非圓內輪廓多曲面快速對中夾具的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種夾具，具體是一種非圓內輪廓多曲面快速對中夾具。
【背景技術】
[0002] 機械工程鄰域由于對工件工藝或工作原理要求，除了大量零件成形面為圓，或平 面外還有相當一部分會制成一種以中心或、軸向對稱的內輪廓多曲面，由于多曲面輪廓與 加工機床裝夾基準工作點（面）無法確定曲面的設計基準點（面）上，因此必須設計輔助 夾具。
[0003] 轉子式機油泵中內轉子與外轉子零件的加工是一個典型案例，圖1為常規機油泵 的結構示意圖，其中，11表示機油泵體，12表示外轉子，3表示內轉子，4表示機油泵蓋，5表 示密封圈，6表示軸承，7表示機油泵軸8表示鍵，9表示傳動帶輪，10表示鎖緊螺帽。其中， 外轉子12具有非圓內輪廓多曲面形狀（其具體包括五個外齒曲面5a，如圖4)的中心軸孔， 且該外轉子上的非圓內輪廓多曲面為軸對稱結構。內轉子3具有非圓外輪廓多曲面形狀 (其具體包括四個外齒曲面3a，如圖4)的外壁面，且該內轉子的非圓外輪廓多曲面也為中 心對稱結構，同時內轉子3中貫穿設置有一中心軸孔，即內轉子的泵軸孔3b。其中，內轉子 的齒數Z內多4,外轉子的齒數Z外=Z內+1，如圖2。
[0004] 當該機油泵工作時，機油泵軸帶動內轉子旋轉，內轉子則帶動外轉子朝同一方向 轉動。由于內、外轉子工作面的輪廓是一對共軛曲線，因此可以保證兩個轉子相互嚙合時既 不干涉也不脫離。內外轉子間的接觸點將外轉子的內腔分成四個工作腔。當某一工作腔轉 過進油口時，容積增大，產生真空，機油經進油口被吸入工作腔內。當該工作腔轉過吸油口 時，容積減小，油壓升高，機油經出油口被壓出。
[0005] 內、外轉子工作時同一方向轉動，在圖2中，內轉子3的泵軸孔3b和內轉子的外齒 曲面3a有同軸度要求，內轉子中心線與內轉子端面有垂直度要求。外轉子的內齒曲面12a 與外轉子的圓形外壁面12b有同軸度要求，外轉子中心線與外轉子端面有垂直度要求。
[0006] 轉子在泵內轉動相互相對滑動摩擦因此對轉子耐磨性要求和精度粗糙度要求，目 前轉子采用粉末冶金的方法來制造，由于粉末冶金在成型和燒結的過程中尺寸變形較大， 因此還需加工達到尺寸精度要求和粗糙度要求。 【實用新型內容】
[0007] 本實用新型目的是：針對上述問題，提供一種非圓內輪廓多曲面快速對中夾具，以 精確定位被加工工件內非圓內輪廓多曲面的對稱中心線，保證工件加工精度。
[0008] 本實用新型的技術方案是：一種非圓內輪廓多曲面快速對中夾具，用于對其內帶 有非圓內輪廓多曲面的工件進行對中加工，該夾具包括設置于機床上的芯棒，且所述芯棒 為正多棱柱結構，所述芯棒的最小內切圓的直徑巾Jmin小于所述工件上非圓內輪廓多曲 面的最小內切圓直徑^Gmin，所述芯棒最大外接圓直徑小于所述工件上非圓內 輪廓多曲面的最大外接圓直徑4>Gmax，所述工件上非圓內輪廓多曲面的最小內切圓直徑 <i>Gmin小于所述芯棒的最大外接圓直徑巾Jmax。
[0009] 本實用新型在上述技術方案的基礎上，還包括以下優選方案：
[0010] 所述工件為轉子式機油泵的外轉子。
[0011] 所述芯棒為正五棱柱結構。
[0012] 所述芯棒旋轉設置于所述機床上。
[0013] 本實用新型的優點是：
[0014] 1、本實用新型這種快速對中夾具能保證以非圓內輪廓多曲線為基準加工出符合 要求的零件。
[0015] 2、本實用新型這種快速對中夾具為正多棱柱結構，夾具本身的尺寸精度高，加工 容易簡單。
