CN102476302A - 一种智能数控机床夹紧装置 - Google Patents

Abstract

一种智能数控机床夹紧装置，整个装置包括有一旋转主轴、夹头、皮带轮及一活塞汽缸，其中旋转主轴包括头部和躯干部，其中躯干部前段活动连接一主轴套筒并定位于床头的安装孔中；主轴躯干部中段安装所述的皮带轮；主轴躯干部后段连接所述的活塞汽缸；所述旋转主轴内孔为直通孔，其前端开口安装夹头，夹头后部连接一拉管，拉管向后延伸伸出主轴内孔并伸入到活塞汽缸，拉管末端连接设置一斜度盘；所述旋转主轴末端上螺纹连接设置有三爪结构可与斜度盘形成动配合。本发明在结构上采用机电一体化设计，制造成本低，夹头夹紧具有方便、实用、快捷、省力的特点，同时在夹紧过程中可直接测量到夹紧力，有利于操作者的使用。

Description

一种智能数控机床夹紧装置

技术领域

 本发明涉及一种夹紧装置，特别是一种智能数控机床夹紧装置。

背景技术

传统机床的夹紧装置结构一般都采用人工操作，其装夹操作麻烦，工作效率低。而在目前使用的数控车床当中，夹紧装置有采用横式打杆的，有采用立时打杆的，也有采用回转油缸结构的，这三种结构相比于传统的手工操作的结构有了很大的改进，但同时也存在制造成本高，操作费力、麻烦的缺点，越来越不能满足数控机床全自动加工的需要，同时在实际使用当中，操作者不能准确的把握加持夹紧装置的夹持力，在操作时一般都按操作者的经验直觉来进行加工，这一点对于熟练工人来说问题不大，但对于新手就显的很困难，时不时会因把握不准确而导致加持力不够或过加持，造成加工产品精度偏差，甚至报废，造成不必要的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能数控机床夹紧装置，其采用机电一体化设计，整个装置制造成本低，夹头夹紧具有方便、实用、快

捷、省力的特点，同时在夹紧过程中可直接测量到夹紧装置的夹紧力，

有利于操作者的使用。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种智能数控机床夹紧装置，其特征在于：整个夹紧装置包括有一内部中空的旋转主轴、用于夹持工件的夹头、连接动力电机的皮

