一种偏心夹具及应用偏心夹具生产偏心轴的方法

摘要

本发明公开了一种偏心夹具,偏心夹具包括夹具本体、夹紧圈，夹具本体为圆柱体状，其左端上设有顶尖孔及钢球，夹具本体左端面上设有“井”字状沟槽，“井”字状沟槽将夹具本体左端面分为一中心块和四块调偏心顶块，中心块位于夹具本体左端面的中心，四块调偏心顶块分别沿夹具本体径向设有螺孔，螺孔内旋设有调偏心螺钉，“井”字状沟槽底部设有朝向偏心块的圆弧槽；夹具本体右端面上圆管状的轴颈套，其内圆孔与夹具本体同轴，轴颈套上设有夹紧槽，夹紧圈套设在轴颈套的外圆壁上。该偏心夹具结构简单，制作及使用方便，零件偏心距误差小，一致性精度好，生产效率高，适合加工偏心距小的零件。

说明书

技术领域

本发明属于夹具领域，具体涉及一种高精度偏心夹具。

背景技术

在轴上加工偏心通常采用两种方法：一种是采用凸轮磨床进行磨削。该方法需借助于专用机床，不仅成本投入较高，且加工出的偏心距误差大，加工精度较差。另一种是直接在轴上加工偏心中心孔，然后在外圆磨床进行磨削。该方法需逐个工件加工偏心中心孔，生产效率较低，偏心距一致性超过0.02mm，加工精度虽略高于第一种方法，但仍无法满足高精度偏心的加工需求，且不适合加工高精度偏心轴的零件。

目前，大多数生产商是采用错位燕尾滑块来加工，通过用两副错位的燕尾滑块来调节微偏心量，燕尾滑块导轨对滑块的中心孔对称精度机加工很难做好，其误差太大，超过了偏心轴要求的偏心量为0.001mm、0.003mm等，就算如果滑动燕尾滑块使偏心量能调节好了，但在经过螺钉锁紧时将破坏已调整好的偏心量，无法满足高精度偏心的加工需求，滑块燕尾槽与中心孔的对称度要求无法满足偏心量和偏心距的精度要求。

发明内容

本发明目的在于提供一种高精度偏心夹具，以解决现有技术不能满足偏心量。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种偏心夹具，其用于夹持偏心轴两端，且将所述偏心轴安装在机床的头架与尾架之间，所述偏心夹具包括夹具本体、夹紧圈，所述夹具本体为圆柱体状，其左端上设有顶尖孔和钢球，所述顶尖孔与所述夹具本体同轴，所述夹具本体左端面上设有“井”字状沟槽，所述“井”字状沟槽将所述夹具本体左端面分为一中心块和四块调偏心顶块，所述中心块位于所述夹具本体左端面的中心，四块所述调偏心顶块均匀分布在所述中心块四周，四块所述调偏心顶块分别沿所述夹具本体径向设有螺孔，所述螺孔贯穿所述调偏心顶块，所述螺孔内旋设有调偏心螺钉，所述“井”字状沟槽底部设有朝向所述中心块的圆弧槽，使所述中心块与所述夹具体左端连接处形成一弹性变形部；所述夹具本体右端外圆上设有基准平面及圆管状的轴颈套，所述轴颈套的内圆孔与本体左端中心孔同轴，所述轴颈套沿其轴线设有夹紧槽，所述夹紧槽径向贯穿所述轴颈套的外圆壁；所述夹紧圈套设在所述轴颈套的外圆上。

进一步地，所述夹具体为65Mn制成。

进一步地，所述夹紧圈为45钢制成。

一种偏心夹具生产高精度偏心轴的工艺方法，包括以下步骤：

步骤一：粗车偏心轴；

步骤二：偏心轴热处理，研磨中心孔；

步骤三：精磨偏心轴两端外圆，两端外圆磨后圆柱度≤0.00015mm，两端外圆磨后同轴度≤0.0002mm；

步骤四：将经步骤三磨后的偏心轴两端外圆作为偏心量的测量基准，将所述精磨偏心轴两端外圆分别套设在所述夹具体的轴颈套内孔里，将安装好的两个所述夹具体放置在测量平板上，对偏心轴左右两端的两个所述夹具体上的基准平面进行校平，校平后，将所述夹紧圈紧固，保持两端所述夹具体方位一致；

步骤五：将两端已套上所述夹具体的偏心轴顶在外圆磨床头架顶尖与尾架顶尖之间，将光栅测量头顶在偏心轴基准外圆上，旋转所述调偏心螺钉，使弹性变形部变形产生位移，通过光栅测量头测量，调整偏心轴两端外圆对中心的同轴度≤0.00015mm；