[0016] 3、本實用新型這種快速對中夾具工件裝夾方便快速，生產效率高。
【附圖說明】
[0017] 為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用 的附圖作簡單地介紹，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技 術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0018] 圖1為轉子式機油泵的結構示意圖；
[0019] 圖2為轉子式機油泵中內外轉子的截面結構示意圖；
[0020] 圖3為本實用新型實施例中非圓內輪廓多曲面快速對中夾具的使用方法演示圖；
[0021] 圖4為本實用新型實施例中非圓內輪廓多曲面快速對中夾具和待加工工件的尺 寸對比圖。
[0022] 其中：1-工件，Ia-工件上非圓內輪廓多曲面，Ib-工件的圓形外壁面，2-芯棒， 3_內轉子，3a-內轉子的外齒曲面，3b-內轉子的泵軸孔，4-機油泵蓋，5-密封圈，6-軸承， 7-機油泵軸，8-鍵，9-傳動帶輪，10-鎖緊螺帽，11-機油泵體，12-外轉子，12a-外轉子的內 齒曲面，12b-外轉子的圓形外壁面。
【具體實施方式】
[0023] 以下結合具體實施例對上述方案做進一步說明。應理解，該實施例是用于說明本 實用新型而不限于限制本實用新型的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據具體廠家的 條件做進一步調整，未注明的實施條件通常為常規實驗中的條件。
[0024] 圖3和圖4示出了示出了本實用新型這種非圓內輪廓多曲面快速對中夾具的一個 具體實施例，其用于對其內帶有非圓內輪廓多曲面的工件1進行對中加工，所述工件上非 圓內輪廓多曲面Ia為軸對稱結構，其具有作為對稱中心的中心軸線，該夾具具體用于在工 件1上加工出與工件上非圓內輪廓多曲面Ia同軸線的圓形外壁面。本例以【背景技術】中介 紹的機油泵的外轉子為例進行具體說明，即本例中所述的工件1與【背景技術】中所述的機油 泵外轉子為同一部件。
[0025] 本實施例這種快速對中夾具包括設置于機床上的芯棒2,且所述芯棒2為正多棱 柱結構，所述芯棒2的最小內切圓的直徑<i> Jmin小于所述工件1(本例具體為機油泵的 外轉子）上非圓內輪廓多曲面Ia的最小內切圓直徑<i>Gmin，所述芯棒2最大外接圓直徑 小Jmax小于所述工件1上非圓內輪廓多曲面Ia的最大外接圓直徑巾Gmax，所述工件1上非 圓內輪廓多曲面Ia的最小內切圓直徑小于所述芯棒2的最大外接圓直徑<i>Jmax。 如圖4。
[0026] 再參照圖3和圖4所示，現將本實施例這種快速對中夾具的使用方法介紹如下：實 際應用時，首先將待加工的工件1 (這時工件1的圓形外壁面Ib還未成形）套在芯棒2外， 當車床車削加工工件1的圓形外壁面Ib時，工件1與芯棒2發生相對轉動，從而使得工件 1與芯棒2沿圓周方向單向鎖定定位并夾緊，這時工件1上非圓內輪廓多曲面Ia的對稱中 心線就會與正五棱柱芯棒2的中心軸線重合（自動對中），這樣我們以芯棒2的中心軸線 (因芯棒2為正五棱柱結構，因此其中心軸線的位置很容易確定）為中心來加工工件1的圓 形外壁面Ib就變得十分簡單方便了，而且能夠保證工件的圓形外壁面Ib的中心軸線與工 件上非圓內輪廓多曲面Ia的中心軸線精準重合（自動對中）。如此具有以下優點：1)加工 工件的圓形外壁面Ib時，能夠保證外壁面與內輪廓曲面的同軸度，2)加工工件的一側端面 時，能夠保證工件端面與中心軸線的垂直度。而且在加工完成后，反向轉動芯棒2即可取下 工件1，非常方便。將外轉子已加工的那側端面為基準再磨出另一側端面，保證二者的平行 度即可。