带轮及一活塞汽缸；所述旋转主轴包括头部和躯干部，其中躯干部前

段活动连接一主轴套筒并定位于床头的安装孔中；主轴躯干部中段安装所述的皮带轮；主轴躯干部后段连接所述的活塞汽缸，活塞汽缸包

括有由前端盖、后端盖及汽缸筒组成的缸体、设置在缸体里面的活塞

及与活塞固定连接的活塞筒，其中缸体通过汽缸支架与床头固定连

接，而活塞筒通过一离合器与主轴躯干部后段活动连接；所述旋转主

轴内孔为直通孔，直通孔前端开口部位段为一锥形斜面孔，所述夹头

设置在锥形斜面孔中，夹头外轮廓的过渡斜面与直通孔锥形斜面相配

合，夹头后部连接一拉管，拉管向后延伸伸出主轴内孔并伸入到活塞

筒底部，并在拉管末端螺纹连接设置一斜度盘；所述旋转主轴末端位

于活塞筒中部，其上螺纹连接设置有三爪结构可与斜度盘形成动配合。   

上述主轴躯干部与主轴套筒的活动连接为若干个滚动轴承连接。

上述主轴躯干部与主轴套筒在后者的连接孔两侧设置有起密封作用的主轴前盖和主轴后盖。

上述旋转主轴躯干部中段和皮带轮的连接部位设置有主轴转速测量装置。

上述活塞筒和离合器之间设置有连接套或传感器。

上述汽缸筒上设置有可调试磁性开关。

本发明活塞气缸由空压机提供气源，压缩空气推动气缸活塞、活塞筒及离合器作同步运动，并通过离合器、三爪结构及斜度盘的动配

合实现三爪的撑开或收起，利用杠杆作用将斜度盘项出或退回，并由

拉管将力矩传给夹头，使夹头能产生夹紧或松开的工作状态。整个夹

紧装置采用机电一体化设计，制造成本低，夹头夹紧具有方便、实用、

快捷、省力的特点。

在此，为简化操作，在旋转主轴躯干部中段和皮带轮的连接部位

设置有主轴转速测量装置，在活塞筒和离合器之间设置有传感器，前

者用于测量旋转主轴的转数和旋转角度，而后者则用于夹头夹持力的

测量，两者的测量数据都由显示终端直接显示出来，便于工人的观察

和进行操作，该结构可大大降低对工人的用工要求，有利于缓减企业

的人力成本压力。

另外，为避免夹紧装置在加持过程中发生过加持或误操作，本发

明在汽缸筒上设置有可调试磁性开关。在实际加工当中，首先根据工

件需要调整好磁性开关位置，随后在加持过程中，一旦活塞移动到磁

性开关位置处即切断电源停止夹持，实现了夹紧装置的自动化工作。

附图说明      

    图1为本发明的平面结构剖视图。

具体实施方式      

如图1和2所示，一种智能数控机床夹紧装置，整个夹紧装置包括一内部中空的旋转主轴1，用于夹持工件的夹头2，连接动力电机的皮带轮3及一活塞汽缸4。

所述旋转主轴1包括头部11和躯干部12，其中躯干部12前段通过若干个滚动轴承1 3活动连接一主轴套筒1 4并定位于床头5的安装孔51中，而旋转主轴头部11则伸出床头的安装孔5 1，在此，为保证主轴躯干部12与主轴套筒14之间活动连接的润滑，在主轴套筒14连接孔两侧设置有起密封作用的主轴前盖15和主轴后盖16实现油封。主轴躯干部12中段安装所述的皮带轮3，皮带轮3通过皮带连接动力电机，在工作中用于带动主轴1转动。主轴躯干部12后段连接所述的活塞汽缸4，活塞汽缸4包括有由前端盖411、后端盖412及汽缸筒413组成的缸体41、设置在缸体里面的活塞42及与活塞固定连接的活塞筒43，其中缸体41通过汽缸支架44与床头5固定连接，而活塞筒43通过一离合器6与主轴躯干部12后段活动连接，在此，为实现活塞筒43和离合器6之间的活动连接，两者之间设置有连接套或传感器8并通过深沟球轴承61进行连接，本实施方式中采用传感器8结构。所述旋转主轴内孔1 5为直通孔，直通孔前端开口部位段为一锥形斜面孔151，所述夹头2设置在锥形斜面孔151中，

夹头2外轮廓的过渡斜面与锥形斜面孔151锥形斜面相配合，夹头后

部连接一拉管9，拉管9一直向后延伸伸出主轴内孔1 5并伸入到活

塞筒43，拉管9末端位于活塞筒43底部，其上螺纹连接设置一斜度

盘91。所述旋转主轴1末端位于活塞筒43中部，其上螺纹连接设置

有三爪结构16可与斜度盘91形成动配合。

本发明活塞气缸由空压机提供气源，压缩空气推动气缸活塞42、

活塞筒43及离合器6作同步运动，并通过离合器6、三爪结构16及

斜度盘9l的动配合实现三爪16的撑开或收起，利用杠杆作用将斜度

盘91顶出或退回，并由拉管9将力矩传给夹头2，使夹头2能产生夹紧或松开的工作状态。整个夹紧装置采用机电一体化设计，制造成本低，夹头夹紧具有方便、实用、快捷、省力的特点。

在此，为简化操作，在旋转主轴躯干部12中段和皮带轮3的连

接部位设置有主轴转速测量装置17，在活塞筒43和离合器6之问设置有传感器8，前者用于测量旋转主轴1的转数和旋转角度，而后者则用于夹头2夹持力的测量，两者的测量数据都由显示终端直接显示出来，便于工人的观察和进行操作，该结构可大大降低对工人的用工要求，有利于缓减企业的人力成本压力。

另外，为避免夹紧装置在加持过程中发生过加持或误操作，本发明在汽缸筒413上设置有可调试磁性开关414。在实际加工当中，首

先根据工件需要调整好磁性开关414位置，随后在加持过程中，一旦

活塞42移动到磁性开关414位置处即切断电源停止夹持，实现了夹

紧装置的自动化工作。

总之，本发明为一种智能数控机床夹紧装置，其采用机电一体

化设计，整个装置制造成本低，夹头夹紧具有方便、实用、快捷、省

力的特点，同时在夹紧过程中可直接测量到夹紧装置的夹紧力，有利

于操作者的使用。

Claims (1)

1.一种智能数控机床夹紧装置，其特征在于：整个夹紧装置包括有一内部中空的旋转主轴、用于夹持工件的夹头、连接动力电机的皮带轮及一活塞汽缸；所述旋转主轴包括头部和躯干部，其中躯干部前段活动连接一主轴套筒并定位于床头的安装孔中；主轴躯干部中段安装所述的皮带轮；主轴躯干部后段连接所述的活塞汽缸，活塞汽缸包括有由前端盖、后端盖及汽缸筒组成的缸体、设置在缸体里面的活塞及与活塞固定连接的活塞筒，其中缸体通过汽缸支架与床头固定连接，而活塞筒通过一离合器与主轴躯干部后段活动连接；所述旋转主轴内孔为直通孔，直通孔前端开口部位段为一锥形斜面孔，所述夹头设置在锥形斜面孔中，夹头外轮廓的过渡斜面与直通孔锥形斜面相配合，夹头后部连接一拉管，拉管向后延伸伸出主轴内孔并伸入到活塞筒底部，并在拉管末端螺纹连接设置一斜度盘；所述旋转主轴末端位于活塞筒中部，其上螺纹连接设置有三爪结构可与斜度盘形成动配合；所述主轴躯干部与主轴套筒的活动连接为若干个滚动轴承连接；所述主轴躯干部与主轴套筒在后者的连接孔两侧设置有起密封作用的主轴前盖和主轴后盖；所述旋转主轴躯干部中段和皮带轮的连接部位设置有主轴转速测量装置；所述活塞筒和离合器之间设置有连接套或传感器；所述汽缸筒上设置有可调试磁性开关。

Images