步骤六：旋转所述调偏心螺钉，调整偏心量，调整好偏心量后的偏心量误差≤0.00015mm，最后进行偏心轴中间偏心外圆的精磨。

本发明有益效果是：采用本发明的这种新型的弹性偏心夹具及磨削方法，通过在偏心轴两端套设本新型的偏心夹具，偏心夹具一端端面通过“井”字状的沟槽形成四块调偏心顶块和一块中心块，中心块中心设有与夹具本体同轴的顶尖孔，调偏心顶块沿夹具本体径向设置贯穿调偏心顶块的螺孔，螺孔内旋设调偏心螺钉，“井”字状沟槽底部设有朝向中心块的圆弧槽，使中心块与夹具体连接处形成弹性变形部，偏心夹具另一端端面设有与夹具本体同轴的圆管状轴颈套及基准平面，轴颈套上设有夹紧槽，轴颈套外圆套设夹紧圈，轴颈套内圆孔套设在偏心轴的一端外圆上；通过将两端套好偏心夹具的偏心轴放置在测量平板上，对基准平面进行校平，使两所述夹具体方向一致，紧固夹紧圈，通过旋转调偏心螺钉，使弹性变形部变形产生位移，通过光栅测量头测量，调整偏心轴两端外圆对中心的同轴度。然后在调整偏心轴偏心量要求，进行中间外圆的磨削。该偏心夹具结构简单，制作及使用方便，零件偏心距误差小，一致性精度好，生产效率高，有效的解决了现有技术中不能满足高精度标准偏心棒的生产困境。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种偏心夹具正视图；

图2为本发明实施例提供的一种偏心夹具正视剖面图；

图3为本发明实施例提供的一种偏心夹具左视图；

图4为本发明实施例提供的一种偏心夹具右视图；

图5为本发明实施例提供的一种偏心夹具安装偏心轴的结构示意图；

图中，1-夹具体，2-“井”字沟槽，21-圆弧槽，22-弹性变形部，3-调偏心顶块，31-螺孔，32-调偏心螺钉，4-中心块，41-顶尖孔，5-轴颈套，51-夹紧槽，52-轴颈套内圆孔，6-基准平面，7-夹紧圈，8-偏心轴，9-光栅测量头，10-头架顶尖，11-尾架顶尖，12-钢球。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

实施例

如图1、图2、图3、图4、图5所示，本发明实施例提供了一种偏心夹具，其用于夹持偏心轴32两端，且将偏心轴32安装在机床的头架与尾架之间，该偏心夹具包括夹具本体1、夹紧圈7，优选的，夹具体1位圆柱体状，其左端面沿中心轴开设有顶尖孔41，夹具体1的左端面上通过一”井”字状沟槽2将左端面分为一中心块4以及四块调偏心顶块3，中心块4位于夹具体1左端面中间，调偏心顶块3分布在中心块4的四周，顶尖孔41位于中心块4的中心，其孔中心轴与中心块4中心轴同轴，各调偏心顶块3上分别沿夹具体1径向设有贯穿调偏心顶块3的螺孔31，各螺孔31内旋设有调偏心螺钉32；“井”字状沟槽2底部设有朝向中心块4的圆弧槽21，从而使中心块4与夹具体1左端连接处形成一弹性变形部22；夹具体1右端面上设有基准平面6以及圆管状的轴颈套5，基准平面6设置在夹具体1的圆周面上，用于控制两端夹具的偏心方向，轴颈套5的内圆孔52与夹具体1同轴，轴颈套5沿其轴线开有贯穿轴颈套5套壁的夹紧槽51，优选的，夹紧槽51为两条，对称的设置在轴颈套5的圆周壁上，夹紧圈7套设在轴颈套5的外圆周壁上。

通过该偏心夹具生产高精度偏心轴的生产方法如下：

包括以下步骤：

步骤一，粗车出偏心轴8；

步骤二，偏心轴8热处理，研磨中心孔；

步骤三，精磨偏心轴8两端外圆，使两端外圆磨后圆柱度≤0.00015mm，两端外圆磨后同轴度≤0.0002mm；

步骤四，将经步骤三磨后的偏心轴8两端外圆作为偏心量的测量基准，将精磨后的偏心轴8两端外圆分别套设在夹具体1的轴颈套内圆孔51里，将安装好的两个夹具体1放置在测量平板上，对偏心轴8左右两端的两个夹具体1的基准平面6进行校平，经校平后，将夹紧圈7紧固，锁定偏心轴8与夹具体1的相对位置，保持两端的夹具体1的方位一致；

步骤五，将两端已套上夹具体1的偏心轴8顶在外圆磨床头架顶尖10与尾架顶尖11之间，头架顶尖10、尾架顶尖11与夹具体1的顶尖孔21之间各通过一钢球12顶着；将光栅测量头9顶在偏心轴8的基准外圆上，旋转调偏心螺钉32，使弹性变形部变形产生位移，通过光栅测量头9测量，调整偏心轴两端外圆对中心的同轴度≤0.00015mm；

步骤六，达到步骤五的要求后，继续旋转调偏心螺钉32，调整偏心量，调整好偏心量后的偏心量误差≤0.00015mm，实现了调整和锁紧一次完成，最后进行偏心轴8中间偏心外圆的精磨。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。