[0027] 當然，在實際應用時，也可能在工件1上加工與工件的非圓內輪廓多曲面Ia同軸 線分布的其他結構，比如與內輪廓曲面同軸分布的圓形凹槽，并不局限于本實施例所說的 圓形外壁面。
[0028] 我們也可以將所述芯棒2旋轉設置于機床上，當待加工的工件1套在芯棒2上之 后，操作人員可以轉動芯棒2從而使得工件1與芯棒2周向卡緊，完成工件和芯棒的預定 位，之后再進行后續圓形外壁面以及端面的加工。
[0029] 由于本例中要加工的工件1為帶有五個內齒曲面的外轉子，因此所述芯棒2也對 應地采用正五棱柱結構。如果要加工的工件1為其他結構形式，那么芯棒2的棱數也要對 應地進行調整，比如正六棱柱、正七棱柱等等。
[0030] 本實施例中所說的"芯棒2為正多棱柱結構"，并不是說芯棒2的全部棒段必須全 部為正多棱柱形狀，只要芯棒2與待加工工件1的配合段為正多棱柱形狀即可。
[0031] 當然，上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓人們能 夠了解本實用新型的內容并據以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據本 實用新型主要技術方案的精神實質所做的等效變換或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護 范圍之內。
【主權項】
1. 一種非圓內輪廓多曲面快速對中夾具，用于對其內帶有非圓內輪廓多曲面的工件 (1)進行對中加工，其特征在于：該夾具包括設置于機床上的芯棒（2)，且所述芯棒（2)為 正多棱柱結構，所述芯棒（2)的最小內切圓的直徑0Jmin小于所述工件（1)上非圓內輪廓 多曲面（la)的最小內切圓直徑0Gmin，所述芯棒⑵最大外接圓直徑0Jmax小于所述工件 (1)上非圓內輪廓多曲面（la)的最大外接圓直徑0Gmax，所述工件⑴上非圓內輪廓多曲 面（la)的最小內切圓直徑0Gmin小于所述芯棒⑵的最大外接圓直徑0Jmax。2. 根據權利要求1所述的非圓內輪廓多曲面快速對中夾具，其特征在于：所述工件（1) 為轉子式機油泵的外轉子。3. 根據權利要求1所述的非圓內輪廓多曲面快速對中夾具，其特征在于：所述芯棒（2) 為正五棱柱結構。4. 根據權利要求1所述的非圓內輪廓多曲面快速對中夾具，其特征在于：所述芯棒（2) 旋轉設置于所述機床上。
【專利摘要】本實用新型公開了一種非圓內輪廓多曲面快速對中夾具，用于對其內帶有非圓內輪廓多曲面的工件進行對中加工，該夾具包括設置于機床上的芯棒，且所述芯棒為正多棱柱結構，所述芯棒的最小內切圓的直徑φJmin小于所述工件上非圓內輪廓多曲面的最小內切圓直徑φGmin，所述芯棒最大外接圓直徑φJmax小于所述工件上非圓內輪廓多曲面的最大外接圓直徑φGmax，所述工件上非圓內輪廓多曲面的最小內切圓直徑φGmin小于所述芯棒的最大外接圓直徑φJmax。本夾具能夠精確定位被加工工件內非圓內輪廓多曲面的對稱中心線，從而保證工件加工精度。
【IPC分類】B23Q3/14
【公開號】CN204673341
【申請號】CN201520399471
【發明人】周新明, 謝志余, 李強偉, 杜振東, 唐鋮, 范晨益, 汪煜剛, 何斌, 高琪
【申請人】蘇州大學
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年6月11日