距不同而作相应调节，可使本夹具满足不同曲拐定位加工且定位后不会偏心。同时该活动底盘91上设配设有两个条形安装孔912，用于配合在沿键槽922方向移动时固定安装仍不受影响。
[0052] 参见图4、11-12，所述活动底盘91上还设有用于顶杆2和锥套3轴向往复自由穿过的两个穿孔911，且所述夹具底板92上开设有沿该键槽922方向共线分布的两个第一条形通孔921。当所述活动底盘91沿键槽922方向上的安装位置改变后，该顶杆2和锥套3在活动底盘91内仍可轴向自由往复运动。
[0053] 参见图4和13，其中，所述推板6内侧面设有台阶状且沿键槽922方向的两个第二条形通孔61，该两个第二条形通孔61内分别安装有用于与中间杆35和顶杆2配合连接的两个
螺母62，该中间杆35和顶杆2插装在所述第二条形通孔61小孔内的连接段均为间隙配合且均可沿键槽922方向在两个第二条形通孔61内自由滑动。因此可配合活动底盘91在沿键槽922方向调节时，该中间杆35和顶杆2也能同步调节。
[0054] 参见图4，其中，所述主轴连接盘94开设有中心孔941，所述中心孔941内间隙安装有拉杆96，该拉杆96一端与所述推板6固接且其另一端与伸缩缸8输出端固接；所述夹具底板92上还安装有用于调节平衡的配重件97。
[0055] 参见图4，其中，所述伸缩缸8用于为推板6提供往复动力，以实现自动压紧或松开，具体可采用
气缸或
液压缸。由于顶杆2与锥套3均与所述推板6固接，因此该推板6可带动顶杆2与锥套3同步松退，即快速地对曲柄臂102和主轴颈100实现同步定位和夹紧，响应速度快，可成倍地节约时间，并能降低了劳动强度；且可避免了因多次装夹而产生的受力不均，松动等问题。
[0056] 参见图4，在使用时，由于顶杆2与锥套3均与所述推板6固接，通过伸缩缸8为推板6提供向外动力，该推板6可带动顶杆2与锥套3同步外推；其中该顶杆2的锥部21向外插入该对定位转臂5第一端之间的间隙51后，可将该对定位转臂5第一端顶开分离，并在定位板1上杠杆转动，以使该对定位转臂5第二端相互靠近而将曲拐的曲柄臂102对称定位且平衡夹紧；同时，所述锥套3朝向弹簧夹套4外锥面配合轴向滑动，以压迫弹簧夹套4径向内缩，可将插入其内的主轴颈同轴定位且周向均匀夹紧。由于该对定位转臂5沿第一定位孔11和第二定位孔12中心连线对称分布；且该顶杆2的锥部21周向对称，因此该对定位转臂5第一端为对称分开，同时使对定位转臂5第二端也能对称定位夹紧，并与该弹簧夹套4两侧对称定位，可使其中心线保持一致且不会偏移，以达到对曲拐实现精准定位的目的。
[0057] 以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多
修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的
基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由
权利要求书所确定的保护范围内。
